資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
《液體壓強》講課稿
1. 幻燈片1：封面
同學們，今天我們要一起探索第八章《壓強與浮力》中第二節——液體壓強的奇妙世界！大家看，在生活中，液體無處不在，那這些看似普通的液體，會不會像放在桌面上的木塊一樣，也能產生壓強呢？讓我們帶著這個疑問，開啟今天的學習之旅。
2. 幻燈片2：問題引入
大家都知道，放在水平桌面上的木塊會對桌面產生壓強。那現在老師要問大家一個問題，裝在杯子里的水對杯子底部會產生壓強嗎？對杯子側壁呢？大家可以開動腦筋想一想，生活中有沒有一些現象能幫助我們找到答案。比如，我們裝滿水的杯子，如果杯壁很薄，會不會感覺它有點鼓鼓的？這其實就暗示了水對杯子側壁是有壓強的哦。
3. 幻燈片3：液體產生壓強的原因 實驗一
那怎樣才能知道液體也能產生壓力和壓強呢？這里我們要用到一個很重要的方法——轉換法，也就是通過觀察液體產生的效果來判斷。大家看這個實驗裝置（展示相關實驗圖片），在沒有裝水的時候，橡皮膜是平坦的。但是當我們慢慢倒入水后，神奇的事情發生了，橡皮膜向下凸出了！這就像一個小偵探給我們的線索，它告訴我們液體有向下，也就是對容器底的壓強。那為什么會這樣呢？其實是因為液體受到重力作用，就像我們站在地球上會被地球吸引一樣，液體也會受到地球的引力，所以它會對容器底部產生壓力，進而產生壓強。
4. 幻燈片4：液體產生壓強的原因 實驗二
我們再來做一個實驗。還是這個裝置，這次我們換個角度觀察。當沒有水時，橡皮膜是平的，而倒入水后，橡皮膜向側面凸出了。這又說明了什么呢？這表明液體對容器側壁也有壓強。那為什么液體對側壁會有壓強呢？這是因為液體具有流動性，它不像固體一樣固定在一個地方，而是會到處流動，所以會對阻擋它流動的容器側壁產生壓力，也就有了壓強。
5. 幻燈片5：壓強計
接下來，我們要認識一個探測液體內部壓強規律的專用儀器——壓強計。大家看，它由U型管（里面裝著有色液體）、軟管、探頭（帶有橡皮膜）和刻度面板組成。它的原理也用到了我們剛剛提到的轉換法哦。當有壓強作用于探頭的橡皮膜時，U型管兩端液面就會出現高度差，而且壓強越大，這個高度差就越大。就好像是壓強計在悄悄地告訴我們：“看，我這里的高度差變化了，說明液體壓強有變化啦！”在使用壓強計之前，還有一些注意事項。首先要觀察U型管兩端液面是否相平，如果不相平，只需要把軟管拆下來重新安裝就可以啦。另外，實驗前還要檢查裝置的氣密性，我們可以輕輕按壓探頭，看看兩端液面高度變化是否明顯，如果變化不明顯，可能裝置就有漏氣的地方哦。
6. 幻燈片6：探究液體內部壓強的特點 實驗1
現在，我們要用壓強計來探究液體內部壓強的特點啦！第一個實驗，我們要保持探頭在水中的深度不變，然后轉動探頭，改變它的方向，看看液體內部同一深度各個方向壓強有什么關系。大家仔細觀察（展示實驗圖片或動畫），當我們轉動探頭時，U型管兩端液面差并沒有改變。這就說明，同種液體內部同一深度，向各個方向的壓強都相等。就好像在液體的這個“小世界”里，在同一深度的各個方向，液體的“力量”是一樣大的。
7. 幻燈片7：探究液體內部壓強的特點 實驗2
接下來，我們進行第二個實驗。這次我們增大探頭在水中的深度，看看液體內部的壓強與深度有什么關系。大家注意看，隨著探頭越來越深，U型管兩端液面的高度差越來越大。這清楚地告訴我們，同種液體內部壓強，深度越深，壓強越大。想象一下，我們在游泳池里，越往深處走，是不是感覺水對我們身體的壓力越大呀，這就是因為液體壓強隨著深度增加而增大呢。
8. 幻燈片8：探究液體內部壓強的特點 實驗3
最后一個實驗，我們換用不同的液體，看看在深度相同時，液體內部的壓強是否與液體的密度有關。我們分別把探頭放在相同深度的水和鹽水中（展示實驗對比圖片），可以看到在鹽水中時，U型管兩端液面的高度差更大。這就說明，深度相同時，液體密度越大，液體內部壓強越大。就好比鹽水比水“更有力氣”，對探頭產生的壓強更大。
9. 幻燈片9：總結
通過這三個實驗，我們來總結一下液體內部壓強的特點。首先，液體內部是存在壓強的。其次，在液體內部的同一深度處，向各個方向的壓強都相等。然后，同種液體中，深度越大，壓強越大。最后，液體內部壓強的大小還跟液體的密度有關，在深度相同時，液體的密度越大，壓強越大。那這些特點之間具體有怎樣的定量關系呢？這就是我們接下來要研究的。決定液體內部壓強大小的兩大因素，就是液體的深度和液體的密度。
10. 幻燈片10：液體壓強的大小
我們來推導一下液體壓強的計算公式。大家看，在液體中有一個平面，平面上方有一段液柱。這個液柱對平面的壓力F等于它的重力G，而重力G又等于質量m乘以g，質量m又可以用密度ρ乘以體積V來表示，體積V呢，對于這個液柱來說，等于底面積S乘以高度h，也就是V 等于 Sh。所以F 等于 G 等于 mg 等于 ρVg 等于 ρShg。那平面受到的壓強p就等于壓力F除以受力面積S，經過計算，就得到p 等于 ρgh。從這個公式可以看出，液體壓強大小只與液體的密度ρ和深度h有關，和其他因素都沒有關系哦。
11. 幻燈片11：液體壓強的計算公式
我們來詳細了解一下這個公式。p代表液體在任一深度的壓強，單位是帕斯卡；ρ是液體的密度，單位是千克每立方米；g是重力常數，通常取9.8牛每千克；h是深度，單位是m。這里的h指的是深度，也就是從我們所研究的點到液面的豎直距離哦，大家一定要注意是豎直距離。在使用這個公式的時候，單位要統一，而且這個公式只適用于靜止液體產生的壓強。另外，液體內部壓強只跟液體密度和深度有關，和液體的質量、體積、重力，還有容器的底面積、容器形狀都沒有關系。比如說，不管是大杯子還是小杯子，只要里面裝的液體密度一樣，深度一樣，液體對杯子底部的壓強就是一樣的。
12. 幻燈片12：例題 軟體機器人
現在我們來做一道例題，看看大家對液體壓強的知識掌握得怎么樣。2019年，我國研發了一款很厲害的軟體機器人，它深潛至10900m的馬里亞納海溝深處進行測試。這款機器人長22cm，翼展寬度為28cm。海水的密度取1.03×10 千克每立方米，g取10牛每千克。題目要求我們求兩個問題：一是在10900m深處，軟體機器人受到的海水產生的壓強有多大；二是若該軟體機器人一個側翼上表面的面積大約是70cm ，在10900m深處時，這個側翼上表面受到的海水產生的壓力約為多大。大家想想，我們可以用什么公式來解決呢？對啦，根據p 等于 ρgh可以求出海水產生的壓強，再通過F 等于 pS就能求出側翼上表面所受的壓力。那現在大家拿起筆，跟著老師一起算一算吧。（詳細講解計算過程）最后得出，在10900m深處，軟體機器人受到的海水產生的壓強為1.1×10 帕斯卡，這個側翼上表面受到的海水產生的壓力約為7.7×10 牛。
13. 幻燈片13：例題 裝滿水的容器側壁孔
我們再來做一道有趣的例題。（展示裝滿水容器側壁開孔的圖片）裝滿水的容器側壁上開有三個孔，水從小孔中流出，下面哪個圖描繪得是正確的呢？大家可以根據我們剛剛學的液體壓強知識來思考一下。因為液體壓強隨深度增加而增大，所以下面的孔受到的壓強更大，水噴出來的速度也更快，噴得更遠。答案就是B選項啦。
14. 幻燈片14：三種常見容器
我們來看三種常見的容器。對于不同形狀的容器，容器底受到的壓強都可以用p 等于 ρ液gh來計算，容器底受到的壓力用F 等于 pS來計算。但是大家注意看，容器底受到的壓力和液體的重力關系是不一樣的哦。有的容器底受到的壓力大于液體的重力，有的等于，有的小于。而對支持面的壓力，一般等于液體和容器的總重力，對支持面的壓強也可以根據壓強的基本公式來計算。這部分內容大家要理解清楚，它可以幫助我們更好地理解液體壓強在不同情況下的特點。
15. 幻燈片15：例題 容器倒置
再來看這道題，（展示密閉裝有水的容器倒置的圖片）這是一個密閉的裝有水的容器，現將其倒過來放置，大家想一想，水對容器底的壓強會怎么變化呢？是變大、變小還是不變呢？根據我們學的公式p 等于 ρgh，因為倒過來后水的深度變小了，而水的密度和g都不變，所以水對容器底的壓強變小啦。
16. 幻燈片16：思考 三峽大壩
現在我們來思考一個生活中的大工程——三峽大壩。大家都見過三峽大壩吧，它為什么修建得“上窄下寬”呢？這是因為液體受到重力作用，還具有流動性，所以液體內部向各個方向都有壓強，而且液體的壓強隨著深度增加而增大。也就是說，越往下，液體內部壓強越大。為了能承受住水產生的巨大壓強，三峽大壩就修建成上窄下寬的形狀啦。
17. 幻燈片17：拓展 帕斯卡裂桶實驗
最后，我們來了解一個有趣的實驗——帕斯卡裂桶實驗。在1648年，帕斯卡做了一個著名的實驗。他用一個密閉的裝滿水的桶，在桶蓋上插入一根細長的管子，然后從樓房的陽臺上向細管子里灌水。結果只用了幾杯水，就把桶壓裂了，水從裂縫中流了出來。這是為什么呢？原來呀，細管子的容積比較小，幾杯水灌進去，深度h就變得很大，根據p 等于 ρgh，深度越大，壓強就越大，這個很大的壓強在各個方向產生很大的壓力，就把桶壓裂啦。通過這個實驗，我們對液體壓強是不是有了更深刻的認識呢？希望大家課后也可以思考一下，生活中還有哪些地方用到了液體壓強的知識哦。
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液體壓強教學設計
一、核心素養目標
（一）物理觀念目標
學生能理解液體壓強的產生原因，知道液體對容器底和側壁都有壓強。
掌握液體內部壓強的特點，理解液體壓強的大小與液體密度和深度的關系。
能運用液體壓強公式p =ρgh進行簡單計算，并解釋相關生活現象。
（二）科學思維目標
通過探究液體內部壓強特點的實驗，培養學生觀察、分析、歸納總結的能力，以及邏輯推理和科學論證的思維。
運用轉換法、控制變量法研究液體壓強，讓學生體會科學研究方法在物理學習中的重要性，提升科學思維素養。
（三）科學探究目標
學生經歷設計實驗、進行實驗、收集數據、分析論證的完整探究過程，提高科學探究能力，包括提出問題、作出假設、設計實驗方案、選擇實驗器材、進行實驗操作、記錄數據、分析數據得出結論等方面的能力。
在小組合作探究中，培養學生的合作交流意識與團隊協作能力。
（四）科學態度與責任目標
培養學生嚴謹認真、實事求是的科學態度，尊重實驗事實和數據。
讓學生認識到物理知識與生活、生產緊密相連，增強學生將物理知識應用于實際的意識，培養學生的社會責任感。
二、教學重難點
（一）教學重點
液體壓強的產生原因和特點。
液體壓強公式p = ρgh的理解和應用。
（二）教學難點
理解液體內部向各個方向都有壓強且同一深度各方向壓強相等。
運用液體壓強公式解決實際問題，理解液體壓強與液體質量、體積等無關，只與液體密度和深度有關。
三、教學方法
講授法、實驗探究法、討論法、多媒體演示法
四、教學過程
（一）問題引入（5 分鐘）
教師講解：展示放在水平桌面上的木塊，提問學生木塊對桌面產生壓強的原因。接著提出問題：裝在杯子里的水對杯子底部和側壁會產生壓強嗎？引導學生思考，并展示相關生活場景圖片，如盛水的杯子、水壩等，激發學生的好奇心和求知欲。
學生活動：回憶固體壓強知識，思考教師提出的關于液體壓強的問題，觀察圖片，結合生活經驗在小組內交流討論，嘗試猜測液體是否產生壓強以及產生壓強的可能表現。
活動目的：通過聯系已學知識，引出新的問題，引發學生的認知沖突，激發學生學習液體壓強知識的興趣，為后續教學做好鋪墊。
（二）液體產生壓強的原因（8 分鐘）
教師講解：介紹通過轉換法來探究液體是否產生壓強，即觀察液體產生的效果。展示實驗一：在底部蒙有橡皮膜的容器中倒入水，讓學生觀察橡皮膜的變化，講解橡皮膜向下凸出表明液體有向下（對容器底）的壓強，產生原因是液體受到重力作用。接著展示實驗二：在側壁蒙有橡皮膜的容器中倒入水，讓學生觀察橡皮膜的變化，得出液體對容器側壁有壓強的結論，解釋產生原因是液體具有流動性。
學生活動：認真觀察兩個實驗的現象，思考實驗現象與液體壓強產生原因之間的聯系。在教師引導下，理解轉換法在實驗中的應用，參與討論液體重力和流動性與壓強產生的關系。
活動目的：通過直觀的實驗演示，讓學生清晰地認識液體壓強的產生原因，培養學生的觀察能力和邏輯思維能力，讓學生初步體會轉換法這一科學研究方法。
（三）壓強計（7 分鐘）
教師講解：介紹壓強計是探測液體內部壓強規律的專用儀器，講解其構造（U 型管、軟管、探頭、刻度面板）、作用和原理。強調使用壓強計的注意事項，如實驗前要觀察 U 型管兩端液面是否相平，若不相平需拆下軟管重新安裝；檢查裝置的氣密性，輕輕按壓探頭，觀察兩端液面高度變化是否明顯。
學生活動：觀察壓強計的實物或圖片，認識其各部分結構。在教師指導下，嘗試操作壓強計，檢查其是否正常工作，感受按壓探頭時 U 型管液面高度差的變化，理解壓強計的工作原理。
活動目的：讓學生熟悉壓強計的使用方法，為后續探究實驗做好準備，培養學生的實驗操作技能和對實驗儀器的認知能力。
（四）探究液體內部壓強的特點（15 分鐘）
教師講解：引導學生根據生活經驗和已有的知識，提出關于液體內部壓強特點的猜想，如液體內部壓強可能與深度、方向、液體密度等因素有關。組織學生分組進行實驗探究，講解實驗步驟：保持探頭在水中的深度不變，改變探頭的方向，探究液體內部同一深度各個方向壓強的關系；增大探頭在水中的深度，探究液體內部壓強與深度的關系；換用不同液體，在深度相同時，探究液體內部壓強與液體密度的關系。強調實驗中要運用控制變量法，指導學生如何記錄實驗數據。
學生活動：分組進行實驗，小組成員分工合作，按照實驗步驟進行操作，認真觀察 U 型管液面高度差的變化，記錄實驗數據。實驗結束后，對數據進行分析討論，得出實驗結論：同種液體內部同一深度，向各個方向的壓強都相等；同種液體內部壓強，深度越深，壓強越大；深度相同時，液體密度越大，液體內部壓強越大。每個小組推選一名代表，向全班匯報實驗過程和結論。
活動目的：讓學生親身體驗科學探究的過程，學會運用控制變量法進行實驗研究，培養學生的科學探究能力、合作交流能力和數據分析能力，提高學生的科學素養。
（五）液體壓強的大小（10 分鐘）
教師講解：根據探究實驗的結論，推導液體壓強的計算公式。從液柱對平面的壓力F = G = mg =ρVg =ρShg出發，得出平面受到的壓強p=F/S=ρgh。詳細講解公式中各物理量的含義（p表示液體在任一深度的壓強，單位是Pa；ρ表示液體的密度，單位是kg/m^3；g是重力常數，取9.8N/kg；h表示深度，是從所研究點到液面的豎直距離，單位是m），強調公式的適用條件（只適用于靜止液體產生的壓強，使用時單位要統一，液體內部壓強只跟液體密度和深度有關，與液體的質量、體積、重力、容器的底面積、容器形狀均無關）。通過例題，如計算軟體機器人在深海處受到的海水壓強和壓力，詳細講解運用公式進行計算的步驟和注意事項。
學生活動：認真聽講，理解液體壓強公式的推導過程和各物理量的含義。跟隨教師的思路，參與例題的計算過程，在練習本上獨立完成計算，與同桌核對答案，如有問題及時請教老師。
活動目的：讓學生理解液體壓強公式的物理意義，掌握運用公式進行計算的方法，培養學生的數學運算能力和知識應用能力，加深學生對液體壓強與液體密度和深度關系的理解。
（六）課堂練習與討論（8 分鐘）
教師講解：展示一些與液體壓強相關的練習題，如判斷裝滿水的容器側壁開孔水流出的情況、分析容器倒置后水對容器底壓強的變化等，引導學生運用所學知識進行分析解答。針對三峽大壩 “上窄下寬” 和帕斯卡裂桶實驗等實際問題，組織學生進行討論，讓學生運用液體壓強知識解釋其中的原理。
學生活動：獨立思考并完成練習題，在練習過程中鞏固所學的液體壓強知識。參與討論實際問題，積極發表自己的觀點，與同學交流想法，深化對液體壓強知識的理解。
活動目的：通過練習，及時反饋學生對知識的掌握情況，發現學生存在的問題并及時解決。通過討論實際問題，培養學生運用物理知識解決實際問題的能力，讓學生體會物理知識在生活中的廣泛應用，增強學生學習物理的興趣和應用物理知識的意識。
（七）課堂小結（5 分鐘）
教師講解：引導學生回顧本節課所學內容，包括液體壓強的產生原因、特點、壓強計的使用、液體壓強公式及其應用等，強調重點和難點知識。對學生在課堂上的表現進行總結評價，肯定學生的優點，指出存在的不足，鼓勵學生在今后的學習中繼續努力。
學生活動：跟隨教師的引導，回顧本節課的知識點，在腦海中構建知識框架。思考自己在課堂學習中的收獲和疑惑，向老師提出問題。
活動目的：幫助學生梳理知識，形成系統的知識體系，加深對重點知識的理解和記憶，培養學生的總結歸納能力。通過學生提問，了解學生的學習情況，及時解決學生的疑惑。
五、教學反思
在教學過程中，要充分關注學生的參與度和學習情況，確保每個學生都能積極參與實驗探究和討論活動。對于學生在實驗操作和知識理解上的困難，要及時給予指導和幫助。在講解液體壓強公式時，應多結合實例，讓學生更好地理解公式中各物理量的含義和公式的適用條件。同時，鼓勵學生在生活中觀察和發現與液體壓強相關的現象，培養學生的觀察能力和應用物理知識的意識。
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第二節 液體壓強
第八章 壓強與浮力
一、問題引入
放在水平桌面上的木塊會對桌面產生壓強。
那么裝在杯子里的水對杯子底部產生壓強嗎？
水對杯子側壁會產生壓強嗎？
液體產生壓強的原因
怎樣知道液體也能產生壓力壓強呢？
轉換法（觀察其產生的效果）
沒有水時，橡皮膜平坦
當倒入水時，橡皮膜向下凸出
結論：液體有向下（對容器底）的壓強
產生原因：液體受到重力作用
實驗一
液體產生壓強的原因
實驗二
沒有水時，橡皮膜平坦
當倒入水時，橡皮膜凸出
結論：液體對容器側壁有壓強
產生原因：因為液體具有流動性
1.壓強計的作用
3.壓強計的原理
再次運用到“轉換法”
2.壓強計的構造
1.要先觀察U型管兩端液面是否相平
若不相平，只需要拆下軟管重新安裝
2.實驗前要檢查裝置的氣密性
輕輕按壓探頭，觀察兩端液面高度是否變化明顯
注意事項：
壓強計
探測液體內部壓強規律的專用儀器
U型管（內裝有色液體）、軟管、探頭（橡皮膜）、刻度面板
當有壓強作用于探頭時，U型管兩端液面出現高度差，壓強越大，高度差越大
探究液體內部壓強的特點
保持探頭在水中的深度不變，改變探頭的方向，看液體內部同一深度各個方向壓強的關系。
同種液體內部同一深度，向各個方向的壓強都相等。
探究液體內部壓強的特點
增大探頭在水中的深度，看看液體內部的壓強與深度有什么關系。
同種液體內部壓強，深度越深，壓強越大。
探究液體內部壓強的特點
換用不同液體，看看在深度相同時，液體內部的壓強是否與液體的密度有關。
深度相同時，液體密度越大，液體內部壓強越大。
總結
1.液體內部存在壓強。
2.在液體內部的同一深度處，向各個方向的壓強都相等。
3.同種液體中，深度越大，壓強越大。
4.液體內部壓強的大小還跟液體的密度有關，在深度相同時，液體的密度越大，壓強越大。
決定液體內部壓強大小的兩大因素
液體的深度
液體的密度
具體的定量關系是怎樣呢？
液體壓強的大小
S 平面上方的液柱對平面的壓力
F=G=mg=ρVg=ρShg
平面受到的壓強
因此，液面下深度為h 處液體的壓強為
由公式可以看出，液體壓強大小只與ρ和h 有關，與其他因素無關
p=ρgh
液體壓強的計算公式
1、公式：
p=ρgh
p——液體在任一深度的壓強——Pa
ρ——液體的密度—— kg/m3
g——重力常數——9.8N/kg
h——深度—— m
2、說明：
（1）h 指的是深度。即從所研究點到液面的豎直距離。
（3）只適用于靜止液體產生的壓強。
（2）使用時單位要統一。
（4）液體內部壓強只跟液體密度和深度有關，與液體的質量、體積、重力、容器的底面積、容器形狀均無關。
2019年，我國研發的軟體機器人深潛至10900m的馬里亞納海溝深處進行測試。這款機器人長22cm（體長11.5cm,尾長10.5cm),翼展寬度為28cm,如圖8.2-6所示。海水的密度p海水取1.03×103kg/m3,g取10N/kg。求：
(1)在10900m深處，軟體機器人受到的海水產生的壓強有多大？
(2)若該軟體機器人一個側翼上表面的面積大約是70cm2,在10900m深
處時，這個側翼上表面受到的海水產生的壓力約為多大？
例題
分析:根據p=ρgh可求出海水產生的壓強，通過F=PS可求出軟體機器人這個側翼上表面所受的壓力。
解:(1)10900m深處，軟體機器人受到的海水產生的壓強p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×10900m=1.1×108Pa。
(2)由F=PS可得，軟體機器人這個側翼上表面受到的海水產生的壓力
F=pS=1.1×108Pa×70×10-4m2=7.7×105N。
答（1)在10900m深處，軟體機器人受到的海水產生的壓強為1.1×108Pa。
(2)該軟體機器人這個側翼上表面受到的海水產生的壓力約為7.7×105N。
裝滿水的容器側壁上開有三個孔，水從小孔中流出，圖中描繪正確的是（　　）
例題
A B C D
B
三種常見容器
如圖所示的是密閉的裝有水的容器，現將其倒過來放置，則水對容器底的壓強_________。（選填“變大”“變小”或“不變”）
例題
變小
思考
三峽大壩為什么修建的“上窄下寬”？
由于液體受到重力作用，具有流動性，所以液體內部向各個方向都有壓強，并且液體的壓強隨著深度增加而增大，即越往下，液體內部壓強越大。所以修建成上窄下寬，增大對水產生的壓強的承受力。
帕斯卡在1648年表演了一個著名的實驗：他用一個密閉的裝滿水的桶，在桶蓋上插入一根細長的管子，從樓房的陽臺上向細管子里灌水。結果只用了幾杯水，就把桶壓裂了，桶里的水就從裂縫中流了出來。
拓展

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