1、2 研究液體的壓強1教學目標知識與技能1 知道液體內部存在壓強，了解液體內部壓強的特點，知道液體壓強的大小跟什么因素有關。2 認識連通器，了解生活和生產中常見的連通器。過程與方法3 經歷模仿帕斯卡裂桶實驗的過程，體會帕斯卡裂桶實驗的意義。4 經歷用U形壓強計探究液體內部壓強特點的過程，發展分析實驗數據、概括物理規律的創造性思維能力。5 經歷用選取“液柱”方法來推導液體內部壓強公式的過程，培養學生的抽象思維能力，引導學生領會這種研究問題的方法。情感態度與價值觀6 通過液體壓強公式的推導，讓學生感受物理學邏輯推理的嚴密。2教材說明本節內容主要是探究液體壓強的特點，學習液體內部壓強的計算及液體壓強應

2、用的一個重要實例連通器。雖然課程標準對本節課的內容沒有具體的要求，但由于本節內容與生產生活聯系密切，并且液體的壓強特點是學習大氣壓強和浮力等知識的基礎，是后續學習必備的知識，因此本節內容仍是初中學生必學的知識。本節是按照“體驗探究應用”的順序編寫的。首先通過 “活動1：模仿帕斯卡的實驗”讓學生親自動手實驗，體會液體壓強的“神奇”，從而激發學生探究液體內部壓強規律的強烈愿望。然后通過實驗說明液體對容器底和側壁有壓強，介紹U形壓強計，安排“活動2：探究液體內部壓強”，讓學生自己動手實驗探究液體內部壓強的特點。在定性探究的基礎上，教材利用選取液柱這種建立理想模型的方法，根據壓強的定義公式推導液體壓強

3、公式，加深對液體內部壓強特點的理解，并通過例題加深對液體壓強公式的理解和應用，使學生的思維從感性認識上升為理性認識。連通器是液體壓強的典型應用，通過對茶壺、過路涵洞、鍋爐水位器、船閘的認識，使學生體會到連通器在生產生活中的廣泛應用。最后，通過“STS”欄目介紹三峽船閘的原理和工作過程，增強學生的民族自豪感，激發學生愛科學、學科學的動機。本節教學重點是探究液體內部壓強的特點。教學難點是液體內部壓強特點和液體壓強公式。由于學生總認為液體的壓強是由于液體受重力作用產生的，往往產生一種錯誤的認識：液體的重力越大，產生的壓強越大，對“帕斯卡裂桶實驗”等一類現象感到費解，對認識液體內部壓強特點和理解液體內

4、部壓強公式形成干擾。另外，用選取液柱這種“理想模型法”推導液體內部壓強公式，由于學生的抽象思維能力和想象能力水平還比較低，也會形成本節教學的一個難點。3教學建議本節課應從學生現有的知識和經驗入手，引導學生提高實驗認識液體內部存在壓強，探究液體壓強的特點，然后逐步深入，從理論上推導出液體壓強的計算公式，并運用該公式分析實際問題。教科書通過圖10-12帕斯卡裂桶實驗及其故事引入新課。除此之外，這里再提供幾種引入方法以供參考：（1）講故事：“聰明艦長巧補洞”：在一次海戰中，敵人的一顆炮彈落到軍艦上。軍艦的底部、側壁被炸開了兩個大小相同的洞，海水洶涌而入。艦長果斷命令三人去堵艦底，一人去堵側壁的洞。側

5、壁的洞很快被一個人堵住了，而艦底的洞三個人卻費了很大的勁才被堵住。同學們想一想為何艦底的洞那么難堵呢？“潛水艇爆炸”：1963年，一艘最大潛水深度500米的美國潛艇長尾鯊號，由于發動機發生故障，潛水艇不斷下沉，最后發生爆炸，造成了駭人聽聞的重大傷亡事故。潛水艇下沉后為什么會爆炸呢？“玻璃變雪花”：有位海洋學家曾做過這樣一個實驗，他把玻璃管的兩端都圖1密封好，再放入布包內，然后把玻璃管裝入一端開口的銅管中，水可以從銅管口進去，接著他把銅管沉到5km的深海里。當他把銅管吊上來時，倒出布包一看，不禁驚呆了：布包里玻璃不見了，只剩下一堆象雪花似的粉狀物，這是什么原因呢？圖2 （2）觀察思考：演示如圖1

6、實驗，并提出問題：“水為什么會向塑料管內噴？為什么塑料管進入水中的深度越大，噴出的水花越高？”演示如圖2實驗，并提問：“小孔的大小相同，水的多少相同，為什么水流出需要的時間不同？”（乙需要的時間較少）（3）想象體驗：提出一些能建立物理情景的問題，讓學生回憶或想象自己的體驗。如提問：我們在游泳時常常會潛入水中或在水池中行走，這時你有什么感受？學生可能會回答水浸沒到胸部以上時感到呼吸困難，或潛水時感到的壓抑等等。那么為什么會有這樣的感受呢？由此引導學生猜想、分析，引出液體的壓強問題。令人驚奇的實驗“活動1：模仿帕斯卡的實驗”目的是在于用學生感到驚奇的效果，意識到液體會產生壓強。本實驗活動會對學生認

7、識產生強烈的沖擊力，做好這個實驗，會使學生對物理產生驚奇感和興奮感，教師一定要創造條件讓學生做好這個實驗。如果條件允許（器材較多，教室內場地空間較寬敞），這個活動可以由學生分組完成，這樣學生活動更充分，體驗更深刻。如果條件不足，可以采取兩種辦法：一是選擇可見度較大的器材在教室內由教師或學生演示；二是作為課外活動，由學生分組實驗。課前可以布置學生準備部分器材：飲料瓶、杯子、水桶和水，其他器材可由教師準備：每組一個漏斗，一個帶有玻璃管的塞子，一根長大約5m的塑料管，塑料管的直徑1.5cm左右為宜。如果直徑太細，向管內注水時不利于排出管子中的空氣。在飲料瓶上刻上淺槽不容易把握，可由教師代替完成。對于

8、課本上提到的幾個問題，不必急于在活動前討論回答，可在活動過程中或活動后組織討論。例如：塑料瓶壁上為什么要刻些淺槽？是為了在教室的高度范圍內顯示出“裂桶”的效果。槽刻得太深，容易漏水；刻得太淺，要使水從槽中噴出，需要使水管中的水面達到很高的高度，往往要超出教室的高度，而且對密封的要求也提高了，增加了實驗的難度。管子應該長些還是短些？可讓學生在實驗過程中體會。一般要比在教室高度略小一些，以23m為宜。怎樣保證瓶塞與瓶口之間的密封？可讓學生從活動中發現瓶塞與瓶口等處密封不嚴時會漏水，很自然地想到密封問題。在活動之前，各小組人員要有明確分工，相互合作，要注意安全。如果采用課外活動方式，要讓學生把觀察到

9、的現象、想到的問題記錄下來，然后帶到課內討論交流。探究液體內部壓強的特點通過上面模擬帕斯卡裂桶實驗，學生能夠意識到液體也可以產生壓強，教師在此可以引導學生認識液體的壓強是由于液體受到重力和具有流動性而產生的。為了加深學生對液體產生壓強的認識，為進一步研究液體內部壓強的規律做好鋪墊，教師可以引導學生設計其他實驗來驗證液體壓強的存在。教師要明確設計的要素：怎樣顯示壓強的存在？如何比較壓強的大小？根據學生的生活經驗，學生通過討論一般可以設計出如下方案：方案一：取兩端開口的玻璃管或硬塑料管，在一端覆蓋橡皮薄膜（可用氣球薄膜代替）。當向管中倒入水后，能看到橡皮薄膜鼓起來，說明液體能夠產生壓強，橡皮薄膜形

10、變的程度可反映壓強的大小。方案二：在瓶子上打孔，然后往里面裝水，水噴射出來則說明液體能夠產生壓強，水流射出的急緩反映壓強的大小（此處要注意：學生可能會說水流射出的遠近反映壓強的大小，教師應予以糾正，但不宜深究。如果學生沒有設計這種方案，教師不要再引出，以免帶來不必要的麻煩）。然后教師或學生演示設計的實驗，證明液體對容器底部和側壁有壓強。為了使學生進一步認識液體內部壓強及其特點，引入一個探測器U形壓強計。一側開口并在開口側面覆蓋橡皮膜的金屬盒（或塑料盒）就是探測壓強的探頭，U型管兩邊中的水柱就是用來顯示壓強的。教師應通過演示介紹U型壓強計的使用方法，然后讓學生自己練習U型壓強計的使用方法：用力按

11、壓壓強計金屬盒上橡皮膜，觀察U形管兩液面高度差的變化，可以看出橡皮膜上受到的壓強就越大，兩管中液面的高度差就越大，因此，兩管中液面的高度差的大小可反映出橡皮膜受到的壓強的大小。活動2：“探究液體內部的壓強”的目的是讓學生親身經歷探究液體內部壓強特點的過程，使學生獲得直觀的感性認識，總結出液體內部壓強的特點。教師可先讓學生猜想：你認為液體內部壓強可能有什么特點？液體內部壓強的大小可能與什么因素有關？你作出這一猜想的依據是什么？怎樣驗證你的猜想？然后讓學生討論實驗方案：研究液體內部壓強與深度是否有關，你的實驗方案是什么？ 研究同一深度液體內部向各個方向的壓強的大小是否相等，你的實驗方案是什么？研究

12、液體內部壓強與液體密度是否有關，你的實驗方案又是什么？實驗結論為：液體內部各個方向都有壓強，并且在同一深度向各個方向的壓強相等；同種液體內部的壓強跟深度有關，深度增加，壓強增大；不同液體內部的壓強跟液體的密度有關，同一深度處，液體密度越大，產生的壓強越大。怎樣計算液體內部的壓強？與其他許多版本的教材不同，本教材安排了運用已有物理知識推導液體壓強的公式，而且其中許多內容留有空白讓學生填寫，這既是對學生的挑戰，也是一次很好的推導公式訓練，可以使學生對液體壓強規律的認識和理解從“定性”上升為“定量”。其中的推導過程和“液柱模型”，對提高學生的邏輯推理能力和抽象思維能力具有重要價值，而這些能力正是學生

13、繼續學習高中物理必備的重要素質之一。關于液體壓強公式的推導可以采用類比推導，即先計算圓柱形固體對底部產生的壓強，再建立“液柱模型”，推導液體產生的壓強。由于初中學生抽象思維水平較低，從液體中想像出“液柱模型”是有一定困難的。為了突破難點，增加學生的感性認識，可以采用將抽象問題具體化的方法，即用玻璃管內的水柱來代替一個抽象的液柱（如教材圖10-17所示），將玻璃管插入盛有水的大容器中，當管內外的水面相平時，通過求管內水對管底的壓強來得出同深度處容器內水的壓強的大小，進而推導出液體的壓強公式。下面再介紹幾種“液柱模型”具體化的教具：用較薄的有機玻璃做成截面積約為1016cm2的立方體管（大小以學生

14、能看清楚為準），里面灌滿有色水，把管子浸入水中，使其上表面與水面平齊來分析它的底面上受到的壓強。用金屬絲制成一個長方體框架，在框架底面貼上帶色的薄塑料片，使框架上底與水面相平，借助長方體框架，幫助學生建立理想液柱的物理模型。然后可以按照教材，引導學生一步步討論如何計算出液柱的體積、質量、液柱重、對底面的壓力、底面受到的壓強，每步的計算結果同時用字母表示出來，最后得出計算液體壓強的公式。關于例題的教學，可以放手讓學生自己解決，然后引導學生討論應用液體壓強公式應注意的問題，如：公式中h的物理意義，單位的統一等，讓學生在討論交流中達到對知識應用的鞏固和升華。圖3連通器連通器屬于液體壓強的應用。課本圖

15、1019是連通器的示意圖，教材直接給出了“若連通器內裝入同種液體，當液體靜止時，各容器中的液面總保持相平”結論。教學時，可用圖3所示的較簡單的連通器演示，盡管連通器外形粗細不同，但盛入水靜止后，各個容器的水面總是相平，這會使學生確信上述結論。圖4對于連通器中液面相平的原因，教材中沒有分析。如果學生抽象思維水平較高，教師可以補充。運用液體壓強的知識以及建立液片模型法（如圖4所示）來解釋。分析時可引導學生按下面的思路進行：液體不流動液片處于平衡狀態液片兩側受到的壓力相等（F左F右）液片兩側受到的壓強相等（P左P右）兩管液面高度相等（h左h右）兩管液面相平。教材通過“STS”欄目，介紹三峽船閘，目的

16、在于引導學生運用自己的知識分析生活中的實例，體驗物理知識在生產技術中的重要作用。教師可結合利用課本圖1022或船閘模型、活動掛圖、多媒體動畫、錄像資料等就行教學，重點分析船閘工作的過程，理解其中的原理。同時還要注意利用這個素材，對學生進行愛國主義教育，以培養其民族自信心和自豪感。4教學評價課堂測評圖51如圖5所示，A、B兩個內徑相同的玻璃管內盛有同種液體，當A管豎直，B管傾斜放置時，兩管液面等高，則（ ） AA、B兩管中液體的質量相等 BA管中液體對管底的壓強比B中大 CA管中液體對管底的壓強比B中小 DA管中液體對管底的壓強與B中相等 圖62. 如圖6中甲圖所示，圓臺形密閉容器中裝滿水，靜置

17、在水平桌面上，此時容器對桌面的壓強為P1，水對容器的壓強為P2。然后將容器倒置，如圖乙，則此時P1 、P2的變化情況是（ ）A.P1變大，P2不變B.P1變大，P2變小C.P1不變，P2不變 D.P1變小，P2變大3、連通器在生產生活中有著廣泛的應用，圖7中利用連通器原理的有（ ）A只有甲、乙 B只有丙、丁C只有甲、丙、丁D甲、乙、丙、丁圖7圖84、關于圖8中a、b、c三點壓強的說法中，正確的是（ ）Aa點向下壓強比向上壓強大Ba、b兩點的壓強相等Cb點壓強比c點壓強小Db、c兩點的壓強相等圖95.如圖9所示，一開口的杯子，裝上8 cm深的水后，放在水平桌面上。已知杯子底面積為60 cm2；杯

18、子裝上水后的總質量為0.6 kg。則水對杯底的壓強為Pa。杯子對桌面的壓強為_ Pa。（g取10Nkg）6.圖10是研究液體內部壓強實驗時的六種情況，除圖杯中裝的是濃鹽水外，其余杯里裝的都是水。請你仔細觀察這六幅圖后回答：圖10（1）比較兩幅圖，可以得出：液體內部壓強大小跟液體的_ _有關；（2）比較兩幅圖，可以得出：液體內部壓強大小還跟液體的_ _有關；（3）比較三幅圖，還可以得出結論_ _ _。圖117如圖11所示，在水平桌面上放置一空玻璃杯，它的底面積為0.01m2，它對桌面的壓強為200Pa。 求玻璃杯的質量。 在玻璃杯中裝入1kg水后，水對杯底的壓強為900Pa，求水的深度。 通過計算推測出玻璃杯的大致形狀是圖中a 、b、c的哪一種？(g=10N/kg，杯壁的厚度可忽略)【參考答案】1. D 2. A 3.C 4. C 5800 10006.（1）密度 （2）深度 （3）液體內部向各個方向都有壓強，且在同一深度處，液體向各個方向的壓強相等。7.由得：玻璃杯的重力:G =200Pa×0.01m2=2N 由G =mg得：玻璃杯的質量:=0.2kg 由得：水的深度=0.09m 假設杯壁是豎直的，裝入1kg水后杯中水的深度應為：=0.1m 因為>h，所以水杯是底小、口大，大致形狀是圖a 。“自我評價與作業”指導1帕斯卡將幾杯水倒入插入桶內的細長管子中