人教版（2024）八年級下冊第九章第二節《液體的壓強》教學設計【設計理念】《液體的壓強》是人教版（2024）八年級下冊第九章的重要內容。壓強知識是初中物理的重要知識點，而液體的壓強是壓強知識的重要組成部分。液體壓強在生活和生產中有著廣泛的應用，如水利工程、潛水等。本節內容主要介紹液體壓強的特點、產生原因以及液體壓強的計算公式等方面。物理學科核心素養包括物理觀念、科學思維、科學探究和科學態度與責任。在教學過程中，應圍繞這些核心素養展開，引導學生通過對液體壓強現象的觀察、實驗和分析，形成液體壓強的物理觀念，培養學生的科學思維和科學探究能力。同時，通過引導學生了解液體壓強在生活和生產中的應用，認識科學技術對社會發展的影響，培養學生的科學態度與責任?！竞诵乃仞B目標】1.物理觀念：學生能夠準確描述液體壓強的特點，理解液體壓強產生的原因，掌握液體壓強的計算公式，并能用這些知識解釋生活中與液體壓強相關的現象。2.科學思維：通過實驗探究液體壓強的特點，培養學生的觀察能力、分析能力和歸納總結能力。運用控制變量法設計實驗，培養學生的科學探究方法和邏輯思維能力。通過對液體壓強公式的推導，培養學生的理論推導能力和數學應用能力。3.科學探究：讓學生經歷探究液體壓強特點的過程，學會提出問題、猜想與假設、設計實驗、進行實驗、收集證據、分析與論證等科學探究的基本環節，提高學生的科學探究能力和實踐操作能力。4.科學態度與責任：通過實驗探究，培養學生實事求是、尊重客觀規律的科學態度。了解液體壓強在生活和生產中的應用，認識科學技術對社會發展的重要作用，培養學生將物理知識應用于生活和生產的意識和能力，增強學生的社會責任感?！窘虒W重難點】教學重點1.液體壓強的特點。2.液體壓強產生的原因。3.液體壓強的計算公式。教學難點1.理解液體壓強與深度和密度的關系。2.液體壓強公式的推導過程。3.運用液體壓強知識解決實際問題?！窘虒W過程】一、導入新課同學們，在生活中我們常常會看到一些有趣的現象。比如，當我們把一個氣球放入水中，會發現氣球會被壓縮；當我們潛水時，會感覺到耳朵有壓迫感。這些現象都與液體的壓強有關。那什么是液體的壓強呢？液體的壓強又有哪些特點呢？今天，就讓我們一起走進液體的壓強的世界，去揭開它的神秘面紗。為了讓大家更直觀地感受液體的壓強，老師給大家做一個小實驗。（教師拿出一個底部和側壁都有小孔的塑料瓶，向瓶中裝滿水）同學們，仔細觀察會發生什么現象。（水從小孔中噴射出來）大家看到了，水從小孔中噴射出來，這說明什么呢？這說明液體對容器的側壁和底部都有壓強。那液體的壓強還有哪些特點呢？接下來，我們就通過實驗來探究一下。二、講授新課（一）液體壓強的特點1.提出問題通過剛才的實驗，我們知道了液體對容器的側壁和底部都有壓強。那液體內部的壓強有什么特點呢？它與哪些因素有關呢？2.猜想與假設讓學生根據生活經驗和已有的知識進行猜想。學生可能會提出以下猜想：液體內部的壓強可能與深度有關，可能與液體的密度有關，可能與方向有關等。3.設計實驗為了驗證我們的猜想，我們需要用到一種測量液體壓強的儀器——壓強計。（教師介紹壓強計的構造和使用方法）壓強計的U形管兩側液面的高度差反映了液體壓強的大小。高度差越大，說明液體的壓強越大。接下來，我們就用壓強計來探究液體內部壓強與深度、方向和液體密度的關系。在實驗中，我們要采用控制變量法。比如，在探究液體內部壓強與深度的關系時，要保持液體的密度和方向不變，只改變深度；在探究液體內部壓強與方向的關系時，要保持液體的密度和深度不變，只改變方向；在探究液體內部壓強與液體密度的關系時，要保持深度和方向不變，只改變液體的密度。4.進行實驗（1）探究液體內部壓強與深度的關系教師引導學生將壓強計的探頭放入水中不同的深度，觀察U形管兩側液面的高度差。讓學生記錄實驗數據，并分析數據。學生可以發現，隨著深度的增加，U形管兩側液面的高度差逐漸增大，這說明液體內部的壓強隨深度的增加而增大。（2）探究液體內部壓強與方向的關系教師引導學生將壓強計的探頭放在水中同一深度，改變探頭的方向，觀察U形管兩側液面的高度差。讓學生記錄實驗數據，并分析數據。學生可以發現，在同一深度，液體向各個方向的壓強都相等。（3）探究液體內部壓強與液體密度的關系教師引導學生將壓強計的探頭分別放入水和鹽水中同一深度，觀察U形管兩側液面的高度差。讓學生記錄實驗數據，并分析數據。學生可以發現，在同一深度，鹽水的密度比水的密度大，U形管兩側液面的高度差也更大，這說明液體內部的壓強與液體的密度有關，在深度相同時，液體的密度越大，壓強越大。5.分析與論證讓學生根據實驗數據進行分析和論證，總結出液體壓強的特點：（1）液體內部向各個方向都有壓強。（2）在同一深度，液體向各個方向的壓強都相等。（3）液體內部的壓強隨深度的增加而增大。（4）不同液體的壓強還跟它的密度有關，在深度相同時，液體的密度越大，壓強越大。（二）液體壓強產生的原因1.引導學生思考我們已經知道了液體壓強的特點，那液體為什么會產生壓強呢？請同學們結合固體壓強產生的原因，思考一下液體壓強產生的原因。2.分析液體壓強產生的原因教師引導學生分析：液體和固體一樣，都受到重力的作用，所以液體對容器底部有壓強。同時，液體具有流動性，所以液體對容器側壁也有壓強。3.進一步理解為了讓學生更好地理解液體壓強產生的原因，教師可以通過一些實例進行說明。比如，我們可以想象在液體中有一個小液柱，這個小液柱受到重力的作用，會對下面的液體產生壓力，從而產生壓強。同時，這個小液柱周圍的液體也會對它產生壓力，這就導致液體內部各個方向都有壓強。（三）液體壓強的計算公式1.提出問題我們已經知道了液體壓強的特點和產生的原因，那如何計算液體內部某一深度的壓強呢？2.推導液體壓強公式教師引導學生進行推導：我們可以在液體中取一個圓柱形的液柱，設液柱的高度為h，橫截面積為S，液體的密度為ρ。（1）計算液柱的體積根據圓柱體的體積公式V=Sh，可得液柱的體積為V=Sh。（2）計算液柱的質量根據密度公式ρ=m/V，可得液柱的質量為m=ρV=ρSh。（3）計算液柱的重力根據重力公式G=mg，可得液柱的重力為G=mg=ρShg。（4）計算液柱對底面的壓力由于液柱靜止在液體中，所以液柱對底面的壓力等于液柱的重力，即F=G=ρShg。（5）計算液柱對底面的壓強根據壓強公式p=F/S，可得液柱對底面的壓強為p=F/S=ρShg/S=ρgh。因為這個液柱是我們任意選取的，所以在液體內部某一深度h處的壓強都可以用公式p=ρgh來計算，其中p表示液體內部某一深度的壓強，ρ表示液體的密度，h表示深度，g是一個常數，通常取9.8N/kg。3.對公式的理解（1）深度h的含義：深度是指從液體的自由液面到所求點的豎直距離，而不是到容器底部的距離。（2）公式的適用范圍：公式p=ρgh只適用于計算靜止液體內部的壓強，不適用于計算固體和氣體的壓強。（3）公式的應用：我們可以用公式p=ρgh來計算液體內部某一深度的壓強，也可以根據已知的壓強和深度來計算液體的密度。（四）液體壓強的應用1.連通器（1）介紹連通器的概念教師介紹連通器的概念：上端開口、下端連通的容器叫做連通器。比如，茶壺、船閘、水位計等都是連通器。（2）探究連通器的原理教師引導學生通過實驗探究連通器的原理：在連通器中裝入同種液體，當液體不流動時，各容器中的液面總是相平的。這是因為在連通器中，液體靜止時，同一深度處的壓強相等，根據p=ρgh，可知各容器中的液面高度相等。（3）連通器的應用實例教師介紹連通器在生活和生產中的應用實例，如茶壺的壺嘴和壺身構成連通器，當壺身中的水靜止時，壺嘴和壺身中的水面相平，這樣水就可以順利地從壺嘴倒出；船閘是利用連通器的原理來工作的，當船從上游駛向下游時，先打開上游閥門，使閘室和上游構成連通器，閘室中的水面和上游水面相平，船駛入閘室，然后關閉上游閥門，打開下游閥門，使閘室和下游構成連通器，閘室中的水面和下游水面相平，船就可以駛向下游。2.帕斯卡原理（1）介紹帕斯卡原理教師介紹帕斯卡原理：加在密閉液體上的壓強，能夠大小不變地被液體向各個方向傳遞。這個原理是由法國科學家帕斯卡發現的。（2）帕斯卡原理的應用實例教師介紹帕斯卡原理在生活和生產中的應用實例，如液壓機就是利用帕斯卡原理來工作的。液壓機有兩個大小不同的活塞，分別放在兩個大小不同的油缸中，中間用管道相連，里面充滿了液體。當在小活塞上施加一個較小的力時，根據帕斯卡原理，液體能夠將這個壓強大小不變地傳遞到大活塞上，由于大活塞的面積比小活塞的面積大，所以在大活塞上就可以產生一個較大的力，從而可以用來壓制物體。三、課堂小結與學生一起回顧本節課的主要內容，包括液體壓強的特點、產生的原因、計算公式以及液體壓強的應用等方面。強調液體壓強在生活和生產中的重要性，鼓勵學生在課后繼續觀察生活中的液體壓強現象，并用所學的知識進行解釋。四、課堂練習1.關于液體壓強，下列說法中正確的是（）A.液體壓強是由液體重力產生的，所以液體越重，產生的壓強越大B.因為p=F/S，所以液體壓強與容器底面積大小有關C.由于重力的方向總是豎直向下的，因而液體內部只有向下的壓強D.液體壓強只與液體的密度和深度有關2.潛水員潛入水中的深度有一定的限制，這與潛水員能承受的壓強大小有關。若某位潛水員能承受水產生的最大壓強為4.0×10?Pa，水的密度為1.0×103kg/m3，g取10N/kg，則該潛水員在水中能下潛的最大深度是（）A.4mB.40mC.400mD.60m3.如圖所示，三個完全相同的容器，里面分別裝有質量相等的三種不同液體，三個容器都是圓柱形，那么（1）這三個容器底受到液體的壓強p甲、p