第九章 压强 教案(全)

第九章压强

9．1.1压力和压强

【学习目标】

1．知道压力概念，会画压力的示意图和会求压力大小。

2．知道压强的概念、压强公式和单位，会用压强公式进行计算。

重点难点：

1．影响压强大小的因素及压强的计算。

2．压力与重力的区别，压力的画法。

学习内容：压强

学习指导：阅读课本P29－P31上面文字内容和插图，重点内容作上记号，记一记。

【自学检测】

1．力是物体对物体的作用，力的作用是相互的。

2．阅读课本后我们知道：压力的作用效果不仅跟压力的大小有关，还跟受力面积的大小_有关。

【合作探究】教师巡视指导

一、压力

1．在修公路时压路机把路面压平，手向墙上按图钉时都给对方施加了一个力，想一想这些力的方向有什么共同特点。

(1) 垂直受压物体，(2)指向受压物体。

可见：压力是指垂直作用在物体表面上的力，方向是指向受压物体。

2．物理学中压力是指：垂直作用在物体表面上的力，压力方向是垂直于受力面，指向受力物体_，画出下面物体对支持面的压力示意图：

3．压力与重力的关系如何？下列物体对接触面的压力是怎样产生的？如图物体重10N，说出下列各图中物体对接触面的压力大小和重力大小的关系。

二、探究：压力的作用效果跟什么因素有关？

参看课本的实验(图9.1－3)：

1．怎样显示压力的作用效果？海绵的凹陷程度。

2．怎样改变压力的大小？在桌子上加减砝码。

3．怎样改变受力面积？桌脚朝下或桌面朝下。

4．比较乙、丙，压力一定时，受的面积越小，压力的作用效果越明显；比较甲、乙，在受力面积一定时，压力越大，作用效果越明显。可见：压力的作用效果与压力的大小和受力面积有关。

5．在这个探究实验中用到的研究物理问题的主要方法是：控制变量法。

【展示交流】教师掌握情况

【精讲点拨】

压力与重力的区别：①性质不同：压力是弹力，重力是引力；②方向不同：压力方向垂直于接触面指向受力物体，重力方向竖直向下，压力与重力联系：只有放置在水平面上静止的物体的重力才等于水平面受到的压力。

【即时练习】

1．下列说法中，正确的是( C)

A．重力就是压力

B．压力的方向与重力的方向总是一致的

C．压力和重力是两种不同性质的力，有的压力是由重力产生的

D、所有压力的大小与重力无关

2．如图所示，物体A对斜面压力的示意图正确的是( D)

3．用大拇指和食指夹住一端削尖，已用得很短的铅笔两端试一试，两指间的凹陷程度是不同的(填“相同”或“不同”)，这表明压力作用效果与受力面积有关。

4．判断下图桌面受到的压力F压与物块重力G物之间的大小关系。

F压＝G物_F压＝G物

F 压＝F ＋

G 物 F 压＝G 物－F

F 压＝F －

G 物 F 压＝F _

学习内容三：压强及计算

【自学检测】

1．定义：在物理学中，物体所受的压力的大小与受力面积的比叫做压强，用公式表示为p ＝F S

_。压强在数值上等于物体单位面积所受到的压力。压强越大，压力作用效果越明显。 2．单位：公式中力的单位是牛(N)，面积单位是平方米(m 2)，压强单位是Pa(N/m 2)。

3．换算关系：1Pa ＝1_N/m 2，2Pa 表示的物理意义是 1m 2面积上受到压力是2N 。

【合作探究】教师巡视指导

1．学习P31例题思考：①本题所求未知量是什么？②要求未知量必须知道哪些量？③先求什么？后求什么？④计算时，单位要统一成什么单位？

2．将一重10N 的底面积为1dm 2的正方体放在一上表面积为1m 2的水平桌面上，正方体对桌面的压强最大是多少？最小是多少？

解：最大压强p 最大＝F S ＝G S 小＝10N 14

×1×10－2m 2＝4000Pa ，最小压强p 最小＝F S ＝G S 大＝10N 1×10－2m 2

＝1000Pa 。

【精讲点拨】

1．应用压强公式p ＝F S 及变形式F ＝pS 和S ＝F p

可以计算压力大小和受力面积大小。 2．在应用压强公式计算时，要先把单位换成国际单位后再计算。

3．受力面积是指接触部分的面积，而不是物体的底面积或表面积。

【即时练习】

1．一个质量是60kg 的人，仰躺在硬床上和“席梦思”软床上，身体与床的接触面积分别为0.01m 2和0.4m 2，请你计算人受到的压强各是多少？

2．人站立时和行走时，对地面的压强一样吗？估算一下站立时对地面压强多大？

【当堂练习】见训练案基础部分

9．1.2 增大减小压强的方法

【学习目标】

知道增大和减小压强的方法，会解释日常生活中利用和控制压强的现象。

重点难点：

利用增大或减小压强方法，解决生活中实际问题。

学习内容：怎样减小或增大压强

学习指导：阅读课本P31～P32文字内容和插图。

【自学检测】

根据压强公式知道：要增大压强，可以增大压力或减小受力面积，要减小压强，可以减小压力或增大受力面积。

【合作探究】教师巡视指导

请用压强知识解释下列现象：

1．指出P31四图各采用什么方法增大或减小压强？

2．交通部门为什么限制货车超载？(减小压力从而减小压强)

3．为什么房子地基做得又宽又厚？(增大受力面积从而减小压强)

4．由同种材料制成的质地均匀的圆柱体、长方体、正方体，高都为h ，底面积不同，静置于地面上，分别求出它们对地面的压强。(提示：设底面积分别为S 圆柱、S 正、S 长，密度为ρ，推导结果p 圆柱＝p 正＝p 长＝ρgh )

【展示交流】教师掌握情况

【精讲点拨】

1．圆柱体、长方体等柱状物体压在水平面上的压强只与ρ和h 有关，而与S 无关，计算公式为P ＝ρgh 。

2．在计算压强时，先确定压力和受力面积，怎样确定受力面积的大小呢？受力面积是指两个物体发生力的作用时的实际接触面积，不一定等于施压物体的底面积或受压物体的表面积。

【即时练习】

1．P32页第2题。

2．如图所示，物体A重30N，B重15N，物体A的底面积为10cm2，物体B的底面积为5cm2。则

(1)A对B的压强多少帕？

(2)B对桌面的压强是多少帕？

(提示：A对B的压力的受力面积是B的底面积，B对桌面的压力是A与B的总重力。) 2．P32第4题。

【当堂练习】见训练案基础部分

9．2.1液体压强特点

【学习目标】

1．了解液体内部存在压强及形成液体压强的原因。

2．掌握液体内部压强的特点。

重点难点：

1．液体内部压强的特点。

2．探究影响液体内部压强因素的实验设计。

学习内容一：液体压强特点

学习指导：

阅读课本P33文字内容和插图，基本概念、定义用红笔做上记号，然后观看演示实验(图9.2.2)

【自学检测】

家里水池底部的橡皮塞容易提起，装满水后橡皮塞不易提起，证明水对容器底_有压强，液体能从容器的侧壁喷出证明液体对容器侧壁_有压强，喷泉能向上喷起说明液体向__上___也有压强，由于液体具有流动性，所以液体内部向各个方向都有压强。

【合作探究】教师巡视指导

探究液体内部压强规律：

1．常用测液体压强的仪器是什么样的？压强计由哪几部分构成？

2．认识压强计：我们用U型管压强计来探究液体内部压强特点，它是根据U型管左右液面产生的高度差_来反映液体内部压强的大小。

2．教师演示：

(1)将U型管压强计的探头伸入水中，发现U形管左右两侧液面__有__高度差，说明液体内__有__(均选填“有”或“无”)压强。

(2)保持探头中心在水中同一深度处，使探头向不同方向，发现U形管左右两侧液面产生的高度差相等_(“相等”或“不相等”)，说明在同一液体的同一深度处，向各个方向的压强都相等_(“相等”或“不相等”)。

(3)增大探头在水中的深度，发现U形管左右两侧液面产生的高度差变__大__，说明液体的压强随深度的增加而增大_(“增大”或“减小”)。

(4)将探头分别放在水、盐水的相同深度处，发现U形管左右两侧液面产生的高度差不相等_(“相等”或“不相等”)，说明液体的压强与液体的密度_有关，不同液体的同一深度密度大的液体的压强大。

【展示交流】教师掌握情况

【精讲点拨】

1．液体内部压强规律：液体内部向各个方向都有压强，且在同一深度，液体内部向各个方向的压强都相等，同一液体内部的压强随着深度的增加而增大，液体内部的压强还与液体的密度有关，在不同液体的同一深度处，液体的密度越大，压强越大。液体压强产生的原因：液体具有重力和流动性。

2．探究液体内部压强的大小与深度和液体密度的关系时，采用的是控制变量法。

【即时练习】

P38第1、2题

学习内容二：液体压强大小计算方法

学习指导：阅读课本P35至P36上面文字内容和插图，特别是液体压强公式推导过程，弄清每步换算的理由，记住液体压强计算公式。

【自学检测】

1．液体压强的计算公式是：p＝ρgh。

2．符号的意义及单位：

p——压强——帕斯卡(Pa)

ρ——密度——(kg/m3)

g——重力与质量的比值——(9.8N/kg)

h——深度——(m)

【合作探究】教师巡视指导

1．液体压强公式推导过程：请同学们思考：如图9.2.3所示，液面下的h米深的S面上，液体产生的压强的方向怎样？讨论：

(1)处在同种液体同一深度各点的压强有什么特点？

(2)能否用我们已经学过的计算压强的公式p＝F/S进行解答？

(3)所取S面以上的液体柱重力如何表达？

(4)液面下h米深的压强如何表示？

总结：液体压强计算公式P＝ρgh，由此公式可知：液体内部的压强大小跟液体密度_和所处液体深度_有关。

2．学习例题：

思考：本题分几步计算，每一步用到公式是怎样的？计算时要注意什么问题？

3．尝试练习：P38第4题。

【展示交流】教师掌握情况

【精讲点拨】

总结归纳：

使用液体压强公式P＝ρgh时，应该注意问题：

(1)P＝ρgh是液体压强的专用公式，但对于置于桌面上的均匀材料组成的直柱形固体(圆柱体、正方体、长方体等)同样适用。

(2)计算时，各物理量要统一到国际制单位。

(3)公式中“h”表示压强处到液面的竖直长度(高度)。

(4)非直立柱体时液体对容器底的压强可用P＝ρgh计算，不能用P＝G/S计算。

(5)非直立柱体时液体容器底的压力可用F＝P S＝ρgh计算。

例题分析

例1如图所示，两个完全相同的容器里分别盛有质量相同的水和酒精，A、B两点到量筒底部的距离相等，则这两点液体的压强P A和P B的大小关系是(B)

A．P A＞P B B．P A＜P B

C．P A＝P B D．无法判断

解析：柱状液体对容器底部的压力大小等于液体重力，即F水＝G水，F酒精＝G酒精，“质量相同的水和酒精”，“两个完全相同的容器”可得两种液体对容器底部的压强P 水＝P酒精，因为“A、B两点到容器底部的距离相等”，A、B两点下方的液体对容器底压强P A下〉P B下，A、B两点的压强是两点上方的液体产生的，则P A＝P水－P A下，P B＝P酒精－P B 下，即解。

例2下图是三个底面积相同的容器(容器壁厚忽略不计)，装有同种液体，则液体对各容器底部的压力F与液体重力G的大小关系怎样？

解析：以圆柱形容器为例，容器底受到的压强P＝ρ液gh，压力F＝PS＝ρ液gh·S＝ρ液gV液柱＝ρ液gV液＝G液，底小口大的容器底受到的压强P＝ρ液gh，压力F＝ρ液gh·S＝ρ液gV 液柱＜ρ液gV液体＝G液，底大口小的容器底受到的压强P＝ρ液gh，压力F＝ρ液gh·S＝ρ液gV柱＞ρ液gV液＝G液。

【即时练习】

1．一烧杯中盛满了水，现将一木块放入水中，水对容器底的压强(A)

A不变B变大C变小D无法确定

2．上面第2题中如果装入质量相等的不同液体，则容器底受到的压强大小关系怎样？

(提示：由V甲＞V乙＞V丙，所以ρ甲＜ρ乙＜ρ丙，p甲＜p乙＜p丙)

【当堂练习】

见训练案基础部分

9．2.2连通器

【学习目标】

连通器原理及连通器应用

重点难点：

连通器的应用分析

学习内容：连通器

学习指导：阅读课本P36至P37文字内容和插图，基本概念、定义用红笔做上记号，记一记。

【自学检测】

1．连通器：上端开口，下端连通的容器。

2．连通器的特点(原理)：连通器里装入同种液体且不流动时，各容器中的液面总是相平_的。

3．列举生活和生产中，应用连通器的实例。

【合作探究】教师巡促指导

1．为什么各容器的液面是相平的？学生提出自己的理由，教师带领学生画图分析原因。

分析：如图所示，设想U形管最底部有一个液片，因为液体静止，所以液片处于静止平衡状态，则液片两边所受压力相等，又因为液片两边的面积相等，根据p＝F/S可得：液片两边所受压强相等。即p左＝P右，当容器里只有一种液体(ρ一定)时，由P＝ρgh得，h左＝h右，两管液面高度相等，即两管液面相平。

2．如果连通器各容器中装的不是同种液体(黑板上画出草图)，液面还会相平么？为什么？先做一做，然后用刚才的方法分析。

3．如果连通器中装有同种液体，但是连通器处于运动状态，液面会相平么？

4．阅读课本P36页“想想议议”“科学世界”，了解连通器的应用：水壶，锅炉水位计、自来水管与水塔是怎样形成连通器的，这样设计的作用是什么？各自的结构又有何不同？

5．连通器还有一个重要应用——船闸，你能根据图中的情况说明船闸的工作过程吗？观看船闸视频(或图9.2.7)。

分析：船由下游通过船闸驶向上游的示意图：A﹑B是两个阀门，C﹑D是两座闸门_，当打开阀门B_时，下游跟闸室构成连通器，闸室内的水流出，待闸室里的水面跟下游水面相平时，打开闸门D_，船驶入闸室，关闭D和B，再打开阀门A_时，闸室跟上游构成连通器，上游的水流进闸室，闸室水位逐渐上升，待闸室水面跟上游水面相平时，打开闸门C_，船驶入上游。

【展示交流】教师掌握情况

【精讲点拨】

1．连通器里如果盛有两种不同液体时，液面不相等。

2．细玻璃管与一个带喇叭口的玻璃管间用软胶管相连，如图所示．内有一定量的水，当喇叭口慢慢向上提起时，左管内水面(C)

A．向上移动，但总比右管水面低

B．向上移动，但总比右管水面高

C．向上移动，但总与右管水面相平

D．不移动，两管水面相平

(分析：当喇叭口向上移动时，使左管内水面上升，根据连通器原理，两管水面始终相平。)

【即时练习】

1．在图中的几种情况中，不能称为连通器的是(C)

2．如图所示，盛有同种液体的连通器在斜面上静止时，有关液面的情况，下列说法正确的是(C)

3．课本P38第5题

【当堂练习】见训练案基础部分

第3节大气压强

知识与技能

1．通过实验或事例，体验大气压强的存在，会用大气压强解释生活中常见的现象。

2．了解大气压强的测量方法和估测方法，知道标准大气压的数值，认识气压计。

3．了解大气压随高度的变化规律，知道大气压对人体的影响。

4．知道水的沸点与气压的关系，了解高压锅的工作原理。

过程与方法

1．经历实验探究过程，初步具有信息收集、处理能力以及分析和解决问题的能力。

2．在科学探究过程中，初步学会类比、等效替代等方法。

3．在科学探究活动中，尝试运用气体压强知识解决生活中的常见问题。

情感、态度与价值观

1．通过介绍有关研究大气压强的人物和史料，培养学生的科学人文精神。

2．通过实验探究，揭示隐藏其中的物理规律，纠正一些片面认识，体验动手实验的乐趣。

3．通过对大气压强应用的理解，认识大气压强对人类生活的影响。用废矿泉水瓶、吸管自制学具，培养学生的动手能力和节约意识。

教学重点

体验大气压强的存在，测量大气压强的大小。

教学难点

1．理解大气压产生的原因及方向。

2．托里拆利实验及原理。

3．测量大气压的大小。

教具准备

玻璃杯、硬纸片、注射器、钩码、长滴管、红墨水、多媒体课件等。

一、情景引入

演示实验：1.将硬纸片平放在平口玻璃杯口，用手按住，并倒置过来(提醒学生注意观察)，放手后，可看到什么现象？(硬纸片掉下。)

2．将玻璃杯装满水，仍用硬纸片盖住玻璃杯口，用手按住，并倒置过来(暂不放手)。问：如果放手，会出现什么现象？(先请同学们猜一猜)放手后，可看到什么现象？(硬纸片没有掉下来。)

3．将挂物钩的吸盘压在光滑的墙壁上，再将重物挂在钩上，吸盘依然不会脱落。

教师：同学们想知道实验时，硬纸片和吸盘不会掉下来的原因吗？学习了这节课，就知道了。

二、新课教学

探究点一：大气压强的存在

教师提问：是什么力使硬纸片和吸盘不会掉下来？

教师讲解：地球周围被厚厚的空气层包围着，这层空气又叫大气层。空气由于受重力作用，而且能流动，因而空气内部向各个方向都有压强(跟液体相似)。大气对浸在它里面的物体的压强，叫作大气压强，简称大气压。

多媒体展示：马德堡半球实验

讲述：空气把两个铜半球紧紧地压在一起，16匹马都很难把它们拉开。对于这个实验，同学们想试一试吗？现在，我们模仿马德堡半球实验来做一做。

学生实验：学生按下图所示做实验，两个皮碗口对口挤压，然后两手用力往外拉(用较大的力才能拉开)。

教师总结：马德堡半球实验不仅证明了大气压强的存在，还表明大气压强是很大的。那么大气压强有多大呢？

探究点二：大气压的测量

多媒体展示：托里拆利实验。

讨论：管内水银为什么不继续下落？

教师讲解：这是大气压强支持着管内的汞柱，也就是说大气压跟760mm高的汞柱产生的压强相等。

学生活动：计算大气压强的值。p＝ρgh＝13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m＝1.013×105Pa。

教师总结：标准大气压的数值为1.013×105Pa，它相当于在1cm2表面受到10N的压力。通常人们把760mm汞柱所产生的压强，叫作一个标准大气压。

讨论：大气压作用在一个人手掌上的压力约为500N，相当于一个质量为50kg的人站在你手掌上产生的压力。这么大的压力，我们为何感觉不到呢？(因为人体内也存在压强，内外压力相互平衡；另外，人长期生活在大气中，已经适应这种环境了)。

针对托里拆利实验，请学生思考下列问题：

1．如果玻璃管内径变大，管内和管外水银面高度差如何变化？

2．如果往水银槽内多倒些水银，管内和管外水银面高度差如何变化？

3．如果玻璃管倾斜，管内和管外水银面高度差如何变化？

4．如果玻璃管内水银柱上方进入一些空气，管内和管外水银面高度差如何变化？

学生分组讨论，回答问题。

教师指导，加深学生对托里拆利实验的理解。

教师：大气压是固定不变的吗？大气压的大小与什么因素有关？

拿着自制气压计从楼下到楼上，观察玻璃管内水柱高度的变化。

拓展：大气压随高度增加而减小，大气压变化的规律：在海拔3000m以内，每上升10m，大气压大约降低100Pa。

探究点三：大气压与人类生活

多媒体展示：电影片断——红军爬雪山的情景：茫茫雪山上，狂风卷着雪花。山高路远，气压又低，战士们呼吸困难，但他们仍然坚持着，相互搀扶着前进……炊事员支起铁锅，用那少得可怜的粮食和雪水做出“煮不熟”的饭……恶劣的天气，饥寒交迫，一些战士牺牲了……

讨论：看了影片，你想到了什么？影片中哪些情景与大气压有关？

学生阅读课本内容，举例说明大气压与人类生活息息相关。

让学生观察下面的现象，思考如何解答问题。

多媒体展示：1.大气压的大小与海拔高度有关：随着高度的增加，空气稀薄，气压减小。

2.大气压对人体的影响：高原反应——初次进入高原，空气稀薄，吸进来的空气中含氧量减少，造成缺氧，加之气压较低，使人体出现一些不适症状。

讨论：刚才同学们提到，为什么高山上用普通的锅很难将饭煮熟？怎样才能把饭煮熟呢？

教师讲解：这是因为水的沸点与水面上的气压有关。液体表面的气压增大，液体沸点升高；液体表面的气压减小，液体沸点降低。

教师介绍：高压锅的工作原理。

教师介绍：活塞式抽水机的工作原理。

三、板书设计

第3节大气压强

1．大气压的存在

(1)大气压的概念

(2)大气压的特点

2．大气压的测量

(1)大气压的大小：托里拆利实验的原理

(2)标准大气压：p0＝1.013×105Pa

3．大气压与人类生活

(1)大气压与高度的关系

(2)液体沸点与气压的关系

(3)应用：高压锅、活塞式抽水机，离心式水泵

1．本节内容多，大气压概念比较抽象，学生感受不像固体压强和液体压强那么直观，大脑对知识刺激产生的印象不太深刻。

2．托里拆利实验过程展示不够，学生对实验过程不是很清晰，对现象的理解不透彻。

3．学生对知识掌握到什么程度不明确，课后了解了他们哪些知识未听懂。主要有：(1)

大气压到底是怎么产生的？(2)为什么大气压朝向各个方向？(3)为什么大气压等于高为760mm汞柱产生的压强？这些需要教师作必要的说明，告诉他们本节课知识需要认识到什么程度，至于他们的疑问，有的不需要掌握或者暂时还很难讲清楚。

第4节流体压强与流速的关系

知识与技能

1．通过观察，认识流体压强与流速关系的相关现象，体验由流体压强差产生的力。

2．了解流体的压强与流速的关系，会用流体压强与流速的关系解释简单的物理现象。

3．知道飞机的升力是怎样产生的。

过程与方法

1．通过观察，认识气体的压强跟流速有关的各种现象。

2．通过实验，体会并能够解释气体的压强跟流速有关的现象。

3．体验由气体压强差异产生的力。

情感、态度与价值观

1．初步领略由于流体压强差异而产生的自然奥秘，引发对大自然的好奇心与求知欲。

2．培养学生交流讨论意识和协作精神。

教学重点

流体压强和流速的关系。