初中物理液体的压强教案

教师活动
学生活动
（引入）在今天的新课开始之前，我先带着大家对压强的知识进行一些复习：
谁能说说什么叫做压强？（压强的定义）
压强表示什么含义？（压强的物理意义）
压强的单位？
物体单位面积上受到的压力叫做压强。p=
压强表示压力的作用效果。
单位是帕斯卡，简称帕。
我将一盒粉笔放在桌子上，这盒粉笔对桌子有压力，既然有压力，那就有作用效果，也就是说这盒粉笔对桌面有压强。
由于液体具有流动性，所以对容器侧壁有压强。
我们刚刚通过实验分析出液体对容器的底部和侧壁都有压强，那么再请同学们思考：液体内部有没有压强？分别是朝哪个方向的？
确切地说，瓶中的液体，不仅仅对容器底部有压强。在液体的内部，某一截面上的液体柱也会由于重力的作用，对下方产生压强。
由于液体具有流动性，液体内部之间也会有相互挤压的力，因而也有压强。
有思路的同学可以到黑板上来写一写，给大家讲讲你是怎么思考这个问题的。
p= （F=G）
因而，我们就从理论上推导出了液体压强的表达式：p=
从这个式子中，我们也可以看出，液体的压强只跟深度、液体密度有关，而与方向无关。
现在，利用我们所学的知识，请同学解决几个实际的问题。
潜水服问题
水坝问题
输液问题
水的压强是随水的深度的增加而增大的，所以深海潜水必须穿上特制的潜水服，以抵消深水区压强的影响。
根据压强的物理意义，液体对容器底部有压强，就说明液体对容器底部有压力的作用，如果对容器底部及其上方的液体做受力分析，我们可以发现：容器底部受到液体的压力即为上方液体的重力。
由于液体受到重力的作用，所以对容器底部有压强。
瓶子中的液体对瓶子底部有压强，那它对瓶子的侧壁有没有压强？下面，我就来为大家演示一个非常简单的实验。
再演示一个实验给大家一些提示：还是用刚才的这个饮料瓶，刚才给大家看了，瓶中装满水后在瓶子侧壁开一个孔，水会从孔中喷出。现在，我在刚才那个孔的下边再开一个孔，水还是会喷出来，请大家仔细观察，这两条水流有什么差别？（瓶子开2口的实验）
两孔喷出的水流，轨迹不同，下边的喷得远，说明劲儿大，即压强大。
深度
方向Βιβλιοθήκη Baidu
液体密度
现在，老师给大家介绍一种可以测出液体压强的仪器——压强计。它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的，并通过一根橡皮管与一个U形管相连，U形管内装有一定量的有色液体。既然我们说液体内部有压强，如果将探头伸入液体中，薄膜就会收到液体压强而产生形变，进而改变金属盒及其相连的橡皮管内空气的体积，为了保持原有体积，橡皮管里的空气会挤压U形管中的有色液体，因而形成高度差。所以通过U形管中的有色液体的高度差，我们可以判断液体中有没有压强，并比较压强的大小。
如果，我将一把细沙倒进一个烧杯里，这把细沙对烧杯底部有没有压强？
如果，我将这些细沙换成水，倒进烧杯里，请问，这些水对烧杯底部有没有压强？若是换成酒精？
有
有
这说明，不仅仅是固体，液体也有压强。
这就是我们今天这节课要学习的内容——第九章第2节《液体的压强》。
（板书）
刚刚我们说，烧杯或者瓶子里的液体，对容器的底部有压强。这是为什么？
下面给同学一些时间，几个人讨论一下，这个实验应该怎样设计？
烧杯（容器）、不同密度的液体（水、酒精、硫酸铜溶液）
深度：用同一种液体，将压强计的探头伸进烧杯中，维持探头的方向不变，随着伸进液体的深度的增大，发现U形管中有色液体的高度差变大。
方向：用同一种液体，将压强计的探头伸进烧杯中，维持探头的深度不变，改变探头的方向，发现U形管中有色液体的高度差不变。
现在，假设老师给大家提供了压强计，请同学们设计一个实验，看看怎样验证刚刚的假设是否正确？
除了压强计，还需要什么器材？
怎样操作？
在同学们设计实验之前，要想想同学们强调一下这里用到的一个非常重要且应用广泛的物理学试验方法——控制变量法。在探究一个物理量的性质时，如果我们同时改变和它有关的多个因素，我们无法知道到底是哪个因素的影响使该物理量发生了改变。因而我们要用到控制变量法。
老师这里有一个饮料瓶，里面装满了水。这时，我在侧壁上开一个小孔，请大家猜猜这瓶子里面的水会怎么样？这说明了什么？（瓶子开一口的实验）
这部分液体会给侧壁一个压力，如果侧壁上开了一个孔，这部分液体就会喷出来。由于液体具有流动性，其他地方的液体会补充过来，继续喷出去，就形成水流了。
会喷出来。
说明液体对侧壁有力的作用，即有压强。（液体是动态的，它的分子也是不停运动的，它会和侧壁发生碰撞，从而产生压力。）
液体密度：将压强计的探头伸进烧杯中，维持探头的方向及深度不变，先浸没在水中，后浸没在酒精中（酒精密度小），发现U形管中有色液体的高度差变小。
请同学们自己总结一下这个实验的结论。
通过实验，我们可以得到这样的结论：在液体内部的同一深度，向各个方向的压强都相等。深度越深，压强越大。液体内部压强的大小还跟液体的密度有关，在深度相同时，液体密度越大，压强越大。
那么上方呢？不知同学有没有体会过，你很难将一个盖好盖子的空饮料瓶按压进水里。或者说，人很难什么装备都不带就潜入深海。正是由于液体内部之间在竖直向上方向也有力的作用（产生浮力的真正原因）。
液体内部有向下的压强。
液体内部侧面四周都有压强。
液体内部向上也有压强。
既然知道了液体内部对各个方向都有压强，那么我就想让同学们猜一猜，液体内部的压强和什么因素有关？
如果换成这个容器呢？
P左>P右
液体会想往右流动。
直到P左=P右（左右液面相平）
我们将像U形管这样，上端开口、下端连通的容器叫做连通器。连通器里装的是相同的液体，当液体不流动时，连通器各部分中的液面高度总是相同的。
谁还知道，生活之中有哪些连通器？
三峡大坝上、下游水位差最高可达113m，这给航运方面带来了极大的困难，因为让船只垂直上升或降落100多米高度看起来是不可能的。而三峡船闸利用了连通器的原理，完美的解决了这一难题。假如有一艘船，想要从上游驶往下游。先经过一道闸门，进入闸室。此时，闸门A打开。由于闸室和上游“上端开口、下端连通”，因此形成了一个连通器。最终，当液体不流动时，上游和闸室液面是相平的。这时，闭合闸门A，开启闸门B，闸室又和下游形成了一个连通器。等闸室与下游的液面向平，打开闸门，船只就可以安全的通过了。
洗手池下的U形“反水弯”
水壶的壶嘴与壶身
船闸（三峡）
谁去过三峡？能不能讲一讲，坐船过船闸时的感受？
新的知识就这么多了，现在，我来带着大家对今天所学的内容进行一下整理。
这节课最后的几分钟的时间，请大家来做几道题，练一练，检验一下大家今天的学习成果。
修建水坝时，水坝的下部总要比上部修建得宽些，以便承受水压。（水坝作用：防洪、蓄水）
输液时，吊瓶都是高高挂起的，吊瓶的高度越低，药液越不容易流进血管，如果手高于吊瓶，血液还会回流（静脉有压力）。
再考虑这样一个稍微抽象一点的问题：
我现在给大家一个U形管，它的底部正中间有一个橡皮膜，如果其中液体的状态如图所示，请问，这个膜所受的压强。
刚才，我们通过实验，定性的了解了液体压强的大小会受到什么因素影响，下面就请同学们跟我一起，通过理论推导的方法，探究一下，液体压强的大小到底应该怎样表示。
（如果学生不会）我来提示一下：
课前，我们复习了固体压强的求解方法。假如，我这个烧杯里装有一定量的细沙，我要求这些细沙对烧杯底部的压强，怎么求？若我要求中间某截面上的压强，怎么求？若将细沙换成液体？