八年级物理下册 第九章 压强学案 （新版）新人教版.doc

第九章压强91.1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p29p31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9.13)：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：性质不同：压力是弹力，重力是引力；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fg物f压g物ff压fg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_。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(m2)，压强单位是pa(n/m2)。3换算关系：1pa1_n/m2，2pa表示的物理意义是 1m2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：本题所求未知量是什么？要求未知量必须知道哪些量？先求什么？后求什么？计算时，单位要统一成什么单位？2将一重10n的底面积为1dm2的正方体放在一上表面积为1m2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4000pa，最小压强p最小1000pa。【精讲点拨】1应用压强公式p及变形式fps和s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0.01m2和0.4m2，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91.2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p31p32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，推导结果p圆柱p正p长gh)【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和h有关，而与s无关，计算公式为pgh。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】1p32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。)2p32第4题。【当堂练习】见训练案基础部分92.1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：pgh。2符号的意义及单位：p压强帕斯卡(pa)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pf/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pgh，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pgh时，应该注意问题：(1)pgh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pgh计算，不能用pg/s计算。(5)非直立柱体时液体容器底的压力可用fpsgh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pa和pb的大小关系是(b) apapbbpapb cpapbd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pa下pb下，a、b两点的压强是两点上方的液体产生的，则pa p水pa下，pb p酒精 pb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液gh，压力fps液ghs液gv液柱液gv液g液，底小口大的容器底受到的压强p液gh，压力f液ghs液gv液柱液gv液体g液，底大口小的容器底受到的压强p液gh，压力f液ghs液gv柱液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，所以甲乙丙，p甲p乙p丙)【当堂练习】见训练案基础部分92.2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pf/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(一定)时，由pgh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：ab是两个阀门，cd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 9.3.1大气压及其测量【学习目标】1知道什么是大气压，能说出几个证明大气压存在的例子。2知道大气压产生的原因，并能解释有关现象。3知道大气压的测量，记住大气压的值。重点难点：1大气压的应用实例分析2托里拆利实验相关现象分析学习内容一：大气压的存在学习指导：阅读课本p39文字内容和插图，基本概念、定义用红笔做上记号，熟记三种运用大气压的实例。【自学检测】1大气产生的压强叫大气压强 ，简称大气压。2哪些现象说明大气压存在？(说出两个)_、_。【合作探究】教师巡视指导1、解释图9.3.1甲图吸盘的工作原理：将吸盘内的空气压出，制造一个真空的环境，内部就没有空气压力了(也没有压强)，外部_有_(填“有”或“无”)大气压力，这样外部大气压强将吸盘压在墙上。2、将玻璃杯装满水，用纸片盖住杯口，一手压纸片，把玻璃倒过来，小纸片为什么不掉下来？(_手_压着纸片，所以不掉)将手移开，纸片掉下来吗？慢慢将杯口向各个方向转一圈，纸片掉下来吗？图9.3.1乙图覆杯实验除了说明大气压的存在外，还能说明大气压一个什么特点？【展示交流】教师掌握情况【精讲点拨】大气压是怎样产生的呢？原来我们生活的地球被空气包围着，空气跟液体固体一样，受到重力作用，而且具有流动性，因而空气也对浸在其中的物体有压强，并且空气内部向各个方向都有压强。【即时练习】1下列现象不是应用了大气压的是(d)a塑料挂衣钩能贴在墙上挂衣服b纸片能托住倒过来的满杯水而不洒c用吸管吸饮料d用注射器将药液注入肌肉里2甲型h1nl流感疑似病例和确诊病例，都要被送到专业医院的“负压病房”进行医学隔离观察和治疗，以防止病毒扩散。同学们对“负压”两字的含义有如下四种猜想，正确的是(b)a病房内大气的压强大于病房外大气的压强b病房内大气的压强小于病房外大气的压强c因为病房是封闭的，所以病房内大气的压强可能大于也可能小于病房外大气的压强d与普通病房无区别，病房内大气的压强等于病房外大气的压强学习内容二：大气压的测量学习指导：阅读课本p40文字内容和插图，基本概念、定义用红笔做上记号，细读p40“大气压的测量”实验。【自学检测】大气压把图9.32中的铁桶压扁，用吸管吸饮料靠的是大气压。【合作探究】教师巡视指导做一做完成下面问题：1玻璃管内为什么要倒满水银；用手指堵住，然后倒插在水银槽中？2玻璃管内外液面高度差是多少？玻璃管倾斜高度差又会怎样？玻璃管往下插或往上提，管中水银柱的高度差会变吗？改用粗管或细管做试验，管内外水银柱的高度差怎么变？3实验中玻璃管内水银面的上方是真空，没有气压，是大气压支持管中这段水银柱不落下。4根据液体压强和密度的有关知识，请你计算760mm水银柱产生的压强是多大？解：760mm水银柱产生的压强p0水银gh13.6103kg/m39.8n/kg0.76m1.013105pa。5托里拆利首次较准确的测出大气压的值，我们把760mm水银柱产生的压强规定为1标准大气压强，1标准大气压强p01.013105pa76cmhg压强760mmhg压强。【展示交流】教师掌握情况【精讲点拨】(易错题)如图所示，外界气压为1标准大气压(760 mmhg)，当玻璃管内的水银柱稳定后(管内外水银面高度差h700mmhg)，管顶内壁受到的压强为60mmhg。若在管顶穿一小孔，那么管内水银将 (d)a往上喷出b稍微下降c保持原来的高度不变d降到与管外液面相平(提示：穿孔后管内外形成连通器，所以管内水银会下降到与管外液面相平，选d。)【即时练习】1教师演示：证明大气压存在且很大的著名例子马德堡半球试验，然后集体完成p43第2题和第4题。2在托里拆利实验中，下面哪种情况能使玻璃管内外水银面的高度差发生变化(d)a向水银槽里加少量水银b将玻璃管倾斜c将玻璃管换成粗的d外界大气压发生变化3在用注射器吸药水前，先将活塞向里推，将针头插入药液内，再向外拉活塞，这样管内气压比管外大气压_小_，大气压使药水进入针管。41标准大气压能支持多高的水柱？(提示：由p大气压水gh求出)【当堂练习】见训练案基础部分93.2大气压的变化【学习目标】1知道大气压与海拔高度的关系。2知道液体沸点与气压的关系。重点难点：气压的变化规律学习内容：大气压的变化规律学习指导：阅读课本p41至p42文字内容和插图，基本概念、定义用红笔做上记号，记下气压和海拔高度的关系，气压与液体沸点的关系。【自学检测】1测量大气压的仪器叫气压计，登山用的高度计实际上就是一个气压计，常见的气压计有水银气压计和金属盒气压计，它们各自有什么优缺点？氧气瓶，灭火器上用的气压计属于金属盒气压计。2液体的沸点随液面上方的气压的降低而减小。标准大气压下水的沸点是100摄氏度。【合作探究】教师巡视指导1p41想想做做自制简易气压计的方法：取一个瓶子，装上适量的带色的水，带色的原因是为了便于观察，取一根两端开口的细玻璃管，并让它穿过橡皮塞插入水中，从管子上端吹入少量气体。吹入气体的原因是使瓶内气体压强大于大气压，水沿管子上升到瓶口以上。2自制过程中要注意哪些问题？(1)瓶口必须密闭，不能漏气，(2)不要用手直接拿瓶子。原因是以免瓶子受热，影响实验效果。3如果从楼下到楼上(结合p43第5题数据分析)，管内水柱如何变化？原因是什么？4实验结果表明大气压随海拔高度的升高而降低。在海拔3000米以内，每上升10米，大气压大约减小100pa，高山上水的沸点低于100，食物煮不熟，高山上要用压力锅做饭的原因是：增大液体上方气压从而提高液体沸点，使食物容易煮熟。【展示交流】教师掌握情况【精讲点拨】1大气压除了与高度有关外，还与季节和温度的变化有关。一般来说，晴天大气压比阴天高，冬天大气压比夏天高。2阅读科学世界观看活塞式模型，结合课件分析它们的哪个工作环节利用了大气压强？【即时练习】1有关大气压的说法，哪句话是错误的(c)a大气压的值，不是固定不变的b大气压的值，跟天气有关c大气压的值随高度的增加而增加d同一地点，不同时间大气压的值不完全相同2在某地区同时有甲、乙、丙三架飞机飞行，三个飞机上的气压计读数分别是560、500、600毫米汞柱，飞行高度最大的是_乙_飞机，飞行高度最小的是_丙_飞机。3试解释原因冬季把装有半瓶热水的玻璃杯盖旋紧，经过一个晚上后，瓶盖不易打开，其原因是瓶内气压小于大气压，在不破坏瓶子的条件下，你能打开瓶盖吗？4高山反应就是平原上生活的人在3千米以上会头晕、头痛、恶心、呕吐、呼吸加快、四肢麻木，造成这种现象的原因是高山上大气压低。【当堂练习】见训练案基础部分94流体压强与流速的关系【学习目标】1能说出流体压强与流速的关系。2会解释飞机的升力是怎样产生的。3能解释生活中跟流体压强与流速有关的现象。重点难点：1探究流体压强与流速的关系。2流体压强与流速有关的现象解释。 学习内容一：流体压强与流速的关系学习指导：阅读课本p44文字内容和插图，基本概念、现象结论用红笔做上记号，细读硬币跳高原因分析，熟记流体压强特点。【自学检测】1流体包括液体和气体，它们都没有一定的形状，且很容易流动。2流速和压强的关系是：在气体和液体中，流速越大的位置压强越小，流速越小的地方压强越大。【合作探究】教师巡视督促指导1“硬币跳高”比赛，试一试，看谁能在最短的时间能成功。方法是在靠近桌面边沿的地方放一枚硬币，在硬币前架一个高约2cm的栏杆，在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，硬币就能跳过栏杆，原因是(a)a硬币下方的压强比上方的大b硬币后面的压强比前面的压强大c硬币后面的压力比前面的大d硬币下方的空气密度比上方的大2仿照p44实验做一做，结合纸张的运动情况，分析纸张内外压强的大小与流速的关系。两张纸自然下垂时，两纸中间与两纸外侧压强大小关系怎样？当在两纸中间向下吹气时，两纸片运动情况怎样？说明两纸外侧压力大于内侧压力。总结：流速大的位置压强越小。【展示交流】教师掌握情况【精讲点拨】1打开自来水龙头(下左图)，使自来水流过如图三所示的玻璃管，在a、b、c三处，水的流速较大的是c处，压强较小的是c处，细管中液面最高的是a处的细管(选填“a”“b”或“c”)。(分析：流量一定，横截面积越大水流速越小压强越大，流速关系vcvbva，所以papbpc，压强越大能支持的水柱越高。)2p47第4题(上右图)，当用力向b管吹气时，会看到a管中水位上升，原因是a管口上方空