八年级物理全册第八章压强第四节流体压强与流速的关系教案新版沪科版202003071196.doc
八年级物理全册 第八章 压强教案（打包4套）（新版）沪科版
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八年级物理全册
第八章
压强教案（打包4套）（新版）沪科版
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第一节 压力的作用效果 【教学目标】 1、知识与技能(1) 了解压力不同于重力(2) 理解压强的概念(3) 理解压力作用效果跟压力大小和受力面积大小有关 (4) 能用压强公式进行简单的计算(5) 了解增大和减少压强的主要方法2、过程与方法(1)观察生活中各种跟压强有关的现象，了解对比是提高物理思维的基本方法。(2)通过探索压力作用效果的影响因素，经历探究的主要环节，通过探究实验，观察实验现象，获得对压强比较深入的了解，学习使用控制变量法，加强实验能力。(3)了解改变压强的基本方法，通过实际动手，实践如何改变压强提高运用物理知识解决简单问题能力，使物理走向生活。3、情感态度和价值观(1)经历观察、实验及探究等学习活动，培养学生尊重事实、实事求是的科学态度。(2)通过亲身体验和感悟，使学生获得成功愉悦，培养学生对参与物理学习活动的兴趣，提高学习的自信心。【教学重点】压强概念【教学难点】概括实验结论引出压强概念【教学方法】探究式教学、对比法【课前准备】气球、三角板、砝码、海绵块、小桌【课时安排】1课时【教学过程】一、 导入新课你能解释这些神奇的现象吗？蚊子那么弱小，它却能叮破我们的皮肤；坦克那么笨重，却能在平原，坡地上驰骋；雪地行走，脚容易陷入积雪，有了宽宽的滑雪板，为什么不仅不会陷近雪里，而且还能在雪地上滑行？以上的现象都是压力作用效果的体现，今天我们就来学习一下压力的作用效果以及下压力的作用效果与什么因素有关。二、讲授新课（一）、研究压力的作用效果1、压力：物理学中将垂直压在物体表面上的力叫压力。压力的方向动动手并说出你的感受由以上现象可知，压力相同时，压力的作用效果可以不一样。那么，压力的作用效果与哪些因素有关呢？2、实验探究压力的作用效果与哪些因素有关（1）实验器材：砝码、海绵块、小桌（2）实验步骤：1、将桌面放在海绵块上观察海绵的形变。2、将桌脚放在海绵块上观察海绵的形变。3、在小桌上放上砝码观察海绵的形变。（3）探究压力的作用效果视频（4）实验结论：、当受力面积相同时，(压力)越大，压力的作用效果越明显；、当压力相同时，(受力面积)越小，压力的作用效果越明显；思考1、证明压力的作用效果和压力的大小有关选甲、乙2、证明压力的作用效果和受力面积有关应选乙、丙甲 乙 丙交流与讨论压力与重力1压力与重力是不同的两类力。产生的原因：压力是由于相互接触的两个物体互相挤压发生形变而产生的弹力；重力是由于地面附近的物体受到地球的吸引作用而产生的一种力。方向压力的方向始终和受力物体的接触面垂直；重力的方向总是竖直向下。作用点压力的作用点在受力物体的受力面上。是重力的作用点是重心。2、压力可以由重力引起，也可以与重力无关。当物体静置在水平面上且无其他外力作用时,它所受的重力与它施加于另一物体的压力大小相等； 知识拓展延伸当物体放在倾斜面上时，压力与重力大小还相等吗？不相等，重力大因为重力可分解为平行斜面和垂直斜面的两个分力。垂直斜面的那个分力和斜面给物体的支持力相等，而支持力和压力是一对相互作用力，也相等。所以压力等于重力在垂直斜面上的分力，所以小于重力（二）、压强的计算由于压力的作用效果不仅与压力大小有关，而且还与受力面积有关所以为了反映物体单位面积上所受压力的作用效果，人们引入了压强的概念。1、 压强：在物理学中，把物体所受的压力与受力面积的比叫做压强。2、 计算公式：3、 压强单位： 帕斯卡（ pa ），简称：帕 n / m2 1 pa = 1 n / m2l pa的压强很小，相当于把3粒芝麻压成粉末，使其均匀地分布在lcm2的面积上所产生的压强。帕斯卡(b. pascal, 1623-1662)1 662年8月1 9日帕斯卡在巴黎英年早逝，享年39岁。帕斯卡是法国数学家、物理学家及哲学家。他在青少年时期就热衷于科学活动。帕斯卡在物理学方面的主要成就之一是对大气压强的研究。为了纪念帕斯卡，人们用他的名字来命名压强的单位帕斯卡。例1、一辆质量为50t的坦克在水平地面上，每条履带与地面的接触面积是1.5m2。一颗图钉尖的面积是0.05mm2，手指对图钉帽的压力是20n，试比较坦克对地面的压强与图钉尖的压强的大小。 已知：m=5.0104kg s1=1.5m2 f2=20n s2=0.05mm2求：p1=？p2=？解：（1）先求坦克对地面的压强： 坦克对地面的压力f1=g=mg=5.0104kg9.8n/kg=4.9105n两履带与地面的接触面积s1/=2s1=21.5m2=3m2p1=f1/s/1=4.9105n/3m2=1.63105pa（2）求图钉尖对墙面的压强： 墙所受的压力 f2/=f2=20n 墙的受力面积 s2=0.05mm2p2=f2/s2=20n/510-8m2=4108pa答：由比较可知，图钉虽小，但是它对墙面的压强却远大于坦克对地面的压强。交流与讨论如图小孩每只脚与地面的接触面积约为0.008m2，估算他对水平地面的压强。思考：行走时和站立时对水平地而的压强一样吗？(假设g=15kg)已知：m=15kg=150n s= 0.008m2求：p=？解：小孩对地面的压力f=g=mg=15kg9.8n/kg=1.47102n两只脚与地面的接触面：s1=2s=20.008m2=0.016m2p=f/s1=1.47102n/0.016m2=9187.5pa行走的时候单脚着地，压强变大到原来的2倍（三）、压强的增大与减小1、增大压强人们切割物品时，为什么刀刃越锋利，越便于切割？因为在压力不变时，由：p=f/s 可知压强与受力面积成反比。受力面积越小，压强越大，越便于切割。钉子，箭头、刺刀、长矛等有锐利的尖端，这可以增大压强。因为在压力不变时，压强与受力面积成反比。 总结：增大有利压强压强的方法：根据压强公式p=f/s可知增大压强的方法：1、在一定时，减小2、在s 一定时，增大3、在增大的同时减小2、减小压强推土机履带宽大，即受力面积大，以此减小对地面的压强，使其不易陷入泥土中。华表下的基座，扩大了与地面的接触面积，以此减小华表对地基的压强，防止地基下沉。背书包为什么要用扁而宽的带，而不用细绳？因为在压力不变时，由 p=f/s得压强与受力面积成反比。书包带加宽是为了增大面积，减小压强。使书包背在身上更舒服一些。铁路的钢轨为什么不直接铺到路基上，而铺在枕木上？因为在压力不变时， 由 p=f/s 得压强与受力面积成反比。枕木增大了火车对路基的面积，减小了火车对路基的压强。使火车行驶时不至于损坏路基。减小不利压强的方法：根据压强公式 p=f/s可知减小压强的方法：1、在s 一定时，减小2、在一定时，增大3、在减小的同时增大三、课堂练习1、骆驼的体重比马大不了一倍，而它的脚掌面积是马蹄的三倍，其好处是（ ）a、为了站的稳 b、为了与身体对称c、为了减小对沙漠的作用效果 d、以上说法都不正确答案：c2、关于压力，下列说法中正确的是：（ ）a 压力的大小一定等于物体的重力 b 压力的方向一定垂直于物体表面c 压力的大小一定不等于物体的重力 d 压力的方向有时可以不垂直于物体表面答案：b3、下列事例中，能增大压强的是（ ）a、把书包带做得宽些 b、在坦克的轮子上安装履带c、刀、斧、剪的刃磨得很薄 d、在铁路的钢轨下铺上枕木答案：c4、如图所示，小智用20n的水平力压住重为12n的物体，使它静止在墙面上。若物体与墙的接触面积为100cm2,则墙壁受到的压力大小为 方向 ，压强为_pa.答案：20n; 垂直墙面向里; 2103四、课堂小结（一）、研究压力的作用效果1、压力：物理学中将垂直压在物体表面上的力叫压力。（二）、压强：（物理学上用压强表示压力的作用效果）1、压强定义：物体单位面积上受到的压力叫做压强。2、压强公式：p=f/s3、压强单位：帕斯卡，简称帕，用符号pa表示。（三）增大和减小压强的方法1、增大压强的方法2、减小压强的方法【板书设计】 压力的作用效果一、 研究压力的作用效果1、压力：物理学中将垂直压在物体表面上的力叫压力。二、压强 1、压强：物体单位面积上受到的压力叫做压强。2、压强公式：p=f/s3、压强单位：帕斯卡。三、增大和减小压强的方法【教学反思】本节课我本着“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程基本理念。从贴近学生的生活经验和实验感受入手，激发学生探究的求知欲。通过方便、直观的实验探究，使学生认识压力的作用效果与哪些因素有关，帮助学生建立压强的概念。通过练习题引导学生应用获得的知识分析解决生活生产中的实际问题，培养学生将科学服务于人类的意识。通过小组评价，激励学生勇于参与，培养学生集体荣誉感，养成良好的学习习惯。本节课中存在不足，在课堂中担心学生不会、不懂，我说的比较多；在猜想的时候担心学生说不出本堂要探究的内容，干预性有点强，没有很好地发挥学生猜想的权利；对教材挖掘不够深，知识整合还需加强。第三节 空气的“力量” 教学目标1、知道什么是大气压强能说出几个证明大气压强存在例子。2、理解大气压强产生的原因，并能简单解释一些日常生活中大气压强的现象。3、知道大气压强的值最早是由托里拆利实验而测定。教学重难点重点：大气压强的存在及产生的原因。难点：解释生活中大气压产生的现象。实验器材演示用：杯、硬纸片、试管、水槽、马德堡半球实验仪学生用：每人两个挂东西的小吸盘教学方法讨论法、分析法、讲授法、练习法、读书自学法等、教学过程一、复习提问、引入新课提问：1、固体压强计算公式？ 2、液体压强计算公式？做几个趣味大气压小实验，引发学生求知欲，以解释产生的原因为切口引入新课。二、投放学案、展示疑点教师投放学案，学生依据学案看书自学，自学完成后请同学根据自己的理解补充完整学案第一部分空白内容从而明确本节课的知识点，并且提出自己不明白的问题。并出示下列问题引发学生思考：1、我们生活在大气层的最底部，为什么空气会对浸在它里面的物体产生压强？并且空气内部向各个方向都有压强？2、能解释课本中所示的实验吗？试一试看。3、马德堡半球实验证明了什么？你能计算出压在每个半球上的大气压力吗？4、请回答图1所提出的问题。这个实验说明了什么？图15、如果托拆利实验中，倒置在水银槽中的玻璃管倾斜，会出现什么情况？1标准大气压等于多少帕斯卡？如果托里拆利实验用水来完成的话，玻璃管至少需要多长？三、合作探究、解决疑难(一)大气压强：1、请同学们阅读课本 “马德堡半球实验”与同学讨论,从中能得到的哪些信息？(学生回答：证明大气压强是存在的大气压强很大)。2、讲授地的周围让厚的空气层包围着，包围着的地的空气层又叫大气层，我们就生活在大气海洋的底层。大气层的厚度大约有几百千米，由氮气、氧气等多种气体组成，其中，大部分气体分布在距离地球表面几十千米厚度的范围内。空气，也像液体那样能够流动，同样，空气内部向各个方向也都有压强。大气对当在它里的物体的压强叫大气压强，简称大气压或气压。 3、能够证明大气压存在的实验有很多，如覆杯实验：(1)先让硬纸平放在平口玻璃杯口，用手按住了硬纸片并倒置过来，注意观察，放手后看到什么现象？(学生回答：现象是硬纸片没有掉下来)(2)如图1所示的实验中，玻璃杯内装满水，排出杯内的空气，盖上硬纸片，把杯子倒置过来，你会发现什么现象？(学生回答：硬纸片没有掉下来杯中有水不会洒出)。那么请同学们思考是什么原因呢？(学生回答：硬纸片没有掉下是因为 玻璃杯内装满水排出了空气杯内水对硬纸片的压强小于大气压强，由于大气压强的作用抵得住了硬纸片，所以硬纸片不会掉下来。)(二)大气压强的测量：马德堡半球实验人们对大气压的大小获得了深刻印象，但是大气压到底有多大呢？这个问题在奥托格里克做的著名的马德堡半球实验之前的11年，早已经由伽利略的学生托里拆利解决了，他用课本所示的实验装置测出了大气压的值，由于条件所限请同学们阅读一下此实验，然后总结所学知识。1、大气压强的大小讲述：托里拆利实验，大气压可以维持760 mm水银柱。计算760 mm水银柱产生的压强解：大气压强值约为1.01105 pa学生讨论：大气压强能支持多高的水柱？计算：大气压强能支持约10.3 m高的水柱。2、测定大气压演示气压计：汞气压计，托里拆利实验装置的改进（直玻璃管变成u型管）。空盒气压计，介绍构造及原理。四、知能应用、规律总结图2例题、小明想用如图2的方法测量大气压强：将一个面积为1103 m2的吸盘按在光滑的水平桌面上，挤出里面的空气，用最大刻度值为5n的弹簧测力计测量大气的压力，然后计算大气压强。若大气压强为1、01105 pa，则吸盘受到大气压力为_n。小明发现不能用这个测力计完成测量，原因是_。解析：本题考查的是大气压的测定及与其它力学知识的联系。由于大气压值是变化的，与液体不同，所以不能用液体压强公式计算，只能用公式p=f/s来计算，再根据公式变形得出结果，由力的平衡知识得出受到向上向下的力不等从而得出本题结论。答案：101，所需测量的力大于测力计的测量范围。点拨：这是一道实验探究题， 此类题目多以根据图回答问题的形式出现，生活中，有许多物品就是根据初中物理知识设计，道理虽简单，使用效果却很好。多注意这类问题，有助于提高分析应用的能力。诊断评价、查漏补缺完成学案达标测试题。完成后展示答案，教师释疑并适当变形引起学生多方位思考。课堂小结、构建网络让学生讨论本节所学，并要学生学会以知识结构的形式写出本节所学内容。布置作业第二节 科学探究：液体的压强 【教学目标】 1、知识与技能(1)知道液体对器壁以及液体内部向各个方向都有压强(2)通过实验探究活动，知道液体内部压强规律(3)在实验探究活动中学会使用微小压强计 (4)了解连通器的构造特点(5)了解连通器的原理(6)了解一些连通器的应用实例，了解船闸的作用和工作原理2、过程与方法通过对演示实验的观察，自主设计实验了解液体内部存在压强，通过运用控制变量法研究问题，培养学生各方面的探究能力3、情感态度和价值观通过科学研究方法的教育过程，让学生在体验探究过程，感悟研究物理的过程和方法，享受学习的愉悦。【教学重点】（1）液体对容器底及容器壁有压强；（2）液体内部压强规律；（3）液体内部压强公式；（4）连通器的特点和应用【教学难点】引导学生进行自主性探究【教学方法】情景教学法，演示实验和自主探究相结合的教学方法【课前准备】u形管压强计、水、盐水、烧杯【课时安排】1课时【教学过程】一、 导入新课 由前面的内容可知，当相互接触的两个物体互相作用发生形变时，就会产生压力，也就会存在压强。那么对于液体呢？想一想为什么站在齐胸深的水中时，你会感到呼吸有些困难？为什么水坝要建造成上窄下宽? 为什么潜水员在不同深度的水中作业时，需要穿抗压能力不同的潜水服.这些事例都说明液体是有压强的。那么，液体的压强与哪些因素有关呢？二、讲授新课（一）科学探究：液体的压强1、做一做有一玻璃器皿，在其侧面的高、中、低部，有三个完全相同的孔，用三张相同的橡皮膜以同样的方法分别将三个孔封住.（1） 观察不同水深的水压然后往器皿中加入水，使水面高过最上面的孔，请观察三张橡皮膜的变化。（2） 结论封住三个孔的橡皮膜都凸出来了，不同孔处的橡皮膜凸出程度也不一样，水的深度越深橡皮膜突出的程度越大。这表明水在这几个孔处的压强不一样。那么，液体的压强到底与哪些因素有关呢？2、实验探究液体的压强与哪些因素有关物体对另一物体表面有压力,就存在压强；而装有水的容器底面，同样受到水的压力作用，因此水对容器底面也存在压强，那么，水的压强可能与哪些因素有关？（1）猜想：、可能与水的密度有关？ 、可能与水的深度有关？（2）实验器材：u形管压强计、水、盐水、烧杯(3)实验原理：u形管压强计，是专门用来研究液体压强的仪器。将u形管压强计的金属盒放入液体中一定深度，根据u形管两管水面的高度差，可知液体压强的大小。(4)液体压强视频(5)结论：（1）液体内部向各个方向都有压强，同种液体在同一深度的各处、各个方向的压强大小相等，随液体深度的增加，压强随之变大； （2） 不同的液体，产生的压强大小与液体的密度有关，在同一深度，密度越大，液体的压强越大。3、计算液体内部的压强设想在液面下有一深度为h、截面积为s的液柱。计算这段液柱产生的压强，就能得到液体内部深度为h处的压强公式。（1） 方法：理想模型法公式推导 这个液柱的体积: v=sh 这个液柱的质量: m=v=sh 水柱对其底面积的压力: f=g=mg=gsh 平面受到的压强：p=f/s=gh（2）液体压强的计算公式：p=液g h密度的单位为kg/m3，深度h的单位为m，压强p的单位为pa。液体的压强只与液体的密度和深度有关，与液体的重力和容器的形状无关。特别注意：深度h是指液面到某点的垂直距离，而不是高度。现在你们可以解释引入课题的三个问题问题一：由p=液g h可知水的压强是随深度增加而增大的所以，站在齐胸深的水中压强较大，我们觉得呼吸略微有些困难。问题二：水坝做成上窄下宽修建水坝时，水坝的下部总要比上部宽些，以便承受更大的水压。问题三：水中不同深度的地方，水的压强不一样，所以潜水员穿的抗压服不同。以保护潜水员的安全；1648年，帕斯卡曾经做了一个著名的实验。在一个密闭的装满水的木桶的桶盖上，插入一根细长的管，并从楼房的阳台上向细管子里灌水，结果只用了几杯水，竟把木桶压裂了；桶里的水从裂缝中流了出来。（二）、与液体压强相关的应用实例1连通器 连通器 u 形管连通器（1）定义：上端开口、下端连通的容器叫做连通器。（2）连通器的特点：静止在连通器内的同一种液体，各部分直接与大气接触的液面总是保持在同一水平面上。这是为什么呢？当液体不流动时，设想在u形管下部正中有一液片a，由于液片静止不动，处于平衡状态。所以液片两面的受力是相等的，受到的压强也相等。根据液体压强公式，p=液gh可知在左右两管中液体的深度应该相同。（3)连通器的应用连通器在生产、生活中应用非常广泛。（1）水壶利用了连通器原理常用的茶壶利用了连通器原理，使我们能倒水饮茶。（2）水塔利用了连通器原理水塔的供水系统利用连通器原理向各家供水。信息窗船闸人们就利用连通器的原理，在大坝的旁边修建了船闸。我国的三峡工程世界瞩目，无论是规模还是建造难度在世界上都是首屈一指的,长江三峡船闸几乎是目前世界上最大的连通器，共有五个闸室. 下图是船闸的工作原理图。图中a、b表示阀门，c、d表示闸门。1如图(a)，阀门a打开时，水从上游流进闸室。2如图(b)，闸室中水面与上游相平时，闸门c打开。船驶入闸室。图(a) 图(b)3图(c)关闭阀门a和闸门c打开阀门b水从闸室流向下游。4图(d)闸室中水面与下游相平时，闸门d打开，船驶入下游。图(c) 图(d)2、液压机在工厂广泛他用的液压机是液体压强特性的另一个重要应用。(1)帕斯卡原理密闭的液体，其传递压强有一个重要的特点，即加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递，这个规律被称为帕斯卡原理。(2)、液压机的工作原理如图所示，两个活塞，与同一容器的液体相接触。施加于小活塞的压强被液体大小不变地传递给大活塞，大活塞便可以产生一一个与其表面积成正比的力即由p1=p2得：f1/s1=f2/s2，f1/f2=s1/s2。液压千斤顶的小活塞与杠杆相连，因此，只要对杠杆施加较小的作用力，就可以顶起一辆小汽车。为什么能这样？解：（1）液压机是根据加在小活塞上的压强，能够大小不变地由密闭液体传递到大活塞上而工作的，即根据帕斯卡原理工作的；（2） 因密闭液体能够大小不变的向各个方向传递压强，所以，p大=p小，由p=f/s可得：p=f大/s大=f小/s小，在大活塞上可以产生的力： 因此，只要对杠杆施加较小的作用力，就可以顶起一辆小汽车。三、课堂练习1、甲、乙两支完全相同的试管，内装同种液体，甲管竖直放置，乙管倾斜放置，两管液面相平，如右图所示，设液体对两管底的压强分别为p甲和p乙，则p甲_ p乙（填“大于”、“等于”或“小于”） 答案：等于2、一个形状如图甲所示的密封容器,其中盛有一些水,现将容器倒置过来(如图乙所示),这时,水对容器底部的压力和压强将() a. 压力增大,压强减小 b. 压力减小,压强增大 c. 压力不变,压强增大 d. 无法确定 答案：b3. 下列日常用品中,不是利用连通器原理工作的是()a、茶壶 b . 自来水笔 c. 锅炉水位计 d. 液体压强计答案：b4、如图所示，水平桌面上放着甲、乙、丙三个底面积相同的容器，若在三个容器中装入质量相等的水，三个容器底部所受水的压力（ ） a甲最大 b乙最大 c丙最大 d一样大答案：a5. 下列说法正确的是(). a. 连通器中液体静止时,各液面一定相平 b. 连通器中盛水时,各水面一定相平 c. 连通器中的水静止时,各水面一定相平 d. 只要在连通器中装有同种液体,各液面就一定相平 答案：c四、课堂小结（一）、科学探究：液体的压强1、液体内部向各个方向都有压强，同种液体在同一深度的各处、各个方向的压强大小相等，随液体深度的增加，压强随之变大； 2、不同的液体，产生的压强大小与液体的密度有关，在同一深度，密度越大，液体的压强越大。3、液体压强的计算公式：p=液g h（二）、与液体压强相关的应用实例1、连通器（1）定义：上端开口、下端连通的容器叫做连通器。（2）连通器的特点：静止在连通器内的同一种液体，各部分直接与大气接触的液面总是保持在同一水平面上。2、液压机(1)帕斯卡原理(2)、液压机的工作原理【板书设计】 科学探究：液体的压强一、 科学探究：液体的压强液体内部向各个方向都有压强；同一深度的各个方向的压强大小相等；随液体深度的增加，压强随之变大；在同一深度，密度越大，液体的压强越大。p=液g h二、与液体压强相关的应用实例1、连通器2、液压机【教学反思】生在学习过程中，学得相对轻松，能从兴趣出发，敢于发挥自己的想象力，敢于发表自己的见解，组内积极讨论，做到在交流中学习，在实验操作中认真谨慎，分析论证结论比较准确。让学生从平时的经验中做到猜想，然后实际操作，从简单的实验现象得出流速和压强的关系，使学生自始至终都兴趣盎然，精神饱满地投入学习，在反思中要回想教师、学生是否达到教学设计的情感状态，有没有更有效地途径发展新课标提倡的创造精神和创新能力。本节课的不足之处:本节课的教学总体是成功的，但仍有不足之处：1、在理论推导过程中应给学生再多一点时间，充分让学生进行展示。2、在知识的应用，特别是拓展应用-液体压强的传递这个环节，鼓励学生联系生活实际多举例，或老师提供给学生更多的素材。第四节 流体压强与流速的关系教学目标1、知识与技能 初步了解流体的压强与流速的关系 能简单解释飞机升力的成因2、过程与方法会运用实验的方法证明流体的压强与流速的关系.3、情感、态度与价值观激发学生对这一自然现象即流速与
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