第九章固体压强和液体压强(宁海分校)
一、设计意图
压强的教学对于初中学生来说是一个难点,因为其概念较为抽象,大部分学生在初二下学习时会感到困难,对固体压强和液体压强处理的不够好,不会灵活应用固体压强、液体压强的特点来解决实际问题,希望通过本节课的教学,帮助学生建立起压强的知识体系、框架,认清固体压强和液体压强的不同之处,掌握解决问题的方法,教学中采用对比法和归纳法,师生讨论的方法等。
二、复习目标
1.正确理解压强,区分固体压强与液体压强的不同之处,知道固体压强等于压力与受力面积的比值,液体压强与液体的密度和深度有关。
2.正确理解公式p=F/S,知道其适用范围,会用p=F/S及其变形公式解决一些问题。
3.培养学生分析问题、解决问题的能力。
4.掌握探究压力的作用效果与哪些因素有关的实验、探究液体压强规律的实验,这两个实验的实验方法、实验过程和实验结论。
三、复习重点和难点
重点:①压强的概念②对固体压强中受力面积的理解,液体压强中深度的理解。
③压力的作用效果与压力、受力面积的关系;液体压强与液体密度和深度的关系④掌握两个实验的方法、过程和结论。
难点:①压强概念的建立②固体压强和液体压强知识的应用
四、教具与学具
气球与钉板、削好的铅笔、压强计等
五、课前准备
要求学生准备好八下的物理书和笔记本,在课前已经自己对压强概念有大致的了解,知道探究实验所用的物理方法等。
六、教学过程
教学阶段与时间分配教师主导学生主体点评
引入课题
3′
5′在初二下我们学习了压强的概念,学过固体压强、液体压强和气体压强等概念,由于压强的概念比较抽象,固、液、气压强的特点又不同,我们同学在学习时普遍感到困难。这块知识本身在初中物理教学中也属于较难的部分。希望通过本节复习课能给与大家一些帮助。本节课我们主要复习固体压强和液体压强。
(板书)固体压强和液体压强
那些同学知道我们在固体压强和液体压强这部分学习了那些知识?
一、压力
①什么是压力?②压力产生的原因?③压力的范畴?
④压力的方向?
(课件)判断下列图中MN面所受压力
的大小
1.概念
压力、压强的概念、单位、计算公式;如何增大和减小压强;液体压强与哪些因素有关。
2.实验
探究压力作用效果与哪些因素有关?
探究液体压强的规律
3.能力
①会利用p=F/S及其变形公式进行计算
②学会分清固体压强和液体压强,并根据各自的特点解决实际问题。
①垂直作用在物体表面的力②由于物体间相互挤压而产生的③属于弹力④垂直于受力面
甲:F压=F=100N
乙:F压=F+G
=100N+50N=150N
丙:F压=F-G
=100N-50N=50N
让学生归纳知识比教师自己讲出来要好,让学生开动脑筋、组织语言、互相补充,充分发挥学生的主体作用。
注意压力与重力的区别
10′二、压强
①压强表示什么?
②怎样表示压强的大小?
③压强的单位及其符号?
④压强的计算公式?
⑤1帕斯卡的含义?
⑥如何增大和减小压强?
现提供实验器材有:
海棉、木板、矿泉水瓶、水
①选用器材来探究压力的作用效果与压力的关系,写出相应的实验步骤。
②选出器材探究压力的作用效果与受力面积的关系,写出相应的实验步骤。
想一想:
实验中通过观察什么现象来感知压强大小?采用的物理方法是什么?
(课件)例题1
一块砖长24cm、宽12cm、厚5cm,重24N,怎样放置在水平面上,地面受到的压强最大?最大压强是多大?
(课件)例题2
在海滩上的作案现场留下了罪犯清晰的脚印,公安人员立即用蜡浇铸了一只鞋模,测出鞋模的平均厚度为5cm,质量为1125g,又经测试知道产生与脚印同深度的压强为3×104Pa,罪犯的体重为多少?若案发现场留下的是罪犯站立的脚印,又该如何计算罪犯的体重?
①表示压力的作用效果
②压强等于单位面积上物体受到的压力
③帕斯卡(Pa)
④p=F/S
⑤1帕表示每平方米的面积上受到的压力是1牛顿
⑥改变压力或受力面积的大小
①第一次将装满水的瓶子正放在海绵上,第二次将瓶中水倒掉一半,再正放在海绵上,比较先后两次海面的凹陷程度。
②第一次将装满水的矿泉水瓶正放在海绵上,第二次将装满水的矿泉水瓶倒放在海绵上,比较前后两次海面的凹陷程度。
压强大小由压力和受力面积决定,压力相同时,受力面积越小压强越大,所以当砖块竖放时压强最大。
S最小=12cm×5cm
=60cm2=6×10-3m2
F=G=24N
p=F/S=24N/(6×10-3m2)
=4×103Pa
体重G=F=pS,走路时一脚着地,S为一只脚的面积,可利用鞋模算出:
V=m/ρ=Sh
S=m/ρh
=1125g/(0.9g/cm3×5cm)
=2.5×10-2m2
罪犯体重:
G=F=pS
=3×104Pa×2.5×10-2m2
=750N
若是站立脚印,受力面积应该是两只脚着地的面积。比较压力的作用效果可以采用的方法
①相同的压力作用在不同的手力面积上
②相同的受力面积上作用不同的压力
③不同的压力作用在不同的受力面积上
压力的作用效果可以通过被压物体的凹陷程度来反映,为了使凹陷程度更加明显,应当选用海绵,正确选择实验器材是做好实验的基本要求。
计算时要注意单位换算
注意行走时是一只脚着地,站立时是两只脚着地。
液体压强
15′
2′①液体压强有什么特点?
②液体压强与固体压强的区别?
③液体压强大小与哪些因素有关?
④探究液体压强规律的仪器?
⑤通过观察什么而感知液体压强的大小?
想一想:
在探究液体内部压强大小与深度(密度)的关系时,要控制什么量相同?如何操作?实验方法?
在探究液体不同方向上的压强是否相等时,又要如何控制变量?
(课件)例题3
一段两端开口的玻璃管下端扎有一橡皮膜,当注入某种液体时,橡皮膜向下凸出,将其放入一盛水容器中,当管内外液面相平时,橡皮膜凹进管内,则管内所装液体可能是:
A、盐水B、煤油C、水
D、都有可能
(课件)例题4
如图瓶内装半瓶水,用塞子塞紧,然后将瓶子倒过来,使瓶口向下,这时水对塞子的压强与未倒置前水对瓶底的压强相比较()
A、变大B、变小C、不变
D、无法判断
例题5
将半瓶矿泉水倒放在海绵上比正放时对海绵的压强大,这是因为;倒放时瓶塞上受到的压强比正放时瓶底受到的压强大是因为。
小结:本节课你有哪些收获?
布置作业:见中考指导书由于液体具有流动性,液体内部向各个方向都有压强,而固体则不是任何方向都有压强
液体压强随着深度的增加而增大,同种液体在同一深度,液体向各个方向的压强都相等,不同液体的压强还与液体的密度有关。
用压强计探究液体内部的压强
①要控制液体的密度相同
将压强计的金属盒放在同种液体的不同深度处
②要控制深度相同
将压强计的金属盒放在不同液体的相同深度处
③控制变量法
④要控制液体密度相等、深度相等
分析:在乙图中,橡皮膜受到水对它向上的压强和管内液体对它向下的压强的作用,因为橡皮膜向内凹,所以水的压强大于液体的压强,又因为液面相平即深度相同,所以根据影响液体压强大小的因素,可得到管内液体的密度小于管外水的密度,即管内液体可能是煤油。
答案B
分析:
影响液体压强大小的因素是液体的密度和深度,当瓶倒置时,液体密度不变,液体的体积不变,但由于细瓶颈在下,故液体深度增加,则瓶塞受到的压强比原来瓶底受到的压强大。
答案A
倒放时海绵受到的压强大是因为压力相同时,减小受力面积可增大压强。
倒放时瓶塞受到的压强大是因为液体密度相同时,倒放时瓶内液体深度增加,液体压强随着深度的增加而增大。液体由于重力作用对底部有压强,又由于具有流动性对各个方向都有压强。
我们通过观察U型管左右两管内液面的高度差来感知压强的大小,高度差越大,液体压强越大。
注意在探究过程中应选取密度相差较大的两种液体
在探究同一液体同一深度处不同方向的液体压强时,要注意压强计的金属盒的重心在同一深度
橡皮膜向内凹的情况反映了橡皮膜所受的两个压强的大小关系,利用影响液体压强大小的因素来进行比较是关键所在。
判断深度变化要注意容器的形状,不同形状的容器倒置后的深度变化是不同的。
注意分清液体压强和固体压强,比较它们的不同之处。
七、教学资源:重点参考了南京市中考教学指导书,2005全国各地中考试卷
八、教学评价:
通过本节课的教学,学生的主体地位得到了充分的体现,学生积极参与课堂教学,体现了新课改的要求。
为了促进学生掌握上课知识点,老师需要提前准备教案,大家在仔细规划教案课件。将教案课件的工作计划制定好,未来工作才会更有干劲!你们会写一段优秀的教案课件吗?急您所急,小编为朋友们了收集和编辑了“压强教案2”,仅供参考,欢迎大家阅读。
对公式的变形及流速对压强的影响理解比较不深入,对增大、减小压强的方法和液体压强的计算掌握较好。每个老师不可缺少的课件是教案课件,大家在认真写教案课件了。只有写好教案课件计划,未来工作才会更有干劲!你们知道适合教案课件的范文有哪些呢?以下是小编为大家精心整理的“压强、液体内部的压强、大气压强”,希望能为您提供更多的参考。
压强、液体内部的压强、大气压强
【考点聚焦】
1.知道压力的概念,理解压强的概念。
2.理解液体内部压强的规律和公式。
3.知道连通器的原理。
4.知道大气压强的现象、大气压强随高度的增加而减小。
5.知道在温度不变的情况下,一定质量的气体的压强跟体积的关系。
【呈现形式】
这部分知识是初中物理力学部分的一个重要知识点,中考考查中的小综合试题可能会与这部分知识有关,例如压强和浮力的小综合,压强与简单机械之间的小综合等等,因此,呈现的形式也会是多样化的,涉及到的题型会遍及中考常见的所有题型,特别是近几年的科学探究性试题都设计到这部分知识。
【知识结构】
这部分知识大体上可以划分为三个部分:固体压强、液体内部压强、大气压强
一、固体压强
1.压力:把垂直压在物体表面上的力叫做压力,压力的特征:
(1)压力产生的条件是物体之间相互接触且发生挤压,物体发生形变。
(2)压力的方向总是垂直于物体的受力面指向物体内部。
(3)压力的作用点在被压物体的受力面上,一般在接触面中心。
(4)压力的大小可由物体的平衡条件和相互作用力大小相等这些规律来确定。
2.压强:衡量压力的作用效果。计算压强的公式p=F/S,单位:帕斯卡(Pa)
3.液体内部压强及其计算公式
(1)液体压强产生的原因:a.液体由于重力的作用,对支撑它的容器底产生压强;b.液体没有固定形状,具有流动性,对阻碍作用它流动的容器壁产生压强;c.液体内部由于各相邻部分之间的挤压,液体内部向各个方向都有压强。
(2)液体压强的特点和规律
a.液体对容器底和侧壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强。
b.液体的压强随深度增加而增大,在同一深度,液体向各个方向的压强相等。
c.不同液体的压强跟它的密度有关。
(3)液体压强的公式:p=ρgh,从公式可以看出,液体的压强只跟液体的密度和液体
的深度有关,而跟液体的质量、重力、体积以及容器的形状、底面积无关。
4.连通器与船闸
(1)连通器:上端开口、下部相连通的容器叫连通器。如果只有一种液体,在液体静止不流动的情况下,连通器的容器中的液面总保持相平。
(2)连通器的应用:a.船闸;b.茶壶、锅炉水位计、过路涵洞、乳牛自动喂水器。
5.大气压强及托里拆利实验
(1)大气对浸没在它里面的物体的压强叫作大气压强,大气压强产生的原因是空气受到重力的作用,而且能够流动,因而空气对浸在他里面的物体产生压强。
(2)托里拆利实验是最早测得大气压值的实验,该实验测得的大气压的值是760mm高水银柱。
【方法提示】
1.重力与压力的区别
(1)重力是由于地球吸引而使物体受到的力,施力物体是地球,受力物体是地面附近
的一切物体。
(2)压力是垂直作用在物体表面上的力,是由于物体间的挤压形变而产生的,施力物体是施加压力作用的物体,受力物体是被压物体。
(3)重力的方向总是竖直向下;压力方向总是垂直于支撑面,由于物体支撑面有不同的方向,所以压力也有不同的方向。
【例题1】下列说法正确的是〔〕
A.压力是由于物体重力引起的B.物体对支撑面的压力总等于重力
C.相互接触的物体间必存在压力D.压力的方向不一定竖直向下
【解析】重力可以产生压力,但压力并非都是有重力产生,故A是错误的,压力与重力的大小并无直接联系,只有当物体在水平面上,且在竖直方向只有重力与支持力,且处于平衡状态,此时压力大小与重力大小相等。故B错。若两物体相互接触,而无挤压作用不产生压力,因此C错,正确答案应为D。
2.灵活运用压强公式进行计算
(1)利用p=F/S计算固体压强的关键是确定受力面积,解题时,要抓住“受力”二字,
分析物体表面到底有多大面积受到压力作用,而不能取任意的一个面积代入。
(2)解题的思路:①根据物体平衡条件和物体间相互作用规律求出压力F;②确认受力面积S;③再根据公式p=F/S求出压力对受力面的压强,要特别注意压力和重力的区别。
【例题2】芭蕾舞演员体重为475N,每只脚掌面积为150cm2,表演时足尖与地面的接触面积为9.5cm2;大象的体重为6×104N,每只脚掌面积600cm2。求:
(1)芭蕾舞演员足尖着地表演时和大象四脚着地时各自对地面的压强。
(2)芭蕾舞演员和大象是否都能在冰冻的河面上行走?(封冻河面能承受的最大压强是3.4×104Pa)
【解析】
(1)芭蕾舞演员表演时足尖对地的压强:P1=F1/S1=G1/S1=5×105Pa
大象四脚着地时对地的压强:P2=F2/S2=G2/S2=2.5×105Pa
(2)芭蕾舞演员行走时单脚着地,其对地压强:p2=F2/S2=3.17×104Pa
且P2<3.4×104Pa芭蕾舞演员能在封冻的冰面上行走
大象行走时两只脚着地,对地压强:p3=F3/S3=5×105Pa
且p3>3.4×104Pa大象不能在封冻的冰面上行走。
解答该题时,要求能够正确运用压强的概念、定义、公式。第二问,判断“人和动物”行走时有几只脚着地”,需要平常细心的观察和体会。
3.公式p=F/S和p=ρgh的综合运用
【例题3】如图1所示,放在水平面上容器内装有质量为1kg的水,若水深h=18cm,容器底面积S=50cm2,不计容器的质量。
求:(1)离容器底8cm处有一个A点,
A电处受到水的压强和方向;(2)水对容器底的压力和压强;(3)容器对桌面的压力和压强。
【解析】本题将液体压强与固体压强知识综合联系起来,考查学生是否弄清液体压强和固体压强的区别求水对容器底
部的压力和压强是液体压强的问题,求液体的压力,压强,应先求出水对容器底的压强,再求水对容器底的压力。求容器对桌面的压力和压强,属于固体的压力、压强问题。求固体的压力、压强,应先求出它对桌面的压强。
(1)hA=18cm-8cm=10cm=0.1m
pa=ρ水ghA=1.0×103×9.8×0.1=980(Pa)
(2)水对容器底的压强:p=ρ水gh水=1.1×103×9.8×0.18=1764(Pa)
水对容器底的压力:F=p水S容=1764×50×10-4=8.82(N)
(3)容器对桌面的压力F′=G水+G容,由于容器质量忽略不计所以F′=G水=m水g=1×9.8=9.8(N)
容器对桌面的压力p′=F′/S容=1960(Pa)
当遇到容器形状是规则的柱形,可以灵活运用公式p=F/S与p=ρgh解决问题,液体对容器底部的压力就等于液体的重力,即F=G,可以利用液体的压强公式:p=F/S进行分析或计算。
4.连通器的应用
【例题4】如图2所示,容器A、B内盛有液面在同一水平面的清水,用带有阀门K的斜管将两容器相连,当将阀门K打开时水将流动。(填“会”或“不会”)
【解析】本题考查连通器的原理,题中要求判断斜管中的水会不会流动,这要取决于阀门两侧水对阀门的压力,哪侧压力小就往这侧流动。若压力相同,水就会不流动,阀门处于清水内部,且两侧受力面积相同,本题又转化为阀门两侧所受水的压强问题,即是液体内部压强的问题。
设想斜管中阀门处换用一竖直的“水片”,“水片”两侧承受
着容器A、B中水产生的压强pA和pB,比较这两个压强的大小,便可以判定水的流动情况。
答案:不会
5.托里拆利实验与大气压强
【例题5】在托里拆利实验中,要使管中的水银的长度增大一点,可以采用〔〕
A.将玻璃管向上提一提B.将玻璃管向下插一插
C.给水银槽中再加些水银D.将玻璃管倾斜一点
【解析】托里拆利实验中,玻璃管中的水银柱的竖直高度所表示的压强相当于当时的大
气压强。如果外界大气压不变,那么水银柱的竖直高度也无法改变,因此A、B、C三种做法不能影响管内水银柱的高度,在竖直高度一定的情况下,要想使水银柱的长度增大一点,只有让水银柱倾斜一点,应选D。
解此题应抓住托里拆利实验的本质――大气压支持着水银柱,就能准确地判断出外界大气压不变,则其管内水银柱高度也不变。如果“把玻璃管换粗一点”,“管内混有少量空气”、“在管的顶端或侧壁扎个小孔”?情况又会怎样?
【对应训练】
1.载重汽车的轮子比普通汽车的轮子多,轮胎比普通汽车的轮胎宽,这是为了增大,减小对路面的。
2.拖拉机的履带有一块块的金属板连接而成,每块金属块上都有一两条凸起的棱,金属板的作用和物理原理,凸起的棱的作用和物理原理是。
3.如图3所示,瓶中水从小孔A、B流出,说明液体对容器的有压强,从B孔射出的水喷的更急,说明液体的压强随增加而增大。
4.将杯子里装满水,用纸片把杯口盖严,按住纸片,把杯子倒过来,放手后,纸片不会掉下来,杯子里的水也不会流出来(如图4甲所示),这表明。
把杯子放于如图4乙、丙所示位置,纸片都不会掉下来,这说明。
5.大气压会随高度变化而变化。青藏高原的大气压比内陆盆地的大气压。登山运动员把气压计从高山顶上拿到山脚下时,气压计的读数将。
6.物体A静止在水平桌面上如图5所示。若把A稍微
向右水平移动,则A对桌面的压力F、压强p的变化情况是〔〕
A.F变大,p变小B.F不变,p变小
C.F不变,p变小D.F变大,p变小
7.游泳的人潜入水中后,由于水对耳膜的压强作用,耳朵会有胀痛的感觉,下列说法正
确的是〔〕
A.潜入水中越深,胀痛的越厉害
B.在同一深度,耳朵向着水面下,比向着水面上,胀痛的感觉要好一些
C.在水中身体竖直向上时,左右耳朵都不感觉胀痛,因为两侧的压强都抵消了
D.以上说法都不正确
8.在冬季,剩下半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后,第二天拔瓶口的软木塞时护觉得很紧,不易拔出来,其主要原因是〔〕
A.软木塞受潮膨胀
B.瓶口因温度降低而收缩变小
C.瓶内气体温度降低而把瓶塞吸住
D.瓶内气体因温度降低而压强减小,大气压把瓶塞压紧
9.氢气球升到高空时会破裂,其主要原因是〔〕
A.高空温度低,橡皮膜的耐压能力减弱
B.高空中大气压变小,球内气压比外界气压大得多,将气球胀破
C.高空大气压较大,将气球压破
D.高空温度较低,球内气压较大,将球胀破
10.小华往墙上按图钉。已知图钉帽的面积是1cm2,图钉尖的面积是5×10-4cm2,手指对图钉帽的压力是20N,求图钉尖对墙的压强和手对图钉帽的压强。
11.今年夏天,爸爸带着小亮第一次去海边游泳,当小亮由浅水处往水的深处走时,感到胸口越来越闷,他问爸爸有没有这种感觉,爸爸说也游,并问他这是什么原因,你能帮小亮回答这个问题吗?
12.2003年5月13日,中央电视台播出一则新闻,我国最新生产一种专门用于运送SARS病人的救护车,救护车的驾驶室不仅与救护舱隔离,保障驾驶员不受感染,而且救护舱形成了一个负压区(即气压小于大气压的区域)。请你解释一下:救护舱形成负压区的目的是什麽?可以采用什么方法实现这个目的?
【参考答案】
1.受力面积压强2.增大受力面积减小对地压强使接触面粗糙增大摩擦力
3.侧壁深度4.大气存在压强地区向各个方向都存在压强5.小增大6.B7.A8.B9.B10.4×108Pa5×105Pa11.水越深压强越大12.病人的飞沫不向外传播负压区的气压小于外界大气压
文章来源:http://m.jab88.com/j/34705.html
更多