《固體液體壓強復習》課堂實錄

　　【復習重點】

　　1、知道壓力的作用效果不僅與壓力的大小有關，還有受力面積有關，在此基礎上理解壓強。

　　2、能估測自己站立時對地面的壓強，從而總結出處理固體壓力與壓強的一般方法。

　　3、知道生活生產中增大和減小壓強的方法及其意義。

　　4、知道液體內部壓強特點。

　　5、知道影響液體內部壓強大小的因素。

　　6、會計算簡單的液體壓強與壓力。

　　7、了解連通器及其應用。

　　【復習方法】

　　演示實驗、小組討論、多媒體展示、講授。

　　【復習過程】

　　師：今天我們復習固體與液體壓強，先回顧固體壓強。取一把塑料尺，在兩摞書之間搭一個平面，在尺面上放一盒鉤碼，發現尺面被壓彎，再加一盒鉤碼，發現尺面彎折程度變大，這個實驗能說明什么問題？

　　生:說明壓力的作用效果與壓力大小有關，壓力越大，壓力作用效果越明顯。

　　師：非常正確，這一點大家在生活中都有體驗。我手中有一個氣球，我們知道，只要用針輕輕一扎，氣球就會破裂。現在，把四個氣球放在地面上，在上面放一塊木板，大家覺得氣球會被壓破嗎？

　　生：會/不會

　　師：有同學說會，有同學說不會，我們試一下便知。（木板放在氣球上，氣球安然無恙），結果氣球沒破。如果木板上在站一個人，氣球會破嗎？

　　生：（齊聲）會！

　　師：我們還是讓事實說話吧，誰敢來試一下？

　　生：（雙手扶著桌子，慢慢站上去，雙手離開桌面，舉起。氣球依舊沒破）

　　生：（驚訝！掌聲！）

　　師：為什么用針輕輕一扎就破的幾個氣球，居然可以承受一個人的重量？大家可以商量一下。

　　生：（議論紛紛）我覺得可能是受力面積的問題。用針扎受力面積小，而鋪上木板，氣球被壓后與木板的接觸面積卻很大。

　　師：非常正確，你觀察的也很仔細。這個實驗說明，壓力的作用效果不僅與壓力大小有關，還與受力面積有關。物理中，我們就用壓強來描述壓力作用效果。大家覺得什么情況下壓強大呢？

　　生：壓力大，受力面積小。

　　師：為了表達壓力大，受力面積小時，壓強大，我們便將壓強定義為物體所壓力大小與受力面積的比值，這樣符合壓力大，受力面積小時，壓強大。顯然壓強的公式是？

　　生：壓強等于壓力除以受力面積。

　　師；用字母表達是？

　　生：p=F/S

　　師：壓強的單位？

　　生：Pa

　　師：1Pa也就是1N/m2，我們要注意，面積單位是平方米，得到壓強的單位才是Pa.我們知道Pa是一個比較小的單位，1000Pa指什么意思呢？

　　生；每平方米的面積上受到的壓力是1000N。

　　師:很好。大家能否估測你站立在地面上，對地面的壓強。小組之間相互討論

　　（小組討論，結束后）

　　師：哪個小組推薦一名代表展現一下你們的想法。

　　生:我們估測人的質量為50kg，腳長25cm，平均寬度6cm。那么人對地面的壓力F=G=mg=50kg×10N/kg=500N.受力面積S=25cm×6cm×2=300cm2=0.03m2.因此人對地面的壓強

　　師:很好，非常完整。這里我們可以總結一個很實用的規律，對于自由放在水平面上的物體，自由指的是不壓或提，包括在水平公路上行駛的汽車，他們對地面的壓力都等于重力，即F=G=mg。然后我們得出受力面積便可以算出壓強了。接下來我們討論一下如何增大和減小壓強。如何能夠增大壓強呢？

　　生：增大壓力或減小受力面積

　　師:對，那如何減小壓強呢？

　　生:減小壓力或增大受力面積

　　師：很好，那我看下面這幾種情況是如何增大或減小壓強的。

　　1、斧頭有很窄的刃

　　生：通過減小受力面積來增大壓強。

　　師？為什么要增大這個壓強呢？

　　生；這樣容易劈柴

　　師：對！所以說“磨刀不誤砍柴工”，就是這個道理。

　　2、鐵軌要鋪在枕木上

　　生；通過增大受力面積來減小壓強。

　　師：那這次為什么又要減小壓強呢？

　　生:可以防止鐵軌陷入地面。

　　師：很正確，樓房要建在寬大堅實的地基也是如此。

　　3、壓路機有很重的碾輪

　　生：增大壓力來增大壓強，這樣才可以把路壓平、壓實。

　　師：很好。

　　4、推土機有寬大的履帶，而土鏟卻很鋒利，這是為什么?

　　生：寬大的履帶是通過增大受力面積減小壓強，這樣推土機不會陷入地里；而鋒利的土鏟則通過減小受力面積來增大壓強，這樣可以比較容易插入土中。

　　師：非常正確。以上是固體壓強的主要內容，接下來我們在回顧一下液體壓強。我們如果知道將食物真空保存，可以延長食物的保質期。今天老師給大家教一個簡便易行的真空保存法。取一盆水，將蘋果放入塑料袋中，然后將塑料浸入水中，注意不要讓水進入塑料袋。在水中將塑料袋口扎住，拿出水中。我們會發現塑料中基本是真空環境。

　　生：（驚訝！掌聲！）

　　師：大家小組討論一下，為什么這樣能實現真空環境。

　　（小組討論，結束后）

　　師：哪個小組推薦一名代表展現一下你們的想法。

　　生：因為液體內部向各個方向都有壓強，所以塑料袋周圍的水便會從各個方向，向內壓塑料袋，從而將塑料袋內的空氣壓出去，在水中封口，便實現了真空。

　　師：鄭文銳同學說的非常正確。這個實驗直觀地說明了液體內部向各個方向都有壓強。如果我們想知道液體內部壓強大小，可以用什么儀器？

　　生：微小壓強計.

　　師；它如何顯示壓強大小？

　　生:看u形管兩側液面高度差。

　　師：對，借助微小壓強計我們可以研究液體內部壓強規律。大家看，通過一組實驗（課件顯示：不同深度處液體壓強）能得出什么結論

　　生：液體內部的壓強隨深度的增加而增大

　　師：很好。那這一組呢（課件顯示同一深度處不同方向的壓強）

　　生；在同一深度處，液體向各個方向的壓強相等。

　　師：這一組（不同液體的同一深度）

　　生：在不同液體的同一深度越大處，液體密度越大，壓強越大。

　　師：可見影響液體壓強大小的因素是？

　　生；液體的深度和密度。

　　師：進一步研究表明，液體內部壓強公式是？

　　生：p=ρgh。

　　師:從公式中，我們也可以看出影響液體內部壓強大小的因素是深度和液體密度。歷史上，帕斯卡曾做過一個做著名的裂桶實驗，如圖（課件顯示帕斯卡裂桶實驗示意圖）哪位同學能簡述一下這個實驗。

　　生：先給一個木桶里灌滿水，木桶安然無恙，在上面插一根細長的管子，用少量的水灌滿管子后，發現木桶突然破裂。

　　師：表達得非常清楚，這里我們要讓管子與桶之間是密封的。那么這個實驗說明了什么？

　　生：說明液體內部壓強隨深度的增加而增大。

　　師；正是！不僅如此，通過這個實驗我們也可以看出液體對容器壁的壓力和重力并不一定相等，否則這么點水的重力不足以撐破木桶。因此，我們很難像固體那樣通過液體的質量或重力來找到它對容器的壓力，慶幸的是，液體內部的壓強我們很容得出：p=ρgh，再通過壓強變形公式F=pS，可以得出相應的壓力。例如這道題目（課件顯示：（20xx蘭州）我國從20世紀70年代開始大規模研制潛水艇，現已達到國際領先水平。xxxx年7月已完成5000m級深海潛海和科學探測。若“蛟龍號“潛水艇潛至5000m,求：

　　（1）它受到的海水壓強大約是多少？（ρ鹽水=1.03×103Kg/m3g取10N/Kg）

　　(2)若觀察窗面積為300cm2,海水對觀察窗的壓力大約是多少？）

　　大家試著寫一下。（3分鐘后），哪位同學展示一下自己的過程。

　　生；(1)p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×5000m=5.15×107Pa

　　(2)F=pS=5.15×107Pa×300×10-4m2=1.545×106N

　　師：書寫非常規范。液體壓強的一個重要應用是連通器，這個內容我們教材上沒有，也簡單了解一下。所謂連通器指的是如圖（連通器圖片）上端開口，下面相連的容器。連通器原理是同一液體、不流動時液面相平。為什么會這樣，原因在于，如圖（u型管兩側液面不等高，取液片）我們在容器底部取一個小液片，假設不平，右面的液體高，那么右邊的液體對液片向左的壓強將大于左邊液體對液片向右的壓強，于是便會將液片向左推，直到兩邊液面向平。生活中的茶壺（圖片）、水位計（動態圖片）、以及馬桶下面的防臭彎管（圖片展示）都是連通器的應用。

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