第三节液体的压强的计算

作者：未知来源：中央电教馆时间：2006/4/5 10:02:59阅读：nyq

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教学建议

　　教材分析

　　教材从潜水员潜入海中不同深度需要不同的装备，引出需要计算液体在不同深度处的压强．有助于使学生体会学习这一知识的实际意义，调动学习的积极性．然后先写出通过上节实验得出的液体压强的特点和规律．在此基础上讲述液体压强的计算．为解决学生学习这一知识的困难，在推导出液体内部压强的计算公式的过程中，教材突出了推导的思路和方法：要知道在水面下20cm深度竖直向下的压强，可以设想在20cm深处有个水平放置的正方形平面，计算这个正方形平面上方20cm高的水柱对这个底面产生的压强．并配以图10－14帮助学生形象地理解．然后引导学生运用已有的知识一步一步地算出水柱对底面的压力和压强．每步的计算结果既用公式又用数字表示出来，使学生既看到一般的文字公式，又看到具体的数字结果，把抽象化为具体．最后得出计算液体内部压强的一般公式．这种讲法，对于培养学生综合运用知识，分析解决问题的能力也是有好处的．

　　重点与难点

　　1．液体压强公式的正确理解和运用

　　理解和运用液体压强公式时，应注意以下几点：

　　第一，理解公式的物理意义．公式中的压强是液体由于自身重力产生的压强，它不包括液体受到的外加压强，例如液面下深h处的压强，用计算，算出的压强不包括大气压强．

　　从公式可知，液体内部的压强只跟液体的密度、深度有关，而跟液体的体积、液体的总重无关．

　　如图所示，各容器中装有同种液体，且深度相同，虽然容器形状不同，装有液体的体积和总重均不相同，而根据，可知液体对容器底部的压强是一样的．

　　第二，公式中“h”表示深度，不能理解为高．能准确地判断出h的大小是计算液体压强的关键．在如图所示的各图中，甲图中A点的深度为30厘米，乙图中B的深度为40厘米，丙图中C中深度为50厘米．h都是指从液面到所求压强处之间的竖直距离．

　　第三，注意公式的适用范围．

　　这个公式是适用于计算静止液体的压强，不适用于计算固体的压强，尽管有时固体的压强恰好等于．例如将一密度均匀、高为h的圆柱形铝块放在水平桌面上，桌面受到的压强，但这只是一种特殊情况，不能由此认为固体由于自身重

　　力而产生对支持面的压强都可以用来计算，但对于液体来说，无论液体的形状如何，盛放液体的容器形状如何，都可以用来计算液体在某一深度的压强．

　　教学建议

　　公式和的关系

　　公式是压强定义式，也是压强的决定式，无论是对固体、液体或气体，它都适用。而是结合液体的具体情况，利用推导出业的，一般情况下，它只适用于计算液体的压强。有的同学可能会问：既然也适用于液体，何必再推导其他公式呢？实际上，我们一般不用计算液体的压强，是因为液体对某个受力面的压力不易计算和测量，而且压力也可能不等于液重。而中的h是便于测量的，计算液体压强很方便。

　　教法建议

　　本节是物理规律教学。是在上一节实验得出液体内部压强特点的基础上用“假想液柱”的方法推导出液体内部压强公式。假想液柱的方法需要学生有较高的想象力及对想象过程的科学分析能力。由于学生对“假想”的初步接触，又要用到密度、质量、重力、二力平衡等概念，因此，这是本章教学的难点。教材采用了这种方法主要是考虑到发展学生的思维，培养学生的能力。同时让学生懂得这也是物理学的研究方法之一。

　　（1）本节分为二部分第一部分是推导液体压强公式。

　　首先回忆上节课通过实验得到的液体内部压强规律（特点），然后引导学生思考能不能找到一定公式进行定量计算？这就要求教师能按照“回忆与思考”的指导语，引导学生“回忆”起上节实验的结论。并且重点在“同一液体中的某一深度液体向各个方向的压强相等”，从而能“思考”到，计算“向下压强”的可能性。接着以长方体容器内水对底面的压强，设置了“假想液柱”的雏形。

　　计算长方体容器内水对底面的压强是从压强定义式出发的，因为作用在底面上的压力等于“长方体水柱”的重力，而容器的底面积（液柱的底面积）就是“受力面积”。其实是暗示给学生下面将要按照这样的水柱去“假想”，从而经过推导得出液体内部压强公式。

　　（2）本节第二部分是进一步理解公式，并应用公式进行计算。

　　用“想想议议”把推导出的公式与上节实验所得的液体内部压强的特点相对照，一方面加深了对实验结论的理解和记忆，同时也为进一步理解公式所表达的物理意义提供了感性认识。

　　用压强的定义或推导过程中，消去了受力面积S这表明液体内部压强的大小跟所取的假想液柱的粗细无关，在计算液体内部压强时，不必去考虑液柱有多重，压在多大的面积上。而根据可知液体内部压强只跟“液体密度”、“液体深度”有关。计算时，只要分析清楚是什么液体，所求处的液体深度是多少就可计算出该处所受的压强。通过例题分析，明确告诉了学生公式的应用。