师:本节课我们学习人教版八年级下册物理第九章压强第二节液体的压强。学习目标是:一、通过设计、分析、改进实验,拓展思维能力;二、通过撰写实验报告、处理数据,提高分析概括能力。上节课我们利用公式(p = \frac{f}{s})推导出液面下深度为(h)处液体的压强(p = \rho gh),其中(\rho)为液体密度,(h)为深度。从表达式可知液体压强大小与液体密度和深度有关。现在请同学们设计实验,验证液体压强与液体密度的关系。先请大家仔细阅读这位同学的实验报告。

  实验目的:验证同一深度,液体密度越大,液体压强越大。

  实验器材:矿泉水瓶、橡皮筋、橡皮膜、水、酒精、记号笔、烧杯。

  实验步骤:一、在矿泉水瓶底部剪一个洞;二、用橡皮筋将橡皮膜绷紧在矿泉水瓶底部;三、将水倒进矿泉水瓶中,并用记号笔标记此时水面的位置;四、倒出水,将酒精倒进矿泉水瓶中,直至标记位置。

  现在我们按这位同学的实验方案进行实验,看看能否验证“同一深度液体密度越大,液体压强越大”这个实验目的。

  准备的实验器材有记号笔、矿泉水瓶、橡皮筋、橡皮膜、烧杯、水以及酒精。实验步骤是,首先在矿泉水瓶的底部剪一个洞,接着用橡皮筋将橡皮膜绷紧在矿泉水瓶的底部,此时橡皮膜是平的。然后向矿泉水瓶中倒入水,观察此时橡皮膜的形变,并用记号笔标记出水面的位置。倒出水,再向矿泉水瓶中倒入酒精,直至标记位置,观察此时橡皮膜的形变程度,导出酒精。

  师:从实验视频中同学们观察到了什么?

  生:我发现两次橡皮膜形变程度有差异。把水倒入矿泉水瓶中,橡皮膜向外突出的程度较大。

  师:那同学们认为本次实验可以准确验证实验目的吗?

  生:我认为不可以,因为实验目的是验证同一深度液体密度越大,液体压强越大。两次橡皮膜突出程度不同,不能保证橡皮膜受到的是同一深度的水和酒精的液体压强。

  师:确实存在这个问题,同学们有没有什么办法解决呢?

  生:为了保证橡皮膜是在水和酒精的同一深度,我们可以把绷有橡皮膜的矿泉水瓶分别放入装有水和酒精的容器中,并且两次橡皮膜所处深度相同,观察橡皮膜的形变程度。

  师:想法很不错,我们来试一试。

  准备的实验器材有底部绷有橡皮膜的矿泉水瓶,两个规格相同的容器,水、酒精以及纸巾。实验步骤是,首先在两个相同规格的容器中加入相同深度的水和酒精,接着将底部绷有橡皮膜的矿泉水瓶放入水中,观察此时橡皮膜的形变程度。取出矿泉水瓶,用纸巾将矿泉水瓶上的水擦干,将底部绷有橡皮膜的矿泉水瓶放入酒精中,两次橡皮膜所在深度相同,观察此时橡皮膜的形变程度,取出矿泉水瓶,用纸巾将矿泉水瓶上的酒精擦干。

  师:看完实验视频,同学们有什么发现?

  生:实验中橡皮膜处在水和酒精的同一深度,但是也不能明显看出底部橡皮膜形变程度的差异。

  师:那同学们还有没有其他的想法?

  生:我想将橡皮膜绷紧在比较长的管子上做实验。

  师:为什么要选择长管呢?

  生:因为橡皮膜形变程度的不同反映了它所受液体压强的不同。理论上,根据公式(p = \rho gh),水的密度(\rho_{水}=1.0×10^{3})千克每立方米,酒精的密度(\rho_{酒精}=0.8×10^{3})千克每立方米,(\rho)不同,(h)值越大,(p)相差得就越大,橡皮膜形变程度的差异就比较明显。所以我想让橡皮膜所在深度更深,看看能不能对比出橡皮膜形变程度的差异。

  师:下面我们按照这位同学的想法,再来尝试一下。

  准备的实验器材有长度约为45厘米的长管,一端绷有橡皮膜,两个规格相同的容器,水、酒精以及纸巾。实验步骤是,首先在两个规格相同的容器中加入相同深度的水和酒精,将绷有橡皮膜的长管放在水中,观察此时橡皮膜的形变程度。用纸巾将长管上的水擦干,将绷有橡皮膜的长管置于酒精中,两次橡皮膜所在的深度相同,观察此时橡皮膜的形变程度,将长管上的酒精擦干。

  师:通过实验,同学们观察到了什么?

  生:这次实验中,橡皮膜置于容器底部,并且在水和酒精中的深度相同,橡皮膜发生形变,但也不能明显看出橡皮膜形变程度的差异。

  师:是的,在实际操作中,受实验器材的限制,不能实现理论上的预想。上面三个实验方案都不能验证实验目的。那怎样才能验证同一深度液体密度越大,液体压强越大呢?

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《8年级下册物理 第9章 第2节 液体的压强 第2课时 逐字稿-3,462字 第5版》.docx
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