研究液体的压强(沪粤新版).ppt

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1、8.2 研究液体的压强,温故知新,1、什么是压力？,2、压强是表示什么的物理量？,压力的作用效果是什么？,如何定义的？,10Pa表示什么含义？,你听说过深水炸弹吗？,深水炸弹又称深弹，是一种用于攻击潜艇的水中武器，通常由舰船或反潜飞机投放，在投入水中后下沉到一定深度会自动引爆以杀伤目标。,你知道它为什么沉到一定深度就会自动引爆吗？,一、令人惊奇的实验,让我们跟随物理学家的脚步一起探究吧！,实验中注意体会，并想一想,1、饮料瓶壁上为什么要刻些细槽？2、管子应该长些还是短些？3、怎样保证瓶塞与瓶口之间的密封？,活动1 模仿帕斯卡的实验,你想到了哪些问题？,液体能产生压强,你在实验中观察到了哪些现象

2、？,因为液体受重力，所以液体对容器底部有压强。,液体压强产生的原因是什么？,在上端开口、下端蒙有橡皮膜的玻璃管中缓缓加水，观察橡皮膜形状的变化。,说明了什么？,橡皮膜向下凸出,现象：,在上端开口、侧面蒙有橡皮膜的玻璃瓶中缓缓加水，观察橡皮膜形状的变化。,因为液体具有流动性，所以液体对阻碍它散开的容器侧壁有压强。,说明了什么？,橡皮膜向外凸出,现象：,说明液体内部向各个方向都有压强。,液体内部有没有压强？,将三面蒙有橡皮膜的玻璃管缓缓的放入盛有水的量筒中，观察橡皮膜形状的变化.,橡皮膜向内凹陷。,说明了什么？,现象：,液体内部的压强有什么规律呢？,二、探究液体内部压强的特点,测量液体内部压强的仪

3、器U形压强计,如何测量液体内部的压强大小？,压强计的工作原理：,当探头上的橡皮膜受到压强时，U形管两边液面出现高度差，两边的高度差表示压强的大小，压强越大，液面的高度差越大。,探头橡皮膜受压强,U型管两边液面出现高度差,压强增大,体积缩小,封闭气体被压缩,（h越大P越大）,活动2：探究液体内部的压强,提出问题：,影响液体内部压强的因素有哪些？,猜想与假设：,液体的深度,液体的质量,液体的密度,液体的体积,所处的方向,受力面积,B、研究液体内部的压强与深度的关系时，改变探头所处的深度，保持其它因素不变。,A、探究液体内部的压强与方向的关系时，改变探头所对的方向，保持其它因素不变。,C、研究液体内

4、部压强与液体密度的关系时，改变液体的密度，保持其它因素不变。,设计实验与制订计划：,实验方法：,（1）控制变量法因为影响液体内部压强的因素不止一个。,（2）转换法液体内部的压强大小转换为U形管两边液面的高度差。,进行实验与收集证据：,（1）液体密度深度相同但所处方向不同,U形压强计，分别盛有水、盐水和酒精的三种容器，刻度尺。,实验器材：,实验数据记录：,结论:同种液体,在同一深度,液体向各个方向的压强都相等.,（2）密度相同但深度不同,实验数据记录：,结论:同种液体,压强随深度的增加而增大.,（3）深度相同但密度不同的液体,实验记录表格：,结论:深度相同,液体的压强与液体的密度有关.,以上，我

5、们只是定性的分析、总结而得出了液体压强的规律。我们也可以通过理论推导得出结论，来验证我们的实验结论是否正确。,归纳：液体内部压强的规律,液体对容器底和容器侧壁都有压强；,液体内部的压强跟深度有关，深度增加，压强增大；,不同液体内部的压强还与液体的密度有关，深度一定时，液体密度越大，压强越大。,液体内部各个方向都有压强，并且同一深度各个方向的压强相等；,S,液柱体积 v=sh,液柱质量 m=v=sh,液柱重 G=mg=gsh,液柱对它底面的压力 F=G=mg=gsh,液体对它底面的压强,F,S,=,gsh,s,=gh,P=,h,S,设想在玻璃容器内的液体中有一深为h，截面为s的液柱，计算这段液柱

6、产生的压强，即为深度为h处的液体内部压强,这种研究问题的方法叫理想模型法,P=gh,：液体密度,P：液体内部压强,液体内部压强计算公式：,g：10N/Kg,h：深度，指从液面到液体内部某一位置的竖直距离。,液体压强公式的导出公式：,（1）求液体深度,（2）求液体密度,根据液体内部压强的公式，从而确定，液体内部的压强只与液体的密度与深度有关。,乙图中B点的深度为40cm，丙图中C点的深度为50cm,高度与深度的区分,深度：液体内一点到上面自由液面的竖直距离。,高度：液体内一点到下面容器底的竖直距离。,如图所示,甲图中A点的深度为30cm，高度为20cm。,工作原理:设定水深，投入水中，炸弹到了深

7、水后受到很大的压强，下潜到设定深度时水压自动触发压力棒，击发引信,从而引爆.,你现在知道了深水炸弹为什么沉到一定深度就会自动引爆吗？,中国三峡大坝,三峡大坝为什么修建的上窄下宽？,因为液体的压强随深度增加而增大，所以修建水坝时，水坝的下部总要比上部修建得宽些，既增加了坝体承受水压的能力，又加固了坝体。,我们在电视或电影上经常会看到人潜入海中去观看美丽的海底世界，我们在电视上看到海水下面各种新奇的景色的同时，也看到在不同深度的潜水员穿着不同的潜水服，为什么呢？,因为液体的压强随深度增加而增大，所以潜水员在深水中工作要采用特殊的防护装备，以防胸腔被海水压坏。,2004年 6月30日，日本官员证实了

8、一条令海洋科学界震惊的消息：曾创下世界潜水深度纪录的“海沟号”无人驾驶潜艇在太平洋水域神秘失踪。令人奇怪的是，迄今为止这艇高度自动化的无人驾驶潜艇没有向母船发出任何联络讯号，日本科学界也无法确定其失踪的准确位置。如果“海沟号”真的无法找回来，所造成的损失类似于美国“哥伦比亚号”航天飞机凌空爆炸对世界航天界的损失！在相当长的时间内，人类很难再制造出一艘与“海沟号”性能相媲美的无人驾驶潜艇。“海沟号”曾经下潜至马里亚纳海沟的底部大约10975米的位置。,世界上下潜最深的潜水艇失踪,例题1 如果一位同学在高5米的阳台上模仿帕斯卡做实验，细管灌满水后对木桶底部的压强为多大？（g取10N/Kg）,解：P

9、=gh,答：对木桶底部的压强为510 4 Pa,=1.0103Kg/m310N/Kg5m,=5104Pa,已知：=1103Kg/m3 h=5m,求：P,现在你知道了几杯水就能把木桶撑破的道理吧！,求：对塞子压强P；对桶底压力F,解：P=gh=0.8103Kg/m310N/Kg1.5m=12000Pa,例题2 桶内装有1.6m深的酒精，在距桶底0.1m处有一个小孔，用塞子塞上，求酒精对塞子的压强，如果桶底面积是 0.25m2，求酒精对桶底的压力。,P=gh=0.8103Kg/m310N/Kg1.6m=12800Pa,F=PS=12800Pa0.25m2=3200N,已知：=0.8103Kg/m3

10、 h=1.6m-0.1m=1.5m g=10N/Kg h=1.6m S=0.25m2,答：酒精对塞子的压强为12000Pa；酒精对桶底的压力为3200N。,液体压强与固体间压强的比较：,A,B,课堂练习,1、图的两容器中盛相同质量的同种液体，哪个容器底受到的压强大？,2杯内装满水，若将手浸入水中，则水对杯底的压强（）,A变大 B变小 C不变 D无法判断,C,3底面积相同的A、B两容器，装着相同深度的水,两容器中的水对容器底的压力和压强的大小关系是（）,AFAFB，PA=PB B FA=FB，PA=PB CFAFB，PAPB D FA=FB，PAPB,B,4、如图所示，一装有水的L形容器置于桌面

11、上,求容器中A、B两点的压强。,5一正方体悬浮于某液体中，上表面与液面平行，则其上表面与下表面受到的液体压强上 下，左表面和右表面受到的液体压强为左 右,6在一个两端开口的玻璃管下端扎有橡皮膜当把它按入水中使橡皮膜处于水面下10cm处时，橡皮膜；当在管内注入10cm的水时，橡皮膜；当在管内注入 10cm的盐水时，橡皮膜；当在管内注入10cm酒精时，橡皮膜（填“上凸”“下凹”或“水平”）,上凸,水平,下凹,上凸,=,观察与思考:,两把同样粗的茶壶，壶嘴是一样高的，但一把比较高，一把比较低。哪一把能够盛得更多茶水呢？,下面的三幅图的形状、大小不同，结构上有什么相同之处？,观察与思考:,3.与形状无

12、关,共性:,1.底部互相连通,2.容器上端都开口,物理学上把上端开口，底部互相连通的容器，叫做连通器。,三、连通器,连通器的原理,连通器的原理：静止在连通器内的同种液体，各容器中的液面总保持相平。,连通器内的液面为什么总是相平的呢？,用手拿住活动玻璃管后上下移动，观察两玻璃管内液面高度的变化,在连通器中，设想在容器底部连通的部分有一“液片AB”。,液体不流动,液片AB处于平衡状态,液片两侧受到压力相等（F1=F2),液片两侧受到压强相等（P1=P2),两管液面高度相等（h1=h2）,两管液面相平,h1,h2,p=gh,这种研究问题的方法叫理想模型法,F=Ps,生活中的连通器,水塔与水管,过路涵

13、洞,喷泉,三峡船闸世界上最大的连通器,2、建筑施工中，用装了水的U形管可以找出水平面，试说明其道理。,思维拓展：,1、水池下面都装一个U型排水管，这是为什么？,1、如图装有质量相等的不同液体,并且液面相平,则两杯底受到的压力和压强大小关系怎样?,课堂练习,2、如图所示三个底面积相等的容器，倒入质量相等的煤油后，则各容器内液体的情形如图，则容器内底面所受到的压强：（）A甲最大；B乙最大；C丙最大；D一样大。,C,A,3、如图所示的试管内装有一定量的水，当试管竖直放置时，水对管底的压强为p1；当管倾斜放置时，水对管底的压强为p2，比较p1、p2的大小，则（）Ap1p2 Bp1p2 Cp1p2 D条

14、件不足，无法判断,4、有一容器，如图：底部受到液体压强为P1，如把它倒放，底部受到液体压强为P2，则P1 P2。（填“=”、“”）,5.比较下面三个底面积相等的容器中水对容器底部的压强 P 的大小关系以及容器对桌面的压力 F 的大小关系（不计容器自重，三个容器中的水面相平）,PA=PB=PC，,ABC，,6给如图所示的容器中加水，则水能达到的最高位置是（）AA容器顶端 BB容器顶端CC容器顶端 D无法确立,C,本节小结,一、液体压强的特点：,液体对容器底和容器侧壁都有压强，液体内部各个方向都有压强，并且同一深度各个方向的压强相等；,液体内部的压强跟深度有关，深度增加，压强增大；,不同液体内部的压强还与液体的密度有关，深度一定时，液体密度越大，压强越大。,二、液体的压强大小：,1.公式:P=g h,2.影响液体压强大小的因素为:液体密度和所处深度.,三、连通器,