《液體的壓強》

液體的壓強 相信大家能做到 1 了解液體內部存在壓強及液體內部壓強的方向 2 了解液體壓強的大小跟什么因素有關3 掌握液體壓強公式及其應用4 認識液體壓強的實際應用 連通器 了解日常生活中形形色色的連通器 溫故知新 1 什么是壓力 壓力的作用效果是什么 2 壓強是表示什么的物理量 如何定義 某水庫大壩的側面圖 深海魚類 淺海潛水服 深海潛水服 大壩的橫截面為什么均為上窄下寬 呈梯形狀 為什么深海魚類被捕撈上岸后會死亡 為什么潛水員穿的深海潛水服比淺海潛水服要厚重一些 疑問 一 液體壓強的特點 當倒入水時 橡皮膜向下凸出 觀察與思考 沒有水時 橡皮膜平坦 液體有向下 容器底 的壓強 因為液體受到重力作用 2 現象表明 液體對容器側壁有壓強 一 液體壓強的規(guī)律 因為液體具有流動性 結論 由于液體受重力的作用 所以液體對容器底有壓強 由于液體具有流動性 所以液體對容器側壁也有壓強 提出問題 液體對容器底和容器側壁都有壓強 它的大小與哪些因素有關呢 液體壓強的特點又是怎樣的呢 探究液體的壓強與哪些因素有關的實驗 提出問題 影響液體內部壓強的因素有哪些呢 猜想與假設 制定計劃 設計實驗 進行實驗 收集數據 分析數據 總結結論 方向 深度 密度 二 實驗探究 影響液體內部壓強大小因素 用控制變量法 研究液體壓強的主要儀器 認識研究液體壓強的儀器 U形管壓強計 U形管壓強計 大燒杯 水 刻度尺 鹽水 容器等 U形管壓強計介紹 U形管壓強計是專門用來研究液體壓強的儀器 如圖 將U形管壓強計的金屬盒放入水中一定深度 根據U形管兩邊水面的高度差 就可以知道液體的壓強差 探究實驗1 研究在水下不同深度處液體壓強的特點 實驗步驟 把金屬盒固定在水下不同深度 不改變橡皮膜的朝向 分別記錄橡皮在水下不同深度時U形管中液面的高度差 同種液體的壓強隨深度的增加而增大 液體的壓強與深度的關系 液體內部向各個方向都有壓強 同一深度 液體向各個方向的壓強相等 液體的壓強與方向的關系 探究實驗2 實驗表格 探究實驗3 研究液體內部壓強大小與液體密度的關系 實驗步驟 保持金屬盒在液體中的深度不變 把金屬盒分別放入三種液體 鹽水 水和酒精 中 記錄U形管高度差 改變深度在做兩次 液體的壓強與液體密度的關系 不同的液體 在同一深度產生的壓強大小與液體的密度有關 密度越大 液體的壓強越大 實驗表格 總結 液體內部向各個方向都有壓強 在同一深度 各方向壓強 深度增大 液體的壓強 液體的壓強還有與液體的密度有關 在深度相同時 液體密度越大 壓強 相等 增大 越大 思考 測試容器形狀或底面積不同 但深度相同的液體的壓強會怎樣 測試底面積不同 但深度相同的水的壓強 結論 同種液體的壓強與容器底面積無關 例題1 在研究液體壓強的實驗中 將壓強計的金屬盒放在水中 下列做法能夠使圖中壓強計的U管兩邊的液面高度差減小的是 A 將壓強度的金屬盒向下移動一段距離B 將壓強計的金屬盒換成面積大一些的 但仍放在原深處C 將壓強計的金屬盒在原處轉動180 D 將壓強計的金屬盒改放在同樣深度的酒精中 D 例題2 某小組同學用U形管壓強計研究甲 乙兩種液體內部的壓強規(guī)律 記錄數據如下 甲 乙 甲 乙 1 比較1與4 2與5 3與6的實驗序號 可得出 2 比較1 2 3的實驗序號 可得出 大壩的橫截面為什么均為上窄下寬 呈梯形狀 大壩上窄下寬 是因為液體內部的壓強隨深度的增加而增大 壩底受到水的壓強大 下寬能耐壓 為什么深海魚類被捕撈上岸后會死亡 帶魚等深海魚類長期生活在深海當中 內臟器官適應了深海中巨大的壓強 一旦離開海洋 由于外界壓強的忽然降低 內臟器官會爆裂而導致死亡 為什么潛水員穿的深海潛水服比淺海潛水服要厚重一些 液體壓強隨深度的增加而增大 故深海潛水服要比淺海潛水要更耐壓 更厚重些 二 如何計算液體內部的壓強 設想在一玻璃容器內的水中有一深為h 截面為s的水柱 試計算這段水柱產生的壓強 即為水深為h處的壓強 水柱的體積為v sh 水的密度為 水柱的質量為m v 水柱對其底面積的壓力為F mg vg sh g 水柱對其底面積的壓強為P F s shg s gh 由公式可知 水的壓強只與水的深度和密度有關 若是其他液體 其密度則不同 S h 公式推導 液體公式的理解和應用 P 液體在任一深度的壓強 Pa 液體的密度 Kg m3 g 常數9 8N kgh 深度液體內部某一位置到上面自由液面的豎直距離 m 適用于求液體的壓強 液體內部的壓強只和液體的深度和液體的密度有關 容器底部的深度是h1還是h2 h1 如何理解深度 當試管傾斜時 水在試管底部產生的壓強比豎直時將 h1和h2哪個是圖中紅點處液體的深度 深度 該點到自由液面的垂直距離 在以下各圖中比較a b c各點的壓強大小 Pb Pa Pc Pb Pa Pa Pb 例題3 杯子中裝有120g水 水深10cm 當杯子底面積為10cm2時 杯子底受到壓強為多少 杯子底受到壓力為多少 解 P 液gh深 水gh深 1 0 103kg m3 10N kg 0 1m 1000PaF PS 1000Pa 10 4m2 1N 課堂練習 1 如圖13 5所示 瓶中水從小孔A B處流出 說明液體對容器的有壓強 從B孔射出的水噴得更急些 說明液體的壓強隨的增加而增大 2 如圖13 6所示 容器中盛有一定量的水 靜止放在斜面上 容器底部A B C三點的壓強PA PB PC的大小關系是 側壁 深度 PA PB PC 3 如圖所示的試管內裝有一定量的水 當試管豎直放置時 水對管底的壓強為p1 當管傾斜放置時 水對管底的壓強為p2 比較p1 p2的大小 則 A p1 p2B p1 p2C p1 p2D 條件不足 無法判斷 A 4 某同學用壓強計研究液體內部壓強的特點時 將壓強計的金屬盒放入水中同一深度 并將金屬盒朝向不同方向 實驗結果如圖所示 那么 該實驗能得出的結論是 A 在水中深度越大 壓強越大B 不同液體同一深度 壓強不相等C 在水中同一深度 液體向各個方向的壓強相等D 在水中同一深度 液體向各個方向的壓強不相等 C 連通器的工作原理 二 液體壓強的應用 連通器 定義 上端開口 下端連通的容器 叫做連通器 特點 連通器里的液體不流動時 各個容器里的液面高度總是相同的 連通器內液面相平的條件 證明 同種液體 液體靜止 各部分直接與大氣接觸 p左 p右 液體靜止 F左 F右 p左S p左S而S左 S右 p左 p右 gh左 gh右 h左 h右左右兩管中的液面相平 從這三個圖中 三個物體用途不同 但在結構上都是底部相通 上端開口的盛水裝置 連通器的應用 過路涵洞 噴泉 連通器 連通器的應用 船閘 打開上游閥門A 閘室和上游水道構成了一個連通器 閘室水面上升到和上游水面相平后 打開上游閘門 船駛入閘室打開下游閥門B 閘室和下游水道構成了一個連通器閘室水面下降到跟下游水面相平后 打開下游閘門 船駛向下游