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文檔簡介
第二節(jié)科學探究液體的壓強第一課時第八章壓強
1.什么叫壓強?寫出壓強大小的計算公式.
2.壓強的單位是什么?15Pa表示什么意思?
攔河水壩為什么設計成上窄下寬的形狀?潛水員為什么要使用不同的潛水服?
這些事例都與液體壓強有關,說明液體內部有壓強。
思考:有力作用在物體的表面上時,就會產生壓強,那么液體對容器底部和容器側壁會產生壓強嗎?一.科學探究:液體的壓強迷你實驗室:凸出的橡皮膜表明:液體對容器側壁有壓強凸出的橡皮膜表明:液體對容器底有壓強實驗探究現象表明:
液體的壓強隨深度的增加而增大。實驗探究
因為液體受到重力作用和液體具有流動性,所以,液體內部有壓強,液體對容器底有壓強.,液體對容器壁也有壓強.且壓強隨深度的增加而增大。結論
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的大小。壓強計
下面我們再用U形管壓強計,來進一步探究液體的壓強
(1)研究液體壓強的實驗器材:U形管壓強計,大燒杯,水,鹽水、容器壓強計⑵
實驗探究(3)實驗探究的結論:
液體內部向各個方向都有強,同種液體在同一深度的各處,各個方向
的壓強大小隨液體深度的增加,壓強隨之變大;相等。不同的液體,產生的壓強大小與液體的密度有關,在同一深度,密度越大,液體的壓強。越大拓展一步設想在液體中有一高度為h,密度為ρ,截面為S的液柱.其上表面與液面相平。計算這段液柱產生的壓強,就能得到液體深度為h處的壓強。則:
液柱的體積V=.液柱的質量m=
=.液柱的重量G=
=
=
液柱對底面的壓力F=
=
=
液柱對底面的壓強P=====ShρVρShmgρgvρgShGρgvρgShFSGSρgvSρghρgShS由公式
P=ρ液gh可知:液體內部壓強與液體密度和液體的深度有關;而跟液體的重力、質量、體積、容器形狀等無關。(4)液體內部壓強公式:說明:計算時單位
P表示液體內部的壓強,單位:Pa;
ρ液表示液體的密度,單位:kg/m3
h
表示液體的深度,單位:m
(點撥)液體的深度:該點到自由液面的豎直距離。單位:m公式的應用:
帕斯卡桶實驗
實驗表明:影響同種液體內部壓強的因素是液
體的深度。
本節(jié)研究了液體的壓強,認識了液體壓強的特點。在對液體壓強特點的認識上,要特別注意:對同一液體,液體的壓強只與深度有關,而與液體的多少無關.為了說明這個問題,帕斯卡在1648年表演了一個著名的實驗:在一個密閉的裝滿水的木桶的桶蓋上,插入一根細長的管,并從樓房的陽臺上向細管子里灌水,結果只用了幾杯水,就把桶壓裂了,桶里的水就從裂縫中流了出來。信息窗課堂小結1、液體內部向各個方向都有壓強,壓強隨液體深度的增加而;同種液體在同一深度的各處,各個方向的壓強大小.
2、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。增大相等越大3、壓強公式①比較第1、2、3次實驗數據可得:
②比較第1、4、5次實驗數據可得:③比較第5、6次實驗數據可得: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。同種液體的壓強隨深度的增加而增大。同一深度,密度大的液體產生的壓強大。8.5朝下9鹽水68.2朝上9水55.4朝上6水42.6側面3水32.6朝下3水22.6朝上3水1U型管液面高度差(厘米)方向(厘米)深度(厘米)所用液體實驗次數練一練下面是某同學研究液體壓強的部分實驗數據記錄:例1:輪船艙底在水面下3.5m,艙底穿了一個面積為0.2m2的洞,要想堵住這個洞,需要對擋板施加多大的力?(取g=10N/kg)已知:ρ水=1.0×103kg/m3h=3.5m
g=10N/kg
s=0.2m2
求:F=1.0×103kg/m3×10N/kg×3.5m
=3.5×104PaF=PS=3.5×104Pa×0.2m2=7000N答:需要對擋板施加7000N的力.p=ρ水g
h解:點撥:1、兩個公式中量之間的關系。p=ρghP=FS2、兩個公式結合求容器底和桌面的壓強。容器底:桌面:先求F后求p先求p后求F壓強與液體的壓強點撥:因為固體能大小不變地傳遞壓力,在分析和計算固體的壓力與壓強時,一般先用F=G=mg分析和計算壓力,后用P==分析壓強;因為液體能大小不變地傳遞壓強,在分析和計算液體內部的壓強和壓力問題時,一般先用P=ρgh分析和計算壓強,后用F=PS分析和計算壓力FSGS
例2: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=ρ液gh深=ρ水gh深
=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa由P=
得F=PS=1000Pa×10-4m2=1N
答:杯子受到的壓強為1000Pa,杯子底受到的壓力務1NFS鞏固練習:1.液體內部壓強的特點是:⑴液體內部向_________都有壓強。⑵壓強隨深度增加而____。⑶在同一深度,液體向各個方向的壓強____。(4)不同液體產生的壓強還與_________有關。2.液體壓強計算公式P=ρ液gh,ρ單位用____,h表示____,單位用_,計算出的壓強單位才是帕。3、在水面10cm深處,向上、向下、向左、向右的壓強都是___Pa。各個方向而增大相等液體的密度kg/m3浸入的深度m9804、如圖所示三個底面積相等的容器,倒入質量相等的煤油后,則各容器內液體的情形如圖,則容器內底面所受到的壓強:()A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一樣大C甲乙丙5、將盛有水的圓臺形容器由A圖倒置成B圖的情形后,容器底部所受的壓力、壓強關系怎樣?BA
6、容器內裝滿水,在它的側壁的不同深度開三個小孔,水從孔中射出。試判斷圖10-5中水從孔中噴射正確的畫法[]
A.甲圖B.乙圖C.丙圖D.丁圖B7.兩個完全相同的容器中分別盛有體積相等的水和酒精,如圖所示.下列說法正確的是()A.兩容器底受到壓力相等B.液面下深度相同的a、b所受液體壓強
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