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液体的压强 教案
【教学目标】
1、知识技能
①掌握液体压强的特点;
②知道液体压强的计算公式及简单运用.
③了解连通器,知道连通器内同种液体静止时液面相平。
2、 过程与方法
①学生能在探究活动中初步获得提出问题和做出猜想与假设的能力.
②通过探究活动,体验科学探索的全过程与方法.
3、情感态度与价值观
激发学生探究的热情,乐于探索自然规律和日常生活中的物理原理.
【教学重点】
1、液体压强的特点;
2、培养学生的科学探究能力
【教学难点】
液体压强计算公式的推导
【教学资源】
水槽、液体压强计、玻璃管、盐、烧杯、玻璃棒、橡皮膜、砝码、多媒体课件
【教学过程】
温故知新
1、什么是压力?影响压力作用效果的因素?
2、压强是表示什么的物理量? 压强的计算公式?
情境导入
思考:花瓶对桌面有压强,水杯中的水对杯底有压强吗?
家里洗菜池中没有水时,要提起池底出水口的橡皮塞很容易,为什么洗菜池装满水时,要提起橡皮塞却比较费力?
这说明水对池底的橡皮塞有向下的压力,水对橡皮塞有压强。
液体内部对侧面、对上方有压强吗?
新课教学
液体内部存在压强
液体对容器的侧壁有压强
喷泉中的水柱能向上喷,说明液体内部向上也有压强。
总结:液体压强产生的原因:
(1)液体受到重力的作用,对支撑它的容器底部有压强。
(2)由于液体具有流动性,液体内向各个方向都有压强。
研究液体内部的压强
提出问题:影响液体内部压强大小的因素有哪些呢?
猜想与假设:深度?方向?密度?
实验方法:控制变量法
实验器材:铁架台、微小压强计、圆柱形水桶
保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,看液体内部同一深度各个方向压强的关系.
总结二: 同种液体内部同一深度,向各个方向的压强都相等.
增大探头在水中的深度,看看液体内部的压强与深度有什么关系.
总结三:同种液体内部压强,深度越深,压强越大.
换用不同液体,看看在深度相同时,液体内部的压强是否与液体的密度有关.
深度相同时,液体密度越大,液体内部压强越大.
实验结论归纳:
一、液体压强的特点:(1)液体 ( http: / / www.21cnjy.com / )内部存在压强. (2)在液体内部的同一深度处,向各个方向的压强都相等. (3)深度越深,压强越大.(4)液体内部压强的大小还跟液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大. 2·1·c·n·j·
二、液体压强的大小
如图所示,盛有液体的容器中,液体密度为ρ,设想液体中有一高为h,横截面积为S的液柱。计算这段液柱对底面产生的压强,就能得到液体深度为h处的压强。
S平面上方的液柱对平面的压力,
平面受到的压强
液体压强的大小取决于液体密度和深度的大小,与液体质量(重力)、容器底面积、容器形状等无关。
阅读课本了解潜水器
例题:有人说,“设想你在7km深的蛟龙号潜水器中把一只脚伸到外面的水里,海水对你脚背压力的大小相当于1500个人所受的重力!”海水压力真有那么大吗?请通过估算加以说明。
因为是估算,海水的密度可以取ρ=1×103kg/m3,g取10N/kg。脚背宽度取8-10cm,脚背长度取12-15cm,则脚背面积为96-150cm2,近似取S=130cm2。
解:7 km深处海水的压强为:
p=ρgh=1×103 kg/m3×10N/kg×7×103m=7×107Pa,
由题知,脚背面积近似取S=130cm2,
由可得,脚背受的压力为:
F=pS=7×107Pa×130×10-4m2=9.1×105N,
一个成年人的质量约为60kg,所受的重力:
G=mg=60kg×10N/kg=6×102N,
假设脚背所受压力的大小相当于n个成年人所受的重力,则
,
估算结果表明,在深7 km的海底,水对脚背的压力确实相当于1500个人所的重力。
答:海水压力有那么大。
三、连通器
观察下面的图片,你有什么发现?
1.上端开口、下端连通的容器叫做连通器.
2.连通器的特点:连通器里装同种液体,当液体不流动时,连通器个部分中的液面总是相平的.
假设容器底部有一竖直膜片,分析下图中p1与p2的大小.
如果p1、p2大小不相等,会发生什么现象?
右侧液面下降,最后当液体静止时,两侧液面相平.
3、 连通器的应用
船闸是利用连通器原理工作的
五、课堂小结
一、液体压强的特点:
(1)液体内部向各个方向都 ( http: / / www.21cnjy.com / )存在压强.且同一深度向各个方向的压强都相等.
(2)液体内部压强的大小还跟液体的密度和深度有关.
二、液体压强的计算
P=ρgh
三、液体压强的应用:连通器
连通器的特点:连通器里装同种液体,当液体不流动时,连通器个部分中的液面总是相平的.
六、习题巩固:
1 、 用如图所示的装置,进行“研究液体内部压强”的实验,下列说法不合理的是( )
A.实验前,发现U形管两侧液面不相平,需拔下软管重新安装
B.把探头放入盛水的容器,U形管两侧液面高度差变化不明显说明装置漏气
C.对比图甲乙丙可得:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等
D.由丙丁两图可知:液体内部压强与液体密度有关,液体密度越大,压强越大
2、关于液体内部压强的规律,下列说法错误的是( )
A.液体内部压强随深度的增加而增大
B.液体内部压强与液体的密度和多少有关
C.帕斯卡做的裂桶实验是采用增加液体的深度来增大压强的
D.在液体内部向各个方向都有压强,在同一深度,向各个方向的压强大小相同
3、如图所示,完全相同的甲、乙两个烧杯内装有密度不同的液体。在两烧杯中,距离杯底同一高度处有A、B两点,已知A、B两点液体压强相等,则甲、乙杯中液体密度ρ甲、ρ乙大小关系为( )
A.ρ甲<ρ乙 B.ρ甲>ρ乙
C.ρ甲=ρ乙 D.条件不足,无法判断
4、下列物品不是连通器的是( )
七、作业布置
完成动手动脑学物理1—5题
r
S
h
p2
p1
h2
h1
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9.2 液体的压强
一、填空题(共5题)
1. 如图所示,瓶中水会从小孔 、 处流出,说明液体对容器的 有压强,从 孔流出的水喷得更急、更远,说明液体的压强随 的增加而增大。
2. 我国自行设计和自主研制的蛟龙号载人潜水器,曾创造了下潜 米的世界同类作业型潜水器最大下潜深度记录。蛟龙号某次在太平洋某海域下潜到上表面距海面 时,进行预定的悬停作业此时上表面受海水压强是 。( 取 ,)
3. 如图所示, 、 、 三点所受液体的压强为 、 、 ,则 , 。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
4. 如图所示一未装满橙汁的密闭杯子,先正立放在水平桌面上(如图甲),然后反过来倒立在桌面上(如图乙),则杯子对桌面的压力 ;橙汁对容器内底面的压强 (均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
5. 在装修房屋时,工人师傅常用一根灌有水(水中无气泡)、两端开口且足够长的透明塑料软管的两端靠在墙面的不同地方并做出标记,如右图所示,在做标记时用到的物理知识是 原理,他们这样做的目的是:同种液体静止时各液面总保持在 。
二、选择题(共8题)
6. 如图所示,在水平桌面上的甲、乙两个完全相同的烧杯中,分别装有质量相等的两种液体。液体中的 、 两点在同一条水平线上。比较液体在这两点产生压强的大小,正确的是
A. B. C. D.无法判断
7. 如图所示,两容器中分别装有相同高度的水和酒精(), 、 、 三点液体的压强分别为 、 、 ,它们的大小关系是
A. B. C. D.
8. 如图中的试管内装有一些水,将试管由竖直逐渐倾斜(水不溢出),则水对管底的压强
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.不变 D.无法确定
9. 如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两薄壁平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是
A.容器对桌面的压力: B.液体的密度:
C.液体对容器底部的压强: D.容器对桌面的压强:
10. 在如图所示的“探究液体内部压强特点”的实验中,将压强计的探头放入水中,下列做法中能使 形管两边液面的高度差减小的是
A.将探头放在同样深度的浓盐水中 B.将探头在原位置转动转动
C.将探头向下移动一段距离 D.将探头向上移动一段距离
11. 如图是三个装满水的完全相同的玻璃缸,其中()只有水,()水中漂浮着一只小鸭子,()水中漂浮着一只大鸭子。三个玻璃缸底部受到水的压强
A.()最大 B.()最大 C.()最大 D.一样大
12. 在如图所示的“探究液体内部压强特点”的实验中,将压强计的探头放入水中,下列做法中能使 形管两边液面的高度差减小的是
A.将探头放在同样深度的浓盐水中 B.将探头在原位置转动
C.将探头向下移动一段距离 D.将探头向上移动一段距离
13. 如图,底面积和质量都相同的甲、乙两容器,装有质量相同、深度相同的不同液体,下列说法正确的是
①容器对桌面的压力
②液体密度
③液体对容器底的压强
④容器对桌面的压强
A.只有①和③ B.只有③和④ C.只有②和③ D.只有①和④
三、实验题(共2题)
14. 在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中:
(1) 由图甲和图乙得到,在同一种液体里,液体的压强随 的增加而增大。
(2) 要探究液体的压强与液体的密度是否有关,应选择 两图进行对比。
(3) 在图丙中,金属盒的橡皮膜在盐水中的深度不变,使金属盒橡皮膜处于向上、向下、向左、向右等方位,是为了探究同一深度处,液体在 的压强大小关系。
(4) 为了直接比较密度不同的液体产生的压强大小,小刚设计如图丁的实验,将两探头分别放在 、 容器内密度为 和 的两种液体中,且两探头所处的深度相同时, 形管中的液面位置如图丁所示,则 (选填“”、“”或“”);若使 形管中的液面再次相平,应 (选填“增大”或“减小”) 容器中的探头在液体中的深度。
(5) 换用其它液体探究液体压强与密度的关系,当探头在液体中深度相同时, 形管左右两侧液面的高度差对比不明显,为了使两侧液面高度差对比更加明显,下列方法中有效的是 。(选填“A”或“B”)
A. 形管中换用密度更小的液体 B.换用截面积更小的 形管
15. 如图所示,探究影响液体内部压强的因素的实验中:(在图戊中容器里装有盐水,其余图中均是水)
(1) 将压强计的探头放入水中,通过观察 形管两侧液面的 来判断探头处水的压强大小。
(2) 比较图甲和图乙,可以得到:同一种液体里,深度越深压强越 。
(3) 比较 三个图,可以得到:在同一深度,液体向各个方向的压强大小相等。
(4) 比较图丁和图戊,可以得到:在不同种液体里,深度相同,密度大的其压强 。
四、计算题(共2题)
16. 平底玻璃杯,重 ,底面积为 ,杯内盛水,水深 ,水重 ,放在水平桌面上。(取 )求:
(1) 水对杯底的压强多大?
(2) 杯对桌面的压强多大?
17. 如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重 ,底面积 ;杯内水重 ,水深 ,水的密度为 , 取 。求:
(1) 水对杯底产生的压强。
(2) 水杯对桌面产生的压强。
答案
一、填空题(共5题)
1. 【答案】侧壁;深度
【解析】因为液体具有流动性,所以液体对容器侧壁存在压强。
由公式 可知,在液体密度一定时, 处深度比 处大,水喷出的更急,原因是深度越大,压强越大。
2. 【答案】
【解析】当蛟龙号下潜到上表面距海面 时,其上表面受到海水的压强:。
3. 【答案】小于;小于
4. 【答案】不变;变小
【解析】()杯子对水平桌面的压力等于橙汁和杯子的重力之和,倒立后橙汁和杯子质量没有变化,则压力不变。
()由于杯子形状问题,倒立过来后橙子的密度不变、高度减小,根据 可知橙汁对容器内底面的压强变小。
5. 【答案】连通器;同一水平面上
【解析】根据题中“……透明塑料软管……”可知,本题考查连通器应用。根据连通器原理进行分析推断。橡皮软管如图放置形成一个连通器,当其内部装同种液体,液体不流动时,两端橡皮软管中液面高度相同。
二、选择题(共8题)
6. 【答案】A
【解析】因为甲乙内液体质量相等,所以两个烧杯底部所受压强相同,都为 ,乙内液体的体积大,所以乙的密度小,根据公式 可知, 、 以下液体对底部压强 ,所以 、 两点压强为 ,,所以 。
7. 【答案】B
【解析】由图知道, 两点,液体的密度相同,但深度不同,由于 所处的深度大于 所处的深度,由 知道,; 两点所处的深度相同,甲中的液体为水,乙中的液体为酒精,由于酒精的密度小于水的密度,由 知道, 点的压强小于 点的压强,即 ,所以,三点的压强关系是 。
8. 【答案】B
9. 【答案】C
【解析】AD.水平桌面上,甲乙两个容器中两种液体质量相等,则重力相等,容器底面积和质量相同,故对桌面的压力 ,由 得,容器对桌面的压强:,故AD错误;
B.因为容器底面积相同,液体同高,乙中液体的体积大于甲中液体的体积,因为质量相同,根据 知 ,故B错误;
C.由图知,两容器中液体的深度相同,由C知 ,根据 知,液体对杯底的压强 ;故C正确。
10. 【答案】D
11. 【答案】D
【解析】因为()、()、()三个完全相同的玻璃缸装满了水,放入鸭子后,其水面到玻璃缸底部的深度 仍相同,根据 可知,水对容器底部的压强相等。
故选D。
12. 【答案】D
【解析】将探头放在食盐水中的同样深度处,液体的密度变大,橡皮膜受到的压强变大, 形管两边液面的高度差变大,故A错误;
液体内部在同一深度不同方向的压强是相等的,将压强计的探头在原处转动不会影响压强的大小,故B错误;
将探头向下移动一段距离,深度变大,橡皮膜受到的压强变大, 形管两边液面的高度差变大,故C错误;
将探头向上移动一段距离,深度变小,橡皮膜受到的压强变小, 形管两边液面的高度差减小,故D正确。
13. 【答案】B
【解析】① , 同, 同,故 ,①错误;
②由图可知,,,,故 ,②错误;
③ ,,,所以 ,③正确;
④容器对桌面的压强 , 同, 同,故 ,④正确。
三、实验题(共2题)
14. 【答案】
(1) 深度
(2) 乙丙
(3) 同一深度处各个方向
(4) ;增大
(5) A
【解析】
(1) 由图甲和图乙得到,两种液体的密度相同,深度不同,因此可以得到在同一种液体里,液体的压强随深度的增加而增大。
(2) 要探充液体的压强与液体的密度是否有关,应该利用控制变量法,让液体的深度相同,密度不同,应选择乙丙两图进行对比。
(3) 金属盒的橡皮膜在盐水中的深度不变,使金属盒橡皮膜处于向上、向下、向左、向右等方位,是为了探究同一深度处,液体在各个方向上压强的大小关系。
(4) 由图可知,压强计的探头在两种液体中的深度相同的,而 形管中液面的高度左边小于右边,说明 中的压强更大,根据 ,,故可以判断 液体的密度更大,即 ;
若使 形管中的液体再次相平,根据 可知,应增大乙容器中探头在液体中的深度。
(5) 当探头在液体中深度相同时, 形管左右两侧液面的高度差对比不明显,为了使两侧液面高度差对比更加明显,根据 ,压强一定时,若要 增大,需减小液体密度 。故答案选A。
15. 【答案】
(1) 高度差
(2) 大
(3) 乙、丙、丁
(4) 大
【解析】
(1) 在利用压强计探究液体的压强时,通过观察 形管两侧液面的高度差来判断探头处水的压强大小。
(2) 比较图甲和乙图,可以看出,液体相同,深度不同,深度越深,高度差越大,故可得到:同一种液体里,深度越深压强越大。
(3) 要得出在同一深度,液体向各个方向的压强大小相等,需要控制液体的密度、液体的深度相同,方向不同,图乙、丙、丁符合题意。
(4) 比较图丁和图戊,深度相同,液体密度不同,且液体的密度越大, 形管液面的高度差越大,故可得到:在不同种液体里,深度相同,密度大的其压强越大。
四、计算题(共2题)
16. 【答案】
(1)
(2)
【解析】
(1) ,
。
(2) ,
,
。
17. 【答案】
(1)
(2)
【解析】
(1) 杯内水的深度 ,则水对杯底的压强:。
(2) 盛有水的杯子静止在水平桌面上,则水杯对桌面的压力:,则水杯对桌面的压强:。
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初中物理人教版八年级下册第九章
第2节 液体的压强
1、什么是压力?
影响压力作用效果的因素?
温故知新
2、压强是表示什么的物理量?
压强的计算公式?
思考:花瓶对桌面有压强,水杯中的水对杯底有压强吗?
情境导入
家里洗菜池中没有水时,要提起池底出水口的橡皮塞很容易,为什么洗菜池装满水时,要提起橡皮塞却比较费力?
情境导入
这说明水对池底的橡皮塞有向下的压力,水对橡皮塞有压强。
液体内部对侧面、对上方有压强吗?
液体对容器的侧壁有压强
液体压强的特点
喷泉中的水柱能向上喷,说明液体内部向上也有压强。
由于液体具有流动性,液体内部向各个方向都有压强
液体压强产生的原因:
(1)液体受到重力的作用,对支撑它的容器底部有压强。
(2)由于液体具有流动性,液体内向各个方向都有压强。
液体压强的特点
提出问题:影响液体内部压强大小的因素有哪些呢?
实验方法:控制变量法
研究液体内部的压强
猜想与假设:深度?方向?密度?
实验器材:铁架台、微小压强计、圆柱形水桶
橡皮管
金属盒
橡皮膜
U形管
如果液体内部存在压强,放在液体里的薄膜就会变形,U行管的两侧液面就会产生高度差.
探头
研究液体内部的压强
保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,看液体内部同一深度各个方向压强的关系.
同种液体内部同一深度,向各个方向的 压强都相等.
研究液体内部的压强
增大探头在水中的深度,看看液体内部的压强与深度有什么关系.
同种液体内部压强,深度越深,压强越大.
h:研究点到自由液面的竖直距离.
研究液体内部的压强
换用不同液体,看看在深度相同时,液体内部的压强是否与液体的密度有关.
深度相同时,液体密度越大,液体内部压强越大.
研究液体内部的压强
研究液体内部的压强
液体内部向各个方向都有压强;在同一深度,向各个方向的压强 ,深度增大,液体的压强 ;液体的压强还与液体的密度有关,在深度相同时,液体密度越大,压强 。
都相等
增大
越大
总结:
液体压强的大小
如图所示,盛有液体的容器中,液体密度为ρ,设想液体中有一高为h,横截面积为S的液柱。计算这段液柱对底面产生的压强,就能得到液体深度为h处的压强。
r
S
h
水平放置的平面S上方的液柱对平面的压力
水平放置的平面S受到的压强
r
S
h
液柱的体积为V=Sh
ρShg
= ρhg
= ρShg
液柱的质量为m=ρV
=ρSh
因此,液面下深度为h处液体的压强为
液体压强的大小
P——液体在任一深度的压强 (Pa)
ρ——液体的密度 (kg/m3)
g——常数 (取9.8N/kg或10N/kg)
h——深度 液体内部某一位置到液面的竖直距离 (m)
液体压强的大小
液体压强的大小取决于液体密度和深度的大小,与液体质量(重力)、容器底面积、容器形状等无关。
h: 指深度,即该点(面)到
自由液面的垂直距离。
A
图乙
A
A
图甲
甲
乙
液体压强的大小
液体压强的大小
阅读课本了解潜水器
液体压强的大小
例题:有人说,“设想你在7km深的蛟龙号潜水器中把一只脚伸到外面的水里,海水对你脚背压力的大小相当于1500个人所受的重力!”海水压力真有那么大吗?请通过估算加以说明。
因为是估算,海水的密度可以取ρ=1×103kg/m3,g取10N/kg。脚背宽度取8-10cm,脚背长度取12-15cm,则脚背面积为96-150cm2,近似取S=130cm2。
解:7 km深处海水的压强为:
p=ρgh=1×103 kg/m3×10N/kg×7×103m=7×107Pa,
由题知,脚背面积近似取S=130cm2,
由 可得,脚背受的压力为:
F=pS=7×107Pa×130×10-4m2=9.1×105N,
一个成年人的质量约为60kg,所受的重力:
G=mg=60kg×10N/kg=6×102N,
假设脚背所受压力的大小相当于n个成年人所受的重力,则
估算结果表明,在深7 km的海底,水对脚背的压力确实相当于1500个人所的重力。
观察下面的图片,你有什么发现?
连通器
连通器
1.上端开口、下端连通的容器叫做连通器.
2.连通器的特点:连通器里装同种液体,当液体不流动时,连通器个部分中的液面总是相平的.
假设容器底部有一竖直膜片,分析下图中p1与p2的大小.
如果p1、p2大小不相等,会发生什么现象?
右侧液面下降,最后当液体静止时,两侧液面相平.
p2
p1
h2
h1
连通器
连通器的应用
水位计
船闸是利用连通器原理工作的
连通器的应用
当堂小结
一、液体压强的特点:
(1)液体内部向各个方向都存在压强.且同一深度向各个方向的压强都相等.
(2)液体内部压强的大小还跟液体的密度和深度有关.
二、液体压强的计算
三、液体压强的应用:连通器
连通器的特点:连通器里装同种液体,当液体不流动时,连通器个部分中的液面总是相平的.
大显身手
1 、 用如图所示的装置,进行“研究液体内部压强”的实验,下列说法不合理的是( )
D
大显身手
A.实验前,发现U形管两侧液面不相平,需拔下软管重新安装
B.把探头放入盛水的容器,U形管两侧液面高度差变化不明显说明装置漏气
C.对比图甲乙丙可得:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等
D.由丙丁两图可知:液体内部压强与液体密度有关,液体密度越大,压强越大
大显身手
2、关于液体内部压强的规律,下列说法错误的是( )
A.液体内部压强随深度的增加而增大
B.液体内部压强与液体的密度和多少有关
C.帕斯卡做的裂桶实验是采用增加液体的深度来增大压强的
D.在液体内部向各个方向都有压强,在同一深度,向各个方向的压强大小相同
B
大显身手
3、如图所示,完全相同的甲、乙两个烧杯内装有密度不同的液体。在两烧杯中,距离杯底同一高度处有A、B两点,已知A、B两点液体压强相等,则甲、乙杯中液体密度ρ甲、ρ乙大小关系为( )
A.ρ甲<ρ乙 B.ρ甲>ρ乙
C.ρ甲=ρ乙 D.条件不足,无法判断
A
大显身手
4、下列物品不是连通器的是( )
D
作业布置
完成动手动脑学物理1—5题
再 见