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第九章 压强
第2节 液体的压强 第1课时
1.经历探究液体压强的特点的实验过程,认识液体压强与液体深度和密度的关系,能准确陈述液体压强的特点。会利用液体压强的特点解释有关现象。
2.能熟练写出液体压强公式,并能进行简单计算。
重点
重点
难点
为什么水坝要建造成上窄下宽?
为什么潜水员在不同深度的水中,需要穿抗压能力不同的潜水服?
液体压强产生原因:
液体受重力
液体具有流动性
液体对侧面有压强
液体对容器底部有压强
液体有压强吗?
在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等。
1、把探头放进盛水的容器中,看看液体内部是否存在压强。保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,看看液体内部同一深度处各方向的压强是否相等
实验结论
研究液体内部的压强
控制变量法
液体内部压强的大小与液体的深度有关,同种液体,深度越深,压强越大。
2、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
实验结论
研究液体内部的压强
控制变量法
液体内部压强的大小与液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
3、换用不同的液体,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
控制变量法
清水
浓盐水
实验结论
研究液体内部的压强
液体压强的特点:
在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等;
液体内部压强的大小跟液体的深度有关,深度越深,压强越大;
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。
现在你可以解释一下我们课前所提的问题吗?
水的压强随着深度的增加而增大
=
S
F
p
=
S
ρShg
=
ρgh
h
要想得到液面下某处的压强,可以设想在该处有一个水平放置的“平面”。这个平面以上的液柱对平面的压力等于液柱所受的重力。
该平面上方的液柱对平面的压力:
设液柱的高度为 h,
平面的面积为 S
平面受到的压强:
F = G = mg = ρVg = ρShg
p
ρgh
=
p
ρgh
=
液体密度
所处深度
kg/m
3
m
A
B
C
hA
hB=50cm
hC
到自由液面的垂直距离
例如:图中B点处水的压强
p = ρgh=1.0×10 kg/m ×10N/kg×0.5m=5000Pa
3
3
p
ρgh
=
=
ρ
p
gh
=
ρg
h
p
p
ρ
g
h
法国科学家帕斯卡在1648年做了一个实验。在一个封闭的木桶内装满水,从桶盖上插进一根细长的管子,他从楼房的阳台上向管中灌水,只用了几杯水就把桶撑裂了。
你能解释这个现象吗?
p
ρgh
=
(1)水对桶底的压强:
p=ρgh=1.0×10 kg/m ×10N/kg×0.15m=1500Pa;
3
3
-2
(2)S=100cm2 =1.0×10 m2
由 得桶底受到水的压力:
S
=
F
p
F = pS = 1500Pa×1.0×10 m2 = 15N;
-2
解:
如图所示,铁桶重为20N,桶的底面积为100cm2,往桶里倒入8kg的水,水的深度为15cm,平放在面积为1m2的水平台面上(g取10N/kg)。求: (1)水对桶底的压强;
(2)桶底受到水的压力; (3)台面受到桶的压强
例题
(3)铁桶自由放置在水平台面上,台面受到的压力:
F′ = G桶 + G水 = G桶 + m水g = 20N + 8kg×10N/kg = 100N,
p′ = = = 10000Pa
S
F′
100N
1.0×10 m2
-2
台面受到桶的压强:
如图所示,铁桶重为20N,桶的底面积为100cm2,往桶里倒入8kg的水,水的深度为15cm,平放在面积为1m2的水平台面上(g取10N/kg)。求: (1)水对桶底的压强;
(2)桶底受到水的压力; (3)台面受到桶的压强
例题
F
G液
h
S
液体对容器底部的压力F和液体自身重力 的关系:
G液
F = pS = ρghS
G液 = mg =ρV液g
G液
h
S
F
F
G液
h
S
Sh
V液
>
Sh
V液
=
Sh
V液
<
G液
F
>
G液
F
=
G液
F
<
1.如图所示,两容器中分别装有相同高度的水和盐水,ρ水<ρ盐水,液体中A、B、C三点的压强分别为pA、 pB 、 pC ,它们的大小关系( )
A. pA< pB < pC
B. pA> pB > pC
C. pA< pB = pC
D. pA= pB = pC
A
A、B两点,液体的密度相同,由于A所处的深度小于B所处的深度,所以pA<pB;B、C两点所处的深度相同,由于ρ水<ρ盐水,所以C点的压强大于A点的压强,即pB<pC,所以三点的压强关系为:pA<pB<pC
2.将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示.两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别为pA和pB ,水对瓶底和瓶盖的压力分别为FA和FB,则( )
A. pA < pB FA > FB B. pA < pB FA > FB
C. pA < pB FA > FB D. pA < pB FA > FB
A
(1)由图可知,倒放时瓶中水的深度较大,根据p=ρgh可知,倒放时水对瓶盖的压强较大,即pA<pB ; (2)正放时,瓶子中的水柱是粗细相同的,瓶子底部受到的压力等于瓶中水的重力;倒放时,瓶子中的水柱上面粗,下面细,一部分水压的是瓶子的侧壁,瓶盖受到的压力小于瓶中水的重力,因此FA>FB
3. 如图所示,质量为500 g的薄壁容器放在水平地面上,容器底面积为80 cm2,内装1.5 L的水,已知g=10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3,求:
(1)容器对水平桌面的压强;
(2)水对容器底部的压力.
(1)容器受到的重力:G容=m容g=0.5kg×10N/kg =5N
水受到的重力:G水=m水g=ρ水V水g=1×103kg/m3×1.5×10-3m3×10N/kg =15N
容器对水平桌面的压强:
(2)水对容器底部的压强:p底=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m =1×103Pa
水对容器底部的压力: F1=p底S=1×103Pa×80×10-4m2 = 8N
液体压强产生原因
液体内部压强的特点
p
ρgh
=
2020年11月10日8时12分,奋斗者号在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909米,刷新中国载人深潜的新纪录
2012年6月27日11时47分,中国“蛟龙”
再次刷新“中国深度”——在西太平洋的马
里亚纳海沟海试成功到达7062米海底,创造
了作业类载人潜水器新的世界纪录。
下潜至7000米,标志着我国具备了载人
到达全球99%以上海洋深处进行作业的能力
,标志着“蛟龙”载人潜水器集成技术的成
熟,标志着我国深海潜水器成为海洋科学考察的前沿与制高点之一,标志着中国海底载人科学研究和资源勘探能力达到国际领先水平。
蛟龙号载人潜水器
作业:
月 日
再见