(共23张PPT)
第2节 液体的压强
第九章 压强
水坝为什么上窄下宽呢?
潜水员为什么要穿铁制潜水服呢?
那么液体也受到重力,对支撑它的物体也有压强吗?
固体由于重力对支撑它的物体有压强。
液体受重力,对支撑它的容器底部有压强。
下面的薄膜突出说明什么?
实验1
在上端开口、下端蒙有橡皮膜的容器中缓缓加水,观察橡皮膜形状的变化.说明了什么?
结论:
一、液体压强的特点
液体由于具有流动性,因而对容器的侧壁有压强。
侧面的薄膜为什么突出?
实验2
在上端开口、侧面蒙有橡皮膜的容器中缓缓加水,观察橡皮膜形状的变化。
结论:
一、液体压强的特点
液体内部存在压强的原因
液体受到重力的作用,并且具有流动性,所以液体内向各个方向都有压强。
小结
思考与讨论:
液体对容器底和容器侧壁都有压强,它的大小与哪些因素有关呢?液体压强的特点又是怎样的呢?
实验探究
研究液体内部的压强的特点
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形管的两侧液面就会产生高度差。
探头
实验器材:微小压强计、水、盐水、大烧杯、刻度尺
一、液体压强的特点
科学方法:转换法
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。
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。
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。
液体内部压强的特点:
【1】液体对容器底和侧壁都有压强。
【2】液体内部向各个方向都有压强。
【3】同一深度液体各个方向上压强大小相等。
【4】液体内部的压强随深度的增加而增大。
【5】不同液体相同深度时,密度大的压强大。
分析数据,得出结论
1.大坝的横截面为什么均为上窄下宽,呈梯形状?
大坝上窄下宽,是因为液体内部的压强随深度的增加而增大,坝底受到水的压强大,下宽能耐压。
2.为什么深海鱼类被捕捞上岸后会死亡?
带鱼等深海鱼类长期生活在深海当中,内脏器官适应了深海中巨大的压强。一旦离开海洋,由于外界压强的忽然降低,内脏器官会爆裂而导致死亡。
开动脑筋
S平面上方的液柱对平面的压力
平面受到的压强
因此,液面下深度为h处液体的压强为
ρ
S
h
二、液体压强的大小
液体压强公式: p =ρgh
h——液体的深度 —— m(米)
注意:
液体的压强只跟液体的深度和密度有关,跟容器的形状和液体的质量、体积等因素无关。
p——液体的压强——Pa
——液体的密度——kg/m3
g——常数 9.8N/kg
例题:有人说,“设想你在7 km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1 500个人所受的重力!”海水压力真有这么大吗?请通过估算加以说明。
则7 km深处海水的压强为:
因为是估算,海水密度取 ,g取
10 N/kg,脚背的面积近似取
解:
脚背受的压力
一个成年人的质量约为60 kg,所受重力
假设脚背所受压力的大小相当于n个成年人所受重力
利用公式 计算的时候,密度单位必须用kg/m3,深度的单位要用m。
区分深度和高度
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。
A点的深度和高度分别是多少?
7m
A.
27m
24m
容器底部的深度是h1还是h2?
h1
理解液体的深度
h1和h2哪个是图中红点处液体的深度?
h1
帕斯卡裂桶实验
帕斯卡在1648年表演了一个著名的实验:他用一个密闭的装满水的桶,在桶盖上插入一根细长的管子,从楼房的阳台上向细管子里灌水。结果只用了几杯水,就把桶压裂了,桶里的水就从裂缝中流了出来。
原来由于细管子的容积较小,几杯水灌进去,其深度h是很大了,能对水桶产生很大的压强。这个很大的压强就在各个方向产生很大的压力,把桶压裂了。
液体的压强
液体压强的特点
液体朝各个方向都有压强
在同一深度,液体向各个方向的压强都相等
深度越深,压强越大
液体内部压强跟液体的密度有关
液体压强大小的计算公式
p=ρgh
课堂小结