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8.2 研究液体的压强
第1课时 液体内部压强的特点
第八章 神奇的压强
令人惊奇的实验
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。
1.知道液体内部向各个方向都有压强;
2.通过实验探究活动,知道液体内部压强规律;
3.在实验探究活动中学会使用简易U形压强计;
4.利用液体压强公式进行计算。
学习目标
想一想:饮料瓶壁上为什么要刻些细槽?管子应该长些还是短些?怎样保证瓶塞与瓶口之间的密封?
你在实验中观察到哪些现象?想到了哪些问题?
活动1 模拟帕斯卡裂桶实验
实验1
下面的薄膜突出说明什么?
液体受重力,对支撑它的容器底部有压强。
探究液体内部压强的特点
一
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
场景3
喷泉的形成
喷泉中的水柱能向上喷出,说明液体内部向上也有压强。
液体内部压强的大小有什么特点?
U形管
橡皮管
橡皮膜
探头
液体内部的压强有什么规律?
探究液体内部压强的特点
测量液体内部压强的仪器——简易U形压强计
如何测量液体内部的压强大小?
压强计的工作原理:
当探头上的橡皮膜受到压强时,U 形管两边液面出现高度差,两边的高度差表示压强的大小,压强越大,液面的高度差越大。
探头橡皮膜受压强→封闭气体被压缩→内部气体压强增大→U形管两边液面出现高度差( h越大→p越大)
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距离。
换用不同液体,探究深度相同时,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。
分析实验数据得出结论:
液体内部向各个方向都有压强。
在液体内部的同一深度处,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。
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
液体压强的大小的理论推导
p=ρgh
ρ=
h=
gh
p
ρg
p
千克/米3
米
帕斯卡
液体压强与液体密度、深度有关,与液体横截面积无关。
注意:理解深度
p=ρgh 中的 h 是指液体的深度,即所求位置到自由液面的距离。
h
A
h
A
h
A
h
A
h
判断 A点的深度?
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海水里,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,密度单位用kg/m3,深度的单位要用m。
三峡大坝为什么修建的上窄下宽?
因为液体的压强随深度增加而增大,所以修建水坝时,水坝的下部总要比上部修建得宽些,既增加坝体承受水压的能力,又加固了坝体。
我们在电视或电影上经常会看到人潜入海中去观看美丽的海底世界,我们在电视上看到海水下面各种新奇的景色的同时,也看到在不同深度的潜水员穿着不同的潜水服,为什么呢?
因为液体的压强随深度增加而增大,所以潜水员在深水中工作十要采用特殊的防护装备。
带鱼生活在深海中。为什么我们在鱼市上看不到活带鱼?
液体内部压强
的特点
液体压强的特点
液体内部向各个方向都有压强
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
1.关于液体压强,下列说法中正确的是( )
A.液体的压强是由于液体受重力而产生的,因此液体内部的压强方向总是向下的
B.在液体的同一深度,液体向下的压强比向上的压强大一些
C.在液体的同一深度,不同液体的压强一般不同
D.液体的压强只与深度有关
C
2.如图,两管中盛有同种液体,这两个试管底部受到的压强相比较 ( )
A.甲大 B.乙大 C.一样大 D.无法比较
h
甲
乙
C
3.如图所示,两个大小、质量完全相同的容器甲和乙,甲大端开口,乙小端开口,将它们都装满水后放在水平桌面上,则下列说法正确的是( )
A.水对容器底部的压力相等,压强相等 B.图乙水对容器底部的压力大,压强大 C.容器对桌面的压力相等,压强相等 D.容器对桌面的压力相等,对桌面的压强图甲的大
D(共18张PPT)
8.2 研究液体的压强
第2课时 连通器及液体压强的应用
第八章 神奇的压强
三峡大坝横断江底,高185米,船闸主体总长1621米。巨大的落差使大坝成为世界上最大的水力发电站,但也带来了航运方面的问题……
1.了解连通器的构造特点,了解连通器的原理。
2.知道一些连通器的应用实例,了解船闸的作用和工作原理。
学习目标
共性:
1.底部互相连通
2.容器上端都开口
上端开口,底部互相连通的容器,叫作连通器。
连通器
一
连通器中的液体有什么特点?
实验探究:连通器中的液体有什么特点
实验步骤:把两个注射器筒用胶管连接,拔去活塞,做成一个连通器,在连通器中加水,保持一个筒不动,使另一个筒升高、下降或倾斜,待水面静止时观察两筒中水面高度。
实验表明:连通器里的同一种液体不流动时,各容器中的液面相平。
为什么连通器各容器中的液面总是相平的呢?
在连通器中,设想在容器底部连通的部分有一“液片AB”。
液体不流动
液片AB处于平衡状态
液片两侧受到压力相等(F1=F2)
液片两侧受到压强相等(p1=p2)
两管液面高度相等(h1=h2)
两管液面相平
h1
h2
p=ρgh
理想模型法
F=pS
1.茶壶与壶嘴组成连通器
连通器的应用
2.锅炉与外面的水位计组成连通器
3.水塔与自来水管组成连通器
4.自动饮水器——连通器
1293年,郭守敬在通惠河上建立了二十四座船闸,使运粮船可逆流而上,这一创举对发展有重要的推动作用。
5.船闸
三峡船闸——世界上最大的连通器
讨论交流:船闸是怎样工作的
连通器
应用:茶壶、锅炉水位计、船闸等。
特点:连通器里装同种液体且液体不流动时,连通器个部分中的液面总是相平的。
定义:上端开口、下端连通的容器
连
通
器
的
应
用
1.关于连通器的理解正确的( )
A.连通器中至少有两个开口
B.连通器中只有两个开口
C.在连通器中倒入液体后,各液面一定相平
D.底部互相连通的容器叫连通器
A
2.下列容器中,不是连通器的是( )
A、U形压强计
B、茶壶
C、锅炉水位计
D、船闸
A