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课时9.2 液体的压强
人教版初中物理八年级下册第九章
液体压强的产生及特点
知识点一
1.液体压强的产生
洗菜池中没有水时,要提起池底出水口的塞子很容易;洗菜池装满水时,要提起池底出水口的塞子就比较费力,这说明什么?
液体内部向下有压强,那么液体内部向其他方向有压强吗?
【演示实验1】将水倒入上端开口、下端和侧壁包有橡皮膜的玻璃筒内,会观察到什么现象?说明了什么?
液体受到重力,对支撑它的物体有压强。
液体具有流动性,对阻碍它散开的容器壁有压强。
【演示实验二】将液体倒入侧壁有两个开口的塑料饮料瓶中,会观察到哪些现象?说明了什么?
现象解释:液体压强随深度的增加而增大
2.压强计结构及使用方法
作用:测量液体内部的压强.
构造
U型管
刻度板
橡皮管
探头
原理:当探头上的橡皮膜受到压强时,U形管两端的液面出现高度差。挤压橡皮膜产生的压强越大,则液面高度差越大。
实验探究
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】1.液体的深度;2.液体的密度;3.方向
【实验方法】
控制变量法
【实验器材】U形管压强计、烧杯、水、盐水溶液
根据提供的实验器材思考:
(1)实验中,如何反映压强的大小?
(2)如何改变深度?
(3)如何探究液体内部压强大小与液体的密度关系?
(4)如何探究液体内部压强大小与方向的关系?
(5)如何设计实验表格?
转换法
探究1:探究液体内部压强大小与方向的关系
现 象:U型管两边液面的高度差不变
次数 液体 深度(cm) 探头方向 U形管左右液面高度差
1 水 10 水平向上
相同
2 水 10 水平向下 3 水 10 竖直 实验步骤:控制探头深度、液体密度相同、改变U形管中探头的方向,观察U形管左右液面高度差
液体内部压强特点一:同种液体中,在同一深度处,液体内部向各个方向压强大小相等
探究2:探究液体内部压强大小与深度的关系
实验步骤:控制液体的密度、探头的方向相同,改变深度,观察U形管左右液面高度差
现 象:随着探头深度增大,U型管两边液面的高度差变大
次数 液体 深度(cm) 探头方向 U形管左右液面高度差
1 水 5 水平向上
深度越深,U形管液面高度差越大
2 水 10 水平向上 3 水 15 水平向上 液体内部压强特点二:同种液体中,液体内部压强大小随深度的增加而增大
探究3:探究液体内部压强大小与液体密度的关系
实验步骤:控制探头的方向、深度相同,改变液体的密度,观察U形管左右液面高度差。
现 象:液体密度越大,U型管两边液面的高度差越大
次数 液体 深度(cm) 探头方向 U形管左右液面高度差(格)
1 水 10 水平向上 10
2 盐水 10 水平向上 18
液体内部压强特点三:在深度相同时,液体内部压强大小随密度的增大而增大
实验结论:
在液体内部同一深度,向各个方向压强都相等;深度越深,压强越大; 液体的压强与液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
交流与评估
(1)实验前应该确保U形管液面相平;
(2)实验如何检查装置的气密性?
(3)实验前要保证U形管两边液面相平,若液面不相平,怎么办?
(4)通过U形管中液面高度差反映液体内部压强大小,应用了什么实验方法?
(5)实验中,若往烧杯中倒入密度较大的浓盐水以增大液体的密度,从而探究液体内部压强大小与液体密度的关系,这种方法是否可行?
1.液体由于受_______作用,因而对容器底有________力,因此就会产生压强;液体具有________性,容器壁要阻碍它,因而液体对容器壁也有________力,也会产生压强。
重力
压
流动
压
2.家里洗菜池中没有水时,要提起池底出水口橡皮塞很容易;洗菜池装满水时,要提起橡皮塞就比较费力,这是由于此时橡皮塞受到了液体________________的作用。
压强(或压力)
3.如图为帕斯卡实验,在一个封闭的木桶内装满水,从桶盖上插入一根细长的管,向细管里只灌了几杯水,就把木桶压裂。这个实验说明液体压强大小与下列哪个因素有关( )
A.液体的重力
B.液体的体积
C.液体的深度
D.液体的密度
C
液体内部压强特点:
①在液体内部同一深度,向各个方向压强都相等;
②深度越深,压强越大;
③液体的压强与液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
【思考与讨论】如图所示,液面下的h米深,液体的压强是否能计算出来?具体的值是多大呢?
同种液体,同一深度,压强向各个方向都相等
设想在液面下深度为h处有一个水平面,计算这个平面上的液柱对这个
“平面”的压强即可。
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
p=ρgh
液体压强计算
知识点二
1.计算公式:p=ρgh 变形式:
2.单位:
注意:h代表的是深度,是从自由液面到待求点的竖直距离
4.两个公式使用范围
适用于静止液体压强求解
适用于固体、液体、气体等压强求解
3.液体内部的压强大小跟 液体密度 和 所处液体深度 有关。与液体质量体积、容器形状、底面积等无关。
4.装有一定量的水的细玻璃管斜放在水平桌面上,如图所示,g取10 N/kg,则此时水对玻璃管底部的压强为( )
A.8×102 Pa
B.1×103 Pa
C.8×104 Pa
D.1×105 Pa
A
5.如图所示,一重为2 N的薄壁容器中装有质量为600 g的水,容器的底面积为40 cm2,水对容器底部的压力为______N,容器对桌面的压强为______Pa。(g取10 N/kg)
4
2 000
6.如图所示,放在水平桌面上的容器侧壁上有一开口弯管,弯管内的液面高度h1=0.8 m,顶部到底部的高度h2=0.6 m,容器中的液体密度为1.2×103 kg/m3,g取10 N/kg。则液体对容器顶部的压强为多少?
解:容器顶部液体的深度h=h1-h2=0.8 m-0.6 m=0.2 m,则液体对容器顶部的压强p=ρgh=1.2×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m=2.4×103 Pa。
“容器+液体”类型题中压力压强的求解顺序
对于装有液体的容器中,先计算液体对容器底的压力、压强,再计算液体对容器底的压力。
装有液体的容器对水瓶桌面的压力、压强,一般先根据容器对桌面的压力的大小等于容器及液体总重的大小,即F=G总+G容,算出压力后,再根据 ,算出对水平桌面的压强。
连通器
知识点三
上端开口、下端连通的容器叫做连通器。
甲
乙
观察与思考
乙茶壶在设计上有问题吗?水可以装满吗?
连通器的应用
水塔
水位计
水位计
自动饮水器
用两根空心玻璃管和一根橡皮管,组成如图所示的连通器,首先使玻璃管的位置一样高,观察两根玻璃管中液面高度情况,然后使一根玻璃管的位置高一些,另一根玻璃管位置低一些,观察两根玻璃管中液面的高度情况。
连通器的原理可用_________来解释.
连通器特点:装的是同种液体,当液体不流动时,连通器各部分中液面总是相平的。
液体压强
连通器的应用
三峡船闸原理
7.连通器在日常生活和生产中应用广泛,图示的实例中不是利用连通器原理工作的是( )
D
8.在探究液体内部压强特点的实验中所用的压强计(图甲)________(填“是”或“不是”)连通器;将图乙中压强计的探头向下移动,U形管两侧液面高度差越________。若橡皮膜漏气,探头向下移动的过程中,U形管两侧液面的高度差
________(填“变大”
“不变”或“变小”)。
不是
大
不变
9.如图所示的装置中,两端开口的U形管内注有一定量的水银,将A管向右倾斜后,A管中的水银面将(U形管足够长)( )
A.高于B管中的水银面
B.与B管中水银面一样高
C.低于B管中的水银面
D.条件不足,无法确定
B