(共57张PPT)
液体的压强
教育科学出版社八年级下册第九单元
带鱼生活在深海中。为什么我们在鱼市上看不到活带鱼?
为什么潜水员穿的深海潜水服比浅海潜水服要厚重一些?
名称:恒压潜水服
发明者:哈德休特潜水设备国际公司
工作深度:约合660 m
价格:270万美元
第九章第二节
液体的压强
观察与思考1:液体对容器底有压强吗?
液体由于受到重力的作用,对支撑它的容器底部有压强。
观察与思考2:对容器侧壁也有压强吗?
液体由于具有流动性,会对阻碍它流动的侧壁也有压强
液体对容器底、容器壁都有压强,那么液体内部有压强吗?如果有,液体内部的压强与哪些因素有关呢?
猜想······
压强计
压强计是专门用来测量液体压强的仪器,如果加在探头上的压强越大,U形管中液面的高度差就越大。
如果液体内部存在压强,放在液体里探头的薄膜受到液体的压力就会变形,就会挤压管里的空气,导致U行管的两侧液面产生高度差。
3.实验探究:液体内部的压强
⑴器材:微小压强计、水、盐水、大烧杯
现象一,你能得出什么结论?
-------------------
--------------------
----------------
液体内部有压强,压强随深度的增加而增大。
-----------------------------------------------------------------
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相等。
现象二,你能得出什么结论?
在盐水中
在水中
--------------------------
-------------------
在盐水中
液体压强还与液体密度有关;
在深度相同时,液体密度越大,压强越大。
现象三,你能得出什么结论?
实验结论:
液体内部压强的特点:
液体内部向各个方向都有压强;
2.同种液体内,深度越深,压强越大;
3.同种液体内,深度相同,液体朝各个方向压强相等;
4.在同一深度,液体密度越大,压强越大。
1、比较甲和乙
现象:
橡皮膜置于水中的深度越深,U型管高度差越大。
结论:由甲、乙图可知液体压强与 有关,___ _越 ,压强越大。
深度
深度
深
2、比较乙、丙、丁
3、比较丁和戊
拓展思考:在圆柱形容器侧壁上的不同深度位置各开一个小孔,并用橡皮塞盖住,将容器装满水后,同时取掉三个橡皮塞,会出现什么现象?
水从小孔喷射而出,小孔的深度越深,水喷得越远。
二、液体压强的大小
液柱的底面上方的液体对S底面的压力:
S底面受到液体的压强:
因此,液面下深度为h处液体的压强为:
r
S
h
p=ρgh
液体压强公式:
液体压强
液体密度
重力常数g=9.8N/kg
液体深度
强调:
1.使用国际单位制
ρ:kg/m3、g:N/kg、h:米(m)p:帕斯卡(Pa)
2.h指该点到液面的竖直距离
液体压强的计算公式:P=ρgh
g是常数,液体的压强只跟液体的深度和液体的密度有关,与液体的体积、重力及盛装液体的容器形状无关。
1、甲、乙两个容器中盛有质量相同的同种液体, 则 容器底部受到液体的压强大。
甲
乙
甲
考考你:
2、三个底面积相同、形状不同的容器装有等高的同种液体,哪个容器底受到液体的压强大?
S
S
S
h
甲
乙
丙
一样大
例题:如图是A端开口B端封闭的L形容器,内盛有水,已知B端顶面离容器底6cm,A端内液面离容器底26cm,求:B端顶面受到水的压强是多少?(g=10N/kg)
水密度 ,g=10N/kg,
hAB=26cm-6cm=20cm=0.2m
则B端顶面受到水的压强为:
解:
1、如图,两管中盛有同种液体,这液体对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
2、上题中若甲乙两管中盛有质量相同的液体,则液体对管底部的压强相比较 ( )
A.甲大 B.乙大
C.一样大 D.无法比较
C
A
巩固与练习
P=ρgh
m相等,根据m=ρv,体积V大,则密度ρ小,v乙>v甲,则ρ乙<ρ甲
ρ甲大,h相等,根据P=ρgh
所以甲对容器底的压强大,故选A
3、如图,不同容器A、B中分别盛有深度相同的盐水和水,则液体对容器底部压强的大小关系为:pA pB (选填“>”、“<”、“=”)。
h
A
B
盐水
水
>
1、深海的鱼被捕上来后,放在盛海水的容器中会很快死去,这是为什么?
答:这是因为在深海中的鱼长期生活在深海深处习惯高压强的生活,当被捕放在容器中时,体内的压强大于体外压强,故很快就会死去。
三、生活实例
2、人能否在水中无限下潜?
答:不能,根据液体内部压强的特点:“液体内部的压强随深度的增加而增大”,人若在水中无限下潜的话,受到水的压强将越来越大,人的身体由于不能承受海水的压强而死亡。
大坝的横截面为什么设计为上窄下宽,呈梯形状?
思考:帕斯卡实验说明了什么?
由于细管子的容积较小,几杯水灌进去,其深度h就很大了,根据公式:P=ρ液gh,能对水桶产生很大的压强,这个很大的压强就向各个方向产生了很大的压力,于是把桶给压裂了。
根据连通器原理,左侧水槽中的水面会随着饮水槽中的水位下降而下降,浮子随之下降,连杆另一端的塞子被顶起,水管中的水流入左侧水槽,然后通过底部进入饮水槽,当水位足够高时,随着浮子上浮,连杆向下拉动塞子,阻断水流。
液体
的
压强
习 题 课
例1、一潜水员在水下50m处游动,他距河底20m,他受到水对他的压强是多大?(g=10N/kg)
解:P=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×50m=5×105Pa
答:他受到水对他的压强是5×105Pa
巩固与练习:
例2、如图所示,重为6N、底面积为0.01m2的圆柱形容器放在水平桌面上,内装20cm深的水,则
(1)水的质量为多少kg?水对容器底的压强为多少Pa?
(2)水平桌面受到的压力和压强分别是多少?(g=10N/kg)
解:(1) m水=ρ水V水=ρ水Sh=1.0×103kg/m3×0.01m2 ×0.2m=2kg
P水底=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa
(2)F桌=G容+G水=G容+m水g=6N+2kg×10N/kg=26N
说明:第(1)题水对容器底的压强也可以用P=F/s=G水/s来解,但必须是规则的柱状容器才行,如果容器不是规则、柱状型就不能这样求解!
Pa
(一)正确理解“深度”的概念
方法:液体压强公式P=ρgh中的“h”指的是液体的深度。
所谓深度是该点到液体最高上表面液面的竖直距离,“h”的大小与容器的粗细、形状以及容器是否倾斜都无关,正确找出题中的“h”是解决液体压强的关键。
例3、如图所示,在盛水的容器A、B、C三点处液体产生的压强大小比较是 。
图1
Pb>Pa>Pc
例4、如图所示,容器中装有深度为10cm的某种液体,已知A点处的压强为270Pa,求:(取g=10N/kg)
(1)求该液体的密度;
(2)B点处的压强?
图2
例4、如图所示,容器中装有深度为10cm的某种液体,已知A点处的压强为270Pa,求:(取g=10N/kg)
(1)求该液体的密度;
(2)B点处的压强?
图2
例4、如图所示,容器中装有深度为10cm的某种液体,已知A点处的压强为270Pa,求:(取g=10N/kg)
(1)求该液体的密度;
(2)B点处的压强?
图2
(二)求液体对受力面的压力、压强的解题思路
方法:
解决液体的压力、压强问题,应先求出压强,再求压力。
即先应用公式P=ρgh求出压强,再根据F=PS求出液体对受力面的压力。
例5、轮船舱底在水面下3.5m处,舱底穿了一个面积为0.2m2的洞,要想堵住这个洞,需要对挡板施加多大的力?(取g=10N/kg)
解:P=ρ水gh
=1.0×103kg/m3×10N/kg×3.5m
=3.5×104Pa
F=Ps=3.5×104Pa×0.2m2=7000N
答:需要对挡板施加7000N的力。
例6、倾斜容器中盛有某种液体,如图所示,容器的底面积为5cm2,液体的密度是0.9×103kg/m3,求液体对容器底面的压强和压力各是多少?(取g=10N/kg)
h液=10cm=0.1m
例7、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=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
所以脚背所受海水压力的大小相当于n个成年人所受重力
注意: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。
Pa
(三)、比较形状不同容器中的压力、压强问题
例7、如图所示,两个底面积相等、重力相等但形状不同的容器,注入相同高度的同种液体,放在水平桌面上,比较下面各物理量之间的关系:
①、两容器所装液体的重力GA----GB;
②、两容器底所受液体的压强PA---PB;
③、两容器底所受液体的压力FA---FB;
④、两容器对桌面的压力FA′-----FB′;
⑤、两容器对桌面的压强PA′-----PB′;
<
=
=
<
<
G液=m液g=ρ液gv液
P底=ρ液gh液
F底=P底S底
F桌=G容+G液
P桌=F桌/S底
例8、置于水平地面上的某容器内装有某种液体,液体的体积为2×10-3m3,液体的深度为0.5m,若容器重为20N,底面积为2×10-3m2,容器底受到液体的压强为5×103Pa。
(取g=10N/kg)
求:(1)液体的密度
(2)距容器底2cm处A点的液体压强
(3)这个装着液体的容器对桌面的压强
例8、置于水平地面上的某容器内装有某种液体,液体的体积为2×10-3m3,液体的深度为0.5m,若容器重为20N,底面积为2×10-3m2,容器底受到液体的压强为5×103Pa。
(取g=10N/kg)
求:(1)液体的密度
(2)距容器底2cm处A点的液体压强
(3)这个装着液体的容器对桌面的压强
例8、置于水平地面上的某容器内装有某种液体,液体的体积为2×10-3m3,液体的深度为0.5m,若容器重为20N,底面积为2×10-3m2,容器底受到液体的压强为5×103Pa。
(取g=10N/kg)
求:(1)液体的密度
(2)距容器底2cm处A点的液体压强
(3)这个装着液体的容器对桌面的压强
例8、置于水平地面上的某容器内装有某种液体,液体的体积为2×10-3m3,液体的深度为0.5m,若容器重为20N,底面积为2×10-3m2,容器底受到液体的压强为5×103Pa。
(取g=10N/kg)
求:(1)液体的密度
(2)距容器底2cm处A点的液体压强
(3)这个装着液体的容器对桌面的压强
例9、一只两端开口的玻璃管,下端附一塑料薄片,竖直浸入水中20cm深处,如果在管中缓慢注入某种液体,当该液面超出水面5cm时,薄片刚好落下,该液体的密度为多大?
解:塑料薄膜受到水向上的压强是:
P水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa
薄片刚好落下,说明此时薄片受到水向上的压强和管内液体对薄片向下的压强相等。
p液=p水=2000Pa,由P液=ρ液gh液可得:
ρ液=P液/gh液 =2000pa/(10N/kg×0.25m)
=0.8×103kg/m3
例10、(09株洲)在靠近塑料瓶底部的侧壁上开一个小圆孔,用胶带封住小孔,接着拧开瓶盖,往瓶中加入水,然后撕去胶带,水便从小孔射出,如图所示。随着瓶内水面的不断下降,可以观察到的现象是 ;这个实验表明 。
水的射程在逐渐减小
液体的压强大小与液体的深度有关
例11、下表是小明同学利用图17所示的实验装置探究液体压强规律时所测得的部分数据。
(1)实验所得的数据有一组是错误的,其实验序号____。
(2)综合分析上列实验数据,归纳可以得出液体压强的规律:①________,该结论是通过分析比较实验序号________的数据得出来的;
②___________________________________________________ ,该结论是通过分析比较实验序号 的数据得出来的.
4
①同种液体内,深度越深,液体的压强越大
1、2、3
在同一种液体内,相同深度,液体朝各个方向压强均相等
3、5、6
例12、小明在学习液体压强时,用压强计做了如下实验,获得了下表中的数据:
据表中信息,判断小明研究的问题是( )
A.液体压强与液体深度的关系 B.液体压强与液体密度的关系
C.液体压强与液体温度的关系 D.液体压强与气压的关系
A
作业:《导学练》81、82、83、84页(81、82页部分是课堂笔记)
谢谢!