(共33张PPT)
第八章 压强与浮力
8.2 液体内部的压强
01
02
03
04
学习目标
学习重难点
课程讲解
总结与课后作业
目 录
学习目标
1. 理解液体内部的压强分布规律;
2. 掌握液体深度、液体密度和重力加速度对压强的影响;
3. 培养学生观察、实验和推理的能力。
学习重难点
1. 难点:理解液体内部压强分布的物理机制,掌握计算液体某一深度处压强的方法;
2. 重点:通过实验演示和计算,加深学生对于液体内部压强的认识。
思考:为什么深海鱼类被捕捞上岸后会死亡?
课程导入
如图所示,放在水平桌面上的木块会对桌面产生压强,那么装在杯子里的水对杯子底部会产生压强吗?水对杯子侧壁会产生压强吗?
新课讲授
液体压强的存在
现象:向上端开口、下端蒙有橡皮膜的玻璃管内注入液体后,橡皮膜向下凸起。
下面的薄膜凸出说明什么?
由于液体自身的重力产生了压强。
新课讲授
现象:向上端开口、下端封闭、侧壁开口且蒙有橡皮膜的玻璃管内注入液体后,橡皮膜向外凸起。
侧面的薄膜为什么凸出?
液体由于具有流动性,因而对容器的侧壁有压强。
新课讲授
1.由于液体受重力的作用,所以液体对容器底有压强。
2.由于液体具有流动性,所以液体对容器侧壁也有压强。
液体内部是否也存在压强?
现象:将上端开口、下端蒙有橡皮膜的玻璃管压入液体中,橡皮膜向上凸起。
新课讲授
底面的薄膜为什么凸出?
橡皮膜发生形变,说明受到力的作用,即液体内部处处都有压强。
新课讲授
1.液体压强的存在:
液体对容器的底部和侧壁都产生了压强,容器内部各部分液体相互挤压,也会产生压强。
2.液体压强产生的原因:
液体受重力作用且具有流动性,容器内部各部分液体之间也相互挤压。
新课讲授
1.微小压强计:
U形玻璃管,内有染红的水
橡胶软管
探头:去底的小圆盒,底面蒙上橡皮膜
标尺
橡皮膜
转换法:
将橡皮膜处的液体压强转换为U形管两侧液面的高度差
探究液体内部压强的规律
新课讲授
操纵杆,可以调整探头的深度和橡皮膜的朝向
新课讲授
问题与猜想:
一个侧壁上开两个孔的塑料瓶,下端封闭,上端开口,向瓶内注水时,水会向外喷出,观察两个小孔喷出水的距离远近,说明液体内部的压强可能与什么有关?还可能与什么有关?
实验探究
实验器材
微小压强计、大烧杯、水、浓盐水、刻度尺
探究液体内部压强与方向的关系
探究液体内部压强与深度的关系
探究液体压强与密度的关系
实验内容
实验探究
实验步骤
1.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.
方向
实验探究
实验步骤
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.
深度
实验探究
实验步骤
3.换用浓盐水,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.
密度
实验探究
深度 探头方位 压强情况(U形管两端液面的高度差
水 食盐水
4cm/8cm/12cm 上
4cm/8cm/12cm 下
4cm/8cm/12cm 左
4cm/8cm/12cm 右
实验探究
实验探究
1.液体内部各处都存在压强.
2.在同种液体中同一深度的不同位置处,液体的压强_________ ,与探头的方位________.
3.在同种液体中液体内部压强随着深度的增加而________.
4.液体内部的压强还跟液体的_________有关,同一深度的液体的密度越大,压强_________.
相等
无关
增大
密度
越大
实验探究
1. 液体压强计算公式的推导
如图所示,设图中的液柱模型高度为h,液柱的底面积为S,液柱的密度为ρ 。推导步骤:
液体压强的计算
新课讲授
①液柱的体积 V=Sh;
②液柱的质量 m=ρV=ρSh;
③液柱静止,竖直向上的压力F 和重力G 是一对平衡力,即F=G=mg=ρgSh;因此有pS=ρgSh;
④深度为h 处液体产生的压强p=ρgh。
新课讲授
计算公式 p=ρgh
公式中各字母所表示的物理量及其单位
字母 物理量 单位
ρ 液体密度 kg/m3
g 常量 N/kg
h 液体深度 m
p 液体压强 Pa
新课讲授
公式理解
(1)公式中各物理量的单位都应统一取国际单位制中的单位,这样算出的压强单位才是“帕斯卡”。
新课讲授
(2)公式中“h”是液体的深度,而非液体的高度。深度是指液面到被研究点的竖直距离(如下图),高度是指地面到被研究点的竖直距离。
新课讲授
1.一艘潜水艇潜入水面以下100m深处时,潜水艇的舱盖(面积为2m2)所受到水的压强和压力各是多大?如果这艘潜水艇再下潜50m,舱盖所受到的压力变为多大?
课后练习
解:潜水艇潜入水面以下100m深处时所受的压强为
p=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×100m=9.8×10 Pa。
所受的压力为
F=pS=9.8×105Pa×2m2=1.96×106N。
课后练习
2. 如图所示,平底烧瓶底面积为30cm2,内装500mL水,水的深度为10cm,烧瓶放置在表面积为80dm2的水平桌面上。容器自重和容器的厚度均可忽略不计,求:
(1)水对烧瓶底的压力;
(2)桌面受到的压强。
课后练习
解:(1)水对烧瓶底的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa
水对烧瓶底的压力
F=pS=980Pa×3×10-3m2=2.94N
(2)瓶中水的重力
G=ρgV=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×5×10-4m3=4.9N
桌面受到的压强
课后练习
归纳总结
液体内部压强
原因:液体受重力,且具有流动性
实验探究(微小压强计的结构和使用方法)
特点
同种液体的同一深度处,液体向各个方向的压强相等
同种液体,深度越大,压强越大
同一深度的不同液体,密度越大,压强越大
计算公式:p=ρgh
课后作业
结合本节课所学,用自己的话解释带为什么我们在鱼市上看不到活带鱼?
小组讨论交流,下节课分享。
下节课再见!