(共41张PPT)
10.2 液体的压强
第10章 压强和浮力
教师
xxx
苏科版 八年级下册
液体的压强
液体的压强的大小
探究影响液体内部压强的因素
01
03
02
CONTANTS
目 录
情景引入
引入
经过上一节课的学习,我们知道静止在桌面上的水杯,对支撑它的桌面有压力,因而对桌面会产生压强。
杯中的水对杯子内壁有压力、塑料袋里的水对袋子也有压力,那么水对杯子、塑料袋的内壁也应该有压强,让我们一起来学习它产生的原因及规律。
压强 p水
当我们用塑料袋提水的时候,会看到水使塑料袋的四周都向外凸。
压强 p水
为什么潜水器要有这种特制的钢“铠甲”呢?
1960年,“Trieste”号潜水器到达了10916m的马里亚纳海沟,潜水器用12cm厚的特种钢板加工而成。
“蛟龙号”潜水器是我国第一艘深海载人潜水器.是目前世界上下潜能力最深的作业型载人潜水器。蛟龙号”的外壳使用极厚的钛合金制造。
潜入海水中不同深度的潜水员,必须穿着不同的潜水服,为什么深海潜水,要穿特制的潜水服?
是不是潜得越深,上面的水越多,水产生的压强越大?
液体的压强
01
1. 如图(a)所示,向玻璃管内加水,玻璃管底部橡皮膜的形状有什么变化?
2. 如图(b)所示,用手指触压装满水的塑料袋,手指会有什么感觉?
3. 如图(c)所示,把下部蒙有橡皮膜的空玻璃管插入水中,橡皮膜的形状有什么变化?
(a) (b) (c)
体验液体压强的存在
让我们一起来探究液体压强的产生。
①把橡皮膜扎在两端开口的玻璃管的一端,通过橡皮膜的形变(凸出)程度来研究液体内部压强。
没有水时,
橡皮膜平坦
当倒入水时,
橡皮膜向下凸出
结论①:液体对容器底有向下的压强.
橡皮膜向下凸出,表明受到了水一个向下的压强。
实验探究
没有水时,
橡皮膜平坦
当倒入水时,
橡皮膜凸出.
结论② :液体对容器侧壁有压强.
②研究液体对容器侧壁的压强
橡皮膜向侧壁凸出,表明水对侧壁有向外的压强。
小结:Ⅰ、液体内部存在压强;
Ⅱ、液体产生压强的原因:
a. 液体受到重力,对容器底部有压力,所以会产生压强;
b. 液体具有流动性,所以对容器侧壁有压强。
液体对容器底有向下的压强;液体对容器侧壁有向外的压强。
重力G
流动
实验结论:
想一想:液体内部的压强的方向具有怎样的特点?(我们后面会进一步实验探究)
液体对容器底部和侧壁有压强
(1)液体受重力作用,所以对支撑它的容器底有压强.
(2)液体具有流动性,因而对阻碍它流散开的容器壁也有压强.
如图所示,在装有红墨水的饮料瓶的四周侧壁上钻几个小孔,会发现水从这些小孔中喷射出来,说明液体对侧壁有压强。液体内部有没有压强?如果有,有什么特点?
问题讨论
探究影响液体内部压强的因素
02
提出问题
液体压强的大小可能与哪些因素有关?
研究液体内部的压强
猜想与假设:液体内部的有压强,压强大小可能与橡皮膜的朝向、液体的深度、液体的密度有关。
实验器材:微小压强计、水杯、水、盐水
微小压强计的原理: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,压强越大,液面的高度差越大.
橡皮管
橡皮膜
U形管
探头
实验探究
实验方法:转换法、控制变量法。
实验过程:
(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。
同种液体内部同一深度,向各个方向的压强都相等。
(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.
同种液体内部压强,深度越深,压强越大。
h
(3)换用盐水,看看深度相同盐水和水,内部的压强是否一样。
水
盐水
h
深度相同时,液体密度越大,液体内部压强越大。
探究新知
(1)在液体内部向各个方向都有压强,在同一深度,向各个方向的压强大小_______;
(2)同种液体内部的压强随深度的增加而___________;
(3)在液体的深度相等时,液体的密度越大,液体所产生的压强__________。
实验结论:
相等
增大
越大
问题:水坝为什么修成上窄下宽的形状?液体的压强和深度、密度有没有定量的关系?
液体的压强的大小
03
液体压强的大小
要想知道液面下某处的压强,可用模型法:设想该处有一个水平“平面”,这个平面以上的液柱对平面的压力等于液柱所受的重力。计算液柱对平面的压强。
设液体的密度是ρ,液柱截面积是S,液柱的高度为h.
S平面上方的液柱对平面的压力:
平面受到的压强:
r
S
h
因此,液面下深度为 h 处液体的压强为:
p = ρ g h
p---Pa;ρ---kg/m3;g---9.8N/kg;h---m。
1.公式: p=ρ液gh应用说明:
(1)只适用于静止的液体内部压强的计算
(2)液体的压强只与液体的密度和深度有关,而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。
(3)h是指深度——是从液体的自由表面到该处的竖直距离。
(4)计算时要统一单位:
压强公式p=F/S与p=ρgh的比较
公式 p=F/S p=ρgh
适用范围 固体、气体、液体 只用于液体
常用技巧 计算固体产生的压强、压力时,弄清压力是关键.其步骤通常为:受力分析→求出F→根据p=F/S,求p的大小. 计算液体产生的压强、压力时,弄清压强是关键,其步骤通常为:求p(p=ρgh)→求F(F=p·S).
(2).为什么深水潜水,要穿特制的潜水服?
液体压强随深度的增加而增大,故深海潜水服要比浅海潜水要更耐压,更厚重些。
2.p=ρ液 gh的应用:
(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。
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。
想想议议
1.液体内部________ 都有压强;
2.在同一深度,各方向压强 ,深度增大,液体的压强 ;
3.液体的压强还有与液体的密度有关,在深度相同时,液体密度越大,压强 。
相等
增大
越大
各个方向
课堂练习
4. 我国“蛟龙号”潜水器创造了深潜7 000 m的惊人纪录. 我们知道海水的压强随________大而增大. 在7 000 m深处,海水对潜水器的压强约为7×107 Pa,即潜水器每平方米的表面上受到__________N的压力,相当于在1 m2的面积上压着____________t的重物. (g取10 N/kg)
深度
7×107
7 000
5.如图所示,容器中盛有水,其中h1=100cm,h2=60cm,容器底面积S=20cm2,水对容器顶的压强是( )
A.10000 Pa B.2000 Pa
C.6000 Pa D.4000Pa
D
6.我国自主建造的世界上压力最大的8万吨多向模锻压机锻造大型工件时,对工件的压力为8×108N,与工件的接触面积为4m2,则工件承受的压强相当于( )
A.2km高水柱产生的压强
B.4km高水柱产生的压强
C.8km高水柱产生的压强
D.20km高水柱产生的压强
D
7.如图所示,一个未装满水的瓶子,正立放置在水平桌面上时,瓶子对桌面的压强为p1,瓶底受到水的压力为F1;倒立放置时瓶子对桌面的压强为p2,瓶盖受到水的压力为F2.下列关系正确的是 ( )
A. p1<p2,F1>F2
B. p1>p2,F1<F2
C. p1<p2,F1<F2
D. p1>p2,F1>F2
A
8.如图所示,甲、乙两个相同的容器中分别盛有质量相等的水和酒精.若液体内部A、B两点处在同一水平高度,设这两点的压强分别为pA和pB,则它们的大小关系是( )
A.pA>pB B.pA<pB
C.pA=pB D.无法确定
B
9.如图所示,完全相同的甲、乙两个烧杯内装有密度不同的液体.在两烧杯中,距离杯底同一高度处有A、B两点,已知A、B两点压强相等,则烧杯甲、乙对桌面的压强p甲、p乙大小关系为( )
A.p甲<p乙 B.p甲>p乙
C.p甲=p乙
D.条件不足,无法判断
A
10.如图所示,薄壁容器的底面积为S,在容器中装入某种液体,液体的重力为G,密度为ρ,深度为h,那么,容器底部受到液体的压强和压力分别为( )
A.G/S和G B.ρgh和G
C.G/S和ρghS D.ρgh和ρghS
D
A
11.如图所示,一个密封的圆台状容器,内装一定质量的水,放在水平桌面上,现把它倒置过来,则( )
A.水对容器底的压力减小
B.水对容器底的压强减小
C.容器对桌面的压强减小
D.容器对桌面的压力减小
12.如图所示,一封闭容器中盛满了某种液体,对容器底的压力和压强分别为F1和p1(图中甲),若把容器倒置后对容器底的压力和压强分别为F2和p2(图中乙),则F1与F2、p1与p2的大小关系是( )
A.F1=F2,p1=p2?
B.F1>F2,p1>p2?
C.F1=F2,p1<p2?
D.F1>F2,p1=p2?
D
13.用隔板将玻璃容器均分为两部分,隔板中有一小孔用薄橡皮膜封闭(如图),下列问题中可以用该装置探究的是( )
①液体压强是否与液体的深度有关
②液体压强是否与液体的密度有关
③液体是否对容器的底部产生压强
④液体是否对容器的侧壁产生压强.
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④
B
14.在做“探究影响液体压强大小因素”的实验时,同学们设计了如图3所示的实验探究方案,图(a)、(b)、(d)中金属盒在液体中的深度相同.实验测得几种情况下压强计的U形管两侧液面高度差的大小关系是h4>h1=h2>h3.
(1)实验中液体压强的大小变化是通过比较 来判断的,这种方法通常称为 .
(2)使用压强计前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置
(填“漏气”或“不漏气”).若在使用压强计前发现U形管内水面有高度差,应通过方法 进行调节.
①从U形管内倒出适量的水;②拆除软管重新安装;③向U形管内加适量的水.
转换法
U形管两侧液面的高度差
不漏气
②
(3)比较图(a)和图 两次实验数据可以得出:液体的压强随深度的增加而增大.
(4)比较图(a)和图(b)两次实验数据可以得出: .
(5)小明通过图(c)和图(d)两次的实验认为图(d)烧杯中盛的是浓盐水,他的结论是不可靠的,因为 .
在同种液体相同深度处,液体向各个方向的压强相等
(c)
没有控制浸入液体中的深度相等
液体压强规律
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
实验探究:液体压强的影响因素
液体的压强
课堂小结
感谢观看