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第九章 压强
第2节 液体的压强
2024
八年级下册人教版
01
02
03
04
05
教学目标
新课导入
液体压强的特点
液体压强的大小
连通器
目录
课堂小结
06
07
课堂练习
了解液体内部存在压强,以及液体内部压强的方向;认识液体压强的实际应用——连通器
建立理性模型,推导液体压强的计算公式,并能够进行简单计算(难点);能够利用液体压强的特点解释简单现象
通过探究,了解液体压强的大小跟什么因素有关(重点),总结液体压强的特点
通过大量的生活感知和生活经验,激发学生的学习兴趣和求知欲望;通过实验探究培养学生严谨的学习态度
物理观念
科学思维
科学探究
科学态度与责任
教学目标
新课导入
经典再现
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。
液体压强的特点
演示实验
液体内部产生压强的原因
现象说明:
液体对容器底有压强
因为液体受到重力作用
液体对容器侧壁有压强
因为液体具有流动性
原因:
液体压强的特点
情景分析
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
液体内部向各个方向都有压强
液体内部压强的大小有什么特点呢?
液体压强的特点
动手体验
取装有水的开口矿泉水瓶,分别在A、B位置扎一个小孔,观察现象
为什么B孔水柱喷的比A孔水柱远?
·A
·B
液体内部压强大小可能与液体深度有关
猜想:
液体中的压强随深度的增加而增大,
在同一深度相等
实验器材:
微小压强计
液体压强的特点
实验探究
探究液体压强与哪些因素有关
实验原理:
如果液体内部存在压强,放在液体里的薄膜就会发生形变,U形管左右两侧液面就会产生高度差
高度差的大小反映出橡皮膜所受压强的大小
转换法
实验一:保持探头在水中的深度不变,改变探头方向,看液体内部同一深
度各个方向压强的关系
液体压强的特点
实验探究
探究液体压强与哪些因素有关
液面高度差不变
在液体在同一深度,向各个方向的的压强大小相等;
液体压强的特点
实验探究
探究液体压强与哪些因素有关
实验二: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
液面高度差变大
同种液体内部压强,深度越深,压强越大;
液体压强的特点
实验探究
探究液体压强与哪些因素有关
实验三:换用不同液体,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
液面高度差变大
深度相同时,液体的密度越大,压强越大
实验结论:
①在液体内部向各个方向都有压强,在同一深度,向各个方向的的压强大小相等;
液体压强的特点
归纳
液体压强的特点
②液体内部压强的大小和深度有关,同一液体中,深度越深,压强越大;
③液体内部压强的大小跟液体密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
h1和h2哪个是图中红点处液体的深度?
液体压强的特点
词语试析
深度
深度:该点所在平面到自由液面的垂直距离。
液体压强的特点
学以致用
判断A点的深度
h
h
h
h
1.关于液体压强,下列说法正确的是( )
A. 液体压强大小与液体受到的重力有关;
B.液体对容器底部有压强,对容器侧壁没有压强;
C.液体内部压强的大小与方向有关;
D. 液体压强与液体深度、液体密度有关。
D
例题
液体压强的特点
2.在研究液体压强的实验时,某同学做了如图所示的实验,此实验研究的内容是 。
液体内部同一深度向各个方向的压强是否相等
例题
液体压强的特点
液体压强的大小
思考
液体内部某一位置的压强大小该如何表示呢?
S平面上方的液柱对平面的压力:
因此,液面下方深度为h处的液体压强为:
可以设想在此处有个水平放置的平面,
平面上有个底面积为S的液柱,
计算这个平面上方液柱对这个平面的压强即可
F=G=mg=ρVg=ρShg
平面受到的压强:
p=ρgh
研究方法:理想模型法
公式 p=ρgh 的适用范围
液体压强的大小
理解和应用
液体公式 p=ρgh 的理解和应用
p—液体在任一深度的压强(Pa)
ρ—液体的密度(kg/m3)
g—常量
h—深度 液体内部某一位置到自由液面的垂直距离(m)
液体的压强与液体的深度和密度有关
液体
规则且受力面积为物体表面积的固体
液体压强的大小
感受压强
试着计算水下1m处的压强是多少?
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×1m=1×104Pa
相当于1个成年人踩在身上
试想水下10000m呢?
相当于10000个成年人踩在身上!!!
联系生活
液体压强的大小
1.大坝的横截面积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,坝底感受到水的压强大,下宽能耐压。
联系生活
液体压强的大小
2.为什么深海鱼类被捕捞上岸后会死亡?
大带鱼等深海鱼类长期生活在深海中,内脏器官适应了深海中巨大的压强。一旦离开海洋,由于外界压强的忽然降低,内脏器官会爆裂而导致死亡。
压强计算
液体压强的大小
如图所示容器内装有水,已知h1=30cm,h2=10cm,容器的底面积为0.5m2,则A处水产生的压强是多少Pa?B点处水产生的压强是多少Pa?水对容器底的压力是多少?(g=10N/kg)
解:
A处水产生的压强p=ρgh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa;
B处水产生的压强p=ρgh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa;
水对容器底的压力等于水的重力,即F=G=mg=ρVg=ρShg=1.0×103kg/m3×0.5m2×0.3m×10N/kg=1.5×103N
或
由p=F/S得,水对容器底的压力F=pS=3×103Pa×0.5m2=1.5×103N
液体压强的大小
压力VS重力
容器壁竖直,对液体产生水平的压力,对容器底没有影响
容器壁向上倾斜,承担了液体的部分压力
容器壁向下倾斜,对液体产生向下的压力
F=G水
F<G水
F>G水
根据F=pS=ρghS=ρgV=G,即容器底受到的压力等于以容器底为底面积、等粗圆柱体内的液体的重力
液体对不同形状容器底的压力大小和液体重力的关系
液体压强的大小
压力VS重力
装有液体的容器对水平面的压力呢?
归纳
①液体对容器底部的压力和压强
②固体对容器底部的压力和压强
先 P=ρgh
再 F= PS容
先 F=G液+G容
再 p=F/S容
整体看作固体,F=G液+G容
液体压强的大小
练一练
如图所示,两瓶完全相同的橙汁,分别正立和倒立在桌面上,它们对桌面的压力和压强的大小关系为F1 F2,p1 p2。橙汁对底和盖的压强和压力p'1 p'2,F'1 F'2。
=
<
<
>
1.上端开口、下端连通的容器叫做连通器
连通器
连通器
2.连通器特点:连通器里装的是相同的液体,当液体不流动时,连通器各部分中的液面高度总是相同的。
假设容器底部有一竖直膜片,分析下图中p1和p2的大小。
连通器
连通器
如果p1、p2大小不相等,会发生什么现象?
右侧液面下降,最后当液体静止时,两侧液面相平
水位计
连通器
连通器的应用
自来水供水系统
连通器
连通器的应用
水塔与自来水管
思考:水塔能修的比楼房低吗?为什么?
由于水塔和自来水管组成连通器,水塔的水位就决定了能够供水的高低,所以水塔水位以上的水管就没法供水。
连通器
连通器的应用
过路涵洞
茶壶
三峡船闸
世界上最大的人造连通器
课堂小结
1.压强计是研究 的仪器。当把压强计的金属盒放入液体内部的某一深度时,观察到的现象是U形管两边液面 ,这个现象说明 。
液体压强
课堂练习
2.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。
出现高度差
液体内部存在压强
甲
3.在L形容器中装有适量的水,如图所示,容器壁上的A点处受到的水的压强为( )
A. p=ρ水gh1; B.p=ρ水gh2;
C. p=ρ水g(h1+h2); D.p=ρ水g(h1-h2);
A
课堂练习
4.如图所示,当竖直盛有水的试管倾斜时(水不溢出),水对管底的压强将( )
A.减小; B.增大;
C.不变; D.无法确定;
A
课堂练习
ENDING!
2024
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谢谢观看