9.2 液体的压强导学案
班级: 姓名:
【学习目标】
1.理解液体内部压强的规律
2.理解船闸的工作原理并能运用所学知识解释日常生活中的一些现象.
3.学会探究问题的一般方法
【学习过程】
一、导疑——情境导入,提出疑问
同学们游泳时,在水下有什么感受?这种现象可能是由于什么原因造成的?(学生描述感受并猜测原因)
学习目标
1.了解液体对容器底部、侧壁都有压强,液体内部有压强。
2.了解液体压强的大小跟什么因素有关;能联系生活、社会实际,解释相关现象。
3.认识液体压强的实际应用——连通器,了解生活和生产中形形色色的连通器。
二、引探——自主学习,探究问题
(一)液体压强的特点
同学们讨论完成下列问题:
演示1:观察如图所示实验,A图在两端开口的玻璃管下方扎上橡皮膜,B图在侧边开口处扎上橡皮膜,会出现右图所示的现象。
结论: 液体对容器的____部和容器的________都有压强;液体内部也有____ 。
演示2:观察如图所示实验,_______小孔处喷出水的距离最远,请依据这一事实猜想:深度越_____,液体的压强越_______;如果小孔在与C点深度相同的不同位置,小孔处喷出水的方向与C点的方向_______,小孔处喷出水的距离与C点_______,请依据这一事实猜想:在同一深度,液体内部向_______都有压强,且向各个方向的压强_______
(二)用压强计研究液体内部压强的特点
(
U形管左右两侧
液面的高度差
)1、介绍压强计:
①测量液体内部压强的仪器:_ _。
②原理: 当探头的橡皮膜受到压强时,U形管中两边
的液面会形成_ _。
2、实验:探究液体内部压强的特点
结论:液体内部压强的特点:
①液体内部向 __都有压强;在同一深度,向各方向压强 __ ;
②同种液体(密度相同),深度越大,液体的压强___________;
③在深度相同时,液体的密度越大,压强__________。
(三)液体压强的大小
建立物理模型推导液体压强的计算公式:
要知道某种液体(密度ρ)某一深度(h)的压强(p)有多大,可以设想在此处有个水平放置的平面,计算这个平面上方液柱把液柱当作固体)对这个平面的压强(如图)即可。设平面在液面下的深度为h,平面的面积为S,求P=?
水柱体积V=
②水柱质量m=
③水柱重力G= 即水柱对底面压力大小F=
④底面受到压强p=
结论:液体压强的计算公式:
(四)液体压强的应用——连通器
1、什么是连通器?
上端________,下端________的容器叫连通器。
2、 连通器原理:连通器中只有________液体(填同种或异种),在液体______________时,各容器中的液面高度总是相同的(液面保持相平)。
3、请同学们看教材P36的四幅图,了解生活中的连通器。
三、释疑——主动展示,阐释疑点
例1 通过学习,同学们知道了液体压强的特点,在此基础上,老师提出了这样的问题:有两只杯子,分别盛有清水和盐水,但没有标签,你能否用压强计将它们区别开?
(1)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而小明同学却观察到如图所示的情景. 出现这种情况的原因是:U形管左支管液面上方的气压 大气压(填“大于”“小于”或“等于);调节的方法是( )
A.将此时右边支管中高出的液体倒出; B.取下软管重新安装.
(2)小明再作图b所示的检查,当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化,出现这种情况的原因是: .
(3)压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图c和d所示,他发现图d中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为d杯子中盛的是盐水。 你认为,小明的结论是 (填“可靠的”或“不可靠的”)。
例2 如右图所示,容器中装有水,有关尺寸如图所示,求A点处水的压强是多大?
例2.有一个底面积是200cm2,高10cm的 柱型容器,顶部有一个面积是40cm2的小孔,孔上装有一根竖直管子,如图所示. 从顶端小孔灌水至顶部以上h1=20cm处.求:
(1)容器底受到水的压强是多大?
(2)容器顶部受到水的压力是多大?
四、启思——归纳总结,提炼方法
1、深度的确定方法:
2、计算液体对容器底面的压力的方法:先 ,再 。
3、计算容器对桌面的压强的方法:先 ,再 。
【精练】
1、小明在一个塑料瓶的侧壁上戳了三个洞用来探究水的压强。他在探究报告中画出了图中所示的四种水流喷出时的图示,其中正确的是 ( )
2、下列说法正确的是 ( )
A、液体内部没有压强
B、液体对容器底部有压强,对容器侧壁没有压强
C、液体内部同一深度处,各个方向压强相等
D、液体压强与深度有关,跟液体密度无关
6、如图所示,桌面上是两个完全相同的圆柱形平底杯子,里面分别盛有质量相等的水和酒精,A、B两点到杯子底部的距离相等。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,酒精的密度ρ酒精=0.8×103kg/m3,则A、B两点的压强pA、pB的大小关系是( )
A、PA>PB B、PA
7、(多选)如图所示的实例中,属于连通器应用的是( )
8.(多选)如图所示,取一个不易形变的饮料瓶,用橡皮膜扎紧瓶口,在其侧面开一小孔,用插有玻璃管的橡皮塞塞紧,玻璃管中有一段红色液柱。将瓶内气体密封,橡皮膜受到的压力发生变化,红色液柱会移动,从而制成一个简易压强计。下列分析正确的是( )
A.橡皮膜受到的压力相同时,玻璃管内径越粗,液柱上升越明显
B.将饮料瓶放入水中,液柱上升,表明液体内部有压强
C.饮料瓶在水中的位置越深,液柱上升越高,表明同种液体的压强随深度的增加而增大
D.将饮料瓶放入不同液体相同深度处,液柱上升高度不同,表明液体的压强与液体密度有关
9、在“探究影响液体压强大小的因素”实验中,老师用压强计做了如图所示的(a)、(b)、(c)三次实验。比较实验(a)、(b)可知液体压强与液体的 有关;比较实验(b)、(c)可知液体压强与液体的 有关。
10、长江三峡水库大坝高:185m,正常蓄水位175m,坝底受到水的压强是 。(g取10N/kg)
11、某容器内装有10cm高的某种液体,已知液体对容器底的压强为800Pa,则该液体的密度为 kg/m3。若把容器里的液体倒去3/5高度,剩余液体对容器底的压强为 Pa。(g取10N/kg)
12、水平桌面上的甲、乙两圆柱形容器,装有质量相同的水,如图所示。水对甲、乙两容器底的压力和压强的大小关系分别是:F甲 F乙;P甲 p乙。 (均选填“>”、“<”或“一”)
第12题图 第13题图 第14题图
13、如图所示,两支相同的试管,内盛等质量的液体。甲管竖直放置,乙管倾斜放置,两管液面相平,比较两管中的液体对管底压强的大小p甲 p乙。
14、如图所示,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板上有一圆孔用薄膜封闭。
(1)若容器左右两部分分别注入密度相同的液体,右侧的液面比左侧的液面高,薄膜向左突起,由此说明液体的压强与 有关。
(2)若容器左右两部分分别注入密度不同的液体,右侧的液面与左侧的液面等高,薄膜发生形变,由此说明液体压强与 有关。
15、“帕斯卡裂桶实验”的演示,激发了学生“探究影响液体压强大小因素”的兴趣。他们设计了如下图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,这种方法通常称为转换法;
(2)由图(a)和图(b)两次实验数据比较可以得出 ;
(3)由图(a)和图 两次实验数据比较可以得出:液体的压强随深度的增加而增大;
(4)由图(a)和图(d)两次实验数据比较可以得出: 。
16、如图所示,将底面积为100cm2,重为5N的容器放在水平桌面上,容器内装有重45N,深40cm的水。求:
(1)距容器底10cm的A处水的压强。
(2)容器对水平桌面的压强。(g取10N/kg)
17、如图所示,两端开口的玻璃管,下端管口用塑料片挡住后插入水中,塑料片并不下沉,求:(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3)
(1)若h=20cm,塑料片受到液体的压强多大?
(2)不计塑料片本身重,向管中慢慢注入酒精,求使塑料片恰好脱落时酒精柱的高度?
18、在水平桌面上放置一空玻璃杯,它的底面积为0.01m2,它对桌面的压强为200Pa。(水的密度ρ=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg,杯壁的厚度可忽略)
⑴求玻璃杯的重力。
⑵在玻璃杯中装入1kg水后,水对杯底产生的压强为900Pa,求水的深度;并通过计算推测出玻璃杯的大致形状是图中(a) 、(b)、(c)的哪一种?