(共36张PPT)
第2节 液体的压强
八年级
初中物理
第九章 压强
1.知道液体对器壁以及液体内部向各个方向都有压强。
2.通过实验探究活动,知道液体内部压强规律。
3.利用液体压强公式进行计算。
4.了解连通器原理,能用连通器原理解释一些简单实际问题。
学习目标
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。
你能解释这个现象吗?
实验1
下面的薄膜突出说明什么?
液体受重力,对支撑它的容器底部有压强。
液体压强的特点
知识点一
1.体验液体压强的存在
液体由于具有流动性,因而对容器的侧壁有压强。
侧面的薄膜为什么突出?
实验2
结论
液体对容器底部和侧壁有压强。
液体压强产生的原因:液体受重力作用,且能流动。
压强计
橡皮管
金属盒
橡皮膜
U形管
如果液体内部存在压强,放在液体里的薄膜就会变形,U形管的两侧液面就会产生高度差。
同种液体内部同一深度,向各个方向的压强都相等。
实验步骤一: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。
2.探究液体压强与哪些因素有关
同种液体内部压强,深度越深,压强越大。
实验步骤二: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。
h:研究点到自由液面的竖直距离。
深度相同时,液体密度越大,液体内部压强越大。
实验步骤三: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。
为什么深水潜水,要穿特制的潜水服?
液体压强的大小
知识点二
思路:设想在液面下有一深度为h、截面积为S 的液柱。计算这段液柱产生的压强,就能得到液体内部深度为h 处的压强公式。
S
h
推导:S 平面上方的液柱对平面的压力
平面受到的压强
因此,液面下深度为h处液体的压强为
S
h
(1)液体压强只与液体密度和深度有关,与液体的重力、体积、形状等无关。
(2) 只适用于液体和柱体对水平面的压强,而 是压强的定义式,适用于所有的压强计算。
注意:
液体压强的计算
公式:p =ρ液gh
h1
h2
h3
ρ液:液体的密度。
h:从自由液面到所求点的竖直距离。
例题 有人说,“设想你在7 km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1 500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。
解:因为是估算,海水密度取 g 取10 N/kg,脚背的面积近似取
则7 km深处海水的压强为:
脚背受的压力
一个成年人的质量约为60 kg,所受重力
假设脚背所受压力的大小相当于n 个成年人所受重力
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。
工程师为什么要把拦河坝设计成下宽上窄的形状?
带鱼主要生活在20-40米水深的近海海域。为什么我们在鱼市上看不到活带鱼?
下面的三幅图在形状、尺寸、用途上都不相同,但在结构上有什么相同之处 ?
连通器
知识点三
定义:上部开口、底部连通的容器叫连通器。
1.连通器
猜想:在连通器里注入水,各容器的水面有什么关系呢?
当连通器中的水不流动时, 各容器中的水面总保持相平。
2.连通器原理
如果连通器中只装一种液体,那么液体静止时, 各容器中液面总保持相平。
为什么加入水静止后自由水面相平
能否用我们所学知识解释这个现象呢
在连通器底部取一个面积为S 的小液片。
由于水不流动,所以液片也是静止不动的。
由二力平衡的条件,液片受到的左右两管中水对它的压力。
即p1=p2
F1 = F2 ,而F1=p1S ,F2=p2S
又因为p1 =ρgh1,p2 =ρgh2
所以h1=h2
液面相平的原因:
h 2
h 1
所以p1S=p2S
S
茶壶与洒水壶
3.连通器的应用
酒具
洗手间的下水管
洗衣机的排水管与机缸形成了连通器
锅炉壁水位计
过路涵洞
船闸
船经过船闸从上游驶往下游的过程
课堂小结
随堂练习
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_____________________。
压强
产生高度差
液体内部有压强
2.如图所示,将竖直放置的试管倾斜,那么随着试管的倾斜,试管中的液体对底面的压强将 ( )
A.增大 B.减小
C.不变 D.无法确定
B
3.三个底面积相同的形状不同的容器装有等高的同种液体。哪个容器底受到的压强大。
S
S
S
h
甲
乙
丙
4.如图所示,A、B 两容器内盛着水,水面等高,两容器间用一斜管相通,K 是开关,当K 打开后,则( )
A.水将由A 流向B B.水将由B 流向A
C.水不流动 D.无法确定
C