10.2液体的压强
教学目标:
了解液体对容器底部和侧壁有压强,认识液体内部有压强。
会实验探究影响液体压强的因素。
会利用液体压强的特点解释生活中的现象。
教学重点:
实验探究影响液体内部压强的因素
教学难点:
实验探究影响液体内部压强的因素
教学过程:
引入:播放视频:如果把一个空矿泉水瓶到水下30米,会出现什么现象呢?
思考:
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?
新课:
液体的压强
活动10.4 体验液体压强的存在
1. 如图(a),向玻璃管内加水,观察玻璃管底部橡皮膜的形状变化。
2. 如图(b),用手指触压装满水的塑料袋,体验手指的感觉。
3. 如图(c),把下部蒙有橡皮膜的空玻璃管插入水中,观察橡皮膜的形状变化。
思考: 液体压强的成因
没有水时,橡皮膜平坦;当倒入水时,橡皮膜向下凸出
结论:
(2)没有水时,橡皮膜平坦;当倒入水时,橡皮膜凸出
结论:
产生压强的原因:
思考: 液体内部是否有压强
将四面四面有孔的正方体固定橡皮膜后,如图放入水中
结论:
实验:探究影响液体内部压强的因素
提出问题:液体压强的大小可能与哪些因素有关?
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
安装与调试:
若U形管两侧液面不相平
压强计的气密性检查
观察与思考:
用手指按压强计的橡皮膜,并逐渐增大压力,观察到什么的现象?
压强计橡皮膜所受压强大小如何显示的?
设计实验:
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。
实验现象:
结论:
(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.
实验现象:
结论:
(3)换用盐水,看看深度相同盐水和水,内部的压强是否一样。
实验现象:
结论:
实验结论:
三、生活中的物理现象
1.桌上瓶中注满水。若在a、b、c处各扎一个小孔,你会看到什么现象?
2.建造水坝时,下部总比上部宽,这是为什么?
物理小知识 帕斯卡裂桶实验
在1648年 布莱特·帕斯卡表演了一个实验:他用一个密闭的装满水的木桶,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。结果只用了一杯水,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,其深度很大,使压强增大,便将桶压裂了。
思考:1.该实验装置高度太高不便在教室里演示,能否把所有的装置都相应地缩小呢?
2.管长减小了,液体压强减小了,液体对木桶的压力必定减小;而桶尽管缩小了,但其耐压性几乎不变,桶就不可能裂开,能否用其它物体来模拟“裂桶”呢?
课堂练习
1.你听说过“木桶效应”吗?它是指用如图所示的沿口不齐的木桶装水所形成的一种“效应”。那么用该木桶装满水后木桶底部所受水的压强大小取决于( )
A.木桶的轻重
B.木桶最短的一块木板的长度
C.木桶的直径大小
D.木桶最长的一块木板的长度
2.如图所示,小明将压强计的金属盒放入水中某一深度处,记下U形管中两液面的高度差h。下列操作能够使高度差h增大的是( )
A.只将金属盒向下移动
B.只将U形管内的液体换成密度更大的液体
C.只将容器中水换成酒精
D.只改变金属盒面的朝向
3.如图所示,隔板将玻璃容器均分为两部分,隔板中有一孔,孔被薄橡皮膜封闭。该装置不能探究( )
A.液体对容器底部有压强
B.液体对容器侧壁有压强
C.液体压强与液体深度的关系
D.液体压强与液体密度的关系
4.如图所示,在盐水和水的液体(ρ盐水>ρ水)中,关于液体中a、b、c三点压强的说法正确的是( )
A.a点向下压强比向上压强大
B.b点压强比c点压强小
C.a、b两点的压强相等
D.b、c两点的压强相等
5.如图所示,甲、乙两只完全相同的试管内装有质量相等的不同液体,甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管液面相平。设液体对试管底部的压强为p甲和p乙,则下列判断正确的是( )
Ap甲>p乙 B.p甲=p乙
C.p甲<p乙 D.无法确定
6.使用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”时:
(1)实验前,用手指轻按金属盒的橡皮膜,若U形管中液面不发生变化,说明该装置_________(漏气/不漏气),对此下一步操作是:__________。
A.可以直接进行探究活动 B.取下金属盒和橡皮膜,重新安装 C.把U形管液体倒出去一部分
(2)如图甲,将金属盒橡皮膜朝下放进盛水容器中,橡皮膜受到水的压强方向_______(向上/向下),此时U形管两侧液面高度差 _______(等于/反映)橡皮膜受到的压强大小。
(3)为了探究液体内部同一深度不同方向压强大小,手应直接操作图甲装置中的 _______。
A.橡皮管 B.转轮 C.金属杆 D.金属盒
(4)在探究液体内部压强与液体密度关系时,在已探究出液体内部压强随深度的增加而增大的结论,小明再根据乙、丙两图所示情形, _______(能/不能)得出“液体内部压强与液体密度有关”的结论,从操作角度看,实验中存在的问题是 ___________________________。