课件40张PPT。18.2 研究液体的压强2 1.了解液体压强的特点 2.理解液体内部压强的规律 3.知道液体压强跟哪些因素有关 4.认识连通器及其应用3真奇怪有一位名叫约翰.墨累的海洋学家曾做了这样一个实验:把三只大小不同的玻璃管的两端都用白蜡封死,再用麻布包紧,然后把玻璃管塞进一端开口的铜管里,水可以从铜管口进去。然后把这根铜管沉到5000米的深海里。当他把铜管吊上来的时候,不禁惊呆了------麻布里的玻璃管不见了,只剩下一堆雪花似的玻璃粉!4进入深海为什么要用潜水器? 5水坝为何上窄下宽6你知道吗?以上这些事例都 与液体压强有关。心有灵犀7令人惊奇的实验8活动1 模仿帕斯卡的实验你在实验中观察到了哪些现象?
你想到了哪些问题?实验中注意体会,并想一想1.饮料瓶壁上为什么要刻些细槽?
2.管子应该长些还是短些?
3.怎样保证瓶塞与瓶口之间的密封?910放在水平面上的物体,由于受到重力作用,对支撑它的物体表面有压强. 1112一、实验探究: 液体压强的规律液体对容器底部有压强吗? 13液体对容器侧壁有压强吗 ?14由实验现象总结规律:(1)(2)现象表明:
液体对容器底部有压强
因为液体受到重力作用现象表明:
液体对容器侧壁有压强因为液体具有流动性15压强计介绍U形管压强计是专门用来研究液体压强的仪器(如图).将U形管压强计的金属盒放入水中一定深度,根据U形管两边水面的高度差,就可以知道液体的压强差.16(3)研究液体压强的实验器材
压强计,大烧杯,水,盐水,刻度尺1718(3)实验记录表格朝上朝上19液体压强的规律:
1.液体对容器底部和容器侧壁都有压强;
2.液体内部向各个方向都有压强,在同一深度,液体向各个方向的压强相等。
3.液体的压强随深度增加而增大;
4.液体的压强还跟液体的密度有关。20想一想潜水员在深浅不同的水域为什么要使用不同的潜水服?21修建水坝时,水坝的下部总要比上部修建得宽些,以便承受水压,为什么?想一想22你现在能解释吗?23如何计算液体内部的压强
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。S24公式推导步骤:251.这个液柱的体积:V=Sh
2.这个液柱的质量:m=ρV=ρSh
3.这个液柱有多重?对平面的压力是:
F=G=mg=ρgSh
4平面受到的压强26液体压强公式:
研究方法:理想化模型P=ρgh27注意液体压强只与液体密度和深度有关,与液体的重力、体积、形状等无关此公式只适用于液体和柱体对水平面的压强,而P=F/S是压强的定义式,适用于所有的压强计算28二、连通器连通器内装同种液体且不流动时,各部分直接与大气接触的液面总是保持同一高度。29设想在U形管下部正中有一
液片AB,液片AB在静止时两
面所受水的压强p1——p2 ,
根据液体压强公式_______
可知h1——h2。连通器的原理==3031321.关于液体压强,下列说法中正确的是( )
A.液体的压强是由于液体受重力而产生的,因此液体内部的压强方向总是向下的
B.在液体的同一深度,液体向下的压强比向上的压强大一些
C.在液体的同一深度,不同液体的压强一般不同
D.凡是和液体接触的物体或物体表面都受到液体的压强C332.如图,甲乙两个容器中盛有同种液
体,则哪一个容器底部受到的液体压
强大( )
A.甲 B.乙
C.一样大 D.无法判断B甲乙343.如图,两管中盛有同种液体,这两个试管底部
受到的压强相比较 ( )
A.甲大 B.乙大
C.一样大 D.无法比较C354.上题中若甲乙两管中盛有质量相同的液体,则液
体对试管底部的压强相比较( )
A.甲大 B.乙大
C.一样大 D.无法比较A365.三个相同的容器放在水平桌面上,甲盛酒精、乙
盛水、丙盛盐水,当三个容器底所受的液体压强相
等时,则( )A.三个容器内的液面相平 B.甲容器中液面最低C.乙容器中液面最低 D.丙容器中液面最低D376.如图所示容器中装有水,
其中h1=1m,h2=60cm,容器
的底面积S=20cm2,则水对
容器底的压力和水对容器顶
的压强各是(g取10N/kg)( )A.12N、4×103Pa B.20N、4×103PaC.20N、1×104Pa D.12N、1×103PaB387.如图所示,两个大小、质量完全相同的容器甲和乙,甲大端开口,乙小端开口,将它们都装满水后放在水平桌面上,则下列说法正确的是( )
A.水对容器底部的压力相等,压强相等B.图乙对容器底部的压力大,压强大C.容器对桌面的压力相等,压强相等D.容器对桌面的压力相等,图甲压强大D391.P=ρgh是由 推导出的, 适用于任何
情况,关键是找出受力面积上对应的压力;P=ρgh
只适用于求液体的压强。
2.公式 P=ρgh 中的h是指液体某处到液体的自由面
的竖直深度
3.液体压强的应用:连通器 40人生的步伐不在于走得快,而在于走得稳。 第二节 研究液体的压强
教学设计思路
本节课从学生的生活经验出发,引出为什么深海潜水服比浅海潜水服要厚重一些?由此激发学生探究的热情。然后利用课件展示帕斯卡裂桶实验,进一步激发了学生的兴趣。接着利用身边的器材:底部扎有橡皮膜的瓶子;空饮料瓶和锥子;塑料袋;盛有水的水槽,设计实验让学生感受液体压强的存在;分析学生所做的实验,探究出液体向各个方向都存在压强,液体压强有大小之分;并根据学生实验的现象为依据,猜想液体压强大小的影响因素,组织学生利用控制变量法设计好实验, U型管中液面高度差的读数,金属盒所在深度的读数等,进行实验,获取数据后分析论证,探究出液体压强的特点;再理论推导出液体压强的计算公式,最后利用体压强的特点,进行解释实际现象,解决实际问题,体现出从生活走向物理,从物理走形社会的设计理念。
二、教学目标
1、知识与技能
知道液体内部存在压强;了解液体压强的特点;知道液体压强的大小跟什么因素有关。
认识连通器,了解生活和生产中常见的连通器。
2、过程与方法
学生通过观察、实验探究等亲身体验的学习活动,认识液体压强的特点,感悟转换法、控制变量法、模型法的应用。
3、情感、态度与价值观
通过探究性活动,激发学生的学习兴趣,并养成实事求是的科学态度。
三、教学重点和难点:
(1)教学重点:学生设计实验,探究出液体内部压强的规律。
(2)教学难点:理解液体内部压强大小的影响因素。
四、教学资源
老师准备:压强计、塑料袋、底部扎有橡皮膜的瓶子,空饮料瓶和锥子、盛有水的水槽
学生自备:底部扎有橡皮膜的瓶子;空饮料瓶和锥子;塑料袋;盛有水的水槽、盐水、压强计、刻度尺。
五、教学流程:
(一)创设问题情境,引入新课:
同学们:你们哪些同学有过游泳的经历呢?同学们积极发言,都说游到深处比浅处胸口更闷。再用课件展示浅海潜水服、深海潜水服,并问:为什么深海潜水服要比浅海潜水服更厚重些?要揭开这层神秘的面纱,今天我们就来学习液体的压强。
(二)师生互动、探求新知
1、先用课件展示帕斯卡实验,感受液体压强的存在
2、再学生做实验,感受液体压强的存在并分析液体压强存在的原因。
桌子上的器材:底部扎有橡皮膜的瓶子;空饮料瓶和锥子;塑料袋;盛有水的水槽。设计一个实验具体感受一下液体压强的存在,并注意观察液体压强有哪些特点。
师:请大家展示一下你们的实验:你们怎么做的?观察到什么现象?得到液体压强有哪些特点?
师:下面谁能给大家总结一下,刚才我们得出的结论,液体在什么地方有压强?
分析论证:液体对容器底和侧壁都有压强。
师:为什么液体对容器底有压强?为什么液体对容器侧壁有压强?
学生总结:液体由于受到重力,所以对容器底有压强。液体由于具有流动性,所以对容器侧壁有压强。
师:液体对容器底和侧壁都有压强,那么液体内部有压强吗?
3、探究:液体内部压强的大小
师:既然液体内部存在压强,那么液体内部压强的大小跟哪些因素有关呢?用什么器材探究呢?
为了方便大家探究,介绍一种专用仪器---压强计。主要介绍:名称、作用、使用方法。要练习U型管中液面高度差的读数,向学生灌输一种方法——转换法。
(1) 猜想:
下面我们来探究液体内部压强的大小,首先让学生猜想,并说出猜想依据。 老师对学生的猜想分类整理,明确探究的步骤。
(2)设计实验:
根据猜想,确定该实验的研究方法:控制变量法
学生讨论:怎样采用控制变量法来验证:液体压强可能跟液体深度有关?
液体压强可能跟液体密度有关? 说出具体的做法。
探究一:液体内部压强的大小可能与 有关;
记录的表格:
实验次数
液体种类
深度L/cm
压强计管中液面高度差△L/cm
1
2
3
探究二:液体内部压强的大小可能与 有关;
记录的表格:
实验次数
液体种类
深度L/cm
压强计管中液面高度差△L /cm
1
2
探究三:液体内部压强的大小可能与 有关;
记录的表格:
实验次数
液体种类
深度L/cm
金属盒所对的方向
压强计管中液面高度差△L /cm
1
2
3
实验前的温馨提示:
1、改变深度方法:松开螺丝,上下调整即可;
改变橡皮膜方向方法:手拿胶管,转动上端的旋钮即可;
2、压强计上的胶管不能弯折;
3、出现U 型管中液面不平时,请去掉胶管接头处,重新接好;
4、深度是指从液面向下到某处的竖直距离;用钢尺可以读出深度大小。
(3)进行实验:老师巡视指导。
(4)分析论证:
完成实验后,学生展示学案上的数据,引导学生自己分析得出结论:
同一种液体的压强随深度的增加而增大;不同液体的压强还与密度有关,深度一定时,液体密度越大,压强越大。
师: 实验中有新的发现吗?如果学生说没有,老师提醒:保证深度一定,改变探头的方向,观察液面高度差,便可得到结论: 同种液体同一深度,液体向各个方向的压强相等。
此时,让学生们来分析深海潜水服为什么比浅海潜水服要厚重些?
(三)理论推导,加深理解:
师:液体的压强跟液体的密度、深度有关,那么液体内部某处压强的大小如何确定呢?
下面我们来寻找压强的计算公式,利用了等效替代法进行推导。
分析后,学生完成学案上的推导过程,得出液体压强的大小计算公式,并强调深度的含义,公式说明的问题。再接着讲解了一个例题。
实验证明,该公式也适用于不规则容器所盛液体产生的压强。
(四)应用——连通器
师:同学们,这三个容器在结构上有什么相同之处呢?
生:底部连通,上端开口。
介绍连通器的原理,并介绍船闸。布置学生回家查查船闸的资料。
(五)课堂小结,布置作业。
知识: 液体压强的特点:液体对容器底和侧壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强。液体的压强随深度的增加而增大。在同一深度,液体向各个方向的压强相等;不同液体的压强还跟液体密度有关。液体压强的大小:p=ρgh。 液体压强的应用:连通器
方法:转换法,控制变量法,等效替代法、归纳法。
布置作业: 实践调查:调查生活和生产中应用液体压强的装置。
六、板书设计: 第二节 液体的压强
感受液体压强存在:
2、液体压强的特点:
3、探究液体压强的大小:p=ρgh
4、液体压强的应用:连通器
压强 液体的压强
一、填空题
1.液体压强公式p=ρgh中,h表示________,单位是_______;ρ表示________,单位是_______;g=_______.从公式可知,液体压强的大小只跟________和________有关.
2.用3N的水平力把重2N的木块紧压在竖直的墙壁上,这时墙壁受到的压力是______N.
3.作用在5m2的面积上的压力是600N,所产生的压强为__________帕.
4.液体对容器__________和__________都有压强.液体内部向__________都有压强.液体的压强随深度的增加而__________,在同一深度,液体向各个方向的压强__________;不同液体的压强还跟__________有关系.
5.将一个边长为1dm,重100N的正方体放在面积为0.5m2的正方形水平桌面正中央,这个正方体对桌面的压强为__________帕.
6.将底面积是20cm2,质量为5kg的铝块放在水平地面上,则铝块对地面的压强是______帕.
7.如图,试管中装有一定量的水竖直放着,若将试管倾斜,则管中的水对管底的压强将__________.(填变大、或变小)
8.装有甲、乙、丙三种液体的三个容器液面相平,如图,已知A、B、C三点液体的压强相等,则三种液体的密度关系,ρ甲______ρ乙______ρ丙.
9.如图A、B两容器中装入深度相同的水,比较A、B容器底部受到的压力FA_________FB;A、B两容器受到的压强PA_________PB.
10.一盛满水的烧杯中轻轻放入一木块,结果杯底受到水的压强将_________,压力将_________(填“变大”,“变小”或“不变”)
11.某同学测得家用保温瓶胆最深处为30cm,装满开水后,水对瓶胆底的最大压强是______Pa(g=10N/kg).若将开水全部倒入脸盆中,则水对盆底的压强_________水对瓶胆底的最大压强.
12.在船闸整个工作过程中,当打开上游阀门时,__________和__________构成连通器;当打开下游阀门时,__________和__________构成连通器.
13.下列情况是为了增大还是减小压强:⑴房屋地基部分的墙总比平地上的墙要宽些
⑵桥墩总是上端较细,下端较粗_______;⑶刀口常被磨得很薄_______;
⑷钉尖越尖越易敲进木板________;⑸拖拉机利用履带和地面接触________;
14.设长方形的砖块三条棱长之比为1:2:4,如果将两块砖A、B按右图所示
方式置于水平地面,则砖块A对砖块B的压强与它们对地面的压强之比PA:PB=_______,砖块A对砖块B的压力与它们对地面压力之比FA:FB=_______。
15.将水倒入底面积为150cm2,水深4dm的容器中,则容器底受到水的压强是____Pa,压力是____N。
二、选择题
1.把盛水的竖直放置的量筒逐渐倾斜(水不溢出),量筒底部受到的压强( )
A.逐渐变小 B.逐渐变大 C.保持不变 D.无法判断
2.向木板上按图钉,钉帽、钉尖的面积分别为40毫米2、0.4毫米2,手指对钉帽的压强是105帕.则钉尖作用在木块上的力为( )
A.0.04N B.4N C.0.4N D.40N
3.关于压力,下列说法正确的是:( )
A.压力的大小一定等于物体的重力; B.压力的方向总是竖直向下;
C.压力的大小有可能等于重力; D.压力的大小一定不等于重力的大小.
4.将一均匀的长方体放在水平桌面上,沿图所示的中间直线切去一半,则长方体的密度,长方体对桌面的压强及压力将:( )
A.密度、压强、压力均减小; B.密度不变,压强、压力均减小;
C.密度、压强不变,压力减小; D.密度、压强、压力均不变;
5.如图所示,甲、乙、丙三个容器中盛有质量相等的液体,甲和乙盛水,丙中盛有酒精,乙、丙液面相平,则三个容器中的液体对容器底的压强p甲、p乙、p丙相比较( )
A.p甲=p乙=p丙 B.p甲=p乙>p丙
C.p甲>p乙=p丙 D.p甲>p乙>p丙
6.容积相同的甲、乙两个圆柱形容器,都装满水,如图所示放置,则甲、乙两容器底部受到水的压力F甲和F乙、压强p甲和p乙的关系是( )
A.F甲=F乙,p甲=p乙 B.F甲>F乙,p甲>p乙
C.F甲=F乙,p甲<p乙 D.F甲<F乙,p甲<p乙
7.长、宽、高分别为20cm、10cm、5cm的砖,分别按如图所示的三种情况摆放.甲为1块砖竖放,乙为4块砖平放,丙为2块砖侧放,则它们对地面的压强( )?
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
8.三个高度相同的实心圆柱体A、B、C,放在水平地面上,
如图所示,A、B是铁制的,C是铜制的.则它们对地面的压强pA、pB、pC大小关系是( )
A.pA=pB=pC B.pA=pB<pC C.pA<pB<pC D.pA>pB>pC
9.如图的三个容器中装的都是水,关于这三个容器底受到的压强pA、pB、pC,下列哪个说法是正确的( )
A.pA>pB,pB<pC B.pA<pB,pB>pC
C.pA<pB,pB<pC D.pA<pB,pB=pC
10.如图所示,容器中装有水,其中h1=1 m,h2=60 cm,容器的底面积S=20 cm2,则水对容器底的压力和水对容器顶的压强各是(取g=10 N/kg)( )
A.12 N,4×103 Pa B.20 N,4×103 Pa
C.20 N,1×104 Pa D.12 N,6×103 Pa
11.如图所示,甲杯内装有水,乙杯内装有煤油,已知两杯底受到的压强相等.两杯的液体内A、B两点在同一水平面上,比较两点的压强,则( )
A.pA>pB B.pA=pB C.pA<pB D.无法判定
12.下列各种情况中为了增大压强的是( )
A.扁担做成扁平状 B.拖拉机安装履带 C.纪念碑的底座做的宽大 D.木桩下端做成锥状
13.一个“山”形连通器内装有一定量的水,当把它放到斜面上静止以后,下列关于连通器内液面的情况,如图所示,正确的是( )
14.厨房、卫生间里的脏水,通过下水管流到阴沟,我们却闻不到沟里的臭味.这种下水管的示意图如图所示,哪个正确( )
15.在连通器的两端分别装有盐水和清水,液面相平,如下图所示.如果将阀门打开,则( )
A.盐水向右流动 B.清水向左流动
C.盐水和清水都不流动 D.无法判断如何流动
16.一个形状如下图所示的密闭容器,其中盛有一些水,如果把容器倒置过来放,水对容器底部的压力和压强的变化情况是( )
A.压力增大,压强减小 B.压力减小,压强增大
C.压力增大,压强增大 D.压力减小,压强减小
三、实验题
1.如下图中甲所示的现象说明了__________;乙图所示的现象说明了__________.这都是由于液体__________、__________的缘故.
2.如图所示,当金属盒上的橡皮膜受到压强时,U形管两边的液面出现_________,压强越大,液面的___________越大.
3.如图所示,这说明了___________________________________________.
4.下表是某同学做“研究液体的压强”实验的部分数据记录
实 验次 数
深 度(厘米)
橡 皮 膜方 向
压强计左右液面高度差(厘米)
1
3
朝上
2.6
2
3
朝下
2.6
3
3
朝侧面
2.6
4
6
朝上
5.4
5
9
朝下
8.2
(1)实验次数1、4、5说明_______________________________________________________。
(2)实验次数1、2、3说明_______________________________________________________。
四、计算题
1.质量为5kg,边长为0.1m的正方体,把它分别平放在面积为500cm2、50cm2 的平台中央,它对平台的压强各为多少?
2.在一只底面积为的塑料桶内倒入150N重的水,水的深度为30cm,求桶底所受的压强是多少?压力是多少?
?
3.一个平底薄壁圆柱形容器置于水平桌面上,已知容器的底面积为0.1m2,容器重5N,当容器内盛的水深为0.4m,求:(1)水对容器底部产生的压强有多大?(2)桌面受到的压力有多大?(g=10N/kg)
?
?
4.油罐里装着4.8m深的柴油,在罐壁上距罐底0.3m处有一个小孔,小孔面积为0.5cm2,如用手堵住小孔不让柴油流出,至少要用多大的力?(ρ柴油=0.85×103kg/m3)
5.如图,玻璃杯里装有煤油,煤油重3.2N,油面到容器底部的距离是10厘米,玻璃杯重0.8N,杯底的受力面积是20厘米2(ρ煤油=0.8×103kg/m3),求:
(1)杯底受到煤油的压力;
(2)玻璃杯对水平桌面的压强。