(共32张PPT)
第2节 液体的压强
第1课时 初步认识液体压强
学习目标
1.通过观察实验,认识液体内部存在压强及液体内部压强的方向.
2.通过实验探究,了解液体压强的大小跟什么因素有关.
3.能熟练地运用液体压强的公式p=ρgh进行计算.
学习重点
知道液体压强的特点.
课前自学准备
课标要求
液体压强产生的原因,探究影响液体压强大小的因素.
学习难点
学具准备
多媒体课件、塑料袋、侧壁和底部扎有橡皮膜的玻璃管、水(红颜色)、烧杯、液体压强计、盐水、刻度尺、铁架台.
1.液体由于受______作用对容器底部有压强;由于具有________,对阻碍它流动的容器壁也有压强.
2.液体内部朝_________都有压强;在同一深度,各个方向的压强______;深度增大,液体的压强______;液体的压强还与液体的密度______,在______相同时,液体密度越大,压强______.
重力
课前自学准备
预习检测
流动性
各个方向
相等
增大
有关
深度
越大
3.液体内部压强的计算公式为_________,式中____表示液体自身产生的向各个方向的压强,单位是____;____表示液体的密度,单位是_______;h是指液体的______,单位是____;由液体压强公式可知液体压强只与__________和_____________有关,与液体的重力____关.
p=ρgh
p
Pa
ρ
kg/m3
深度
m
液体的密度
在液体中的深度
无
课堂教学展示
情景导入
我们知道固体单位面积受到压力就会产生压强,那么液体对它的容器有压力,液体会不会有压强呢?
课堂教学展示
进行新课
液体压强的产生及特点
知识点一
1.液体压强的产生
倒水前橡皮膜是平的,倒水后橡皮膜向外凸出.
由于液体自身的重力产生了压强.
现象:
下面的薄膜凸出说明什么?
倒水前橡皮膜是平的,倒水后橡皮膜向外凸出.
液体由于具有流动性,因而对容器的侧壁有压强.
现象:
侧面的薄膜为什么凸出?
液体压强的特点
压强计
作用:测量液体内部的压强.
构造
探头
U型管
橡皮管
刻度板
原理:当探头上的橡皮膜受到压强时,U形管两端的液面出现高度差.
实验探究
影响液体内部压强大小因素.
实验一
控制深度、液体密度相同、改变U形管压强计探头的方向.
现象:U型管两边液面的高度差不变
液体内部压强与方向无关
实验二
控制液体的密度、探头的方向相同,改变深度.
现象:U型管两边液面的高度差变大
液体内部压强随深度的增加而增加
实验三
控制探头的方向、深度相同,改变液体的密度.
现象:U型管两边液面的高度差变大
不同的液体,在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关,密度越大,液体的压强越大.
实验结论:
1. 液体内部朝各个方向都有压强;
2. 在同一深度,各个方向的压强均相等;
3. 随着深度增加,液体的压强增大;
4. 液体的压强与液体的密度有关,在深
度相同时,液体的密度越大,压强越大.
液体压强的计算
知识点二
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
p=ρgh
例题
有人说,“设想你在7km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,海水的密度可以取ρ=1×103km,g取10N/kg.
脚背宽度取8~10cm,脚背长度取12~15cm,则脚背面积为96~150m2,近似取S=130cm2=1.3×10-2m2
7km深处海水的压强为
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×7×103m
=7×107Pa
脚背受的压力为
F=pS=7×107N/m2×1.3×10-2m2=9×105N
一个成年人的体重约为60kg,所受的重力
G=mg=60kg×10N/kg=6×102N
假设脚背所受压力的大小相当于n个成年人所受的重力,则
课堂教学展示
随堂演练
1.下表是小明同学利用下图所示的实验装置探究液体压强规律时所测得的部分数据.
(1)实验所得的数据有一组是错误的,其实验序号为______.
(2)综合分析上列实验数据,归纳可以得出液体压强的规律:
①____________________________________
该结论是通过分析比较实验序号________的数据得出来的.
②____________________________________
该结论是通过分析比较实验序号________的数据得出来的.
4
液体内部的压强随深度的增加而增大
1、2、3
在同一深度,液体向各个方向的压强都相等
3、5、6
2.如图所示的容器中装有水,则水对A点的压强为( )
A. 980 Pa
B. 2940 Pa
C. 5880 Pa
D. 条件不足,无法判断
C
课堂教学展示
教学板书
课堂教学展示
课堂小结
液体压强
1.液体内部压强产生的原因
2.液体内部压强的特点
3.公式:p=ρgh
拓展延伸
如图所示,两个盛有等高液体的圆柱形容器A和B,底面积不同(SA<SB),液体对容器底部的压强相等.现将甲球浸没在A容器的液体中,乙球浸没在B容器的液体中,两容器均无液体溢出,若此时液体对各自容器底部的压力相等,则一定是( )
A.甲球的质量小于乙球的质量
B.甲球的质量大于乙球的质量
C.甲球的体积小于乙球的体积
D.甲球的体积大于乙球的体积
D
课后反馈总结
布置作业
1.从课后习题中选取;
2.完成练习册本课时的习题。
课后反馈总结
教学反思
1.在引导学生学习液体压强的教学过程中,始终关注学生生活,引导学生从分析日常生产、生活中的事例入手,联系以前学习的知识进行类比分析,同时注重探究方法的渗透和传授.体现了“从生活走向物理,从物理走向社会”的基本理念,让学生感受到物理知识是有用的、有趣的,物理是好学的.
2.充分了解学生的学习情况,从学生的兴趣和已有的感知水平出发,设计合理的教学环节,突出重点,突破难点,突出因材施教,加强自身素质的提高.如让学生自己设计探究液体压强特点的实验,教师适当的引导,学生小组实验探究,分析、讨论得出结论,然后进行交流.在推导液体压强的计算公式的过程中,为了降低难度,教师以提纲的形式引导学生分析、推导,这样既使学生熟悉了前后知识的联系,又加深对新知识的理解.
(见教材P38)
课后反馈总结
动手动脑学物理
1. 一个空的塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直地浸入水中,一次瓶口朝上,一次瓶口朝下,这两次药瓶在水里的位置相同(图9.2-8).为什么每次橡皮膜都向内凹?哪一次凹进得更多?为什么?
解答:因为在水中的相同位置时,外面的压强大于里面的压强,故向内凹;而当橡皮膜那端向下时,它受到的外界水的压强因浸入水中深度增加而增大,故橡皮膜在下端时比在上端时凹进得更多.
2. 图9.2-9的两个容器中盛有同种相同质量的液体,哪个容器底受到的压强大?
解答:由图可知,左边容器底面积大,液体高度小,右边容器底面积小,液体高度大,由p=ρ液gh知,密度相同时,右边容器底受到的压强大.
3. 如图9.2-10,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变.它可以用来做“探究液体压强是否跟深度、液体密度有关”的实验.
(1)若要检验“在同种液体中液体压强跟深度有关”这一结论,应该怎样实验?说出实验步骤和应该看到的现象.
解答:实验步骤:向容器左右两边加入水,使右边水面高出左边水面.?
现象:橡皮膜向左边凸出.?
(2)若要检验“在深度相同时液体压强跟密度有关”这一结论时,应该怎样实验?说出实验步骤和应该看到的现象.
解答:实验步骤:向容器左右两边分别加入水和盐水,使两边液面相平.?
现象:橡皮膜向左边凸出.
4. 工程师为什么要把拦河坝设计成下宽上窄的形状?三峡水电站的水库大坝高185m,当水库水位为125m时,坝底受到的水的压强是多大?
解答:液体压强随深度增加而增大,堤坝下端离水面深度深,受到压强大,所以要把拦河坝设计成下宽上窄的形状.
坝底受到水的压强:
p=ρ液gh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×125m=?1.225×106Pa.
(共23张PPT)
第2课时 连通器 液体压强的综合应用
学习目标
1.认识连通器,了解连通器的原理和在生产、生活中的应用.
2.通过本课时的学习,进一步巩固液体压强的综合运用.
学习重点
连通器的概念和应用.
课前自学准备
课标要求
液体的压力和流体的重力之间的关系.
学习难点
学具准备
多媒体课件.
1.上端开口,下端______的容器叫连通器.
2.连通器里装的是相同的液体,当液体_______时,各容器中的液面的高度总是______的.
课前自学准备
预习检测
3.连通器在生活中的应用,如茶壶、___________、_______等.
连通
不流动
相同
锅炉水位计
船闸
课堂教学展示
情景导入
它们在结构上有什么相同点?
思 考
课堂教学展示
进行新课
连通器
知识点一
上端开口、下端连通的容器叫做连通器。
连通器的原理可用_________来解释.
液体压强
实验演示
实验1:选择任一个开口端向玻璃连通器(如图甲)中注入红色水,然后将连通器倾斜.
现象:
水会从下端连接的部分流到其他开口端的容器中,当水不流动时,各容器中水面的高度就相同.
实验2:向底部用胶管连通成的U形连通器(如图乙)的玻璃管中注入红色水,上下移动侧管.
实验演示
现象:
不管如何上下移动侧管,当水不流动时,U形管连通器左右两端的液面总保持相平.
当连通器中装有同种液体且液体不流动时,各容器中液面保持相平.
世界上最大的人造连通器——三峡船闸
三峡船闸原理
液体压强的综合运用
知识点二
液体的压力和液体的重力之间的关系
容器底面积相等,均为S;容器内盛有密度为ρ的同种液体,深度均为h.
液体内部压强公式 p=ρgh 可得 p甲=p乙=p丙
根据F=pS可得,三个容器底部受到的压力也相等,即F甲=F乙=F丙
从图中可以看到三个容器的液体的重力不等,即G甲>G乙>G丙
静止液体的压力不一定等于液体的重力
课堂教学展示
随堂演练
1. 我国经济快速发展,很多厂商一改过去“酒香不怕巷子深”的观点,纷纷为自己的产品做广告,但有些广告却忽视了其中的科学性,如图所示的一幅广告,图中有一处科学性的错误,请你找出来,并简要说明它违背了什么物理原理或规律.
解答:图中反映出壶嘴的水面高于壶身中的水面,显然这是不正确的,因为茶壶是一个连通器,当装入的同种液体静止时,壶嘴中的液面与壶身中的液面应该总是相平的,不可能是一边高一边低.
2. 如图所示,水平桌面上有两个重力不计的圆柱形容器A、B,横截面积均为5.0×10-3m2,A的底面向上凸起,B的底面为平面.在两容器中均加入重为10N的水,则B对桌面的压强为______Pa,A对桌面的压强______(选填“大于”“小于”或“等于”)B对桌面的压强.若A、B容器的同一高度处水中压强分别为pA、pB,则pA_________(选填“大于”“小于”或“等于”)pB.
2×103
大于
大于
课堂教学展示
教学板书
课堂教学展示
课堂小结
1.上端开口、下端连通的容器叫做连通器
特点:当连通器中装有同种液体且液体不流动时,各容器中液面保持相平.
2.液体的压力和液体的重力之间的关系
F甲G丙
拓展延伸
如图甲所示的密封容器内装有一定质量的水,此时水对容器底部的压力为F1,压强为p1.将容器倒置过来如图乙所示,此时水对容器底部的压力为F2,压强为p2,则下面的说法正确的是( )
A.F1>F2,p1>p2
B.F1<F2,p1<p2
C.F1>F2,p1<p2
D.F1<F2,p1>p2
D
课后反馈总结
布置作业
1.从课后习题中选取;
2.完成练习册本课时的习题。
课后反馈总结
教学反思
1.连通器是液体压强的典型应用,我在教学中首先通过对水壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器和船闸的认识强化课程标准的理念:从生活走向物理、从物理走向社会.
2.关于介绍三峡船闸时,有条件的学校可以带领学生参观船闸,或模拟船闸,使学生获得对船闸工作过程的感性认识,加深对连通器的理解,同时认识到物理科学的巨大作用.在这个教学过程中,还可以挖掘其中的爱国主义教育素材,培养民族自信心和自豪感.
(见教材P36)
课后反馈总结
想想议议
如图是生活中常见的连通器,它们各有什么功能?想想看,它们是怎样利用连通器的特点来实现自己的功能的?
解答:水壶抬高壶身,可以将水由壶嘴压出;排水管的U形“反水弯”,可以利用清水将污水压出,同时防止臭气进入卫生间;锅炉外面的水位计可以显示锅炉内水位的高低.它们都利用了连通器同种液体不流动时液面总是相平的原理来实现自己的功能.
(见教材P38)
课后反馈总结
动手动脑学物理
5.某卫生间的地漏结构如图9.2-11所示,请你分析地漏存水杯的作用.
解答:防止异味回流到卫生间.