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人教版物理八年级下册第九章 压强 第2节 液体的压强 第1课时教学设计
课题 第2节 液体的压强 单元 九 学科 物理 年级 八
学习 目标 1、认识液体压强与液体深度和密度的关系,能准确陈述液体压强的特点。会利用液体压强的特点解释有关现象。2、能熟练写出液体压强公式,并能进行简单计算。3、能说出连通器的特点,并能举出一些常见连通器的实例。
重点 1、能准确陈述液体压强的特点。会利用液体压强的特点解释有关现象。 2、能熟练写出液体压强公式,并能进行简单计算。3、并能举出一些常见连通器的实例。
难点 1、利用液体压强的特点解释有关现象。 2、能熟练写出液体压强公式,并能进行简单计算。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 通过小故事提出问题,引入新课。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。你相信吗? 聆听。 质疑,激发求知欲。
讲授新课 讲授新课 一、液体压强的特点1、利用多媒体展示图片说明:液体对容器侧壁有压强;液体内部向上有压强;液体内向各个方向都有压强。2、介绍测量液体压强的装置微小压强计的构造、测量原理及测量前如何检查装置的气密性。3、利用多媒体展示图片讲解深度的概念:从液面到液体中某点或面的竖直距离。4、演示:研究液体内部的压强(1)把探头放进盛水的容器中,看看液体内部是否存在压强。保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,看看液体内部同一深度各方向的压强是否相等。(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。(3)换用盐水再次实验,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。5、引导学生得出液体压强的特点。6、提出问题:如何计算液面下某处的压强呢?利用图推导出计算液体压强的计算公式。设想在密度为ρ的液体中深度为h处有一个水平放置的面积为S的“平面”。 这个液柱的体积:V=sh这个液柱的质量:m=ρV=ρSh这个液柱受到的重力:G=mg=ρShg这个液柱对平面的压力:F=G=ρShg这个液柱对平面的压强:p= ==ρgh液面下深度为h处的压强为:p=ρgh7、讲解液体压强的计算公式推导出的变形公式及公式中各物理量所用的单位。8、讲解例题,掌握估算方法。9、完成练习,及时巩固应用。 二、连通器 1、通过图片展示四种容器,引出连通器的概念。2、利用演示实验小结得出连通器的特点。三、完成课堂练习。 认真听讲。 认真观察,思考,得出结论。 。总结归纳,得出结论。 积极思维,理清思路。 动手练习。 认真观察,找出共同点。 把抽象的物理知识变得更直观,让学生更容易理解。 培养学生的推导 思维能力。 提高学生的估算 能力和应用知识 解决问题的能 力。提高学生的观察能力。
课堂小结 1.液体压强的特点(1)在同一深度,液体向各个方向的压强相等。(2)同种液体,深度越深,压强越大。(3)在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。2.液体压强的计算公式 p=ρgh3.连通器(1)定义:上端开口,下端连通的容器。(2)原理:连通器里装的是同种液体,当液体不流动时,各部分中的液面总是相同的。 独立思考,自主总结,理清本节课所学的知识。 培养归纳、总结能力。
板书设计 1.液体压强的特点(1)同一深度各个方向压强相等。(2)同种液体,深度越深,压强越大。(3)深度相同,密度越大,压强越大。2.液体压强的计算公式 p=ρgh3.连通器(1)上端开口,下端连通。(2)装同种液体不流动时,液面总是相同的。 抄笔记。 便于识记知识 点,方便复习。
(ρ—kg/m3,h—m,p—Pa)
(ρ—kg/m3,h—m,p—Pa)
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人教版物理八年级下册
第九章 压强
第2节 液体的压强
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。你相信吗?
如何测量液体的压强呢?
橡皮膜受到压强,U型管的两侧液面就会产生高度差。高度差越大,液体产生的压强就越大。
转换法
微小压强计在使用前,要检查装置的气密性。
方法:按压橡皮膜3—5s,看U型管内液面的高度差是否稳定。
U形管
橡皮膜
橡皮管
探头
探头在水中的深度是h1还是h2?
试管底部水的深度是h1还是h2?
深度是指从液面到液体中某点或面的竖直距离。
1、把探头放进盛水的容器中,看看液体内部是否存在压强。保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,看看液体内部同一深度各方向的压强是否相等。
演示:研究液体内部的压强
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。
3、换用盐水再次实验,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。
存在。
相等。
深度越深,压强越大。
有关。在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
1. 液体内部有压强:
在同一深度,液体向各个方向的压强相等。
2.液体压强与深度有关:
深度越深,压强越大。
3.液体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。
如何计算液面下某处的压强呢?
设想在密度为ρ的液体中深度为h处有一个水平放置的面积为S的“平面”。
这个液柱的体积:V=sh
这个液柱的质量:m=ρV= ρSh
这个液柱受到的重力:G=mg=ρShg
这个液柱对平面的压力:F=G=ρShg
液面下深度为h处的压强为:p=ρgh
p=ρgh
小组交流讨论:
1、液体的压强跟哪些因素有关?与容器的形状有关吗?
2、液体对容器底的压力一定等于重力吗?
1、跟液体的密度、深度有关。与容器的形状无关。
垂直压在物体表面上的压力叫做压力。
F<G
F=G
F<G
液体对容器底的压力不一定等于重力。只有把液体盛在横截面积等大的容器中时压力才等于重力。
1.你相信帕斯卡用了几杯水就把桶压裂了吗?说说你的理由。
2.深水潜水员为什么要穿潜水服?
3.拦河坝为什么设计成上窄下宽的形状?
1、相信。由于管子很细,几杯水灌进去,其深度已经很大,能对水桶产生很大的压强。
2、3:同种液体,深度越深,压强越大。
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1500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ρ=1.0×103kg/m3, g取10N/kg,脚背的面积近似取S=130cm2=1.3×10-2m2。
则7km深处海水的压强为:
P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7×103m= 7×107Pa
F=pS=7×107Pa×1.3×10-2m2=9×105N
G=mg=60kg×10N/kg=6×102N
一个长方体游泳池水深2m,池底面积为1200m2(g取10N/kg)。求:
(1)池底受到水的压强。
(2)池底受到水的压力。
解:(1)P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×2m=2×104Pa
(2)F=pS?=2×104Pa×1200m2=2.4×107?N
仔细观察下面的容器,看看它们有什么共同的特征?
开口
连通
上端开口、下端连通的容器叫做连通器。连通器里装的是相同的液体,当液体不流动时,连通器各部分中的液面高度总是相同的。
你能说说它是怎样利用连通器的特点来实现自己的功能的?试试看。
1.决定液体产生的压强大小的因素是( )
A.液体的密度和液体的体积 B.液体的密度和液体的质量
C.液体的密度和液体的深度 D.液体的体积和液体的质量
2.在塑料圆筒的不同高处开三个小孔,当筒里灌满水时,各孔喷出水的情况如下图所示,由此表明液体压强( )
A.与深度有关 B.与密度有关
C.与液柱粗细有关 D.与容器形状有关
3.连通器在日常生活和生产中应用广泛,下图中不是利用连通器原理工作的是( )
C
A
A
4.1648年帕斯卡曾做过一个著名的实验。如图所示,在装满水的密闭木桶的桶盖上,插入一根细长的管子,然后在楼房阳台上向细管子里灌水,结果只用几杯水就把木桶压裂了。该实验说明影响水产生压强大小的因素是( )
A.水的深度 B.水的体积 C.水的质量 D.水的密度
? ?
?
5.将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如上图所示,两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别为pA和pB,水对瓶底和瓶盖的压力分别为FA和FB,则( )
A.pA>pB,FA>FB B.pA<pB,FA=FB C.pA=pB,FA<FB D.pA<pB,FA>FB
A
D
6.装有一定量水的细玻璃管斜放在水平桌面上,如下图所示,则此时水对玻璃管底部的压强为( )
A.8×102Pa B.1×103Pa
C.8×104Pa D.1×105Pa
7.如上图所示,盛有水的试管从竖直位置逐渐倾斜时(水不溢出),水对试管底部的压强将( )
A.不变 B.变大
C.变小 D.无法判断
A
C
8.一个底面积为20cm2,深度为10cm的杯子装满水时,水对杯子底部的压强为__________Pa, 水对杯子底部的压力为________N。
9.船闸是利用 原理修建成的。潜水员在下潜过程中受到水的压强 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。液体的压强与盛液体的容器形状 (选填“有关”或“无关“)。
10.如图所示,为使在墙壁上悬挂的画框水平,小明用一段两端开口、注有适量水的透明塑料软管来找出水平位置。当管中液体不流动时,让A点位于左方液面处,让B点位于右方液面处,这样A、B两点就处于同一水
平高度,这是利用了 原理。如果把管中的水放掉,
在管的左右两部分分别注入两种密度不相同、且不相溶的液
体,当管中液体不流动时,再让A点位于左方液面处,则B点
(选填“在”或“不在”)右方液面处。
1000
2
连通器
增大
无关
连通器
不在
11.小华用下图装置探究“液体内部压强的特点”。(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
(1)实验中液体压强的大小变化是通过比较
来判断的,
这种方法在科学上叫做“转换法”。
(2)小华把金属盒分别浸入到甲、乙图中的
两种液体(水和酒精)中,发现图甲中U形管两边液柱的高度差较小,他判断图甲中的液体是酒精,其结论不可靠,原因是没有控制金属盒在液体中的 ;他改变图乙中金属盒的深度如图丙所示,比较甲、丙两图可知,在同一深度,不同液体的压强与液体的 有关。
(3)小华应该比较图 ,得出金属盒离液面的距离越深,U形管两边液柱的高度差就越大,表示液体的压强就越大。
(4)小华发现在同种液体中,金属盒所处深度相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差不变,表明在同种液体的同一深度处,液体内部向各个方向的压强 。
U型管两端的液面高度差
深度相同
密度
乙、丙
相等
12.如图所示,水塔与自来水管组成连通器,若水塔内水面高度h1=18m,五楼与四楼住户水龙头出水口的高度分别为h2=13m、h3=10m,水龙头出水口面积为2cm2,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。请你计算五楼住户在水龙头出水口:(1)水的压强;(2)受到水的压力。
解:(1)五楼住户的水龙头处水的深度:
h=h1-h2=18m-13m=5m
水的压强为:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa
(2)水龙头的横截面积:S=2cm2=2×10-4m2
受到的水的压力:
F=PS=5×104Pa×2×10-4m2=10N
1.(2019河南,12)如图所示,水平桌面上放着底面积相等的甲、乙两容器,分别装有同种液体且深度相同,两容器底部所受液体的压力、压强分别用F甲、F乙、p甲、p乙表示,则( )
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
2.(2019常德,5)如图A、B、C三个容器中装同种液体,液面相平,容器底部受到液体的压强分别为pA、pB、pC。则( )
A.pA=pB=pC B.pA>pB>pc
C.pA
A
A
3.(2019宁夏,14)小明同学在研究液体内部压强的规律时,用甲、乙两种液体多次实验,根据实验数据画出了如图所示液体压强随深度变化的图像。则甲、乙两种液体的密度的关系是ρ甲______ρ乙(选填“大于”“小于”或“等于”)。 ?
?
?
?
4.(2019哈尔滨,43)如图,2018年10月24日,港珠澳大桥正式通车,大桥的海底隧道位于40米深的海水下,海水在此深度处产生的压强为 Pa。若汽车重力为G1,车内人和物体的总重为G2,车轮与桥面接触的总面积为S,当车在水平桥面行驶时,汽车对桥面压强p= (ρ海水=1.03×103kg/m3,g=10N/kg)
大于
4.12×107
5.(2019长春,16)如图所示,小明用吸管喝水,如果每次吸入水的质量相同,杯底所受水的压强减小量为△p,则喝水过程中△p逐渐 。
6.(2019绥化,19)如图所示,水壶的壶嘴和壶身构成一个简单的 。若水对壶底压强是1.5×103Pa,则壶中水深 cm。(ρ=1.0×103kg/m3)
增大
连通器
15
7.(2019湘潭,28)如图1所示,用微小压强计探究液体内部压强的特点。(p盐水>p水)
(1)实验中,将液体内部的压强大小转换为用U型管两侧液面的 来表示。
(2)为了使实验现象更明显,U形管中的液体最好用 (选填“有色”或“无色“)。
(3)将探头放在图2所示液体内部的A、B位置,观察到U型管两侧液面的高度差hB>hA,经过多次实验观察到同样的现象,这说明同种液体内部的压强随 的增加而增大。
(4)将探头放在图2中所示液体内部等深的B、C位置,观察到U型管两侧液面的高度差hC
hB(选填”<””=”或“>“),这是为了研究液体压强与液体 关系。
(5)由以上实验可知图2所示液体内部A、B、C、D四个位置压强最大的是位置 。
高度差
有色
深度
>
密度
D
8.(2019邵阳,34)如图所示,一平底热水壶,其质量为0.5kg,内底面积为180cm2。有一次小军同学用该热水壶装了1.5L的水放在水平桌面上,测得壶中水深15cm。ρ水=1.0×103kg/m3,请你通过计算回答:
(1)此时水和热水壶的总质量是多少?
(2)加热前水对壶底的压强多大?
解:(1)水的体积:V水=1.5L=1.5×10﹣3m3
水的质量:m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3m3=1.5kg
则水和热水壶的总质量:m=m壶+m水=0.5kg+1.5kg=2kg
(2)水深h=15cm=0.15m
则壶底受到水的压强:
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1.5×103Pa
9.(2017云南,23)目前,世界上能够制造潜水深度6000米潜水器的国家仅有中国、美国、日本、法国和俄罗斯,我国研制的“ 蛟龙号”潜水器曾经载人深潜7062米,创造了世界同类作业型潜水器最大下潜深度记录,取ρ海水=1.0×103kg/m3,求:
(1)在7000m的深度,潜水器受到的海水压强为多少?
(2)若“蛟龙号”上有一个50cm2的观察窗,在7000m深度时观察窗受到的海水压力为多大?
解:(1)受到海水的压强为:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7000m=7×107Pa
(2)受到的海水的压力:
F=PS=7×107Pa×5×10-3m2=3.5×105N
1.液体压强的特点
(1)同一深度各个方向压强相等。
(2)同种液体,深度越深,压强越大。
(3)深度相同,密度越大,压强越大。
2.液体压强的计算公式
p=ρgh
3.连通器
(1)上端开口,下部连通。
(2)装同种液体不流动时,液面总是相同的。
(ρ—kg/m3,h—m,p—Pa)
完成练习册上第2节液体的压强的练习题。
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