(共44张PPT)
大坝的横截面为什么均为上窄下宽,呈梯形状?
为什么深海鱼类被捕捞上岸后会死亡?
浅海潜水服
深海潜水服
为什么潜水员穿的深海潜水服比浅海潜水服要厚重一些?
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1
思考:液体内部是否有压强?
观察
实验2
研究液体内部的压强
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行管的两侧液面就会产生高度差。
压强计的原理:当探头上的橡皮膜受到压强时,U形管两边液面出现高度差,压强越大,液面高度差越大
结论:
由于液体具有流动性,液体内向各个方向都有压强
提出问题:液体内部压强的大小有什么特点呢?与哪些因素有关?
提出问题:影响液体内部压强的因素有哪些呢?
猜想与假设:
制定计划,设计实验:
进行实验,收集数据:
分析数据,总结结论:
方向?
深度?
密度?
二、实验探究:影响液体内部压强大小因素
用控制变量法
步骤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。
结论:液体内部同一深度,向各个方向的压强都相等。
步骤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。
结论:同种液体内部压强,深度越深,压强越大。
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。
结论:深度相同时,液体密度越大,液体内部压强越大。
h:研究点到自由液面的竖直距离。
液体内部向各个方向都有压强
同一深度,液体向各个方向的压强相等
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
总结:液体压强的特点
如图所示,A、B两点间的压强关系是
( )
A.PA=PB B.PA>PB C.PA
C
1.大坝的横截面为什么均为上窄下宽,呈梯形状?
大坝上窄下宽,是因为液体内部的压强随深度的增加而增大,坝底受到水的压强大,下宽能耐压。
2.为什么深海鱼类被捕捞上岸后会死亡?
带鱼等深海鱼类长期生活在深海当中,内脏器官适应了深海中巨大的压强。一旦离开海洋,由于外界压强的忽然降低,内脏器官会爆裂而导致死亡。
3.为什么潜水员穿的深海潜水服比浅海潜水服要厚重一些?
液体压强随深度的增加而增大,故深海潜水服要比浅海潜水要更耐压,更厚重些。
二、如何计算液体内部的压强?
二、液体压强的大小
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
液体公式的理解和应用
P——液体在任一深度的压强 (Pa)
ρ——液体的密度 (Kg/m3)
g——常数 9.8N/kg
h——深度 液体内部某一位置到上面自由液面的竖直距离 (m)
适用于求液体的压强。
液体内部的压强只和液体的深度和液体的密度有关.
容器底部的深度是h1还是h2?
h1
如何理解深度
当试管倾斜时,水在试管底部产生的压强比竖直时将?
h1和h2哪个是图中红点处液体的深度?
深度:该点到自由液面的竖直距离。
h1
在以下各图中比较a、b、c各点的压强大小
Pb > Pa
Pc > Pb > Pa
Pa > Pb
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。
原来由于细管子的容积较小,几杯水灌进去,其深度h就很大了,能对水桶产生很大的压强。这个很大的压强就在各个方向产生很大的压力,把桶压裂了。
例题
杯子中装有120g水,水深10cm,当杯子底面积为10cm2时,杯子底受到压强为多少?杯子底受到压力为多少?
解:p=ρ液gh深=ρ水gh深=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
F=PS=1000Pa×10-4m2=1N
3、下表是小明同学利用图所示的实验装置探究液体压强所测得的部分数据:
(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:a.______________,该结论是通过分析比较实验序号___的数据的出来的。b.________________,该结论是通过分析比较实验序号_______的数据得出的。
1、2、3
4
液体内部压强随深度增加而增大
在同一深度,液体内部向各个方向压强相等
3、4、5、6
实验
次数 深度h/cm 橡皮膜在水中的方向 U形管左右液面高度差h/cm
1 3 朝上 2.6
2 6 朝上 5.4
3 9 朝上 8.2
4 9 朝下 8.0
5 9 朝左 8.2
6 9 朝右 8.2
三、连通器
1.上端开口、下端连通的容器叫做连通器。
实验3
2.连通器的原理:连通器里装同种液体,当液体不流动时,连通器各部分中的液面总是相平的。
假设容器底部有一竖直膜片,分析下图中p1与p2的大小。
如果p1、p2大小不相等,会发生什么现象?
右侧液面下降,最后当液体静止时,两侧液面相平。
从这三个图中,三个物体用途不同,但在结构上都是底部相通,上端开口的盛水装置。
连通器的应用-过路涵洞
喷泉
连通器
三峡船闸--世界上最大的连通器
三峡大坝
三峡大坝的双线五级船闸,它全长6.4公里,船闸上下落差达113米,船舶通过船闸要翻越40层楼房的高度,规模举世无双,是世界上最大的船闸。这样一个庞然大物,完全是中国人自己制造的。请同学们课外查阅相关资料,了解其结构和工作原理。
连通器的应用----船闸
打开上游阀门A,闸室和上游水道构成了一个连通器。
闸室水面上升到和上游水面相平后,打开上游闸门,船驶入闸室
打开下游阀门B,闸室和下游水道构成了一个连通器
闸室水面下降到跟下游水面相平后,打开下游闸门,船驶向下游。
1、一端蒙橡皮膜的玻璃筒,放入水中,
如图所示,在逐渐下放的过程中,橡皮膜将 [ ]
A.逐渐下凸. B.逐渐上凸.
C.保持不变. D.不好判断.
B
2、杯内装满水若将手浸入水中,则水对杯底的压强(? )
A.变大 B.变小
C.不变 D.无法判断
C
3、某地一幢五层楼房,内部的自来水都是由楼顶的水箱供水的,把一楼和五楼的水龙头拧开同样大小,发现一楼出水湍急、五楼缓和,这是因为( )
A、一楼管内水浅,五楼管内水深
B、一楼水的压强大,五楼水的压强小
C、可能五楼水龙头的口向上
D、水箱中的水位太低了
B
4.某水库大坝距库底15m,当水深为10m时,坝底受到水的压强是多大?
解:
P= ρgh
= 1.0X103kg/m3 ×10N/kg × 10m
=105Pa
答:坝底受到水的压强是105Pa。
5、一潜水员在水下50m处游动,他距河底20m,他受到水对他的压强是多大?
解:p=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×50m
=4.9×104Pa
答:他受到水对他的压强是4.9×104Pa
巩固与练习
巩固与练习
6.轮船舱底在水面下3.5米,舱底穿了一个面积为0.2米2的洞,要想堵住这个洞,需要对挡板施加多大的力?(取g=10牛/千克)
答:需要对挡板施加7000N的力。
= 3.5 ×104Pa
F= Ps= 3.5 ×104Pa× 0.2m2=7000N
= 1.0×103kg/m3 × 10N/kg × 3.5m
解:
P = ρ水g h
7、 有一容器,如图:底部受到液体压强为P1,如把它倒放,底部受到液体压强为P2 ,则P1 P2 。(填“=”、“< ”、“ > ”)
8.如图所示,两个质量和形状都相同的容器AB中装满水,放置在水平桌面上,则容器底部受到水的压强pA__pB,容器底部受到水的压力FA__FB;桌面受到的压力FA′__FB′;桌面受到的压强,pA′__PB′。
=
>
=
<
<
点拨:求液体对容器底部的压力与压强; 容器对平面的压力与压强。
1、求液体对容器底部的压力与压强时:
先求压强p= ρ液gh,
再求压力F= pS= ρ液ghS.
2、求容器对平面的压力与压强时:
先求压力F=G,
在求压强p= = .
一
一
例1、小明将1kg的水倒放在水平桌面上底面积为50cm2的容器中,测得水深15cm,则水对容器底的压强为多少?水对容器底的压力为多少?若容器重0.1kg,则容器对桌面的压力和压强为多少?(g=10N/kg)
液体对:先求压强p= ρ水gh,
再求压力F= pS= ρ水ghS.
一