9.2.2
液体的压强
【预习案】
一:学习目标
1.通过推导认识液体压强的计算公式
2.会利用公式计算一些相关的压强问题
二:预习方法
通过已掌握的知识对本节课知识进行链接。
三:预习练习
(1)回顾旧知:
液体压强的特点是:
(1)液体对
和
都有压强,液体内部向
都有压强;
(2)在同一种液体的同一深度,液体向各个方向的压强
;
(3)同一种液体内部的压强随
的增加而增大;
(4)不同液体的压强还与
有关。
(2)探究新知:
1、液体压强的特点只能说明液体压强内部的定性规律,如果要知道液面下h深处的液体压强数值应该如何计算?
如右图所示在烧杯水中的h深处有一个水平放置的圆形平面,试着计算这个平面受到平面上方液柱对这个平面的压强。设平面的面积是S。
这个液柱的体积:V=
。
这个液柱的质量:m=
=
。
这个液柱对水平面的压力:F=G=
=
。
平面到的压强:P=
=
。
深度h处的压强P=
,凡是液体产生的压强都可以用此式计算和讨论。
注意:式中的h表示的是深度,而不是高度或长度,是指从液体表面到计算压强那一点之间的竖直距离。
P=
和P=
是不同的,前者适用于液体、气体和固体,后者只适用于液体。
2、关于液体压强的计算应用:P=
(1)
式中P表示
,表示
,表示
,是常数9.8N/kg;
(2)
式中的单位一定要用
,的单位要用
,计算出压强的单位才是
;
(3)
式中表示深度,而不是高度,深度和高度这两个概念是有区别的,深度是指从液体的自由面到计算压强的那一点之间的竖直距离,即深度是由上往下量的,高度是指液体中某一点到底部的竖直距离,即高度是由下往上量的;
(4)
式中是常数,所以压强P只与
和
有关。与液体的重力、体积、形状等因素均无关,所以在比较液体压强的大小时,要紧紧抓住液体的密度和深度这两个量来讨论;
(5)
只适用于液体以及柱体对水平面的压强,而
是压强的定义式,适用于固体、液体和气体;
(6)
解题技巧:在盛有液体的容器中,液体对容器底部的压力、压强遵循液体压力、压强规律;而容器对水平桌面的压力、压强遵循固体压力、压强规律.对液体产生的压强、压力来说,弄清压强是关键。一般先求P(P=),然后再求压力F(F=PS)的大小;对固体产生的压强、压力,弄清压力是关键,一般先分析求出F,然后再根据p=F/S,求出压强的大小.
(7)
液体对容器底部的压力与容器内液体的重力一般
。
求液体对容器底部的压力时,应先根据
求出液体对容器底部的压强,再由
求出液体对容器底部的压力.液体对容器底部的压强和容器对支持面的压强没有关系,求解盛有液体的容器对水平支持面的压强时,应将容器作为一个整体,先求出压力F=
,再运用
来求解.
例题
两端开口,一端扎有橡皮膜的玻璃管内倒入一定量的水后,橡皮膜向下凸起,如图5所示,当玻璃管逐渐向右倾斜时,管底的橡皮膜凸起程度将[
]
A.不变化.
B.有所加强
.
C.有所减弱.
D.无法判断.
四:疑惑记录
【课后作业】
1.如图所示,底面积相同的甲、乙两容器,装有质量相同的不同液体,则它们对容器底部压强的大小关系正确的是
(
)
A、>
B、<
C、=
D、条件不足,无法判断
2.如右图所示,在液体h深处水平放一个平面,面积为S,液体的密度是,利用压强公式就能求出该处的压强,若减小所选平面的面积S,该处液体压强将如何变化
(
)
增大
B、减小
C、不变
D、无法判断
3.如图所示,容器中盛满水,那么容器壁AB所受水的压强是
(
)
A、0
B、
C、
D、
4.
如图:一密封的圆台形容器,上面小下面大,内装一定质量的水,若把它倒置,则水对容器底的作用情况是
(
)
A.压强减小,压力增大
B.压强减小,压力减小
C.压强增大,压力增大
D.压强增大,压力减小
5.
如右图所示,水面和油平齐,ρ水>ρ油,则阀门打开后,
液体流动情况是(
)
A.水向油流动
B.不会流动
C.油向水流动
D.都有可能
6.如图是学校常用的一种饮水桶,其底面积约为0.06,当桶中装0.3深的水时(g=10N/kg,=),求:
(1)水桶底面受到的压强是多大?
(2)水桶底面受到的压力约是多少?
7.将质量为10千克的酒精倒入底面积为的容器中,酒精深1分米,则酒精对容器底的压强和压力分别为多大?(g=10N/kg,=)
8.如右图所示容器中装入某种液体,液体对容器底的压强为帕,则:该液体密度是多大?容器底受到的压力是多大?(g=10N/kg)
9.2008年5月12日14时28分波川大地震是中华人民共和国成立以来遭受的一次重大灾难,目前举国上下,众志成城,抗震救灾。地震形成了三十多处堰塞湖,严重威胁着下游群众的生命安全,水文工作者正在昼夜监测这些堰塞湖水位。某堰塞湖水位已达到64m,假设湖堤底部能承受的最大压强是,那么水面最多还能上升几米?(g取10N/kg)
10.一平底玻璃杯放在水平桌面上,内装150g的水,杯子与桌面的接触面积是,如下图所示.求:(1)水对杯底的压强;
(2)若桌面所受玻璃杯的压强是,求玻璃杯的质量.(g=10N/Kg)
只有当容器是规则形状的柱形容器时,液体对容器底部的压力才与容器内液体的重力相等。
甲
乙
h1
h2
A
B
0.3m