液体压强
第七章 压强
学 习 目 标
1、知道什么是液体压强,液体压强产生的原因
2、知道液体内部压强的特点
3、学会利用控制变量法研究物理问题
带鱼生活在深海中,为什么我们在鱼市上却看不到活带鱼?
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为什么潜水艇要用厚钢板制成的?
放在水平桌面的木块对桌面产生压强,
那么装在杯里的水对杯底会不会产生压强?
水对杯壁会不会产生压强呢?
1648年,帕斯卡曾经做了一个著名的实验。在一个密闭的装满水的木桶的桶盖上,插入一根细长的管,并从楼房的阳台上向细管子里灌水,结果只用了几杯水,竟把木桶压裂了,桶里的水从裂缝中流了出来。为什么?
帕斯卡裂桶实验证明:
液体能产生压强
一、液体压强的特点
当倒入水时,橡皮膜向下凸出。
观察与思考
没有水时,橡皮膜平坦
液体有向下的压强
液体对侧壁有压强吗?
倒入水时,侧壁橡皮膜向外凸出
液体对侧壁
也有压强
没有水时,橡皮膜平坦
液体压强的大小 与深度有关
同种液体,深度越深压强越大
给你什么启示?
深度越大,水流射得越远。
(1)
现象表明:
液体对容器侧壁也有压强
(2)
现象表明:
液体对容器底有压强
总结:液体压强的规律
因为液体具有流动性
因为液体受到重力作用
想一想:
当你去游泳,水浸没胸部时, 水会使你感到胸闷, 这说明了什么?
说明:
水的内部也存在压强
测量液体内部压强的仪器——微小压强计
U型管
橡皮管
橡皮膜
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,两边高度差表示出压强的大小,压强越大,液面高度差越大
压强计原理
用压强计探究液体内部压强规律
特点:液体内部朝各个方向都有压强;
在同一深度,各方向压强相等.
实验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.
实验2:改变压强计探头在水中的深度,看看液体的压强跟深度有什么关系。
现象:
橡皮膜置于水中的深度越深,U型管高度差越大。
结论:
由甲、乙图可知液体压强与 有关;______越 ,压强越大。
深度
深度
大
比较甲和乙
实验3:将压强计的橡皮膜分别放进水中和盐水中,
压强计U型管的高度差不同
结论:在同一深度,密度越大,液体压强越大
总结液体内部压强规律
1液体内部向 都有压强;
2在同一深度,各方向压强 ,
3深度增大,液体的压强 ;
4液体的压强还有与液体的 有关,
深度相同时,液体密度越大,压强 。
相等
增大
越大
各个方向
密度
浅海潜水服
深海潜水服
浅海潜水服
深海潜水服
深海探测与载人航天是同量级难度。 8月26日,“蛟龙号”深海载人潜水器在南海取得3000米级海试成功,最大下潜深度达到3759米。这标志着我国成为继美、法、俄、日之后第五个掌握3500米以上大深度载人深潜技术的国家。今后我国还将挑战7000米的人类深潜的记录。
用厚钢板制成的潜水艇
潜水员在深浅不同的水域,为什么要使用不同的潜水服?
无器具潜水
氧气瓶
可潜至20米深处
抗压
潜水服
已潜至500米深处
(1980年)
海水的压强随深度而增大
疑问
为什么深海鱼类被捕捞上岸后会死亡?
因为海底的压强大,与鱼体内的压强基本持平,但捞出水面后由于外界压强减小,但鱼体内压强不变,体内压强大于体外,所以鱼会死.
堂亚·斯图特,世界上最好的女自由潜水者她能把 “无限潜水”的纪录提高到122米在潜水过程中,心跳会降至每分钟10次,他们的肺缩小到平常的1/6,她的肺压缩成橘子大小
你知道吗
p= = =
液柱的体积 V= 。
液柱的质量 m= = 。
液柱的重量 G = = 。
液柱对底面的压力 F = = 。
液柱对底面的压强:
(1)理论推导:
设想在液体中有一高度为 h,密度为ρ,截面为 S的液柱。则:
2. 液体压强的大小
Sh
ρV
ρSh
ρShg
mg
G
ρShg
F
S
ρShg
S
ρgh
h
S
ρ
p=ρ液gh
ρ液=
h=
gh
p
ρ液g
p
千克/米3
米
帕斯卡
(2)公式、单位:
液体压强与液体密度、深度有关,与液体横截面积无关。
液体压强公式、符号意义及单位:
P= ρ ɡ h
压强
液体密度
深度
重力与质量的比值
Pa
N/m2
Kg/m3
m
9.8N/Kg
(3)注意:如何理解深度
p=ρgh 中的 h 是指液体的深度,即所求液体压强液面到自由液面的高度。
h
区分深度和高度
深度:液体内一点到上面
自由液面的竖直距离。
高度:液体内一点到下面容器底的竖直距离。
A点的深度和高度分别是多少?
h1和h2哪个是图中红点处液体的深度?
深度:该点到自由液面的垂直距离。
h1
1.如图所示,将竖直放置的试管倾斜,那么随着试管的倾斜,试管中的液体 对底面的压强将( )
A.增大 B.减小
C.不变 D.无法确定
B
2.如图所示,在两支相同的试管内,装有质量相等的不同液体 ,a管竖直放置,b管倾斜放置,此时两管内液面处于同一水平位置,则管底受到液体的压强 关系是( )
A.压强一样大 B. a管底压强大
C. b管底压强大 D.无法判断
B
酒瓶对桌面的压强:
酒对瓶底的压强:
变大
不变
酒瓶对桌面的压强:
酒对瓶底的压强:
变大
变大
例题
如图所示,有甲、乙两桶煤油,底面积S乙=9S甲。哪桶煤油对底面的压强大些?哪桶对底面的压力大些?取g=10N/kg.
解:煤油柱对底面产生的压强只跟深度有关系,跟底面面积没有关系,图中甲、乙两个煤油柱的高度相同,所以对底面产生的压强也相同。
P甲=ρ煤gh=
因为h乙=h甲,所以P乙=P甲=1600Pa.
F甲=P甲S甲 ,F乙=P乙S乙 ,
两个煤油柱对底面的压强相等,都是1600Pa, 乙桶的底面受到的压力大。
0.8×103kg/m3×10N/kg×0.2m=1600Pa
因为S甲 试一试,相信你能行!
刀
小
试
牛
1.潜到海面下50m的潜水员,受到的海水压强是多大? ρ海水=1.03×103kg/m3
解:p=ρ海水gh
=1.03×103kg/m3×9.8N/kg×50m
=5.047×105Pa
答:受到海水的压强是5.047×105Pa
2.某水库大坝距库底147m,当水深为130m时,坝底部受到水的压强是多大?
反馈练习
解:p=ρ水gh
=103kg/m3×9.8N/kg×130m
=1.274×106Pa
答:坝底部受到水的压强是1.274×106Pa
工程师们为什么要把拦河坝设计成下宽上窄的形状?
想想议议
为什么水坝是上窄下宽的?
因为液体的压强随深度的增加而增大,所以越往下越要做得厚实一点
将三支大小不同的玻璃管的两端烧熔封闭,用帆布包紧后装进铜管里,铜管的上端开有小孔可以让水进入,再把这根铜管沉到5000米的深海。当他把铜管提上来时,不禁惊呆了:帆布里的玻璃全变成雪花状的玻璃粉!
回顾
8.5
朝下
9
盐水
6
8.2
朝上
9
水
5
5.4
朝上
6
水
4
2.6
侧面
3
水
3
2.6
朝下
3
水
2
2.6
朝上
3
水
1
U型管液面高度差(厘米)
探头
方向
深度
厘米
所用液体
实验
次数
右表是某同学研究液体压强的部分实验数据记录:
①比较第1、2、3次实验可得:___
____________
②比较第1、4、5次实验可得:___
___________
③比较第5、6次实验可得:______
____________
同种液体
同一深度,朝各个方向的压强相等
同种液体
压强随着深度的增加而增大
不同液体,同一
深度,密度大的液体压强大
液体压强
产生原因:
受重力影响并具有流动性
特点
1.对容器底部和侧壁都有压强
2.液体内部向各个方向都有压强
4.在同一深度,液体向各个方向的压强相等
3.液体的压强随深度的增加而增大
大小
1.只由液体密度与深度决定
测量仪器:
压强计
5.在同一深度,液体的密度越大,压强越大
2.液体压强公式: P =ρgh