(共62张PPT)
物体所受的压力与受力面积之比叫作压强。
3.公式:
压强是表示压力的作用效果的物理量。
压强=
压力
受力面积
P
=
F
S
受力面积
压力
压强
1.压强:
2.物理意义:
温故知新
2.单位:
P=
F
S
m2
N(牛)
Pa(帕)
1Pa(帕斯卡)=
1
N/m2。
100Pa=
100
N/m2,
一张报纸平放时对桌面的压强大约为_0.5__Pa;成年人站立时对地面压强接近104Pa。
知识回顾
某水库大坝的侧面图
深海鱼类
200m橡胶潜水服
600m抗压潜水服
潜水员为
什么要使
用不同的
潜水服?
浅水潜水
1.大坝的横截面为什么均为上窄下宽,呈梯形状?
2.为什么深海鱼类被捕捞上岸后会死亡?
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?
9.2
液体的压强
人教版八年级物理
下册
1、通过实验记住液体压强的规律。
2、学会用压强计测量压强,会推理并记住液体压强的公式。
3、会用液体压强的规律解释生活中的现象。
4、知道什么叫连通器,知道船闸的工作原理。
学习目标
自主研学
阅读教材9.2
液体的压强部分,理解教材内容,初步归纳出本节课的知识点,在教材中标注出来。
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(容器底
)的压强
因为液体受到重力作用
目标导学一:液体压强的特点
(2)
现象表明:
液体对容器侧壁有压
强
因为液体具有流动性
液体对侧壁有压强吗?
倒入水时,水从侧壁的小孔喷出。
液体对侧壁也有压强
液体有向上的压强吗?
当橡皮膜朝下时,右边液面有高度差。
液体有向上的压强
液体内部存在压强的原因
液体受到重力的作用,并且具有流动性,所以液体内向各个方向都有压强。
小结
思考与讨论:
液体对容器底和容器侧壁都有压强,它的大小与哪些因素有关呢?液体压强的特点又是怎样的呢?
研究液体压强
的主要仪器:
压强计
研究液体内部的压强的特点
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形管的两侧液面就会产生高度差。
探头
实验器材:微小压强计
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。
同种液体内部同一深度,向各个方向的压强都相等。
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。
同种液体内部压强,深度越深,压强越大。
h:
研究点到自由液面的竖直距离。
研究液体内部压强大小与液体密度的关系。
实验步骤:保持金属盒在液体中的深度不变,把金属盒分别放入三种液体(盐水、水和酒精)中,记录U形管高度差,改变深度在做两次。
实验表格:
深度(cm)
橡皮膜朝向
高度差(cm)
盐水
水
酒精
3
朝上
6
朝侧面
9
朝下
液体压强与密度有关吗?
甲液体:水
乙液体:盐水
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
分析实验数据得出结论:
液体内部存在压强。
在液体内部的同一深度处,向各个方向的压强都相等。
深度越深,压强越大。
液体内部压强的大小还跟液体的密度有关,在
深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
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。
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。
设想在一玻璃容器内的
水中有一深为h,截面
为s的水柱,试计算这
段水柱产生的压强,
即为水深为h处的压强.
水柱的体积为v=sh
水的密度为ρ
水柱的质量为m=vρ
水柱对其底面积的压力为F=mg=ρvg=shρg
水柱对其底面积的压强为
P=F/s=ρshg/s=ρgh
由公式可知:水的压强
只与水的深度和密度有关
(若是其他液体,
其密度则不同)
S
h
公式推导
目标导学二:液体压强的大小
因此,液面下深度为h处液体的压强为
ρ
S
h
目标导学二:液体压强的大小
p——液体在任一深度的压强,单位是帕;
——液体的密度,单位是㎏/m3;
g——常数
N/kg
h——深度
指从自由液面到液体内部某一位置的竖直距离
,不是高度,单位是m。
液体内部某一深度处的压强只跟液体的密度和深度有关;跟受力面积、质量、重力、体积等因素均无关。
注意
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?
7m
A.
27m
24m
液体压强公式的理解
1.液体压强公式p=ρgh。h指液体内部某点到自由液面的竖直距离,不是到容器底的距离。
2.由p=ρgh知:液体压强大小只与液体的密度和深度有关,与容器的形状、粗细及液体的体积、质量等均无关。
3.公式
适用于计算固体、液体、气体的压强,而公式p=ρgh只适用于计算静止液体产生的压强大小和柱状物体产生的压强大小。
【例题】如图所示,重6
N、底面积为0.01
m2的圆柱形容器放置在水平桌面上,内装20
cm深的水,则水的质量为
kg;水对容器底的压强和压力分别为
Pa和
N;水平桌面受到的压力和压强分别为
N和
Pa。(水的密度为
1×103
kg/m3,g取10
N/kg)?
点拨
在解答有关压强计算问题时,应先分清楚是固体压强还是液体压强,是先求压力还是先求压强。
(1)求液体对容器底的压强和压力
利用p=ρgh求压强→利用F=pS求压力
(2)求容器对支持面的压力和压强
利用F=G总求压力→利用
求压强
解析
水的质量为
m水=ρ水V=ρ水Sh=1.0×103
kg/m3×0.01
m2×0.2
m=2
kg。
水对容器底的压强为
p=ρ水gh=1.0×103
kg/m3×10
N/kg×0.2
m=2×103
Pa。
水对容器底的压力为
F=pS=2×103
Pa×0.01
m2=20
N。
水平桌面受到的压力为
F'=G水+G容=m水g+G容=2
kg×10
N/kg+6
N=26
N。
水平桌面受到的压强为
答案
2 2×103 20 26 2.6×103
例.如图3所示,试管中装一些水,当试管倾斜时,水在试管底部产生的压强比竖直时将:
A.变大
B.变小
C.不变
D.无法比较
h
h
H
P1
=
ρgh
p2=ρgH
>
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是很大了,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。
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!
解释生活中的现象
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?
解释生活中的现象
带鱼生活在深海中。为什么我们在鱼市上看不到活带鱼?
2.连通器的特点: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。
1.上端开口、下端连通的容器叫做连通器。
目标导学三:连通器
假设容器底部有一竖直膜片,分析图中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。
p2
p1
h2
h1
为什么连通器内的液面总是相平的?
连通器内液面相平的条件:
证明:
液体静止,设想U形管下部正中
有一小液片AB,且F左=F右,又因
为S左=S右,由P=F/S可知p左=p右,
即ρgh左=ρgh右,所以h左=h右,
左右两管中的液面相平。
同种液体,液体静止,
各部分直接与大气接触
p左
p右
特点:
连通器里如果只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器的液体总保持相平
连通器的应用
水位计
锅炉水位计
水位计
自动喂水器
三峡船闸--世界上最大的连通器
三峡大坝
货轮驶出船闸
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。
自来水供水系统
拓展知识
血压是血液在血管内流动时,
作用于血管壁上的压强。
血压
血压的测量
收缩压和舒张压
心脏收缩时,动脉血压所达到的最高数值叫做收缩压。
心脏舒张时,动脉血压所达到的最低数值叫做舒张压。
人体正常血压
收缩压12~18.7千帕
舒张压8~12千帕
高血压:
舒张压大于12千帕
低血压:
收缩压小于12千帕
连通器与液体压强的应用
定义
特点
茶壶、排水管的U形“反水弯”、锅炉水位计、船闸等。
连通器里装同种液体且不流动时,连通器各部分中的液面总是相平的。
上端开口、下端连通的容器叫做连通器
应用
知识小结
1.如图所示的四个容器,不是连通器的是(
)
检测目标
D
2.关于液体压强,下列说法中正确的是(
)
A.在同一深度,液体向上的压强大于向下的压强
B.在同种液体中,越深的地方液体的压强越大
C.液体对容器底的压强小于对容器侧壁的压强
D.液体具有流动性,所以液体内部向上的压强为零
B
检测目标
3.有关连通器,以下说法正确的是(
)
A.相连通的装有液体的容器中,液面总是相平的
B.连通器里的液体不流动时液面总是相平的
C.连通器里只有一种液体且不流动时,液面相平
D.连通器中,液面高低与容器的形状有关
C
检测目标
4.如图所示,A、B、C三个容器中分别装有盐水、清水和酒精,三个容器中液面相平,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=pB=pC
D.无法确定
A
检测目标
5.如图所示,水平面上有甲、乙两圆柱形容器,其底面直径之比为1∶2,内装同种液体,深度相同,那么液体对容器底面的压强之比和压力之比分别为(
)
A.1∶2
1∶2
B.1∶1
1∶4
C.1∶4
1∶4
D.1∶2
1∶4
C
检测目标
6.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
检测目标
课堂总结
同学们,本节课你收获了什么?
课后作业
1.整理本节知识点
2.选做题:
同步检测题