1115060011760200液体的压强设计
一、教学目标
1.知道液体对容器底和容器壁及液体内部都有压强
2.掌握液体压强的计算公式,并知道液体压强和深度、密度有关
3.可以根据公式比较液体压强大小
4.了解液体压强和液体重力关系
5.了解连通器的原理
二、教学重点
1.知道液体压强的特点
2.液体压强计算公式的应用
3.可以根据公式比较液体压强大小
三、教学难点
1.对p=ρgh的理解及深度理解
2.液体对底部压力和液体重力的关系
四、教具
液体压强演示仪、U型管压强计等。
五、教学教程设计
(一)导入新课
课前预习:课本第33到36页。
引入:先看1个照片思考三个问题。
潜水员潜水为什么要穿潜水服?潜水服造价高昂,为什么只能潜到水下660米?
如果想知道答案,想知道更加专业的答案就要认真听课。
(二)液体压强的特点
1.感受液体压强
引入:固体由于受到重力的作用,会对支撑它的物体有压力,我们把单位面积上所受到的压力称为压强。问:液体受不受重力?(受) 那么液体对支撑它的容器底部是否有压力有压强?对烧杯壁是否有压力有压强?(向学生出示一个装水的烧杯)
演示实验一:
(1)液体对容器底部有压强
现象:倒水前试管瓶底橡皮膜是平的,倒水后橡皮膜向下凸出。
结论:液体由于受重力作用,对容器底部有压强。
(2)液体对容器侧壁有压强
现象:倒水前侧壁橡皮膜是平的,倒水后侧壁橡皮膜向外凸出。
分析:如果把杯子撤掉,由于水有流动性,水就会散开,说明杯子阻碍了水的流动,从而可以看出水因具有流动性而对杯壁也有压强,这点和固体不同。
结论:液体由于具有流动性,对容器侧壁有压强。
演示实验二:向容器中加入更多的水会有什么样的现象?(侧壁和底部橡皮膜向外凸出越明显)说明什么问题?(说明液柱越高对底部和侧壁的压强越大)。
问:液体对容器底和容器壁都有压强,那么液体内部有没有压强呢?
2.探究液体内部的压强
(1)实验器材:水槽、U形管压强计、水、盐水、刻度尺等;
(2)教师出示U形管压强计,简单解释其结构、原理及使用方法。
A、用手指轻轻按U型管金属盒口的橡皮膜,观察U型管有什么样的现象?说明什么问题?
B、按橡皮膜的手指稍微加点力,观察U型管有什么样的现象?说明什么问题?
结论:橡皮膜受到的压强越大,U型管液面的高度差越大。
(3)当把压强计连着的扎有橡皮膜的金属盒放入水中时,有U型管中观察到什么现象?(U型管液面的高度差)出现这个高度差说明什么问题?
结论:液体内部有压强。
(4)把橡皮膜朝向不同的方向,U型管两管液面还有没有高度差?又说明什么问题?
结论:液体内部各个方向都有压强。
(5)将橡皮膜保持在同一深度,朝着不同的方向,这个高度差是否相等?说明什么问题?
结论:在同一深度,液体内部向各个方向压强相等。
(6)当橡皮膜处于不同深度时候,U型管内液面高度差有什么不同?又说明什么问题?
结论:液体压强随深度增加而增大。
(7)用水和盐水做实验的U型管两管液面的高度差,在同一深度为什么盐水比水大?又说明了什么问题?
结论:液体密度越大,压强越大。
综合得出结论:(1)液体内部朝各个方向都有压强;(2)在同一深度,各方向压强相等;(3)深度增大,液体压强越大;(4)液体的压强还与液体的密度有关,在深度相同时,液体密度越大,压强越大。
强调:液体的压强只与深度及密度有关。
(三)液体压强的大小
思考步骤:
1.这个液柱的体积是多大?
V=Sh
2.这个液柱的质量是多大?
m = Vρ=ρSh
3.这个液柱多重?对平面的压力是多少?
F=G=mg=ρgSh
4.平面受到的压强是多少?
p==ρgh
强调的知识点
(1)单位:
p ---- 压强 ---- 帕斯卡(Pa)
ρ ---- 密度 ---- 千克立方米(Kg/m3)
g ---- 重力加速常量 ---- 10N/Kg
h ---- 深度 ---- 米(m)
(2)从公式可知液体的压强只与深度及液体的密度有关,与液体的质量、重力、液体体积,形状无关;
(3)此公式只适合于液体和规则的柱体(固体)对水平面的压强,而p=是压强的定义式,适合于所有的压强计算。
对深度的理解:
(1)深度:是指自由液面到计算压强的那个平面之间的竖直距离,即深度是由上往下量的;
(2)高度:是指从物体底部竖直向上量得的距离,即高度是由下往上量的;
(3)长度:是指物体两端间的距离。
回答下列问题:
情景1:带鱼为什么身体是偏平状的?
答:带鱼生活在深海,由于深度较大,所以带鱼所受到的压强较大,所以带鱼身体是偏平状的。因为带鱼只有在深海才能生活,所以市场上并没有人工养殖的带鱼,所以相对来说带鱼是比较天然的食物,多吃带鱼好。
情景2:潜水员下潜不同的深度为什么要使用不同的潜水服 ?
答:由公式p=ρgh可知,深度越大,压强越大,所以潜水员下潜到不同深度受到的压强不同,所以要使用不同的潜水服。
情景3:为什么水坝总是上窄下宽?
答: 由于拦海大坝内水越深,压强越大,越往下部的坝体需要承受的压强越大,这样做成下宽的形状可以承受更大的液体压强。
例题:
1,潜水员潜入水下10米,求:潜水员受到水的压强是多大?
2,一个铝块在水下50cm米处,它受到水的压强是多少大?
3,某液体液面下0.1米处液体压强是784Pa,求:⑴该液体的密度是多少?
⑵ 0.5米深处液体压强是多少?
利用公式 p=ρgh 以及推导公示计算的时候,密度单位必须用kg/m3,深度的单位要用m。
六、板书设计
§9.2液体的压强
一、产生原因
由于液体受重力并且具有流动性,对容器底和侧壁有压强
二、液体压强特点
1.液体内部朝各个方向都有压强;
2.在同一深度,各方向压强相等;
3.深度增大,液体压强越大;
4.液体的压强还与液体的密度有关,在深度相同时,液体密度越大,压强越大
三、液体压强大小: p=ρgh
强调:
(1)单位:
p ---- 压强 ---- 帕斯卡(Pa)
ρ ---- 密度 ---- 千克立方米(Kg/m3)
g ---- 重力加速常量 ---- 10N/Kg
h ---- 深度 ---- 米(m)
(2)液体的压强只与深度及液体的密度有关,与液体的质量、重力、液体体积,形状无关;