2019年八年级物理全册 第八章 压强 8.2 科学探究：液体的压强 8.2.1 科学探究液体的压强导学课件 沪科版.ppt

第二节科学探究:液体的压强第一课时科学探究:液体的压强,【新课导思】“蛟龙号”载人潜水器在西太平洋的马里亚纳海沟海试成功到达7020米海底,创造了作业类载人潜水器新的世界纪录。载人潜水器的下潜深度越大对潜水器的技术要求越高,这是为什么呢?,【目标导学】1.知道液体压强的特点。2.知道液体压强的产生原因。3.知道液体压强公式。4.会利用液体压强公式进行简单的计算。,【自主预习】1.液体压强的特点:(1)液体内部向_都有压强。(2)同种液体,在同一深度,液体向各个方向的压强大小_。(3)同种液体产生的压强随_的增加而增大。(4)同一深度,_越大,液体压强越大。,各个方向,相等,液体深度,液体密度,2.液体压强计算公式:_。,p=gh,知识点一科学探究:液体压强1.认识U形管压强计:,(1)如图,用手按压U形管压强计的橡皮膜,在橡皮膜上产生压强,两管水面出现_,压强越大,两管水面出现_越大。(2)把金属盒放入水中,两管水面出现高度差,说明液体内部有_。高度差越大说明液体内部压强越_,根据U形管压强计的两管水面的_来比较液体内部的压强。参考答案:(1)高度差高度差(2)压强大高度差,2.探究实验:(1)猜想:液体内部压强大小可能与_因素有关呢?参考答案:深度、方向、液体密度,(2)设计实验与制订计划:探究液体压强与液体深度的关系:选用_液体,改变_,观察并测出U形管中两端液面的高度差。参考答案:相同深度,探究液体压强与方向的关系:控制液体的_相同,改变橡皮膜的_,观察并测出U形管中两端液面的高度差。参考答案:深度方向,探究液体压强与液体密度的关系:控制液体的_相同,改变_,观察并测出U形管中两端液面的高度差。参考答案:深度液体密度,(3)进行实验与收集证据:根据以上思路,按照下面表格设计的实验顺序进行实验,并把测得的实验数据填入表格内。,(4)分析与论证:比较第1、2、3次的实验数据,可以得到的结论是_。提示:由表中数据可知,金属盒的深度不同,液体的密度相同,深度越大压强计两管中高度差越大,由此得出液体的压强与深度有关,同种液体产生的压强随液体深度的增加而增大。,参考答案:同种液体产生的压强随液体深度的增加而增大,比较第3、4、5次的实验数据,可以得到的结论是_。提示:由表中数据可知,金属盒的深度相同,液体的密度相同,橡皮膜的方向不同,压强计两管中高度差相同,由此得出同种液体,在同一深度液体向各个方向的压强大小相等。参考答案:同种液体,在同一深度液体向各个方向的压强大小相等,比较第5、6次的实验数据,可以得到的结论是_。提示:由表中数据可知,金属盒的深度相同,液体的密度不同,压强计两管中高度差不同,由此得出液体的压强与液体密度有关,同一深度,液体密度越大,液体压强越大。参考答案:同一深度,液体密度越大,液体压强越大,(5)交流讨论:使用前,U形管压强计两边管内液面不相平应如何调节?提示:如果使用前压强计两边管内液面高度不同,说明U形管左端液面上方的气体压强与大气压不相等;只要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就会相平。参考答案:取下软管,让U形管左端液面和大气相通。,使用时,U形管压强计两边管内液面不变化,如何进行调节?提示:若压强计的气密性不好,橡皮膜或与橡皮膜连接的软管出现漏气,软管中的气体和大气相通,等于大气压强,橡皮膜受到压强时,软管内的气体压强不会发生变化,U形管中的液面就不会出现高度差。参考答案:更换橡皮膜或重新连接和橡皮膜连接的软管。,液体压强与容器的形状有关系吗?如何设计实验来探究?提示:控制液体密度和液体深度不变,改变容器的形状,观察U形管两侧的液面高度差。,参考答案:取盛有水的长方体容器和正方体容器各一个,放在同一水平面上且水面深度相同,把U形管压强计分别放在这两个容器水中的同一深度,比较U形管两侧的液面高度差。如果高度差不变,说明液体压强与容器形状无关,如果高度差改变,说明液体压强与容器形状有关。,【示范题1】(大连中考)小明在探究“液体压强的大小与液体深度和液体密度的关系”实验中,所用的器材有:U形管压强计、烧杯、刻度尺,足量的酒精、水和盐水,已知酒精水盐水。,(1)如图1是U形管压强计。实验前,为了检查探头与U形管之间是否漏气,小明用手轻压探头的橡皮膜,同时观察U形管两侧液面_。(2)在探究“液体压强的大小与液体深度的关系”时,记录的部分实验信息如表:,请将表格中a、b、c三处空缺的信息补充完整:a、_;b、_;c、_。根据表中信息可得出的探究结论是_。(3)在探究“液体压强的大小与液体密度的关系”时,三次实验现象如图2所示。三个烧杯中的液面相平,U形管两侧液面的高度差相同,探头在液体中的深度不同。,小明根据三次实验现象,并结合(2)中的结论,得出了该探究结论。请你简要说明他分析实验信息得出该探究结论的过程_。,【精讲精析】本题考查探究液体压强的特点实验。(1)实验前先检查U形管压强计左右两液柱是否等高,然后用手轻轻按压橡皮膜,同时观察U形管两侧液面是否出现高度差。(2)根据液体压强的计算公式p=液gh,因为hahbhc,所以pah盐水,如果控制h水不变,减小h酒精和增大h盐水,使h酒精=h水=h盐水,根据(2)中的结论“液体密度一定,液体深度越大,液体压强越大”可知,此时探头在酒精、水、盐水三种液体中受到的压强,p盐水p水p酒精,故可以推出当深度相同时密度越大压强越大。,答案:(1)是否出现高度差(2)小中大液体密度一定,液体深度越大,液体压强越大(3)在密度不同的液体中,压强相同时,密度越大,液体深度越小,由此可推出:深度相同时,密度越大,压强越大,【备选例题】(2016遂宁中考)小聪学习了固体压强后,爱动脑筋的他想探究液体内部是否有压强,液体内部压强究竟有哪些特点,小聪进行了大胆猜想:猜想1:液体内部可能有压强猜想2:液体内部的压强大小可能与方向有关猜想3:液体内部的压强大小可能与液体深度有关,猜想4:液体内部的压强大小可能与液体的密度有关为了验证以上猜想是否正确,小聪在老师的帮助下找来了一些实验器材,设计并完成了实验探究。请你完成下列问题:,(1)实验前,要通过调试,使压强计U形管两边的液面_,小聪在调试时发现,用手指不论是轻压还是重压探头的橡皮膜时,U形管两边液面几乎没有变化,如图所示,说明该压强计_(选填“漏气”或“不漏气”)。,(2)为了验证猜想1,小聪把探头放入水中,再观察压强计U形管两边液面是否有_来判断探头处是否受到水的压强。(3)在验证其余猜想的过程中,小聪收集到如下表中的数据,根据表中的数据:,比较序号1、2、3、4的数据,可得出的结论是_。为了验证猜想3,小聪完成的实验操作应该是表中序号为_的实验。比较序号6、7两组数据,可得出液体的压强与液体_有关。(4)小聪在实验中主要用到的研究方法有转换法和_法。,【精讲精析】本题考查探究液体压强的特点。(1)实验前要正确安装压强计,调节好的压强计放在空气中时,橡皮膜不受液体的压强,因此U形管两边的液面应该相平;若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,就会有漏气现象,因此U形管两边液柱的高度差变化小。,(2)把压强计的金属盒浸入液体中,U形管两边出现高度差,说明液体内部有压强,因此小聪通过观察压强计U形管两边液面是否有高度差来判断探头处是否受到水的压强。(3)同种液体、深度相同,不同的是方向,液面差相等即压强相等,说明在同一深度,液体向各个方向的压强相等。,根据猜想3:液体内部的压强大小可能与液体深度有关,可知控制液体种类相同,深度不同,即小聪完成的实验操作应该是表中序号为1(或2、3)5、6的实验。比较序号6、7两组数据可知,液体种类不同,深度相同,液体的压强不同,由此可得:液体的压强与液体种类有关。,(4)由实验过程可知,小聪在实验中主要用到的研究方法有转换法和控制变量法。答案:(1)相平漏气(2)高度差(3)在同一深度,液体向各个方向的压强相等1(或2、3)、5、6种类(4)控制变量,【微点拨】(1)记住“3个关键点”:实验方法:控制变量法、转换法(U形管两管内液面高度差反映液体压强大小)。操作要点:实验前检查压强计的气密性,观察两管液柱是否等高,如果两管液柱不等高,则拔下金属盒重装。,影响因素:液体的深度和密度。(2)答题技巧:由数据分析得出结论时,必须是“一定(相同)时,越,压强越”,缺少条件不给分。由结论找数据时,探究因素是数据中唯一变化的量,其他量控制不变,依此找到相关数据。例如,液体的压强随深度增加,探究因素是深度,故只有深度变化,其他,量控制不变。液体的压强与液体的密度有关,只说“与密度有关”,漏“液体”,不得分。深度高度:深度指从液面到液体中某处的竖直距离,即深度是由上往下量的;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。,知识点二液体压强的计算1.结合图形分析液体在深度h处产生的压强公式的推导:,(1)底面积为S的平面受到的压力F=_。(2)底面积为S的平面受到的压强为p=_。(3)由此推出液体产生的压强公式_。提示:底面积为S的平面受到的压力与它正上方水的重力大小相等,F=G=gV=gSh。参考答案:(1)gSh(2)gh(3)p=gh,2.公式的使用:(1)适用范围:只适用于静止的液体。(2)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。(如图),(3)公式中各物理量的单位:-kg/m3,h-m,p-Pa。3.p=和p=gh的区别:(1)p=:适用于计算固体、液体、气体产生的压强。(2)p=gh:只适用于静止的液体。4.液体对容器面的压力:p=ghF=pS。,【示范题2】(云南中考改编)目前,世界上能够制造潜水深度6000米潜水器的国家仅有中国、美国、日本、法国和俄罗斯,我国研制的“蛟龙号”潜水器曾经载人深潜7062米,创造了世界同类作业型潜水器最大下潜深度记录,取海水=1.0103kg/m3,g取10N/kg,求:,(1)在7000m的深度,潜水器受到的海水压强为多少?(2)若“蛟龙号”上有一个50cm2的观察窗,在7000m深度时观察窗受到的海水压力为多大?【解题关键】(1)液体压强公式:p=gh。(2)压力计算公式:F=pS。,【精讲精析】(1)潜水器受到的海水压强为p=海水gh=1.0103kg/m310N/kg7000m=7107Pa。,(2)观察窗的面积S=50cm2=510-3m2,在7000m深度处的压强p=7107Pa,由p=可知,观察窗在7000m深度时,受到的海水压力为F=pS=7107Pa510-3m2=3.5105N。答案:(1)7107Pa(2)3.5105N,【教材图