液体压强的计算ppt课件.ppt

温故而知新 1 什么是压力和压强 G O FN F 2 压强的公式是什么 如图 垂直作用在物体表面的力叫压力 物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强 此时 F G 3 密度的公式是什么 1 液体的压强计算 2 自主学习 读课本 明确本节课的学习任务 完成自主学习问题 1 知道液体压强的计算公式 并能进行简单的计算 2 能结合液体压强的特点 利用压强公式P F S推导出液体压强的公式P gh 3 了解与液体压强相关的应用实例 知道连通器的原理及其应用 3 h 如左图所示 盛有水的容器中 设想水中有一深为h 横截面积为S的水柱 计算这段水柱对底面产生的压强 就能得到水深度为h处的压强 分析 科学方法 模型法 如何计算液体内部的压强 水柱的体积为V Sh 水柱的质量为m V 水柱对底面的压力为 Vg Shg 水柱对其底面的压强为 p F S Shg S gh F G mg 结论 液体内部压强的公式是p gh S 4 液体压强公式及导出公式 h1和h2哪个是试管底液体的深度 p gh 密度 kg m3 h 深度 m g 9 8N kg 高度 深度 高度 是指容器底部到研究点的的竖直距离 深度 是指液体中某点到自由液面的竖直距离 h1 5 h1和h2哪个是图中红点处液体的深度 深度 该点到液体表面的竖直距离 h1 理解深度h 6 1 对同种液体 P与深度h成正比 h增大 P增大 理解公式的物理意义 3 公式中不包含面积S 所以压强P的大小跟所取的受力面积大小没有关系 2 对不同液体 深度一定时 P与液体密度 成正比 大的P大 计算固体对固体的压强 计算液体内部的压强 不管哪个公式 单位都要换算成国际制单位 公式的选择 7 合作交流 1 如果要知道液面下h深处的压强数值 应如何推导出计算公式 2 用液体压强公式计算时 h的物理意义是什么 设想水中有一高度为h 横截面积为s的水柱 其上表面与水面相平 计算这段水柱产生的压强 就能得到水深为h处的压强 水柱对其底面积的压力为F mg Vg Shg水柱对其底面积的压强为P F S gh由此可见 液体内部压强的大小与液体密度和深度有关 液体的深度h是指从液体中某点到自由液面的竖直距离 8 例1 桶内装有1 6m深的酒精 在距桶底0 1m处有一个小孔 用塞子塞上 求酒精对塞子的压强 如果桶底面积是0 25m2 求酒精对桶底的压力 已知 对塞口压强P对桶底压力F 解 答 酒精对塞子的压强是11760Pa 酒精对桶底的压力是3136N 求 9 例2 一艘轮船的船底被撞了一个洞 若洞口距水面深度是9 8m 则洞口处水的压强是多大 若用来堵洞的堵塞物受到水的压力为96N 则洞口的面积约是多少 解 1 0 103kg m3 9 8N kg 9 8m 9 6 104N m2 9 6 104Pa 因为堵塞物受到水的压力为F 96N 而洞口处水的压强是p 9 6 104Pa 则洞口的面积S p S F 10 3m2 10 例3 有人说 设想你在7Km深的蛟龙号潜水器中把一只脚伸到外面的水里 海水对你脚背压力的大小相当1500个人所受的重力 海水压力真有这么大吗 请通过估算加以说明 解 p gh 1 0 103kg m3 10N kg 7 103m 7 107Pa 脚背受到的的压力为F Ps 7 107Pa 1 3 10 2m2 9 105N 一个成年人的质量为60kg 所受的重力是G mg 60Kg 10N kg 6 102N 假设脚背所受压力的大小相当于n个成年人所受的重力 则 G n F 1500 9 105N 6 102N 估算结果表明 在深7千米的海底 水对脚背的压力确实相当于1500个人所受的重力 11 思考 下列物体具有什么相同特点 液体压强的应用 连通器 1 定义 上端开口 下端连通的容器 连通器里的液体不流动时 各容器中液面高度总是相同的 2 特点 12 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 gh左 gh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 你要注意呦 共性 1 底部互相连通2 玻璃管都开口3 形状无关 13 假设容器底部有一竖直膜片 分析下图中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 14 合作交流 1 观察日常生活中的茶壶1 它的结构有什么特点 2 在茶壶盖上为什么要留有一个小孔 3 倒水时 茶壶的壶嘴与壶身的水位高度有什么变化 2 连通器内装有同种液体 液体不流动时为什么各容器中液面保持相平 壶嘴和壶身是连为一体 上部开口 底部连通的 壶嘴本身是开口的 壶身通过盖上的小孔也与外界连通 保持壶嘴和壶身都与空气直接接触 倒水时 壶嘴向下倾斜 壶内的水位高于壶嘴的水位 水从壶嘴流出 直到壶嘴中的水位与壶内水位相平为止 根据液体压强的特点 只有两侧液柱高度相等时 AB两侧受到的压强才相等 因此连通器里的同种液体不流动时液面保持相平 15 生活中的连通器 茶壶 U形存水弯管 自动喂水器 16 锅炉水位计 17 自来水供水系统 18 喷泉的形成 19 船闸 20 21 1 如图所示 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 2 如图 两管中盛有同种液体 这两个试管底部受到的压强相比较 C h A 甲大B 乙大C 一样大D 无法比较 h甲 h乙 h h h 巩固提高 22 3 如图所示 两支试管盛着质量相同的不同种液体 深度相同 请问管底受到的压强P甲 P乙大小关系 甲乙 m甲 m乙 V甲 V乙 甲 乙 P甲 P乙 又 h甲 h乙 h 解 4 一端蒙橡皮膜的玻璃筒 插入水中 如图2所示 在逐渐下插的过程中 橡皮膜将 A 逐渐下凸B 逐渐上凸C 保持不变D 不好判断 B 2 巩固提高 23 5 杯内装满水 若将手浸入水中 则水对杯底的压强 A 变大B 变小C 不变D 无法判断 C 6 一只可乐瓶 其侧壁有a b两个小孔用塞子塞住 瓶内盛有一定质量的酒精 如图 把可乐放入水中 当瓶内 外液面相平时 拔出a b两个小孔上的塞子 则 A a b两个小孔均有水流入B a b两个小孔均有酒精流出C 酒精从a小孔流出 水从b小孔流入D 水从a小孔流入 酒精从b小孔流出 A 巩固提高 24 7 如图5 2 4所示 A B C不在同一水平面上 则它们的压强关系正确的是 A PA最大B PC最大C PA PB PCD 以上都不对 A 图5 2 4 巩固提高 25 8 有一容器 如图 底部受到液体压强为P1 如把它倒放 底部受到液体压强为P2 则P1P2 填 9 如图所示 两个质量和形状都相同的容器AB中装满水 放置在水平桌面上 则容器底部受到水的压强pA pB 容器底部受到水的压力FA FB 桌面受到的压力FA FB 桌面受到的压强 pA PB 巩固提高 26 求 1 离容器底8cm处有一个A点 A点处受到水的压强 2 水对容器底的压力和压强 3 容器对桌面的压力和压强 解 1 hA 18cm 8cm 10cm 0 1mPA 水ghA 1 0 103kg m3 9 8N kg 0 1m 980Pa 2 水对容器底的压强 P 水gh水 1 0 103kg m3 9 8N kg 0 18m 1764Pa水对容器底的压力F P水 S容 1764Pa 50 10 4m2 8 82N 3 容器对桌面的压力F G水 G容 由于容器质量忽略