《液体的压强》

液体的压强 相信大家能做到 1 了解液体内部存在压强及液体内部压强的方向 2 了解液体压强的大小跟什么因素有关3 掌握液体压强公式及其应用4 认识液体压强的实际应用 连通器 了解日常生活中形形色色的连通器 温故知新 1 什么是压力 压力的作用效果是什么 2 压强是表示什么的物理量 如何定义 某水库大坝的侧面图 深海鱼类 浅海潜水服 深海潜水服 大坝的横截面为什么均为上窄下宽 呈梯形状 为什么深海鱼类被捕捞上岸后会死亡 为什么潜水员穿的深海潜水服比浅海潜水服要厚重一些 疑问 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 容器底 的压强 因为液体受到重力作用 2 现象表明 液体对容器侧壁有压强 一 液体压强的规律 因为液体具有流动性 结论 由于液体受重力的作用 所以液体对容器底有压强 由于液体具有流动性 所以液体对容器侧壁也有压强 提出问题 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 探究液体的压强与哪些因素有关的实验 提出问题 影响液体内部压强的因素有哪些呢 猜想与假设 制定计划 设计实验 进行实验 收集数据 分析数据 总结结论 方向 深度 密度 二 实验探究 影响液体内部压强大小因素 用控制变量法 研究液体压强的主要仪器 认识研究液体压强的仪器 U形管压强计 U形管压强计 大烧杯 水 刻度尺 盐水 容器等 U形管压强计介绍 U形管压强计是专门用来研究液体压强的仪器 如图 将U形管压强计的金属盒放入水中一定深度 根据U形管两边水面的高度差 就可以知道液体的压强差 探究实验1 研究在水下不同深度处液体压强的特点 实验步骤 把金属盒固定在水下不同深度 不改变橡皮膜的朝向 分别记录橡皮在水下不同深度时U形管中液面的高度差 同种液体的压强随深度的增加而增大 液体的压强与深度的关系 液体内部向各个方向都有压强 同一深度 液体向各个方向的压强相等 液体的压强与方向的关系 探究实验2 实验表格 探究实验3 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 液体的压强与液体密度的关系 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 实验表格 总结 液体内部向各个方向都有压强 在同一深度 各方向压强 深度增大 液体的压强 液体的压强还有与液体的密度有关 在深度相同时 液体密度越大 压强 相等 增大 越大 思考 测试容器形状或底面积不同 但深度相同的液体的压强会怎样 测试底面积不同 但深度相同的水的压强 结论 同种液体的压强与容器底面积无关 例题1 在研究液体压强的实验中 将压强计的金属盒放在水中 下列做法能够使图中压强计的U管两边的液面高度差减小的是 A 将压强度的金属盒向下移动一段距离B 将压强计的金属盒换成面积大一些的 但仍放在原深处C 将压强计的金属盒在原处转动180 D 将压强计的金属盒改放在同样深度的酒精中 D 例题2 某小组同学用U形管压强计研究甲 乙两种液体内部的压强规律 记录数据如下 甲 乙 甲 乙 1 比较1与4 2与5 3与6的实验序号 可得出 2 比较1 2 3的实验序号 可得出 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 为什么潜水员穿的深海潜水服比浅海潜水服要厚重一些 液体压强随深度的增加而增大 故深海潜水服要比浅海潜水要更耐压 更厚重些 二 如何计算液体内部的压强 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 水柱的质量为m v 水柱对其底面积的压力为F mg vg sh g 水柱对其底面积的压强为P F s shg s gh 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 液体公式的理解和应用 P 液体在任一深度的压强 Pa 液体的密度 Kg m3 g 常数9 8N kgh 深度液体内部某一位置到上面自由液面的竖直距离 m 适用于求液体的压强 液体内部的压强只和液体的深度和液体的密度有关 容器底部的深度是h1还是h2 h1 如何理解深度 当试管倾斜时 水在试管底部产生的压强比竖直时将 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 在以下各图中比较a b c各点的压强大小 Pb Pa Pc Pb Pa Pa Pb 例题3 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 液gh深 水gh深 1 0 103kg m3 10N kg 0 1m 1000PaF PS 1000Pa 10 4m2 1N 课堂练习 1 如图13 5所示 瓶中水从小孔A B处流出 说明液体对容器的有压强 从B孔射出的水喷得更急些 说明液体的压强随的增加而增大 2 如图13 6所示 容器中盛有一定量的水 静止放在斜面上 容器底部A B C三点的压强PA PB PC的大小关系是 侧壁 深度 PA PB PC 3 如图所示的试管内装有一定量的水 当试管竖直放置时 水对管底的压强为p1 当管倾斜放置时 水对管底的压强为p2 比较p1 p2的大小 则 A p1 p2B p1 p2C p1 p2D 条件不足 无法判断 A 4 某同学用压强计研究液体内部压强的特点时 将压强计的金属盒放入水中同一深度 并将金属盒朝向不同方向 实验结果如图所示 那么 该实验能得出的结论是 A 在水中深度越大 压强越大B 不同液体同一深度 压强不相等C 在水中同一深度 液体向各个方向的压强相等D 在水中同一深度 液体向各个方向的压强不相等 C 连通器的工作原理 二 液体压强的应用 连通器 定义 上端开口 下端连通的容器 叫做连通器 特点 连通器里的液体不流动时 各个容器里的液面高度总是相同的 连通器内液面相平的条件 证明 同种液体 液体静止 各部分直接与大气接触 p左 p右 液体静止 F左 F右 p左S p左S而S左 S右 p左 p右 gh左 gh右 h左 h右左右两管中的液面相平 从这三个图中 三个物体用途不同 但在结构上都是底部相通 上端开口的盛水装置 连通器的应用 过路涵洞 喷泉 连通器 连通器的应用 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