液体压强的计算全解

cl3zWANGJIE2011/8/11,.,1,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。（物体单位面积上受到的压力叫做压强。）,此时，F=G,3、密度的公式是什么？,cl3zWANGJIE2011/8/11,.,2,液体的压强计算,cl3zWANGJIE2011/8/11,.,3,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。,cl3zWANGJIE2011/8/11,.,4,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,cl3zWANGJIE2011/8/11,.,5,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,cl3zWANGJIE2011/8/11,.,6,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,cl3zWANGJIE2011/8/11,.,7,（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p成正比，p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,cl3zWANGJIE2011/8/11,.,8,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？图中的A点，它的深度是多少？,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。A点的深度是10cm。,cl3zWANGJIE2011/8/11,.,9,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,cl3zWANGJIE2011/8/11,.,10,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：,=1.0103kg/m39.8N/kg9.8m,=9.6104N/m2,=9.6104Pa,因为堵塞物受到水的压力为F=96N,而洞口处水的压强是p=9.6104Pa,则洞口的面积S,p,S=,F,=10-3m2,cl3zWANGJIE2011/8/11,.,11,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：,pgh=1.0103kg/m310N/kg7103m,=7107Pa,脚背受到的的压力为F=Ps=7107Pa1.310-2m2=9105N,一个成年人的质量为60kg，所受的重力是G=mg=60Kg10N/kg=6102N,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,=,9105N,6102N,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。,cl3zWANGJIE2011/8/11,.,12,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：,cl3zWANGJIE2011/8/11,.,13,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、与形状无关,cl3zWANGJIE2011/8/11,.,14,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。,cl3zWANGJIE2011/8/11,.,15,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。,cl3zWANGJIE2011/8/11,.,16,生活中的连通器,茶壶、U形存水弯管、自动喂水器,cl3zWANGJIE2011/8/11,.,17,锅炉水位计,cl3zWANGJIE2011/8/11,.,18,自来水供水系统,cl3zWANGJIE2011/8/11,.,19,喷泉的形成,cl3zWANGJIE2011/8/11,.,20,船闸,cl3zWANGJIE2011/8/11,.,21,cl3zWANGJIE2011/8/11,.,22,1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,hh,巩固提高,cl3zWANGJIE2011/8/11,.,23,3、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,cl3zWANGJIE2011/8/11,.,24,5、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,cl3zWANGJIE2011/8/11,.,25,7、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.PAPBPCD.以上都不对,A,图5-2-4,巩固提高,cl3zWANGJIE2011/8/11,.,26,8、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pApB，容器底部受到水的压力FAFB;桌面受到的压力FAFB;桌面受到的压强，pAPB。,巩固提高,cl3zWANGJIE2011/8/11,.,27,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)hA18cm8cm10cm0.1mPA水ghA1.0103kg/m39.8N/kg0.1m980Pa(2)水对容器底的压强：P水gh水1.0103kg/m39.8N/