滬科版第八章第二節(jié)《液體壓強》重慶市經(jīng)開育才中學王靜西南大學物理科學與技術學院

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重慶市經(jīng)開育才中學 王靜 物理科學與技術學院,,一．科學探究：液體的壓強,思考：,放在水平面上的固體，由于受到重力作用，對支承它的物體表面有壓強。液體也受到重力作用，液體沒有固定的形狀，能流動，盛在容器內(nèi)對容器底部、側壁和內(nèi)部有沒有壓強？如果有壓強，會有哪些特點呢？,,現(xiàn)象表明：,因為液體受到重力作用，所以，液體對容器底有壓強.且壓強隨深度的增加而增大。,現(xiàn)象表明：,因為液體具有流動性，對容器壁有壓力的作用,所以液體對容器壁有壓強.且壓強隨深度的增加而增大。,思考：液體對容器壁有壓強嗎？,1、因為液體受到重力作用和液體具有流動性，所以，液體對容器底有壓強.，液體對容器壁也有壓強.且壓強隨深度的增加而增大。,一．科學探究：液體的壓強,思考：液體內(nèi)部有壓強嗎？,將塑料口袋套在手上，放入水中，觀察到什么現(xiàn)象，手有什么感覺,由于液體受到重力作用和液體具有流動性液體內(nèi)部也有壓強。,認識研究液體壓強的儀器 ——U形管壓強計,壓強計,壓強計的原理：當探頭上的橡皮膜受到壓強時，Ｕ形管兩邊液面出現(xiàn)高度差，兩邊高度差表示出壓強的大小，壓強越大，液面高度差越大,觀察U形管液面的變化,現(xiàn)象： U形管液面出現(xiàn)高度差,結論：液體內(nèi)部有壓強,實驗論證,二、實驗：探究影響液體內(nèi)部壓強大小的因素。,1、研究液體壓強的實驗器材：,U形管壓強計，大燒杯，水，鹽水、容器,同種液體的壓強隨深度的增加而增大。,液體的壓強與深度的關系,液體內(nèi)部向各個方向都有壓強； 同一深度，液體向各個方向的壓強相等。,液體的壓強與方向的關系,同一深度，密度大的液體產(chǎn)生的壓強大。,液體的壓強與液體密度的關系,（1）液體對容器底和容器側壁都有壓強； （2）液體內(nèi)部向各個方向都有壓強，在同 一深度，液體向各個方向的壓強相等。 （3）液體的壓強隨深度增加而增大。 （4）不同液體的壓強還跟密度有關，同一深度，液體密度大的，液體壓強大。,2、液體壓強的規(guī)律：,為什么，水向各個方向流出,例題：已知甲乙兩個煤油柱，甲底面積為9cm2,高為20cm;乙底面積為1cm2,高為20cm,計算兩煤油柱對底面產(chǎn)生的壓力和壓強。,解：P甲=1600Pa P乙1600Pa F甲=0.16N F乙=1.44N 答:(略).,如何計算液體內(nèi)部的壓強？,思路：,設想在液面下有一深度為h、截面積為s的液柱。計算這段液柱產(chǎn)生的壓強，就能得到液體內(nèi)部深度為h處的壓強公式。,,,s,s,這段液柱在底面s產(chǎn)生的壓強為：,p＝,,F,s,G,s,mg,s,ρvg,s,ρshg,s,整理得：p=ρgh,結論：靜止液體內(nèi)部壓強的公式是p=ρgh,分 析 與 論 證,,,液體壓強公式：,帕斯卡,千克／米3,米,液體內(nèi)部的壓強只和液體的深度和液體的密度有關.,液體內(nèi)部壓強公式：,說明： 1）液體內(nèi)部的壓強只和液體的深度和液體的密度有關.而跟液體的重力、質(zhì)量、體積、容器形狀等無關。 2）P 表示液體的壓強， 單位：Pa； ρ液表示液體的密度，單位：kg/m3 h 表示液體的深度， 單位：m g=10N/Kg。,公式 p＝ρgh 中的h是指液體某處到液體的自由面的豎直深度,注意：與高度的區(qū)別,,,,,深度,高度,,液體的深度：該點到自由液面的豎直距離。單位：m,,,,,如圖所示，容器中裝有水， 有關尺寸如圖所示，求A點 處水的壓強是多大？,知識點撥：,1、p ＝ρgh是由 推導出的， 適用任何情況，關鍵是找出受力面積上對應的壓力； p＝ρgh 適用于求液體的壓強。,2、公式 p＝ρgh 中的h是指液體某處到液體的自由面的豎直深度。,壓強公式的選擇,計算固體對固體的壓強,計算液體內(nèi)部的壓強,注意：不管那個公式，單位都要換算成國 際制單位。,現(xiàn)象表明：,因為液體具有流動性，對容器壁有壓力的作用,所以液體對容器壁有壓強.且壓強隨深度的增加而增大。,思考：解釋實驗現(xiàn)象,,．如圖所示，試管中裝一些水，當試管傾斜時，水在試管底部產(chǎn)生的壓強比豎直時將： A．變大 B．變小 C．不變 D．無法比較,p1＝ρgh,p2＝ρgH,,一端蒙橡皮膜的玻璃筒，插入水中， 如圖所示，在逐漸下插的過程中，橡皮膜將 [ ] A．逐漸下凸． B．逐漸上凸． C．保持不變． D．不好判斷．,某水庫大壩的側面圖,１.大壩的橫截面為什么均為上窄下寬，呈梯形狀？,大壩上窄下寬,是因為液體內(nèi)部的壓強隨深度的增加而增大,壩底受到水的壓強大,下寬能耐壓。,,深海魚類,２.為什么深海魚類被捕撈上岸后會死亡？,帶魚等深海魚類長期生活在深海當中,內(nèi)臟器官適應了深海中巨大的壓強。一旦離開海洋,由于外界壓強的忽然降低,內(nèi)臟器官會爆裂而導致死亡。,淺層潛泳,可潛至20m深處,可潛至500m深處,３.為什么潛水員穿的深海潛水服比淺海潛水服要厚重一些？,液體壓強隨深度的增加而增大，故深海潛水服要比淺海潛水服更耐壓，更厚重些。,裝滿水的水桶上加一根細管，幾杯水就把細管灌滿了，使得水桶水的深度增加，壓強增大把水桶壓裂了。,液體壓強只跟深度和液體密度有關，跟液體的多少沒有關系，雖然只是幾杯水，但細管中的水深度大，所以產(chǎn)生的壓強也很大，導致木桶被脹破,如圖是幾種不同渠堤的截面圖，其中最不安全可靠的設計是 ( ),對于同種液體，越深其內(nèi)部壓強越大，故在建造渠堤時，為了安全應建造成底部比上部寬。,C,有什么共同特征,它們有一個共同特點：上端開口， 底部連通，這樣裝置稱之為連通器,定義：上端開口、下部相連通的容器叫連通器。,連通器里的同一種液 體不流動時，各容器中 的液面高度總是相同的,連通器內(nèi)液面相平的條件：,證明：,液體靜止，設想U形管下部正中 有一小液片AB，且F左=F右,又因 為S左=S右,由P=F/S可知p左=p右， 即ρgh左=ρgh右,所以h左=h右, 左右兩管中的液面相平。,同種液體，液體靜止， 各部分直接與大氣接觸,p左,p右,你觀察過嗎？壺嘴與壺口哪個高？壺嘴和壺體中的水位如何? 為什么？,連通器的應用,茶壺,鍋爐水位計,過路涵洞,噴泉,下水管道,3、連通器的應用----船閘,某地一幢五層樓房，內(nèi)部的自來水都是由樓頂?shù)乃涔┧?，把一樓和五樓的水龍頭擰開同樣大小，發(fā)現(xiàn)一樓出水湍急、五樓緩和，這是因為（ ） A、一樓管內(nèi)水淺，五樓管內(nèi)水深 B、一樓水的壓強大，五樓水的壓強小 C、可能五樓水龍頭的口向上 D、水箱中的水位太低了,B,在以下各圖中比較a、b、c各點的壓強大小,Pb Pa,Pc Pb Pa,Pa Pb,如圖：在U形管中間放一薄塑料片， 在左右兩邊同時分別加入等體積的水和 食鹽水，塑料片將 。,a.靜止不動 b.向左邊移動 c.向右邊移動,b,有一容器，如圖：底部受到液體壓強為P1，如把它倒放，底部受到液體壓強為P2 ，則P1 P2 。 （填“=”、“ ”）,＜,三、液體壓強的傳遞,１、帕斯卡原理：加在密閉液體上的壓強， 能夠大小不變地被液體向各個方向傳遞。,２、帕斯卡原理是許多液壓系統(tǒng)和液壓機 的工作基礎。,因為壓強不變 p1=p2又因為 p1=F1/S1,p2=F2/S2, 所以F1/S1=F2/S2 因為S1S2, 所以F1F2。,S1,S2,F1,F2,,,例、如圖，活塞B能舉起多重的物體？,已知：SA=0.01m2 SB=0.2m2 FA=10N,求：G=？,解：在活塞A上產(chǎn)生的壓強 PA=FA/SA=10N/0.01m2=1000Pa,根據(jù)帕斯卡原理：PA=PB=1000Pa,由Ｐ＝Ｆ／Ｓ，得Ｆ＝ＰＳ,在活塞Ｂ上產(chǎn)生的壓力：ＦＢ＝ＰＢ·ＳＢ＝1000Pa×0.2m2=200N,舉起重物重力G=FB=200N,答：活塞B能夠舉起重200N的重物。,1 2 3,2.容器底部對桌面的壓力大小關系,3.容器底部對桌面的壓強大小關系,同種液體，相同高度，相同底面積，試比較,4.液體對容器底部的壓強大小關系,5.液體對容器底部的壓力大小關系,1.容器中液體的重力大小關系,G1 G2 G3,F1 F2 F3,P1 P2 P3,P1= P2 =P3,F1=F2 =F3,6.液體對容器底部的壓力與液體的重力大小關系,F1G3,,,O(∩_∩)O 謝謝,