内容正文:
沪科版 八年级全册物理
第八章 压强
8.2 科学探究:液体的压强
为什么潜水器要有这种特制的钢“铠甲”呢?
1960年,“Trieste”号潜水器到达了10916m的马里亚纳海沟,潜水器用12cm厚的特种钢板加工而成。
“蛟龙号”潜水器是我国第一艘深海载人潜水器.是目前世界上下潜能力最深的作业型载人潜水器。蛟龙号”的外壳使用极厚的钛合金制造
情景引入:观察
潜入海水中不同深度的潜水员,必须穿着不同的潜水服,为什么深海潜水,要穿特制的潜水服?
是不是潜得越深,上面的水越多,水产生的压强越大?
情景引入:思考
实验探究:液体内部是否存在压强
没有水时,橡皮膜平坦
当倒入水时,由于液体受到重力作用,橡皮膜向下凸出。
当倒入水时,由于液体具有流动性,橡皮膜向外凸出。
底部凸出的橡皮膜表明:
液体对容器底部有压强。
侧壁凸出的橡皮膜表明:
液体对容器侧壁有压强。
一、液体的压强
实验结论
因为液体受到重力作用,且具有流动性,所以,液体对容器底和侧壁有压强.
提 问
你知道液体内部有压强吗?如果有,如何测量液体内部压强的大小呢?
液体内部的压强会受到哪些因素的影响呢?
如果液体内部存在压强,放在液体里的薄膜就会变形,U型管的两侧液面就会产生高度差。
金属盒受到的压强越大,U形管中液面的高度差也越大.
U 型 管 压 强 计
作用:测量液体内部的压强
橡皮管
U 形 管
探 头
橡 皮 膜
二、实验探究液体的压强的影响因素
实验探究:影响液体的压强的因素
液体的压强可与哪些因素有关?
提出问题
猜 想
1.液体内部压强可能与深度有关
3.液体内部压强可能与液体密度有关
2.液体内部压强可能与方向有关。
实验设计
实验器材
实验方法
控制变量法
铁架台、烧杯、水、酒精、U型管压强计
实验过程
液面高度差不变
保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,看液体内部同一深度各个方向压强的关系。
实验步骤一:保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向.
结论:同种液体内部同一深度,向各个方向的压强都相等。
探究液体压强与哪些因素有关
实验二:增大探头在水中的深度,观察液体内部的压强与深度的关系。
液面高度差变大
结论:同种液体内部压强,深度越深,压强越大。
实验三:换用不同液体,观察在深度相同时,液体内部的压强是否与液体的密度有关。
液面高度差变大
结论:液体深度相同时,液体密度越大,液体内部压强越大。
实验结论
3 .液体深度相同时,液体密度越大,液体压强越大。
2.同一种液体,液体压强随液体深度的增大而增大。
你还能发现与此不同的结论吗?
液体压强只与液体密度和液体深度两个因素有关,而与其他因素无关。
1.同一液体同一深度,液体向各个方向压强相等。
要想知道液面下某处的压强,可用模型法:设想该处有一个水平“平面”,这个平面以上的液柱对平面的压力等于液柱所受的重力。计算液柱对平面的压强。
设液体的密度是ρ,液柱截面积是S,液柱的高度为h.
S平面上方的液柱对平面的压力:
平面受到的压强:
r
S
h
因此,液面下深度为 h 处液体的压强为:
p = ρ g h
三、液体的压强的大小
p---Pa;ρ---kg/m3;g---9.8N/kg;h---m。
1.公式: p=ρ液gh应用说明:
(1)只适用于静止的液体内部压强的计算
(2)液体的压强只与液体的密度和深度有关,而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。
(3)h是指深度——是从液体的自由表面到该处的竖直距离。
(4)计算时要统一单位:
容器底部的深度是h1还是h2?
h1
如何理解深度
压强公式p=F/S与p=ρgh的比较
公式 p=F/S p=ρgh
适用范围 固体、气体、液体 只用于液体
常用技巧 计算固体产生的压强、压力时,弄清压力是关键.其步骤通常为:受力分析→求出F→根据p=F/S,求p的大小. 计算液体产生的压强、压力时,弄清压强是关键,其步骤通常为:求p(p=ρgh)→求F(F=p·S).
(2).为什么深水潜水,要穿特制的潜水服?
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。
2.p=ρ液 gh的应用:
(1).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。
帕斯卡裂桶实验
帕斯卡在1648年表演了一个著名的实验:他用一个密闭的装满水的桶,在桶盖上插入一根细长的管子,从楼房的阳台上向细管子里灌水。结果只用了几杯水,就把桶压裂了,桶里的水就从裂缝中流了出来。
原来由