内容正文:
沪教版 九年级第一学期物理
6.3 液体内部的压强
第六章 压力与压强
为什么潜入不同深度的水中,要求的装备不同呢?
情景引入:思考
液体能使底部或侧壁的橡皮膜凸出
液体对底部或侧面都有压强。
一、液体的压强
讨论:喷泉的水柱能向上喷出可以说明什么?
液体内部向上也有压强。
思考:液体为什么可以向各个方向都具有压强?压强有什么特点呢?
液体具有流动性。
液体内部压强的大小我们可以通过U形管压强计来研究。
U形管压强计主要由U形管、橡皮管、探头(由空金属盒蒙上橡皮膜制成)三部分组成。
压强计的工作原理
当将压强计的探头放入液体内部时,探头上的橡皮膜受到液体压强的作用会发生形变,使U形管两侧液面产生高度差。两侧高度差越大,表明探头处橡皮膜受到的压强越大。
二、实验探究液体压强的特点
实验探究:液体内部压强的大小可能与哪些因素有关
1.提出问题
液体内部的压强与哪些因素有关?
2.猜想与假设
①液体内部的压强可能与液体的深度有关。
②液体内部的压强可能与液体的密度有关。
3.实验方法:转换法、控制变量法。
(1)转换法
通过压强计中U形管两侧液面的高度差来反映液体压强的大小。
(2)控制变量法
①控制探头的深度、液体密度相同,改变探头的方向。
②控制液体的密度、探头方向相同,改变探头的深度。
③控制探头的深度、探头方向相同,改变液体密度。
实验探究:液体内部压强的大小可能与哪些因素有关
实验探究:液体内部压强的大小可能与哪些因素有关
①比较同种液体、同一深度各个方向的压强。
同种液体在同一深度向各个方向的压强都相等。
4.实验步骤
②比较同种液体在不同深度处的压强。
实验探究:液体内部压强的大小可能与哪些因素有关
同种液体内部的压强随深度增加而增大。
同种液体内部的压强随深度增加而增大。
实验探究:液体内部压强的大小可能与哪些因素有关
③比较不同密度的液体内部相同深度的压强。
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,液体内部的压强越大。
(1)液体内部朝各个方向都有压强,在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等;
(2)同种液体内部的压强随深度的增加而增大;
(3)液体内部压强的大小还跟液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
2.液体内部压强的特点
思考:1.大坝的横截面为什么均为上窄下宽的形状?
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。
思考: 2. 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。
思考: 3. 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,故深海潜水服比浅海潜水要更耐压,更厚重些。
水
盐水
b
c
a
d
问题:pa、pb、pc、pd大小关系是什么?
但这个压强具体是多少呢?
三、液体的压强大小
S平面上方的液柱对平面的压力
平面受到的压强
因此,液面下深度为h处液体的压强为
仅适用于静止的液体
研究方法:
理想化模型法
液面下深度为h处液体的压强为:
P = ρgh
变形公式:h = P/ρg ρ = P/gh
P 液体压强 帕(斯卡)(Pa)
ρ 液体密度 千克/立方米(kg/m³)
g 常数 g = 9.8N/kg
h 液体深度 米(m)
整合建构
③由公式 可知液体内部压强只与( )和( )有关,与液体的体积、质量等因素无关,也与容器的形状(粗细)( )。
①利用公式 计算的时候,密度单位必须用( ),深度的单位要用( )。
②公式 的“h”的含义:指研究点到液体( )(与空气接触的面)的( )。
液体的密度
液体的内部的深度
无关
kg/m3
m
自由液面
④柱体对水平面产生的压强为: 仅是一种特殊情况,仅在固体对水平面产生的压强才可以使用。
竖直距离
液体压强公式p=ρgh的理解和应用
★课堂活动
典例分析
1.在水平桌面上放着一个玻璃杯,水面距杯底10cm,水的质量是0.13kg,玻璃杯重0.5N,玻璃杯的底面积是12cm2,求:
(1)水对杯底部的压强。
(2)杯子对桌面的压强。取g=10N/k