内容正文:
第八章 压强与浮力
二、液体内部的压强
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观察与思考
如图所示,放在水平桌面上的木块会对桌面产生压强,那么装在杯子里的水对杯子底部会不会产生压强?水对杯子侧壁会产生压强吗?
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。
原来由于细管子的容积较小,几杯水灌进去,其深度h是很大了,能对水桶产生很大的压强。这个很大的压强就在各个方向产生很大的压力,把桶压裂了。
想想议议
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下面的薄膜突出说明什么?
液体受重力,对支撑它的容器底部有压强。
实验1
一、液体的压强
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液体由于具有流动性,因而对容器的侧壁有压强。
侧面的薄膜为什么突出?
实验2
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液体对容器底部和侧壁有压强。
结论
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压强计
橡皮管
金属盒
橡皮膜
U形管
如果液体内部存在压强,放在液体里的薄膜就会变形,U行管的两侧液面就会产生高度差。
探头
小资料
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观察与实验
探究液体压强与哪些因素有关
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:同种液体内部同一深度,向各个方向的压强都相等。
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增大探头在水中的深度,看看液体内部的压强与深度有什么关系。
实验步骤二:同种液体内部压强,深度越深,压强越大。
h:研究点到自由液面的竖直距离。
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换用不同液体,看看在深度相同时,液体内部的压强是否与液体的密度有关。
实验步骤三:深度相同时,液体密度越大,液体内部压强越大。
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名称:恒压潜水服
发明者:哈德休特潜水设备国际公司
工作深度:约合660 m
价格:270万美元
为什么深水潜水,要穿特制的潜水服?
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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
二、液体压强的计算
r
S
h
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例题 有人说,“设想你在7 km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于1 500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。
因为是估算,海水密度取 ,g取
10 N/kg,脚背的面积近似取
则7 km深处海水的压强为:
解:
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脚背受的压力
一个成年人的质量约为60 kg,所受重力
假设脚背所受压力的大小相当于n个成年人所受重力
利用公式 计算的时候,密度单位必须用kg/m3,深度的单位要用m。
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想想议议
工程师为什么要把拦河坝设计成下宽上窄的形状?
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带鱼生活在深海中。为什么我们在鱼市上看不到活带鱼?
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1.压强计是研究_____的仪器。当把压强计的金属盒放入液体内部的某一深度时,观察到的现象是U形管两边液面__________ ,这个现象说明_________________。
课堂练习
2.甲、乙两个容器中盛有质量相同的同种液体, 则 容器底部受到液体的压强大。
压强
产生高度差
液体内部有压强
甲
甲
乙
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3.三个底面积相同的形状不同的容器装有等高的同种液体。哪个容器底受到的压强大。
4.(1)一个装满水的烧杯,放入一木块,烧杯底受到的压强有何变化?
(2)一个未装满水的烧杯,放入一物体水未溢出,烧杯底受到的压强有何变化?
S
S
S
h
甲
乙
丙
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课堂小结
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二、液体内部的压强
教材分析:
压强是本章的重点知识,教材以压强-液体压强-大气压强这样的编排顺序,让学生一步一步去探究和掌握压强的知识。
通过上节课的学习,学生基本建立了压强的概念,知道了增大和减小压强的方法,并能用压强公式进行简单的计算。这节课我们希望能扩展学生对压强的认识。
这节课在本章中的要求并不高,但相关知识在实际中的应用却不少,因此,这节课的主要任务是让学生清晰的了解液体压强特点,为学习液体压强的应用(连通器、船闸的工作过程)作一个充分的准备;同时,也可令学生通过进行自主研究,体验科学研究的过程,受到科学研究方法的教育。
本节的重点是了解液体压强的特点。结合课程标准的要求,我在设计这节课时注意突出“学生是主体”的原则,按照“猜想-探究-归纳”的步骤,启发学生去猜想液体内部压强跟什么因素有关,通过探究实验去验证猜想,并进行归纳和总结;在这个过程中,教师起到的是主导的作用,在学生遇到困难时给予适当的提醒,帮助他们渡过难关。难点在于要明确液体的“深度”指的是什么?液体的压强还跟液体的密度有关,而与其他因素无关。
教学目标:
1、了解液体内部存在压强,以及液体压强