内容正文:
第九章 压强
第2节 液体的压强
学习目标
1.掌握液体压强的基本概念和原理,理解液体压强的特性及其影响因素。
2.学习并能够应用液体压强的计算公式。
3.了解液体压强在日常生活和工程实践中的应用,如深海潜水、液压系统等。
4.培养实验探究能力,通过实验观察和验证液体压强的规律,提高观察、分析和解决问题的能力。
5.培养学生对自然现象的好奇心和探究精神,激发对科学学习的兴趣。
02
预习导学
1.产生原因:液体 受重力 ,且具有 流动性 。
2.特点:
(1)液体内部向 各个方向 都有压强。
(2)在同一液体内部的同一深度,向各个方向的压强都 相等 。
(3)同种液体,深度越大,压强 越大 。
(4)在深度相同时,液体的 密度 越大,压强越大。
3.大小: 。该公式适用于质量分布均匀的液体和规则的柱形固体。
4.连通器
(1)概念: 上端开口,下端相连的容器 。
(2)特点:连通器里的同种液体不流动时,各容器中的液面高度总是 相同 。
(3)应用:船闸、锅炉水位计、茶壶、自动喂水器等
03
考向释疑
考向一:液体压强的特点
【重点释疑】
1.实验探究:
实验一
现象:橡皮膜向下凸出。
分析:液体由于受到重力作用,对底部的橡皮膜产生压力,使橡皮膜向下凸出。
结论:液体对容器底部有压强。
实验二
现象:橡皮膜向外凸出。
分析:液体具有流动性,对阻碍它流动的侧壁产生压力,使橡皮膜向外凸出。
结论:液体对容器侧壁有压强。
归纳总结:液体内向各个方向都有压强。
2.液体压强产生的原因
(1)液体由于受到重力,对支持它的容器底部产生压强。
(2)液体由于具有流动性,对阻碍液体流动的侧壁产生压强。
3.液体压强计
(1)作用:测量液体内部压强的仪器。
(2)结构:由U形管、橡皮管、探头和橡皮膜组成。
(3)原理:当探头上的橡皮膜受到压强时,U形管左右两侧的液面出现高度差,高度差的大小反映了橡皮膜所受压强的大小;液面的高度差越大,橡皮膜所在处的压强就越大。
(4)使用
①使用前,观察U形管两侧的液面是否在同一高度。若不在同一高度,则应将橡皮管拔出,再重新安装。
②检查气密性:用手指轻轻按压橡皮膜,观察U形管液面左右跳动是否灵敏。若跳动不灵敏,则气密性差。
③将探头侵没在液体中,观察U形管两侧液面的高度差。
4.实验:探究液体内部的压强与哪些因素有关?
【提出问题】液体内部的压强与哪些因素有关?
【猜想与假设】液体的压强可能与液体的方向、深度、液体的密度等因素有关。
【设计实验】只改变某一个可能的因素,观察液体压强的变化。
【准备实验】液体压强计、水、烧杯、盐水
【实验过程及分析】
(1)探究液体压强与方向的关系
①控制变量:控制探头所处深度、液体的密度相同;改变压强计的探头朝各个方向观察U形管两侧液面高度差的变化。
②现象及分析:U形管两边液面的高度差不变,即液体内部压强不变。由于探头所在液体深度相同、液体密度相同,探头朝向改变,液体压强不变,所以液体内部压强与方向无关。
③结论:液体内部向各个方向都有压强,同种液体在同一深度处向各个方向的压强都相等。
(2)探究液体压强与深度的关系
①控制变量:控制探头的朝向相同、液体的密度相同,改变探头所处液体的深度,观察U形管两侧液面高度差的变化。
②现象及分析:深度增加时,U形管两侧液面高度差变大,即液体内部的压强变大。由于液体密度相同,液体深度增加,压强增大,所以液体压强随深度的增加而增大。
③结论:同种液体内部的压强随深度的增加而增大。
(3)液体内部的压强与液体密度的关系
①控制变量:控制探头深度和方向均相同,改变液体的密度,观察U形管两侧液面高度差的变化。
②现象及分析:探头在盛有盐水时,U形管两侧液面高度差更大,即液体压强更大。由于探头所处深度和方向均相同,液体密度增大,压强增大,所以同一深度,液体压强随液体密度的增加而增大。
③结论:同一深度处,液体密度越大,压强越大。
【实验结论】
(1)液体内向各个方向都有压强。
(2)在同种液体的同一深度处,液体向各个方向上的压强都相等。
(3)液体内部的压强与液体深度有关,同种液体内部,深度越深,压强越大。
(4)液体内部的压强与液体密度有关,同一深度处,液体密度越大,压强越大。
【例题精讲】
例1.(2023下·福建南平·八年级统考期末)如图中,将一个空塑料药瓶的瓶口扎上橡皮膜,放入水中同一深度,第一次瓶口朝上,第二次瓶口朝下,发现橡皮膜都向 (选填“内凹”或“外凸”),根据液体内部压强的特点可知第 次橡皮膜形变的程度更明显。
【答案】 内凹 二
【解析】[1]由于液体内部朝各个方向都有压强,所以瓶口不论是朝上还是朝下橡皮膜都会向内凹。
[2]根据液体