内容正文:
10.2 《液体的压强》学案(苏科版)
学习目标:
1. 会用实验探究影响液体内部压强的因素.
2. 能说出液体压强的特点,会用液体压强公式计算.
3. 能应用液体压强的特点解释生活中的相关现象.
学习过程:
知识梳理
一、探究影响液体压强的因素
实验目的:
1. 探究液体内部的压强与哪些因素有关.
2. 培养应用控制变量法、转换法设计实验的意识.
实验器材:
压强计、水槽、水、盐水等.
实验步骤:
1. 把压强计的探头放进盛水的容器中,观察U形管两侧的液面是否有高度差.
2. 保持探头的深度不变,改变探头的方向,观察U形管两侧液面的高度差有什么变化.
3. 逐渐增大探头在水中的深度,观察U形管两侧液面的高度差有什么变化.
4. 将水换成盐水,探头在水中和在盐水中深度相同时,观察U形管两侧液面的高度差有什么变化.
实验结论:
1. 液体内部向各个方向都有压强;
2. 在同一深度处,液体向各个方向的压强大小相等;
3. 液体压强随深度的增加而增大;
4. 液体压强还跟液体的密度有关,如果深度相同,液体的密度越大,压强越大.
【例1】 小明在探究“液体压强的大小与液体深度和液体密度的关系”实验中,所用的器材有:U形管压强计、烧杯、刻度尺、足量的酒精、水和盐水,已知ρ酒精<ρ水<ρ盐水.
(1)如图,这是U形管压强计.实验前,为了检查探头与U形管之间是否漏气,小明用手轻压探头的橡皮膜,同时观察U形管两侧液面________.
(2)在探究“液体压强的大小与液体深度的关系”时,记录的部分实验信息如下表:
实验
次数
液体
密度
液体深度
h/cm
U形管两侧液面
的高度差Δh/cm
液体压强
的大小
1
相同
3
2.7
a
2
相同
6
5.8
b
3
相同
9
8.9
c
①请将表格中a、b、c三处空缺的信息补充完整:
a、________,b、________,c、________.
②根据表中信息可得出的探究结论是________________________________________________________________________.
(3)在探究“液体压强的大小与液体密度的关系”时,三次实验现象如图所示.三个烧杯中的液面相平,U形管两侧液面的高度差相同,探头在液体中的深度不同.
小明根据三次实验现象,并结合(2)中②的结论,得出了该探究结论.请你简要说明他分析实验信息得出该探究结论的过程.
精析:(1)实验前,为了检查探头与U形管之间是否漏气,可用手轻压探头的橡皮膜,同时观察U形管两侧液面是否相平,若仍相平,说明有漏气的地方,若不相平,说明没有漏气的地方.(2)①在同一液体内部,深度增大,液体压强增大,所以探头在a、b、c三处,U形管两侧液面的高度差逐渐增大,液体压强也是逐渐增大.②根据实验数据可得结论:液体密度一定,液体深度越深,液体压强越大.(3)若将酒精中探头的深度减小至虚线位置(与水中相同),根据(2)②的结论可知,Δh变小,同理,若将盐水中的探头深度增大到虚线位置(与水中相同),Δh变大,综上可知,液体深度相同时,密度越大,压强越大.
解答:(1)是否相平 (2)①小 中 大 ②液体密度一定,液体深度越深,液体压强越大 (3)见精析
【例2】在“探究影响液体内部压强的因素”的实验中.
(1)压强计是通过 U 形管________来显示橡皮膜所受压强大小.
(2)小华实验时的情形如图所示,四幅图中烧杯内的液面相平.(不考虑实验结论的偶然性)
①比较图甲和图 ________,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大.
②保持金属盒在水中的深度不变,改变它的方向,如图乙、丙所示,根据实验现象可以初步得出结论:________________________________________________________________________.
③比较图乙和图丁,能初步得出液体内部压强与液体密度有关的结论吗?________,理由是________________________________________________________________________.
精析:(1)压强计是通过 U 形管两边液面的高度差来显示橡皮膜所受压强的大小的,U 形管两侧液面的高度差越大,说明橡皮膜所受压强越大.(2)① 要得出在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大的结论,必须保持液体种类和橡皮膜的方向相同而深度不同,可知应比较图甲和图乙两次实验. ② 图乙和图丙,液体种类和深度相同,橡皮膜的方向不同, U 形管两侧液面的高度差相同,即橡皮膜受到液体的压强相同,可得结论:同种液体在同一深度,液体向各个方向压强相等. ③