内容正文:
第九章 压强
第2节 液体的压强
第2课时 液体压强的应用及计算
新旧衔接
1. 液体压强的特点
(1)在液体内部的同一深度,向各个方向的压强大小都________。
(2)液体的压强大小与液体的深度有关,当密度相同时,液体深度越大,压强越________。
(3)液体的压强大小还与液体密度有关,当深度相同时,液体密度越大,压强越________。
相等
大
大
预学检验
2. 液体压强的大小计算
(1)公式:p=________,公式中p的单位是________,h的单位是________,ρ的单位是________。
ρgh
Pa
m
kg/m3
预学检验
预学新知
连通器:
(1)定义:上端________、下端________的容器。
(2)特点:连通器里装的是相同的液体,当液体________时,连通器各部分容器中的液面高度总是_________的。
开口
连通
不流动
相同
预学检验
课堂任务1 连通器
阅读教材P49,回答下列问题
(1)上端________、下端________的容器叫作连通器。
(2)如图,假想在连通器底部有一个竖直放置的很薄的液片,当液体静止时,液片处于平衡状态,液
片左侧受到的液体压力为F1,右侧受到的
液体压力为F2,根据二力平衡可知:
F1________F2
开口
连通
=
课堂导学
设液体密度为ρ、液片面积为S、连通器两侧液面的高度分别为h1和h2,则ρgh1S________ρgh2S,由此可知h1________h2。这表明当液体不流动时,连通器各部分容器中的液面高度总是________的。
=
=
相同的
课堂导学
(3)应用举例:茶壶的壶嘴与壶身、排水管的U形存水弯、水位计、船闸、过路涵洞等。
课堂导学
例1 如图所示装置中没有利用连通器原理的是( )
D
课堂导学
变式1 船闸是克服河流上建坝(或天然)形成的水位差的一种过船建筑物。我国举世瞩目的三峡大坝,上、下游水位差最大可达113 m,船只通航就要依靠三峡船闸。三峡船闸是世界上最大的船闸,共有5个闸室组成。如图所示是单闸室船闸的工作示意图,它工作时是利用连通器原理,在图中所示的时刻,如果关闭上游闸门C和阀门A,打开阀门B,________和________构成连通器,会使_______的
水位发生变化,直至和_________的水
位持平,打开闸门________,船只驶出
闸室。
闸室
下游
闸室
下游
D
课堂导学
课堂任务2 液体压强的计算
例2 中国自主研发的“奋斗者”号全海深载人潜水器,在太平洋马里亚纳海沟顺利下潜并成功坐底,坐底深度为10909 m,如图所示。这代表中国正迈向国际深潜设施制造前列。“奋斗者”号能承受万米深潜的重压,关键靠国产的新型钛合金材料。“奋斗者”号下潜过程中受到的压强逐渐________(填“变大”“变小”或“不变”);“奋斗者”号坐底后,在它底部1 cm2面积上,所承受的海水压力约为
_______________N。 (不计海水密度变化,
ρ海水取1. 0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
变大
1. 090 9×104
课堂导学
变式2 置于水平桌面上的容器,未装水时的质量为0. 2 kg,底面积为200 cm2。容器盛水后水面的高度为15 cm,容器对桌面的压强为1. 1×103 Pa。(已知ρ水=1. 0×103 kg/m3,g取10 N/kg,忽略容器壁的厚度)则:
(1)容器的重力是________N。
(2)水对容器底的压力为________N。
(3)水的重力为________N。
(4)根据以上的计算结果判断,此容器的形状类似于图中的图________(填“甲”“乙”或“丙”)。
2
30
20
甲
课堂导学
(2)公式的变形式:h=、ρ=。
$$第九章 压强
第2节 液体的压强
第1课时 液体压强的特点及大小
新旧衔接
把装在塑料袋中的方形冰放在地面上;水的四个侧面不会挤压塑料袋。冰块熔化成水后,塑料袋就被水撑得鼓鼓的。这说明液体压强具有跟固体压强不同的特点。与固体相比,液体具有________。
流动性
预学检验
预学新知
1. 液体压强产生的原因
液体由于受________的作用,对容器底部有压强;液体由于具有________,对阻碍液体流动的侧壁也有压强。
重力
流动性
预学检验
2. 探究液体内部的压强
压强计(如图)探头上的橡皮膜不受力时,U形管左右两侧的液面保持________;橡皮膜受到的压力越大,U形管左右两侧液面的________就越大,说明橡皮膜受到的________越大。
相平
高度差
压强
预学检验
3. 液体内部压强的特点
液体内部向各个方向都有压强;在液面内部的同一深度,向各个方向的压强都________;深度越大,压强________;液体内部压强的大小还与液体的________有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强________。
相等
越大
密度
越大
预学检验
课堂任务1 液体压强的特点
1. 如图所示,液体能从容器侧壁的孔中喷出,说明液体对侧壁有________;随着液体的喷出,容器中液面的高度逐渐下降,从容器下方孔中喷出的液体射得越来越近,由此想到液体压强的大小可能与____________有关。
压强
液体深度
课堂导学
2. (1)如图甲所示,在玻璃管的底部和侧壁上的开口处分别包上橡皮膜,往玻璃管中倒入一定量的水,发现橡皮膜___________(填“外凸”或“内凹”),这说明________________________________。
外凸
液体对容器侧壁和底部都有压强
课堂导学
(2)如图乙所示的玻璃管侧部上、中、下三个孔都用橡皮膜扎紧,然后往玻璃管内倒满水,并且竖直放置。
①a、b、c三孔的橡皮膜都凸出,表明液体对侧壁有________;
②a、b、c三孔的橡皮膜凸出的程度
逐渐增大,表明液体内部的压强随
深度的增加而________。
压强
增大
课堂导学
3. 在探究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)压强计是通过_______________________来反映被测压强的大小。
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,调节方法是________。
A. 取下软管重新安装 B. 把管内的水倒出一部分
U形管两侧液面高度差
A
课堂导学
(3)甲、乙两图是探究液体压强与_____________的关系,结论是_______________________________________。
(4)在图乙中,金属盒的橡皮膜在水中的深度固定不变,金属盒的橡皮膜处于上、下、左、右等方位时,U形管两侧液面高度差不变,说明了在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强大小________。
液体深度
同一种液体的压强随深度的增加而增大
相等
课堂导学
(5)要探究液体压强与密度的关系,应用________两图进行对比。
(6)由丙、丁两图进行实验对比,得出液体压强与盛液体的容器形状________(填“有关”或“无关”)。
乙、丙
无关
课堂导学
课堂任务2 液体压强的大小
1. 小明探究完液体内部压强特点,又想得到液面下某处的液体压强与液体深度和液体密度的定量关系,他设想液体中有一个水平放置的“平面”,如图所示。这个平面以上的液柱对平面的压力等于液柱所受的重力。设液体
密度为ρ,液柱的高度为h,平面的面积为S,用压
强公式推导出液体压强的计算公式:p=ρgh。
课堂导学
请写出推导过程:
(1)这个液柱的体积是多大?V=__________;
(2)这个液柱的质量是多大?m=__________;
(3)液柱的重力G=__________;
(4)平面受到的压强p=__________。
Sh
ρSh
ρShg
ρgh
课堂导学
2. 1648年帕斯卡做了著名的“裂桶实验”。如图所示,他在一个密闭的、装满水的木桶桶盖上插入一根细长的管子,然后在楼房的阳台上往管子里灌水,结果只灌了几杯水,桶竟然裂开了。该实验现象说明了液体对桶的压强大小与液体的________有关;若帕斯卡所用细管
的横截面积大小为2×10-4 m2,木桶高为0. 5 m,底
面积大小为0. 1 m2(不考虑木桶的厚度)。
深度
课堂导学
当细管中的水面距地面高度为5 m时,木桶刚好压裂,则桶底受到的水的压力是________N。实验中,水对桶底的压力________(填“小于”“等于”或“大于”)水自身所受的重力。(ρ水=1. 0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
5 000
大于
课堂导学
$$