内容正文:
第二节 探究:液体压强与哪些因素有关
第2课时 液体压强的应用
学习目标
1.会进行简单的液体压强计算;能了解液体压强知识在我们身边的应用。(物理观念)
2.通过推导液体压强公式过程,领会通过构建一个立方流体微元模型,分析其受到的压力情况的思维。(科学思维)
3.动手或观察连通器原理、帕斯卡定律的实验探究,提高通过实验解决问题和准确表述实验结论的能力。(科学探究)
4.养成运用物理知识解日常决问题的习惯;为我国在相关方面取得的成就而自豪。(科学探度与责任)
重点难点
重点:压强的计算;增大和减小压强的方法
难点:液体压强特点的理解及应用
导学过程
自主学习1
液体压强的计算
完成下列基础知识填空:
1.液体压强计算公式: ;变形推导式:;。
2. 利用公式解决相关题目时注意:
(1)注意h的判断:液体内某点到 自由液面的竖直深度 。
尝试判断下列特殊容器中A、B、C三点的深度:
(
20cm
)
(
25cm
) (
•
A
)
(
•
C
) (
•
B
) (
20cm
)
(
10cm
)
hA= 0.2 m; hB= 0.3 m; hC= 0.3 m。
(2)公式中各字母表示的物理量和单位
字母
物理量
国际单位
液体压强
帕(Pa)
液体密度
kg/m3
常数
10N/kg或9.8N/kg
(到自由液面的竖直)深度
米()
合作探究1
1.利用液体压强公式解释帕斯卡裂桶实验。
我的解释: 。
2.对点训练:
质量为0.5kg的平底水桶,底面积为,水桶内装有质量为12kg、深度为20cm的水,放在水平地面上,如图所示。(取10N/kg,),求:
(1)水对桶底的压强;
(2)水对桶底的压力。
解:(1)水对桶底的压强为:
;
(2)水对桶底的压力为:
。
答:(1)水对桶底的压强2000Pa;(2)水对桶底的压力是100N。
自主学习2
与液体压强相关的应用实例—连通器
阅读课本P190—191“与液体压强相关的应用实例”部分。
结合观察实物回答:
1. 上端开口、底部互相连通 的容器叫做连通器。
2.请判断上节课使用的U形管压强计的U形管是不是连通器?你的依据是什么?
答: 不是;因为U形管一端密封,不能漏气 。
3.观察老师演示,尝试回答:
①两漏斗一样高时,两管中水面的高低情况。
答: 液面相平 。
②两漏斗一高一低时,两管中水面的高低情况。
答: 液面相平 。
分析讨论得出连通器的特点: 静止在连通器中的同一种液体,各部分直接与大气接触的液面总是保持在同一平面上 。
合作探究2
1.借助课本P190图8—20分析思考:
①连通器里的同一种液体不流动时,各容器中的液面为什么相平?
我的分析:
(
h
1
) (
h
2
) (
ρ
)
(
ρgh
1
=p
1
=
p
2
=
ρgh
2
)
分析结果:在 液体压强 作用下保持液面相平静止。
②当容器中的液面高度不相同时,液体将会怎么样?
我的分析:
(
h
1
) (
h
2
) (
ρ
)
(
ρgh
1
=p
1
>
p
2
=
ρgh
2
)
分析结果:在液体压强作用下, 由高处向低处流动 。
2.应用举例:
举例: 。
3.观看船过船闸视频,回扣导入环节,阅读课本P191—192“科学书屋”部分,分析船闸的工作原理和作用。
①课本P192图8—24(a)图中,上游、闸室、下游是连通器吗?为什么?
答: 阀门未打开,底部不连通 。
②(b)图中阀门A打开, 上游和闸室 成为连通器,水由 上游 进入 闸室 。
③水位相平后,闸门C打开,船驶入闸室。
④(d)图中阀门B打开, 闸室和下游 成为连通器,水由 闸室 流入 下游 。
⑤水位相平后,闸门D打开,船由闸室进入下游。
4.对点训练:如图所示的容器静止放在水平桌面上,4支管中液面相平,下列说法正确的是( A )
A.b点处向上的压强等于向下的压强
B.c管液柱最长,c点处压强最大
C.d管液体体积最大,d点处压强最大
D.4支管中液体的密度不相同
自主学习3
帕斯卡定律
1阅读课本P192—193“拓展一步”部分。
2.实验探究:把大小不同的两个注射器用输液管相连,装入适量滴有红墨水的水,同学观察,在左边活塞上施向下的推力时,右边的活塞运动情况如何。
观察发现: 右边的活塞被推动 。
实验结果: 密闭液体能传递压强 。
(2)帕斯卡定律内容:加在密闭液体上的压强,能够 大小不变 地被液体 向各个方向 传递。
(3)帕斯卡原理的应用举例:
我的举例: 。
合作探究3
液压机工作原理:
1.观看视频。
2.分析液压机的结构原理如图所示:
3.先自己思考,再小组内交流,最后表述工作原理:
p大=p小,根据p=得:p小=;p大=。那么=F大=F小,即大活塞面积是小活塞面积的几倍,大活塞受到的力就是小活塞所受力的几倍,从而达到用很小的力产生很大的力的目的 。
自我评价
1.2023年5月20日,国家文物局利用“深海勇士”号载人潜水器对1500米深处的南海西北陆坡一号沉船进行了第一次考古调查,开启了我国深海考古的新篇章。我国载人潜水器能够到达的最深处,潜水器表面每平方米受到水的压力大约是( C )
A.104N B.108N C.1.5×107N D.1.5×104N
2.如图甲所示,一密封容器内盛一定量的水(未满),置于水平桌面上,现将容器倒置后仍置于水平桌面上,如图乙所示(容器中的水未画出)。则下列各个物理量中,一定变大的是( A )
A.水对容器底部的压力 B.容器对水平桌面的压力
C.容器对水平桌面的压强 D.水对容器底部的压强
3.如图所示,在水平桌面上放着甲、乙两杯密度不同的液体。已知两杯底部受到的液体压强相等,且两杯液体内A、B两点距底部的距离,hA=2hB,A、B两点处的液体压强分别为pA、pB。则下列说法正确的是 ( C )
A.pA>pB B.pA=pB C.pA<pB D.无法确定
4.下列说法错误的是( A )
A.船闸的上游水道和下游水道是一个连通器
B.排水管的U形“反水弯”是一个连通器
C.水壶的壶嘴与壶身是一个连通器
D.锅炉和外面的水位计是一个连通器
5.如图所示,玻璃管装有水倾斜放置,管内水对容器底部的压强为 4×103 Pa,将试玻璃管放竖直,此时对容器底部的压强 增大 。
6.有一台液压机,大小活塞面积分别是20cm2、1cm2,活塞重力不计,当在小活塞上加40N的压力时,这时在大活塞上受到的压力、压强分别是_800N_, 4×105Pa 。
7.小明同学在超市买了一个平底紫砂壶,如图所示。将它放在水平桌面上,壶内底面积为2×10-3m2,水深0.08m。求:
(1)水对壶底的压强;
(2)水对壶底的压力。
解:(1)已知壶内水的深度为0.08m,由液体压强的公式可知,水对壶底的压强为:
;
(2)已知水对壶底的压强为800Pa,壶内底面积为2×10-3m2,由压强公式可知,水对壶底的压力为:
F=pS=800Pa×2×10-3m2=1.6N。
答:(1)水对壶底的压强为800Pa;(2)水对壶底的压力为1.6N。
我的收获
学科网(北京)股份有限公司
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