内容正文:
nullnull第八章 压强
第二节 探究:液体压强与哪些因素有关
深海潜水器的外壳从“特制钢板”发展到了特制的“铠甲”“钛合金材料”
这个密闭容器最后为什么会爆裂呢?
视频:帕斯卡裂桶实验
实验背景
1648年,帕斯卡做了一个实验:在一个装满水的密闭的木桶上,插入一根细长的管子,然后从楼房的阳台上向管子里灌水。结果,只用了几杯水,就把桶撑破了,这就是历史上著名的帕斯卡裂桶实验(图7-2-1)。
几杯水的重力并不大,为什么能把木桶撑破呢?
潜水员下潜时为什么要穿戴厚厚的潜水服?
观察与思考
液体压强随深度的增加而增大,故深海潜水服要比浅海潜水要更耐压,更厚重些。
大坝上窄下宽,是因为液体内部的压强随深度的增加而增大,坝底受到水的压强大,下宽能耐压。
带鱼这些深海鱼为什么捕捞上来就会直接死掉?
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课时导入
带鱼等深海鱼类长期生活在深海当中,内脏器官适应了深海中巨大的压强。一旦离开海洋,由于外界压强的忽然降低,内脏器官会爆裂而导致死亡。
知识点
液体压强的特点
1
体验液体压强的存在
在容器中加入液体后,蒙在容器底部和侧壁的橡胶膜明显地向外凸起,这说明液体对容器的底部和侧壁都有压力,会产生压强。
解析: 液体由于具有流动性,因而对容器的侧壁有压强,液体受重力,对支撑它的容器底部有压强
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感悟新知
知识点
液体压强的特点
1
体验液体压强的存在
把下端蒙有橡皮膜的空玻璃管插入水中,橡皮膜的形状有什么变化?
底部橡皮膜向内鼓起
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感悟新知
喷泉的形成
喷泉中的水柱能向上喷出,说明液体内部向上也有压强。
思考与讨论:
液体对容器底和容器侧壁都有压强,它的大小与哪些因素有关呢?液体压强的特点又是怎样的呢?
实验:探究液体压强与哪些因素有关
方法: 、______
控制变量法
转换法
观察:
说明:
U形管两侧液面高度差
液体内部压强有无及大小
可能与深度、方向、液体种类有关
【猜想】
【实验】
轻压
重压
实验
探究液体压强与哪些因素有关
如果液体内部存在压强,放在液体里的薄膜就会变形,U形管的两侧液面就会产生高度差。
实验器材:U形管压强计
实验:探究液体压强与哪些因素有关
简易U形压强计
橡皮管
橡皮膜
U形管
探头
转换法
探头向前
探头向下
探头向后
探头向上
液体内部压强的规律
比较可得:
同种液体同深度处,液体向各个方向压强相等
U形管两侧液面高度差相等
探头处液体压强相等
同深度处
液体内部压强的规律
比较可得:
同种液体中深度越大处,液体压强越大
探头处
深度变大
U形管
两侧液面高度差变大
探头处
液体压强变大
水
酒精
探头处水的压强
探头处酒精的压强
大于
同深度处
液体内部压强的规律
比较可得:
比较可得:
比较可得:
同种液体同深度处,液体向各个方向压强相等
同种液体深度越大处,液体压强越大
同深度处,液体密度越大,液体压强越大
1、公式:
静止液体某深度处压强:
历史上,帕斯卡在1648年就验证了液体产生的压强与深度成正比的结论。后来,科学家进一步研究得出液体内深度为h处的压强是:
2、公式理解:
(1)各量含义:
ρ液:
g:
h深: ,指__________________________
液体密度
9.8N/kg(或取10N/kg)
液体自由液面到该点的竖直距离
(从上向下,不是高度)
某点深度
三、怎样计算液体内部压强
S
ρ
h
S 平面上方的液柱对平面的压力:
F=G=mg=ρVg=ρShg
平面受到的压强:
p= =ρgh
F
S
因此,液面下深度为h 处液体的压强为
p = ρgh
三、怎样计算液体内部压强
p=ρgh
密度(kg/m3)
重力常数(N/kg)
深度(m)
压强(Pa)
使用时单位要统一!
深度:液体内部某一位置到上面自由液面的竖直距离。
O
O
O
h
h
h
三、怎样计算液体内部压强
A
h
A
h
A
h
【例题】判断 A 点的深度?
三、怎样计算液体内部压强
四、连通器
1、结构: , 的容器。
底部连通
上端开口
2、特点:
连通器里的 , 时,
。
同种均匀液体
不流动
各开口处的液面高度总是相同的
3、连通器的应用
【实例1】茶壶
【实例2】水封
过桥涵洞
自动喂水器
【实例3】水塔
【实例4】锅炉水位计
装有水的透明软管
【实例4】工人师傅用水管中的液体面在墙上做标记,可保证两点在同一水平面上
【实例5】自过路涵洞
三峡船闸——当今世界上最大的船闸
长江三峡船闸修建在三峡大坝左侧的山体中,船闸主体段总长1621m,船闸上下落差达113米,船舶通过船闸要翻越40层楼房的高度,为了便于船只在上、下游之间往返,三峡船闸共设有五个闸室。
四、连通器
船闸工作示意图
三峡船闸的五级船闸工作原理
四、连通器
知识延伸
五
液体对容器底部的压力与容器形状的关系
知识延伸
五
容器形状
液柱对容器底部的压力只等于以其底面积大小形成的液柱的重力。
特点 柱形 上口大 上口小
容器底所受压力与
液体重力的关系 F=G液 F<G液 F>G液
Lavf57.62.100
Lavf57.62.100
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