内容正文:
观察与思考
为什么潜入不同深度的水中,要求的装备不同呢?
第二节
液体的压强
第九章 压强
实验1
观看视频,观察底面的薄膜会有什么现象?为什么?
液体压强产生的原因
液体受重力,对支撑它的容器底部有压强。
实验2
观看视频,观察侧面的薄膜会有什么现象?为什么?
液体由于具有流动性,因而对容器的侧壁有压强。
实验3
观看视频,观察内部的薄膜会有什么现象?为什么?
液体由于具有流动性,因而对液体的各个方向有压强。
液体内部存在压强的原因?
液体受到重力的作用,并且具有流动性,所以液体对容器底,容器壁和内部各个方向都有压强。
小结
1
提出问题
液体压强可能与哪些因素有关?
2
猜想与假设
A.液体压强可能与深度有关
3
设计实验
液体压强可能与多个因素有关,用什么方法来分别探究液体压强与每个因素的关系?
实验方法:控制变量法
探究液体压强的特点
B.液体压强可能与方向有关
C.液体压强可能与密度有关
第九章
第1节
压强
橡皮管
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。
液体压强测量仪器:微小压强计
探头
U形管
液体压强的特点
金属盒
橡皮膜
转换法
保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,看液体内部同一深度各个方向压强的关系。
实验1
同种液体内部同一深度,向各个方向的压强都相等。
增大探头在水中的深度,看看液体内部的压强与深度有什么关系。
实验2
同种液体内部,深度越深,压强越大。
换用不同液体,看看在深度相同时,液体内部的压强是否与液体的密度有关。
实验3
深度相同时,液体密度越大,液体压强越大。
1、液体对容器底和容器壁以及内部各个方向都有压强。
2、在液体内部的同一深度处,向各个方向的压强都相等。
3、同种液体中,深度越深,压强越大。
4、在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
小结
例
装满水的容器侧壁上开有三个孔,水从小孔中流出,图中描绘正确的是( )
B
C
D
A
B
帕斯卡裂桶实验
帕斯卡在1648年表演了一个著名的实验:他用一个密闭的装满水的桶,在桶盖上插入一根细长的管子,从楼房的阳台上向细管子里灌水。结果只用了几杯水,就把桶压裂了,桶里的水就从裂缝中流了出来。
原来由于细管子的容积较小,几杯水灌进去,其深度h是很大了,能对水桶产生很大的压强。这个很大的压强就在各个方向产生很大的压力,把桶压裂了。
S 平面上方的液柱对平面的压力
平面受到的压强
因此,液面下深度为h 处液体的压强为
液体压强的大小
由公式可以看出,液体压强大小只与ρ与h 有关,与其它因素无关
S
ρ
h
S
h
F=G=mg=ρVg=ρShg
p= =ρgh
F
S
p=ρgh
有人说,“设想你在7 km深的蛟龙号潜水器中把一只脚伸到外面的水里,海水对你脚背压力的大小相当于1 500个人所受的重力!”海水压力真有这么大吗?请通过估算加以说明。
则7 km深处海水的压强为:
因为是估算,海水密度取ρ=1×103kg/m3 ,g 取10 N/kg,脚背的面积近似取S=130cm2=1.3×10-2m2。
解:
例
p=ρgh
=1×103kg/m3 ×10 N/kg×7×103m
=7×107Pa
脚背受的压力
一个成年人的质量约为60 kg,所受重力
假设脚背所受压力的大小相当于n个成年人所受重力
利用公式 p=ρgh 计算的时候,密度单位必须用kg/m3,深度的单位要用m。
F=pS=7×107Pa×1.3×10-2m2=9.1×105N
G=mg=60kg×10N/kg=6×102N
n= ≈1500
9.1×105N
6×102N
学以致用
为什么潜入不同深度的水中,要求的装备不同呢?
学以致用
大坝的横截面积为什么均为上窄下宽,呈梯形状?
因为大坝下部需要承受的压强大于上部需要承受的的压强,下部宽可以增大受力面积,减小压强,上部需要抵挡的压强比下部的要小,所以窄些。
带鱼生活在深海中。为什么我们在鱼市上看不到活带鱼?
带鱼等深海鱼类长期生活在深海中,内脏器官适应了深海中巨大的压力。一旦离开海洋,由于外界压强的忽然降低,内脏器官就会爆裂而导致死亡
练一练
如图所示,容器内装有水,A点深度为 cm,A点受到的压强是 Pa,水对容器底的压强是 Pa。
60
6000
7000
70cm
10cm
30cm
· A
上端开口、下端连通的容器叫做连通器。
连通器
演示:连通器
结论:
连通器里装同种液体,当液体不流动时,连通器各部分中的液面总是相平的。
假设容器底部有一竖直膜片,分析图中p1与p2的大小。
如果p1、p2大小不相等,会发生什么现象?
右侧液面下降,最后当液体静止时,两侧液面相平。
p2
p1
h2
h1
排水管的U型“反水弯”
水位计
连通器的应用
茶壶的壶嘴和壶身
阅读P37科学世界,了解船闸是利用什么原理工作的
液体的压强
液体朝各个方向都有压强
在同一深度,液体向各个方向的压强都相等
深度越深,压强越大
液体内部压强跟液体的密度有关
液体压强大小的计算公式
p=ρgh
课堂小结
液体压强的特点
连通器与液体压强的应用
定义
特点
茶壶、排水管的U形“反水弯”、锅炉水位计、船闸等。
连通器里装同种液体且不流动时,连通器各部分中的液面总是相平的。
上端开口、下端连通的容器叫做连通器
应用
课堂小结
随堂训练
1.关于液体的压强,下列说法中正确的是( )
A.液体对容器侧壁有压强,这一特点跟液体的流动性有关
B.液体的压强大小跟液体的质量大小有关
C.液体对容器底的压强大小跟容器底面积大小有关
D.液体的压强大小跟液体的体积大小有关
A
2.如图所示,A、B两支完全相同的试管,装有质量相等的不同液体则:pA pB。(选填“>”“<”或“=”)
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3.2020年6月8日,由中国科学院沈阳自动化
研究所主持研制的“海斗一号”全海深自主遥
控潜水器,搭乘“探索一号”科考船载誉归来,
如图所示。“海斗一号”在科考任务中最大下潜深度10907米,刷新了我国潜水器最大下潜深度纪录。“海斗一号”在下潜到104m时所受到海水的压强为 Pa,此时潜水器外壳1cm2的面积上受到海水的压力为 N(ρ海水=1×103kg/m3,g=10N/kg)。
1×108
1×104
4.下列不是利用连通器的特点来实现自己的功能的是( )
A.船闸 B.液体压强计
C.乳牛自动喂水器 D.地漏的存水杯
B
Lavf58.51.100
Lavf55.34.100
Lavf55.34.100
Lavf58.51.100
$$