内容正文:
第八章 压强与浮力
第2节 液体压强
北师大版八年级下册(2024)
通过观察和实验,体验液体压强的存在。学习控制变量法,探究影响液体压强的因素。培养学生制定计划、设计实验、操作实验、观察实验的能力。
通过了解液体压强在生活中的应用,行成将科学技术应用于日常生活和社会的意识;总结液体压强的规律,使学生经历探究过程、学习科学方法,培养发现问题和解决问题的能力。
知道液体对容器底
和侧壁的压强,知
道液体压强的存在;
知道液体压强的特
点;了解p=ρgh 的推导,会用 p=ρgh 进行简单计算。
学习目标
导入新课
一
1.为什么潜入深海要穿潜水服呢?下潜不同深度对潜水装备的要求也不一样呢?
情景导入
思考
2.放在水平桌面上的杯子对桌面有压力,会对桌面产生压强。装在杯子里的水对杯子底部会产生压强吗?水对杯子侧壁会产生压强吗?水对潜水艇也会产生压强吗?
情景导入
思考
2021年“奋斗号”在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909 米,创造了中国载人深潜的新纪录。
你听说过帕斯卡裂桶实验吗?
容器为什么会爆开呢?
是谁给它的压强呢?
思考
情景导入
观
视
频
探究新知
二
说一说你观察到的现象以及它们说明了什么?
1.橡皮膜会向下鼓起,说明液体对容器底部有压强。
2.橡皮膜会向外鼓起,说明液体对容器侧壁有压强。
一
液体压强的特点
演示实验:
为什么水对容器底部和侧壁有压强?
1.液体压强产生原因:
一
液体压强的特点
产生原因:液体受到重力作用,并且具有流动性,液体内部之间会相互挤压,因此液体内部向各个方向都有压强。
思考
观察实验现象,孔中流出的水喷射的距离越远,说明此处的液体压强越大,那么,液体内部压强大小与什么因素有关?液体压强的特点又是怎样的呢?
一
液体压强的特点
2.探究液体的压强与哪些因素有关
液体内部压强的大小可能与 有关
提出问题
液体内部压强的大小与什么因素有关呢?
猜想假设
深度
方向
控制变量法
实验装置
一
液体压强的特点
2.探究液体的压强与哪些因素有关
液体密度
转换法
橡皮膜受到压强,U型管两侧液面就会产生高度差
如何测量液体的压强?
一
液体压强的特点
2.探究液体的压强与哪些因素有关
设计实验
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。
思考
压强计原理
U形管
橡皮膜
橡皮管
探头
实验前应检查装置的气密性:若放入液体前出现U形管中两侧液面不相平的情况,应拆掉橡皮管,重新安装。
探究1:保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向。
现象:U形管液面的高度差相等。
结论一:同种液体内部同一深度,向各个方向的压强都相等。
一
液体压强的特点
实验过程
2.探究液体的压强与哪些因素有关
结论二:同种液体内部压强,深度越深,压强越大。
探究2:保持探头的方向不变,增大探头在水中的深度。
现象:深度越深,U形管液面的高度差变大。
一
液体压强的特点
2.探究液体的压强与哪些因素有关
实验过程
结论三:深度相同时,液体密度越大,液体内部压强越大。
探究3:保持探头的方向深度相同,将水更换为盐水
现象:在盐水中U形管液面的高度差较大。
一
液体压强的特点
2.探究液体的压强与哪些因素有关
实验过程
2.探究液体的压强与哪些因素有关
实验结论
一
液体压强的特点
你能解释以下现象了吗?
输液时,要把药液提高一定高度
抗压潜水服工作
深度可达660m
3.物理与生活
一
液体压强的特点
桶裂开
三峡大坝
某水库大坝的侧面图
为什么水坝是上窄下宽?
一
液体压强的特点
3.物理与生活
你见过活的带鱼吗?为什么深海鱼类被捕捞上岸后会死亡?
一
液体压强的特点
3.物理与生活
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。
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
例题
一
液体压强的特点
平面上方的液柱对平面的压力:
F = G = mg = ρVg = ρShg ②
压强的计算公式: ①
因此,液面下深度为h处液体的压强为:
U形管压强计只能比较压强的大小,不能测量压强的大小。液体压强的大小要怎么计算?
联立①②二式可得:p=ρgh
p = ρgh
二
液体压强的计算
1.推导压强公式
思考
h
h
2.液体压强公式中的物理量及其单位
液体压强的理解
②液体某一点的深度是指该点到自由液面的竖直距离,并不是到容器底的距离。
①液体压强与液体密度和深度有关,可用公式 来计算。
深度h
A
p=ρgh
p=ρgh
h表示液体的深度 ,单位为米 (m )
P液体的压强,单位为帕(Pa)
ρ液体的密度,单位千克/米3(kg/m3)
g 常数,大小为9.8N/kg
二
液体压强的计算
使用时单位要统一!
求出下列各点的深度。
例题1
二
液体压强的计算
hA = 3 m
hB = 1 m
hc = 2 m
如图所示,容器内装有水,A点深度为_______cm,A点水的压强是_______Pa,水对容器底的压强是_______Pa。(g取10 N/kg)
60
6000
7000
70cm
10cm
30cm
A
例题2
二
液体压强的计算
例题3
二
液体压强的计算
2019年,我国研发的软体机器人深潜至10900m的马里亚纳海沟深处进行测试。这款机器人长22cm(体长11.5cm,尾长10.5cm),翼展宽度为28 cm,如图所示。海水的密度ρ海水取 1.03x103kg/m,g取10 N/kg。求:
(1)在10900m深处,软体机器人受到的海水产生的压强有多大?
(2)若该软体机器人一个侧翼上表面的面积大约是70cm2,在10900 m 深处时,这个侧翼上表面受到的海水产生的压力约为多大?
分析 根据p=pgh 可求出海水产生的压强,通过F=pS可求出软体机器人这个侧翼上表面所受的压力。
解 (1)10 900m深处,软体机器人受到的海水产生的压强
(2)由F=pS可得,软体机器人这个侧翼上表面受到的海水产生的压力
答:(略)
课堂小结
三
课堂小结
练习巩固
四
1.如图所示,容器中间的隔板将容器分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用橡皮膜封闭,若在容器的左侧装酒精,在容器的右侧装有等高度的水,则橡皮膜( )
A.向右侧凸起
B.向左侧凸起
C.保持相平,没有凸起
D.无法判断
B
橡皮膜
隔板
酒精
水
巩固练习
2.如图所示,甲、乙两容器由一倾斜管道相连,管道的开闭由阀门K控制,容器中装有水,且两容器中水面相平,则( )
A.打开阀门K以后,水将从甲流到乙
B.打开阀门K以后,水将从乙流到甲
C.打开阀门K以后,水不会流动
D.打开阀门K以后,a处压强变小
C
巩固练习
3. 用图所示的装置探究液体内部压强的特点,下列做法能使U形管两边液面高度差变小的是( )
A.将金属盒在水中的位置上移
B.将金属盒在原位置转动180°
C.将金属盒的位置向左移动
D.保持金属盒的位置不动,向杯中加入适量水
A
巩固练习
4. 如图所示,A、B两个内径相同的玻璃管内盛有同种液体,当A管竖直,B管倾斜放置时,两管液面高度相同,下列说法正确的是( )
A.A管中液体对管底的压强比B管中液体对管底的压强小
B.A管中液体对管底的压强比B管中液体对管底的压强大
C.A管中液体对管底的压强和B管中液体对管底的压强相等
D.A管中液体的质量比B中管中液体的质量大
C
巩固练习
5. 如图所示,平静的湖中,下列哪处水的压强最大( )
A. a B. b
C. c D. d
D
6. 同种液体内部的压强随________的增加而增大。如图所示,容器中盛有水,则A处的深度是_____cm,B处水产生的压强是______Pa(g取10N/kg)。
深度
0
2500
巩固练习
7.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,如图所示。“海斗一号”在科考任务中最大下潜深度10907m。“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取10N/kg)
1×108
1×104
巩固练习
励志语录
掌握物理规律,驾驭未来科技。
突破物理界限,创新无限可能。
Lavf57.62.100
Lavf60.16.100
Lavf57.62.100
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