内容正文:
第二节 液体的压强 第1课时
第九章 压强和浮力
学习目标
1. 了解液体压强的存在。
2. 知道压强计的工作原理,会使用压强计对液体内部压强进行有序探究。
3.能根据实验现象和数据,分析影响压强大小的因素,能概括液体内部压强的主要特点,并能据此解释生产和生活中的一些现象和问题。
4.知道连通器的原理和液体压强有关,能举例说明连通器在生产、生活中的应用。
潜水服厚度随深度的变化
某水库大坝的侧面图
深海鱼类被捕上岸后会死亡
深海潜水服
活动9.3 体验液体压强的存在
现象
手指受到向外的压力
橡皮膜向玻璃管内凹进去
橡皮膜向下凸出
结论
液体对__________、_________和_________________都有压力,
容器底
容器壁
因而液体内部向各个方向有______.
压强
浸在其中的物体
原因
①液体受到重力作用
②液体具有流动性
一、液体内部的压强
液体内部的压强可能与深度有关,深度越大,压强越大。
它还可能与方向有关,向下的压强比向上的压强大。
探究液体压强与哪些因素有关
学生实验
液体的深度
方向
液体的密度
液体压强计
控制变量法
用法:通过U形管两侧液面高度差来显示橡皮膜所受压强的大小
转换法
橡胶软管
U形管
有色液体
橡皮膜盒
注意事项:需要检查装置的气密性,若漏气,需要拆除软管重新安装
猜想
研究方法
测量器材
刻度板
按压
h
设计实验
探究液体内部压强与方向的关系
橡皮膜盒的
深度H /cm 橡皮膜的朝向 U形管两侧液面的高度差
h(橡皮膜盒在水中时)/cm
上
下
左
右
控制液体深度和液体密度不变
5
1、液体内部向各个方向_______压强;
2、在液体内同一深度处,液体向各个方向的压强大小_____;
相等
都有
深度相同
h
U形管液面
的高度差
设计实验
探究液体内部压强与液体深度的关系
橡皮膜盒的
深度H /cm 橡皮膜的朝向 U形管两侧液面的高度差
h(橡皮膜盒在水中时)/cm
上
下
左
右
控制方向和液体密度不变
10
3、液体内部压强的大小,随液体深度的增加而___________;
增大
h2
h1
设计实验
探究液体内部压强与液体密度的关系
橡皮膜盒的
深度H /cm 橡皮膜的朝向 U形管两侧液面的高度差
h(橡皮膜盒在水中时)/cm h’(橡皮膜盒在浓盐水中时)/cm
5 上
下
左
右
10 上
下
左
右
控制方向和液体深度不变
4、在不同液体的同一深度处,液体的密度越大,压强_____;
增大
深度h不变
同种液体内部的压强跟液体的__有关,深度增加,压强___。
增大
不同液体内部的压强跟液体的__有关,密度越大,压强___。
增大
a
水
b
水
c
盐 水
液体内部向各个方向都有压强;在同一深度,各方向压强 。
相等
深度
密度
总结反馈
某水库大坝的侧面图
深海鱼类被捕上岸后会死亡
深海潜水服
学以致用
液体内部的压强随深度的增加而增大
液体内部压强随深度的增大而增大,对于相同面积,水坝下部受到的压力比上部大,所以下部要建得宽一些.
1. 如图9-16 所示,水坝的下部总要比上部建造得宽一些。这是为什么?
图 9-16
实践与练习
2. 帕斯卡曾做过著名的“裂桶实验”: 如图 9-17 所示,在一个密闭、装满水的木桶桶盖上插入一根细长的管子,然后从上方往管子里灌水。结果,只灌了几杯水, 桶竟裂开了。请说明其中的道理。
图 9-17
液体压强与液体深度有关,由于管很细,所以倒入几杯水后,细管中水的深度很大,而使水对木桶产生很大的压强,导致木桶被压裂。
地球表面约71%的面积被海水覆盖着,海底生活着大量的海洋生物,蕴藏着极其丰富的矿产资源。因此,对深海的科学探索历来备受世界关注。
2020 年11月10日,中国自主研制的“奋斗者号”全海深载人潜水器(图9-11)在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909m , 超过我国第一台自主研制的载人潜水器“蛟龙号”,创造了我国载人深潜的新纪录。这是我国载人深潜事业取得的又一次重大突破。马里亚纳海沟是世界上最深的海沟,这里的海水压强很大(约1.1×108Pa)、温度很低且极其黑暗,是地球上环境最为恶劣的区域之一。
图 9-11 “奋斗者号”全海深载人潜水器
国家工程“奋斗者号”全海深载人潜水器
“奋斗者号”全海深载人潜水器体积并不大,但它的设计和建造却是一个极其复杂的系统工程。简单来说,它至少要克服两大困难:一是壳体必须能承受巨大的海水压强;二是舱内环境必须满足人的生存条件,如舱内压强、温度等要基本不受外界影响。因此,载人深潜的难度并不亚于载人航天。
从“蛟龙号”到“深海勇士号”再到“奋斗者号”,我国深海载人潜水器实现了从无到有、从自主集成到技术自主可控的跨越式发展。这是我国科研人员勇攀高峰、敢为人先、追求卓越的创新精神和淡泊名利、潜心研究的奉献精神的集中体现。
课堂总结
液体内部的压强
液体内部存在压强
液体产生压强的原因
液体内部向各个方向都有压强
在同一深度,各方向压强相等
液体密度相同时,深度越深,液体压强越大
液体深度相同时,密度越大,液体压强越大
液体的压强
体验液体压强的存在
1、判断正误:
课堂训练
2、容器底部的深度是h1还是h2?
深度:液体内一点到上面自由液面的竖直距离。
深度
A:
B:
C:
D:
0cm
2cm
2cm
4cm
3、将一未装满水的试管倾斜放置后,水对试管底部的压强如何变化?
深度变小,压强变小。
4、在以下各图中比较a、b、c各点的压强大小
•a
•b
•c
a•
•b
a•
•a
•b
•b
酒精
水
(2)
(1)
(3)
(4)
Pa < Pb
Pa < Pb < Pc
Pa > Pb
Pa = Pb
第二节 液体的压强 第2课时
第九章 压强和浮力
1、同种液体在同一深度时,液体内部向___________都有压强,且各个方向的压强大小__________。
相等
各个方向
增大
2、同种液体内部压强随液体的______增加而___________
深度
3、不同液体在深度相同时,液体的密度越大,液体内部的压强越_______。
大
温故知新
拓展:液体内部压强的计算
要想知道液面下某处的压强,可以设想该处有一个水平“平面”,这个压强就是该平面以上的液柱对该平面的压强。
由公式可知:液体内部压强只与液体的深度和密度有关,与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关
公式推导
S
h
如图,A、B、C三个容器底面积相同,装有相同高度的水,液体对容器底部的压强PA、PB、PC的大小关系是: 。液体对容器底部的压力FA、FB、FC的大小关系是 。
PA=PB=PC
FA=FB=FC
课堂训练
二、连通器及其应用
上端开口,底部相连通的容器,叫作连通器。
向连通器中注入同种液体,当液体静止时,连通器各部分中的液面总是相平的。这就是连通器原理。
1.注入适量的水,静止时两侧玻璃管中的水面高度有什么特点?
2.将左侧的玻璃管上下移动,水不流动时,两侧玻璃管中水面的高度有什么特点?
做一做
议一议
3.可能出现一侧玻璃管中的水面比另一侧高的现象吗?
相同
始终相同
不可能
总结
h1
h2
p左
p右
P左>P右
水位计
锅炉
茶 壶
排水管的“反水弯”
水封
乳牛自动喂水器
长江三峡的五级阶梯式船闸
生活中的连通器
这样可以隔绝下水道往上反的异味,故有隔绝臭味的作用。
长江三峡的连续阶梯式船闸
我国长江三峡水利枢纽工程举世闻名。三峡大坝蓄水后的上下游水位差最大可达40层楼的高度。为保障船舶顺利通行,工程技术人员设计了阶梯式船闸和电梯式船闸两种,让“大船爬楼梯,小船乘电梯”。
液体压强
连通器
只由液体密度与深度决定
大小
课堂小结
液体压强公式: P =ρgh
应用:茶壶、船闸
特点
定义:上端开口、底部相连通的容器叫作连通器
课堂训练
1、对于液体压强,下列说法正确的是( )
A.液体只对容器的底有压强
B.液体的重力、体积越大,液体压强越大
C.液体的密度越大,液体的压强越大
D.同一种液体的压强只跟深度成正比
2、两只同样的烧杯,分别装满酒精和水,则杯底所受到的压力和压强的关系正确的是 ( )
A、压力相等,压强相等
B、压力相等,压强不相等
C、压力不相等,压强不相等
D、压力不相等,压强相等
D
C
3、如图所示,一个装有水的平底密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置。两次放置时,瓶对桌面的压力分别为 F甲和 F乙,瓶子底部受到液体压强分别为p甲和p乙, 则 ( )
A .F 甲>F 乙
B.p 甲>p 乙 C .F 甲<F 乙 D.p 甲<p 乙
D
课堂训练
4、 图为船闸工作示意图,阀门B关闭时,打开阀门A,则( )
A.闸室与上游构成连通器
B.闸室与下游构成连通器
C.闸室中的水位逐渐下降
D.闸室中的水位保持不变
A
课堂训练
5、如图是一种嵌于厨房或卫生间地面的地漏及其结构示意图。下列有关说法中不正确的是( )
A.存水杯装满水时,存水杯是连通器
B.当存水杯装满水时,地面上的水被扣碗挡住不能流进下水道
C.扣碗的作用是隔离垃圾进入下水管和下水道“异味”进入室内
D.若地面有足够的水进入存水杯,则当水不再流动时,水面能达到的最高高度是位置2
B
课堂训练
$$