8.2探究：液体压强与哪些因素有关 （课件） ----2024-2025学年沪科版物理八年级下学期

沪科版物理八年级下册 第八章 压强 汇报人：孙老师 汇报班级：X级X班 第二节 探究：液体压强与哪些因素有关 目录 壹 学习目标 贰 新课导入 叁 新知探究 肆 随堂练习 伍 课堂小结 第壹章节 学习目标 学习目标 1.能完成“探究液体压强与哪些因素有关”的实验． 2.能运用控制变量法设计实验，获取实验信息，推出结论. 3.能完成含自己所做的实验设计的实验报告． 4.能运用液体压强知识解释生产生活中的相关现象． 第贰章节 新课导入 新课导入 水坝建造成上窄下宽 人站在齐胸深的水中时，会感到呼吸有些困难。 潜水员在不同深度的水中作业时，需要穿抗压能力不同的潜水服。 第叁章节 新知探究 新知探究 液体由于具有流动性，因而对容器的侧壁有压强 侧面的薄膜为什么突出？ 实验1 液体的压强 液体受重力，对支撑它的容器底部有压强 下面的薄膜突出说明什么？ 实验2 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，所以液体内向各个方向都有压强。 小结 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3 探究液体压强与哪些因素有关 橡皮管 金属盒 橡皮膜 U形管 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。 探头 实验器材：U形管压强计 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。 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。 同种液体内部压强，深度越深，压强越大。 h：研究点到自由液面的竖直距离。 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。 深度相同时，液体密度越大，液体内部压强越大。 分析实验数据得出结论： 在相同液体内部，同一深度处各个方向的压强大小相等，深度越深，压强越大； 在不同液体的同一深度处，液体的密度越大，压强越大。 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 （1）理论推导： 液体压强的计算 p=ρgh ρ= h= gh p ρg p 千克／米3 米 帕斯卡 （2）公式、单位： 液体压强与液体密度、深度有关，与液体横截面积无关。 （3）如何理解深度 p=ρgh 中的 h 是指液体的深度，即所求液体压强液面到自由液面的高度。 h A h A h A h A h 请判断 A点的深度 例题：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。 解：因为是估算，海水密度取ρ = 1×103 kg/m3，g取 10 N/kg，脚背的面积近似取S = 130 cm2 = 1.3×10-2 m2 则7 km深处海水的压强为： p = ρgh = 1×103 kg/m3×10 N/kg×7×103 m2 = 7×107 Pa 脚背受海水的压力： F = pS = 7×107 N/m2×1.3×10-2m2 = 9.1×105 N 一个成年人的质量约为60 kg，所受重力 G = mg = 60 kg×10 N/kg = 6×102 N 假设脚背所受压力的大小相当于n个成年人所受重力，则 n = ≈ 1500 利用公式 计算的时候，密度单位必须用kg/m3，深度的单位要用m。 　　帕斯卡在1648年做了一个著名的实验：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 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上产生很大的压力，把桶压裂了。 帕斯卡裂桶实验 液体压强的应用 水壶 花瓶 下水道管 它们在结构上有什么相同点？ 3.与形状无关 共性： 1.底部互相连通 2.容器上端都开口 把上端开口、底部互相连通的容器，叫做连通器。 连通器中的液体有什么特点？ 实验探究：连通器中的液体有什么特点 实验步骤：把两个注射器筒用胶管连接，拔去活塞，在连通器中加水，保持一个筒不动，使另一个筒升高、下降或倾斜，待水面静止时观察两筒中水面高度。 实验表明：连通器里的同一种液体不流动时，各容器中的液面相平。 为什么连通器各容器中的液面总是相平的呢？ 在连通器中，设想在容器底部连通的部分有一“液片A”。 液体不流动 液片A处于平衡状态 液片两侧受到压力相等(F1=F2) 液片两侧受到压强相等(p1=p2) 两管液面高度相等(h1=h2) 两管液面相平 h1 h2 p=ρgh 理想模型法 F=pS 1.茶壶与壶嘴组成连通器 连通器的应用 2.锅炉与外面的水位计组成连通器 3.水塔与自来水管组成连通器 4.自动饮水器 1293年，郭守敬在通惠河上建立了二十四座船闸，使运粮船可逆流而上，这一创举对古代北京城的发展有重要的推动作用。 5.船闸 三峡船闸——世界上最大的连通器 三峡船闸演示 讨论交流：船闸是怎样工作的 如图所示，轮船由上游通过船闸到下游的正确顺序为______________。 1 2 3 4 3、1、4、2 1 2 3 4 帕斯卡定律： 密闭液体 条件： 特点： 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 公式： p1=p2 应用： 液压系统和液压机 p1= F1 S1 p2= F2 S2 根据帕斯卡原理： p1=p2 F2 S2 F1 S1 = ∴ F2= S2 S1 ·F1 大活塞上可以产生一个与其表面积成正比的力 ∵ F1 F2 S1 S2 应用： 液压系统和液压机 第肆章节 随堂练习 随堂练习 1.如图所示，水平地面上A、B两圆柱形容器中的液面相平，甲、乙、丙三处液体的压强分别为，p甲、p乙和p丙（p水＞p煤油），则p甲、 p乙和p丙的大小关系为（ ） A. p甲= p乙＞ p丙 B. p甲＞ p乙＞ p丙 C. p甲＜ p乙＜ p丙 D. p甲= p乙＜ p丙 B 2. 如图所示的容器中装有水，则水对A点的压强为（ ） A. 980 Pa B. 2940 Pa C. 5880 Pa D. 条件不足，无法判断 C 3. 一艘小船船底离水面 0.5 m，水对船底的压强为多少？若船底有一面积为 2 cm2 的小洞被一木塞堵住，水对该木塞的压力为多少？ 解：水对船底的压强： p = ρgh = 1.0×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.5m = 4.9×103 Pa 水对木塞的压力： F = pS = 4.9×103Pa×2×10-4 m2 = 0.98 N 答：水对船底的压强为 4.9×103 Pa，水对该木塞的压力为0.98 N。 4. 如图所示，桌面上有甲、乙、丙三个容器，它们的底面积和质量都相同，内装有质量相同的同种液体，则（　 ） A. 各容器底部所受液体的压力相同 B. 各容器底部所受液体的压强不同 C. 各容器所受桌面的支持力不同 D. 各容器对桌面的压强不同 B 甲 乙 丙 5. 如图装有质量相等的不同液体，并且液面相平，则两杯底受到的压力和压强大小关系怎样？ A B A B 液体对底面的压力 F＝G=mg，压力相等 液体对底面压强 p=ρ液 gh，所以pA ＞pB m相同，而 VA＜VB，ρA＞ρB 6. 我国经济快速发展，很多厂商一改过去“酒香不怕巷子深”的观点，纷纷为自己的产品做广告，但有些广告却忽视了其中的科学性，如图所示的一幅广告，图中有一处科学性的错误，请你找出来，并简要说明它违背了什么物理原理或规律。 解：图中反映出壶嘴的水面高于壶身中的水面，显然这是不正确的，因为茶壶是一个连通器，当装入的同种液体静止时，壶嘴中的液面与壶身中的液面应该总是相平的，不可能是一边高一边低。 7.一艘潜水艇潜入海面以下 100 m 深处时，潜水艇上面积为 2 m2 的舱盖受到海水产生的压强和压力各是多大？如果该潜水艇再下潜 50 m，这个舱盖受到的压力变为多大？（海水的密度取1.03×103kg/m3，g取10N/kg） 解：潜水艇潜入海面以下100m深处时舱盖所受的压强为 p1=ρ海水gh1=1.03×103kg/m3×10N/kg×100m=1.03×106Pa。 所受的压力为 F1=p1S=1.03×106Pa×2m2=2.06×106N。 潜水艇潜入海面以下150m深处时舱盖所受的压力为 F2=p2S=ρ海水g(h1+h2)S =1.03×103kg/m3×10N /kg×(100m+50m) ×2m2 =3.09×106N 8.一艘潜水艇潜入海面以下 100 m 深处时，潜水艇上面积为 2 m2 的舱盖受到海水产生的压强和压力各是多大？如果该潜水艇再下潜 50 m，这个舱盖受到的压力变为多大？（海水的密度取1.03×103kg/m3，g取10N/kg） 第伍章节 课堂小结 课堂小结 沪科版物理八年级下册 汇报人：孙老师 汇报班级：X级X班 谢谢观看 100111021000101210101002100010021010010210000012100011121001111210011102 Lavf58.50.100 $$