内容正文:
7.2液体压强
八年级物理
海洋是生命的摇篮,8000年以来,人类从未停止过深海探索的脚步.......
钢铁侠深海潜水服
330m
恒压潜水服
660m
蛟龙潜水器 7062m
但是深海探索需要解决一个非常麻烦的问题,你知道是什么吗?
液体压强产生的原因
1.因为液体受到重力的作用
2.又因为液体具有流动性;
液体会对容器的底部产生压强;
液体会对液体的内部以及容器的侧壁产生压强。
液体压强有怎样的特点
观看视频:
容器侧壁两个孔中喷出的水柱有什么不同?
随着液面的降低,喷出的水柱有怎样的变化?
说明什么?
说一说你的猜想?
液体内部向各个方向都有压强
液体压强的大小与哪些因素有关?
液体内部有压强
实验器材:微小压强计
用前注意检查是否漏气,方法就是用手轻敲橡皮膜,观察液面是否随着按压发生变化。
探究液体压强的特点
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
探究液体压强的特点
1、在液体内部各个方向都有压强;
2、同种液体,液体内部深度越深压强越大;
3、相同深度,液体密度越大,压强越大;
h1
h2
三峡大坝为什么修建的上窄下宽?
因为液体的压强随深度增加而增大,所以修建水坝时,水坝的下部总要比上部修建得宽些,既增加坝体承受水压的能力,又加固了坝体。
生活中液体压强现象
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。
生活中液体压强现象
液体压强的特点应用
h1
h2
h3
观察图中的容器,你能找到图中标记的A、B、C、D点的深度吗?各点的压强是怎样的关系?
A
B
C
D
答:以水面为标准,A、D:h1
B:h2
C:h3
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
ρ
S
h
液体压强的计算方法
P——液体在任一深度的压强 (Pa)
ρ——液体的密度 (Kg/m3)
g——引力常数 9.8N/kg
h——深度 : 液体内部某一位置液面的竖直距离 (m)
由公式可知:液体的压强与液体的深度和密度有关。
①同种液体密度相同,压强与深度成正比(压强随深度增加而增大);
②深度相同时,压强与密度成正比(液体密度越大,压强越大)。
液体压强公式的含义
液体压强的大小与液体的受力面积、体积、重力、容器的形状等因素均无关,所以在比较液体压强的大小时,要紧抓液体的密度和深度这两个量来讨论。
探究新知
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 ,g取10 N/kg,脚背的面积近似取
则7 km深处海水的压强为:
探究新知
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 计算的时候,密度单位必须用kg/m3,深度的单位要用m。
如图所示,水平桌面的中央放着一个圆形鱼缸,重为30N,其底面积为1 200cm2,浴缸内装有0.2m深的水,水的质量是27kg(g=10N/kg),请计算:
(1)鱼缸内所装水的重力;
(2)鱼缸底部受到的水的压强;
(3)鱼缸对桌面产生的压强。
解:(1)鱼缸内所装水的重力G水=mg=27kg×10N/kg=270N。
(2)鱼缸底部受到的水的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2 000Pa。
(3)1 200cm2=0.12m2,
鱼缸对桌面产生的压强
p=F/S=(270N+30N)/0.12m2=2 500Pa。
3月28日,“探索一号”科考船搭载“奋斗者”号全海深载人潜水器返回三亚,圆满完成首次中国-印度尼西亚爪哇海沟联合深潜科考航次任务。中方与印尼方联合首席科学家共同完成了爪哇海沟最深点7180.4米(潜载深度计)的下潜任务,创造了印尼深海下潜新纪录。
中国奋斗者号--全世界可搭载人数最多的万米级深潜器
液体压强计
液体压强计:研究液体内部压强的仪器
原理:
微小压强计的探头(橡皮膜)受到压强时,U型管两侧液面会出现高度差,压强越大,高度差越大
橡皮膜所受液体压强的大小
U形管左右两侧液面高度差
转换法
使用前需要检查装置气密性
h
1.定义:
上端开口,下端连通的容器。
2.连通器原理:
若连通器内装入同种液体,当液体不流动时,连通器各部分中的液面高度总是相同的。
连通器的结构和原理
h1
h2
F1
F2
只有h1=h2,才有F1=F2
容器中液体静止
茶炉和外面的水位计组成连通器
水壶的壶嘴与壶身组成连通器
排水管的U形“反水弯”是一个连通器
连通器在生产生活中的应用(学习完成后完成课后51页5、6题)
船闸的工作原理
阀门
闸门
闸室
阀门
闸门
问题:如右图所示,同一杯饮料按照甲乙两种方式放在水平桌面上,请利用你所学知识分析,容器底受到的压强p1和p2,压力F1和F2的关系
甲
乙
答:从图中可以看出,倒置后,液体的高度降低由 可知:液体的密度一定,压强随高度减小而减小。所以倒置后,容器底受到的压强减小。
V乙
由F=pS可知:
从图中可以看出G乙大于G甲,所以乙容器底受到的压力大。
h甲
h乙
S甲
V甲
S乙
【拓展提升】有点儿难度,试试你能解决吗?
答:F甲=F乙=G 压力相同,由 可知:甲的受力面积比乙的小,所以甲图放置方式对桌面的压强乙图中大。
S甲
S乙
【拓展提升】有点儿难度,试试你能解决吗?
如果问你,桌面受到的压强和压力是什么关系,你知道吗?(提示:按照固体压强处理)
容器底受到的压力呢?
容器底受到的压力相等(当容器为柱体时,容器底受到的压力等于液体自身的重力。)
1.压强计是研究_____的仪器。当把压强计的金属盒放入液体内部的某一深度时,观察到的现象是U形管两边液面__________ ,这个现象说明_________________。
课堂练习
2.甲、乙两个容器中盛有质量相同的同种液体, 则 容器底部受到液体的压强大。
压强
产生高度差
液体内部有压强
甲
3.试管中装一些水,当试管倾斜时,水在试管底部产生的压强比竖直时将( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法比较
h1
h2
p1 = ρgh
p2=ρgh2
B
4.在以下各图中比较a、b、c各点的压强大小
5.如图,底面积相同的三个容器A、B、C中分别盛有质量相同的水,则液体对容器底部压强的大小关系为: PA PB PC;压力大小关系为 FA FB FC(填“>”、“<”、“=”)。
A
B
<
C
<
<
<
6.轮船舱底在水面下3.5米,舱底穿了一个面积为0.2平方米的洞,要想堵住这个洞,需要对挡板施加多大的力?(取g=10牛/千克)
解:水对舱底的压强
p = ρ水g h
= 1.0×103kg/m3 × 10N/kg × 3.5m
= 3.5 ×104Pa
需要对挡板施加的力
F= pS= 3.5 ×104Pa× 0.2m2=7000N
答:需要对挡板施加7000牛的力。
Lavf60.16.100
[i:vbmZkEJpZEdY]
Lavf60.16.100
Lavf58.20.100
Lavf58.12.100
Lavf60.16.100
Lavf57.62.100
Lavf58.12.100
Lavf57.62.100
Lavf57.83.100
Lavf58.12.100
Lavf58.12.100
Lavf58.12.100
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