82科学探究：液体的压强课件.ppt

1、什么是压力？压力的作用效果、什么是压力？压力的作用效果是什么？是什么？2、压强是表示什么的物理量？如、压强是表示什么的物理量？如何定义？何定义？某水库大坝的侧面图某水库大坝的侧面图http:/深海鱼类深海鱼类浅海潜水服浅海潜水服深海潜水服深海潜水服.大坝的横截面为什么均为上窄下宽，大坝的横截面为什么均为上窄下宽，呈梯形状？呈梯形状？.为什么深海鱼类被捕捞上岸后会死为什么深海鱼类被捕捞上岸后会死亡？亡？.为什么潜水员穿的深海潜水服比浅为什么潜水员穿的深海潜水服比浅海潜水服要厚重一些？海潜水服要厚重一些？一、液体压强的特点一、液体压强的特点当倒入水时，橡皮膜向下凸出。当倒入水时，橡皮膜向下凸出。观察与思考观察与思考没有水时，橡皮膜平坦没有水时，橡皮膜平坦液体有向下液体有向下(容器容器底底 )的压强的压强因为液体受到重力作因为液体受到重力作用用（2）现象表明：现象表明：液体对容器侧壁有压液体对容器侧壁有压 强强一液体压强的规律一液体压强的规律因为液体具有流动性因为液体具有流动性结论：结论：.由于液体受重力的作用，所以液体对容器由于液体受重力的作用，所以液体对容器底有压强。底有压强。.由于液体具有流动性，所以液体对容器侧由于液体具有流动性，所以液体对容器侧壁也有压强。壁也有压强。提出问题：提出问题：液体对容器底和容器侧壁都有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？强的特点又是怎样的呢？探究液体的压强与哪些因素有关的实验探究液体的压强与哪些因素有关的实验http:/w提出问题：影响液体内部压强的因素有哪提出问题：影响液体内部压强的因素有哪些呢？些呢？w猜想与假设：猜想与假设：w制定计划，设计实验：制定计划，设计实验：w进行实验，收集数据：进行实验，收集数据：w分析数据，总结结论分析数据，总结结论:方向？方向？深度？深度？密度？密度？二、实验探究：影响液体内部压强大小因素二、实验探究：影响液体内部压强大小因素用控制变量法用控制变量法研究液体压强研究液体压强的主要仪器：的主要仪器： 认识研究液体压强的认识研究液体压强的仪器仪器U形管压强计形管压强计U U形管压强计，形管压强计，大烧杯，水，大烧杯，水，刻度尺、盐水刻度尺、盐水、容器等、容器等U形管形管压强计介绍压强计介绍U形管压强计是专门形管压强计是专门用来研究液体压强用来研究液体压强的仪器的仪器(如图如图).将将U形形管压强计的金属盒管压强计的金属盒放入水中一定深度放入水中一定深度,根据根据U形管两边水面形管两边水面的高度差的高度差,就可以知就可以知道液体的压强差道液体的压强差.研究在水下不同深度处液体压强的特点。研究在水下不同深度处液体压强的特点。实验步骤：把金属盒固定在水下实验步骤：把金属盒固定在水下不同不同深度，不改变橡皮膜的朝向，深度，不改变橡皮膜的朝向，分别记录橡皮分别记录橡皮在水下在水下不同不同深度深度时时U形管中液面的高度差。形管中液面的高度差。 同种液体的压强随深度的增加而增大。同种液体的压强随深度的增加而增大。液体的压强与深度液体的压强与深度的关系液体内部向各个方向都有压强；液体内部向各个方向都有压强；同一深度，液体向各个方向的压强相等。同一深度，液体向各个方向的压强相等。液体的压强与方向液体的压强与方向的关系实验表格：实验表格：深度（cm）橡皮膜朝向高度差（cm）3朝上3朝侧面3朝下6朝上6朝侧面6朝下9朝上9朝侧面9朝下研究液体内部压强大小与液体密度的关系。研究液体内部压强大小与液体密度的关系。实验步骤：保持金属盒在液体中的深度不实验步骤：保持金属盒在液体中的深度不变，把金属盒分别放入三种液体（盐水、变，把金属盒分别放入三种液体（盐水、水和酒精）中，记录水和酒精）中，记录U形管高度差，改变形管高度差，改变深度在做两次。深度在做两次。液体的压强与液体密度液体的压强与液体密度的关系不同的液体，在同一深度产生的压强大小与液不同的液体，在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关。密度越大，液体的压强越大体的密度有关。密度越大，液体的压强越大实验表格：实验表格：深度深度(cm)橡皮橡皮膜朝膜朝向向高度差高度差(cm)盐水盐水水水酒精酒精3朝上朝上6朝上朝上9朝上朝上总结：总结： 液体内部向各个方向都有压强；在同液体内部向各个方向都有压强；在同一深度，各方向压强一深度，各方向压强，深度增大，深度增大，液体的压强液体的压强；液体的压强还有与；液体的压强还有与液体的密度有关，在深度相同时，液体密液体的密度有关，在深度相同时，液体密度越大，压强度越大，压强 。相等相等增大增大越大越大思考：测试容器形状或底面积不同，思考：测试容器形状或底面积不同，但深度相同的液体的压强会怎样？但深度相同的液体的压强会怎样？测试底面积不同，但深度相同的水的压强测试底面积不同，但深度相同的水的压强结论：同种液体的压强与容器底面积无关结论：同种液体的压强与容器底面积无关例题例题1：在研究液体压强的实验中，将压强计：在研究液体压强的实验中，将压强计的金属盒放在水中，下列做法能够使图中压的金属盒放在水中，下列做法能够使图中压 强计的强计的U管两边的液面高度差减小的是管两边的液面高度差减小的是( )A.将压强度的金属盒向下移动一段距离将压强度的金属盒向下移动一段距离B.将压强计的金属盒换成面积大一些的，但将压强计的金属盒换成面积大一些的，但仍放在原深处仍放在原深处C.将压强计的金属盒在原处转动将压强计的金属盒在原处转动180D.将压强计的金将压强计的金属盒改放在同样属盒改放在同样深度的酒精中深度的酒精中D例题例题2某小组同学用某小组同学用U形管压强计研究甲、乙两种液体内部的形管压强计研究甲、乙两种液体内部的压强规律，记录数据如下（压强规律，记录数据如下（甲甲 乙乙）：）：实验实验序号序号 深度深度（cm）高度差高度差（cm）11062201133013实验实验序号序号 深度深度（cm）高度差高度差（cm）41075201363018甲甲乙乙（1）比较）比较1与与4；2与与5；3与与6的实验序号，可得的实验序号，可得出出: 。（2）比较）比较1、2、3的实验序号，可得出的实验序号，可得出: 。. .大坝的横截面为什么均为上窄下宽，呈梯形状？大坝的横截面为什么均为上窄下宽，呈梯形状？ 大坝上窄下宽大坝上窄下宽, ,是因为液体内部的压是因为液体内部的压强随深度的增加而增大强随深度的增加而增大, ,坝底受到水的压坝底受到水的压强大强大, ,下宽能耐压。下宽能耐压。. .为什么深海鱼类被捕捞上岸后会死亡？为什么深海鱼类被捕捞上岸后会死亡？ 带鱼等深海鱼类长期生活在深海当中带鱼等深海鱼类长期生活在深海当中, ,内脏器内脏器官适应了深海中巨大的压强。一旦离开海洋官适应了深海中巨大的压强。一旦离开海洋, ,由于由于外界压强的忽然降低外界压强的忽然降低, ,内脏器官会爆裂而导致死亡。内脏器官会爆裂而导致死亡。. .为什么潜水员穿的深海潜水服比浅海潜水服要为什么潜水员穿的深海潜水服比浅海潜水服要厚重一些？厚重一些？ 液体压强随深度的增加而增大，故深海潜水液体压强随深度的增加而增大，故深海潜水服要比浅海潜水要更耐压，更厚重些。服要比浅海潜水要更耐压，更厚重些。 sh二、如何计算液体内部的压强？二、如何计算液体内部的压强？设想在一玻璃容器内的设想在一玻璃容器内的水中有一深为水中有一深为h，截面，截面为为s的水柱，试计算这的水柱，试计算这段水柱产生的压强，段水柱产生的压强，即为水深为即为水深为h处的压强处的压强水柱的体积为水柱的体积为v=sh水的密度为水的密度为水柱的质量为水柱的质量为m=v水柱对其底面积的压力水柱对其底面积的压力为为F=mg=vg=vg=shshg g水柱对其底面积的压强为水柱对其底面积的压强为P=F/s=shg/sg/s= =ghgh由公式可知：水的压强由公式可知：水的压强只与只与水的深度和密度水的深度和密度有关有关（若是其他液体，其密（若是其他液体，其密度则不同）度则不同）P液体在任一深度的压强液体在任一深度的压强 （Pa)液体的密度液体的密度 (Kg/m3)g常数常数 9.8N/kgh h深度深度 液体液体内部某一位置到上面自内部某一位置到上面自由液面的竖直距离由液面的竖直距离 (m)3ghP适用于求液体的压强。适用于求液体的压强。液体内部的压强只和液体的深度和液体液体内部的压强只和液体的深度和液体的密度有关的密度有关. .容器底部的深度是容器底部的深度是h1还是还是h2？h1如何理解深度如何理解深度当试管倾斜时，水在试管底部产生的压强比竖直时将？当试管倾斜时，水在试管底部产生的压强比竖直时将？h1和h2哪个是图中红点处液体的深度？深度：该点到深度：该点到自由液面自由液面的的垂直垂直距离。距离。 h1在以下各图中比较在以下各图中比较a、b、c各各点的压强大小点的压强大小ab(1)cab(2)ab酒精水(3)Pb PaPc Pb PaPa Pb 帕斯卡桶实验帕斯卡桶实验例题3 杯子中装有杯子中装有120g水，水深水，水深10cm，当杯子底面积为当杯子底面积为10cm2时，杯子底时，杯子底受到压强为多少？杯子底受到压受到压强为多少？杯子底受到压力为多少？力为多少？ 解：解：P=液液gh深深=水水gh深深=1.0103kg/m310N/kg0.1m=1000PaF=PS=1000Pa10-4m2=1N 课堂练习：课堂练习：1. 如图如图135所示，瓶中水从小孔所示，瓶中水从小孔A、B处处流出，说明液体对容器的流出，说明液体对容器的 有压强，有压强，从从B孔射出的水喷得更急些，说明液体的孔射出的水喷得更急些，说明液体的压强随压强随 的增加而增大。的增加而增大。2.如图如图13-6所示，容器中盛有一定量的水，静止所示，容器中盛有一定量的水，静止放在斜面上，容器底部放在斜面上，容器底部A、B、C三点的压强三点的压强PA、PB、PC的大小关系是：的大小关系是： 。侧壁侧壁深度深度PAPBPC3、下表是小明同学利用图所示的实验装置探究液体压强所测得的、下表是小明同学利用图所示的实验装置探究液体压强所测得的部分数据：部分数据： 实验实验 次数次数深度深度h/cm橡皮膜在水橡皮膜在水中的方向中的方向U形管左右液面高形管左右液面高度差度差h/cm13朝上朝上2.626朝上朝上5.439朝上朝上8.249朝下朝下8.059朝左朝左8.269朝右朝右8.2（1）实验所得的数据有一组是错误的，其实验序号为。）实验所得的数据有一组是错误的，其实验序号为。（2）综合分析上列实验数据，归纳可以得出液体压强的规律：）综合分析上列实验数据，归纳可以得出液体压强的规律：a.，该结论是通过分析比较实验序号，该结论是通过分析比较实验序号的数据的出来的。的数据的出来的。b.，该结论是通过分析比较实验序号该结论是通过分析比较实验序号的数据得出的。的数据得出的。1、2、34液体内部压强随深度增加而增大液体内部压强随深度增加而增大在同一深度，液体内部向各个方向压强相等在同一深度，液体内部向各个方向压强相等3、4、5、64、如图所示的试管内装有一定量如图所示的试管内装有一定量的水，当试管竖直放置时，水对管的水，当试管竖直放置时，水对管底的压强为底的压强为p1；当管倾斜放置时，；当管倾斜放置时，水对管底的压强为水对管底的压强为p2，比较，比较p1、p2的大小，则（）的大小，则（）Ap1p2Bp1p2 Cp1p2D条件不足，条件不足，无法判断无法判断A5某同学用压强计研究液体内部压强的特点时，将某同学用压强计研究液体内部压强的特点时，将压强计的金属盒放入水中同一深度，并将金属盒朝向压强计的金属盒放入水中同一深度，并将金属盒朝向不同方向，实验结果如图所示。那么，该实验能得出不同方向，实验结果如图所示。那么，该实验能得出的结论是（的结论是（ ）A.在水中深度越大，压强越大在水中深度越大，压强越大B.不同液体同一深度，压强不相等不同液体同一深度，压强不相等C.在水中同一深度，液体向各个方向的压强相等在水中同一深度，液体向各个方向的压强相等D.在水中同一深度，液体向各个方向的压强不相等在水中同一深度，液体向各个方向的压强不相等C6甲、乙两个容器横截面积不同，都盛有水，水深甲、乙两个容器横截面积不同，都盛有水，水深和和a、b、c、d四个点的位置如图所示，水在四个点的位置如图所示，水在a、b、c、d四处产生的压强分别为四处产生的压强分别为Pa、Pb、Pc、Pd，下列关，下列关系中正确的是（系中正确的是（ ）APa Pc BPa PdCPb Pc DPb PdC二、液体压强二、液体压强 的应用的应用连通器连通器定义：上端开口，定义：上端开口，下端连通的容器，下端连通的容器，叫做连通器。叫做连通器。特点：连通器里的特点：连通器里的液体不流动时，各液体不流动时，各个容器里的液面高个容器里的液面高度总是相同的。度总是相同的。连通器内液面相平的条件：连通器内液面相平的条件：证明：证明：同种液体，液体静止，同种液体，液体静止，各部分直接与大气接触各部分直接与大气接触p左左p右右p左左p右右h左左h右右液体静止液体静止，F左左=F右右 p左左S = p左左S 而而S左左=S右右 p左左=p右右 gh左左=gh右右, h左左=h右右左右两管中的液面相平左右两管中的液面相平从这三个图中，三个物体用途不同，从这三个图中，三个物体用途不同，但在结构上都是底部相通，上端开口但在结构上都是底部相通，上端开口的盛水装置。的盛水装置。连通器的应用过路涵洞连通器的应用过路涵洞喷泉连通器连通器三峡船闸世界上最大的连通器三峡船闸世界上最大的连通器三峡大坝三峡大坝的双三峡大坝的双线五级船闸，它全线五级船闸，它全长长6.46.4公里，船闸上公里，船闸上下落差达下落差达113113米，船米，船舶通过船闸要翻越舶通过船闸要翻越4040层楼房的高度，层楼房的高度，规模举世无双，是规模举世无双，是世界上最大的世界上最大的船闸船闸。这样一个庞然大物，这样一个庞然大物，完全是中国人自己完全是中国人自己制造的。请同学们制造的。请同学们课外查阅相关资料，课外查阅相关资料，了解其结构和工作了解其结构和工作原理。原理。货轮驶出船闸连通器的应用连通器的应用-船闸船闸打开上游阀门打开上游阀门A，闸室和上游水道，闸室和上游水道构成了一个连通器。构成了一个连通器。闸室水面上升到和上游水面相平后，闸室水面上升到和上游水面相平后，打开上游闸门，船驶入闸室打开上游闸门，船驶入闸室打开下游阀门打开下游阀门B，闸室和下游水道，闸室和下游水道构成了一个连通器构成了一个连通器闸室水面下降到跟下游水面相平后，闸室水面下降到跟下游水面相平后，打开下游闸门，船驶向下游。打开下游闸门，船驶向下游。帕斯卡原理帕斯卡原理: : 加在密闭液体上的压强加在密闭液体上的压强, ,能够能够大小不变的被液体向各个方向传递大小不变的被液体向各个方向传递. .密闭密闭大小不变大小不变各个方向各个方向F1 F2S1 S2重物重物例、如图，活塞例、如图，活塞B能举起多重的物体？能举起多重的物体？已知：已知：SA=0.01m2 SB=0.2m2 FA=10N求：求：G=？1如图所示，如图所示，A、B两点间的压强关系是两点间的压强关系是( ) A.PA=PB B.PAPB C.PAPB D.无法确定无法确定 C2 2、一端蒙橡皮膜的玻璃筒，插入水中，、一端蒙橡皮膜的玻璃筒，插入水中，如图所示，在逐渐下插的过程中，橡皮膜将如图所示，在逐渐下插的过程中，橡皮膜将 A A逐渐下凸逐渐下凸 B B逐渐上凸逐渐上凸C C保持不变保持不变 D D不好判断不好判断 B4、有一容器，如图：底部受到液体压强、有一容器，如图：底部受到液体压强为为P1，如把它倒放，底部受到液体压强为，如把它倒放，底部受到液体压强为P2 ，则，则P1 P2 。（填（填“=”、“ ”） G G2 2 GG3 3F F1 1 F F2 2 FF3 3P P1 1 P P2 2 PP3 3P P1 1= P= P2 2 =P=P3 3F F1 1=F=F2 2 =F=F3 36.液体对容器底部的压力与液体的重力大小液体对容器底部的压力与液体的重力大小关系关系F F1 1GGG3 3 第二节第二节科学探究：液体的压强科学探究：液体的压强第八章第八章 压强压强寒秋一刀工作室制作第第3 3课时课时一、求液体对容器底部的压力与压强；一、求液体对容器底部的压力与压强； 容器对平面的压力与压强。容器对平面的压力与压强。1、求液体对容器底部的压力与压强时：、求液体对容器底部的压力与压强时：先求压强先求压强p= 液液gh，再求压力再求压力F= pS= 液液ghS.2、求容器对平面的压力与压强时：、求容器对平面的压力与压强时：先求压力先求压力F=G，在求压强在求压强p= = .FSGS一一一一例例1、小明将、小明将1kg的水倒放在水平桌面上底面积的水倒放在水平桌面上底面积为为50cm2的容器中，测得水深的容器中，测得水深15cm，则水对容则水对容器底的压强为多少？水对容器底的压力为多少？器底的压强为多少？水对容器底的压力为多少？若容器重若容器重0.1kg,则容器对桌面的压力和压强为则容器对桌面的压力和压强为多少多少?(g=10N/kg)液体对：先求压强液体对：先求压强p= 水水gh， 再求压力再求压力F= pS= 水水ghS.容器对：先求压力容器对：先求压力F=G总总= G杯杯+G水水， 在求压强在求压强p= .G总总S一一ABC例例2、下面、下面3个容器都装水，其中水的重力个容器都装水，其中水的重力分别为分别为GA、GB、GC，分析各个容器底部，分析各个容器底部受到水的压力和水自身重力的大小关系。受到水的压力和水自身重力的大小关系。例例3 3三个酒杯盛满同种酒，酒对杯底三个酒杯盛满同种酒，酒对杯底的压强关系是：的压强关系是：A AB BC CpA pB pC密度密度相同，深度相同，深度h越大，压强越大，压强p越大。越大。p=液液gh典型例题典型例题3 3如图装有质量相等的不同液体如图装有质量相等的不同液体, ,并并且液面相平且液面相平, ,则两杯底受到的压力则两杯底受到的压力和压强大小关系怎样和压强大小关系怎样? ?AB液柱对底面的压力液柱对底面的压力FG=mg，压力相等。，压力相等。液柱对底面压强液柱对底面压强p=液液gh，所以所以pA pBm相同，而相同，而VAVB，AB所以所以p pA A p pB B典型例题典型例题4 4将盛有水的圆台形容器由将盛有水的圆台形容器由A A图倒图倒置成置成B B图的情形后图的情形后, ,容器底部所受容器底部所受的压力、压强关系怎样？的压力、压强关系怎样？BA1 1如图所示，桌面上有甲、乙、丙三个容器，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（）的同种液体，则（）A A各容器底部所受液体的压力相同各容器底部所受液体的压力相同B B各容器底部所受液体的压强不同各容器底部所受液体的压强不同C C各容器所受桌面的支持力不同各容器所受桌面的支持力不同DD各容器对桌面的压强不同各容器对桌面的压强不同10如图所示，容器如图所示，容器A、B的底面积相等，装的底面积相等，装入相同的液体，且高度一样则液体对容器底入相同的液体，且高度一样则液体对容器底部的压强部的压强pA_pB，液体对容器底部的压力，液体对容器底部的压力FA_FB，容器（本身重不计）对桌面的压，容器（本身重不计）对桌面的压力力F A_F B，容器对桌面的压强，容器对桌面的压强p A_p B（选（选填填“ ”、“ ”或或“ ”）1、一封闭容器装满水后、一封闭容器装满水后,静止放静止放在水平面上在水平面上(甲甲)对桌面产生的压力与压强分对桌面产生的压力与压强分别为别为F1 ,P1当把容器倒放在桌面上当把容器倒放在桌面上(乙乙)静止静止时对桌面产生的压力和压强分别为时对桌面产生的压力和压强分别为F2,P2 则则( )A、F1=F2 P1P2 B、F1=F2 P1F2 P1=P2 D、F1F2 P1=P2 2、两形状完全相同的圆柱、两形状完全相同的圆柱形容器形容器,装有质量相等的水装有质量相等的水和煤油。在距容器底高度和煤油。在距容器底高度相等的相等的A、B两点哪个压强大。两点哪个压强大。甲甲乙乙甲甲(水水)乙乙(煤油煤油)反馈练习反馈练习1、某同学测得家用保温瓶深度为、某同学测得家用保温瓶深度为30cm，装满开水后，水对瓶胆底的最大压强是装满开水后，水对瓶胆底的最大压强是_Pa(g=10N/kg)；若将开水全部；若将开水全部倒入脸盆后，则水对盆倒入脸盆后，则水对盆 底的压强底的压强_水对瓶胆底的最大压强水对瓶胆底的最大压强(填填“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”). 小于小于31032、某水坝高、某水坝高30 m，水面到坝底的距离是，水面到坝底的距离是23 m，求距离坝底，求距离坝底7 m 处处A点水的压强是点水的压强是_Pa.分析分析：水面到坝底的距离是：水面到坝底的距离是23m，A点距坝点距坝底底7m，则，则A点距水面点距水面16米，故米，故PamkgNmkgghPA533106 . 116/8 . 9/100 . 15106 . 13、有一容器高、有一容器高h=20cm，底面积，底面积 ,容容积积 。当此容器盛满水时，问：。当此容器盛满水时，问：(1)水对容器底的压强是多少？水对容器底的压强是多少？(2)水对容器底的压力是多少？水对容器底的压力是多少？(3)水受到的重力是多少？水受到的重力是多少？22-100 .1mS33 -100 . 4mV3、有一容器高、有一容器高h=20cm，底面积，底面积 ,容容积积 。当此容器盛满水时，问：。当此容器盛满水时，问：(1)水对容器底的压强是多少？水对容器底的压强是多少？(2)水对容器底的压力是多少？水对容器底的压力是多少？(3)水受到的重力是多少？水受到的重力是多少？22-100 .1mS33 -100 . 4mV