第二節(jié) 液體的壓強(上課用)

1、帶魚生活在深海中。為什么我們在魚市上看不帶魚生活在深海中。為什么我們在魚市上看不到活帶魚？到活帶魚？潛水艇都用抗壓能力很強的厚鋼板制成，為什么？潛水艇都用抗壓能力很強的厚鋼板制成，為什么？名稱：恒壓潛水服名稱：恒壓潛水服發(fā)明者：哈德休特潛水設備國發(fā)明者：哈德休特潛水設備國際公司際公司工作深度：約合工作深度：約合660 m660 m價格：價格：270270萬美元萬美元 為什么深水潛水，要穿為什么深水潛水，要穿特制的潛水服？特制的潛水服？大壩的橫截面為什么均為上窄下寬，呈梯形狀？大壩的橫截面為什么均為上窄下寬，呈梯形狀？第第2 2節(jié)節(jié) 液體的液體的壓強壓強第九章第九章 壓強壓強 向向兩端兩端開口，

2、底開口，底部扎有部扎有橡皮膜橡皮膜的玻璃管內(nèi)灌水的玻璃管內(nèi)灌水, ,觀察橡皮膜的形變情況觀察橡皮膜的形變情況?，F(xiàn)象表明：現(xiàn)象表明：液體對容器底有壓強。液體對容器底有壓強。因為因為液體液體受到重力作用。受到重力作用。向下凸向下凸為什么？為什么？橡皮膜橡皮膜實驗實驗1 1沒有水時沒有水時當?shù)谷胨畷r當?shù)谷胨畷r 取取一個一個側面開口側面開口的玻的玻璃管，璃管，向向玻璃管中灌玻璃管中灌水后，觀水后，觀察察橡皮膜的形變橡皮膜的形變情況。情況。向外凸向外凸現(xiàn)象表明：現(xiàn)象表明：液體對容器側壁有壓強。液體對容器側壁有壓強。因為因為液體具有流動性。液體具有流動性。為什么？為什么？實驗實驗1 1橡皮膜橡皮膜一、液體

3、壓強的特點一、液體壓強的特點1 1液體對容器底部和側壁有壓強。液體對容器底部和側壁有壓強。由于液體具有流動性，由于液體具有流動性，液體內(nèi)部向各個方向都有液體內(nèi)部向各個方向都有壓強。液體內(nèi)部的壓強有壓強。液體內(nèi)部的壓強有什么特點呢？什么特點呢？問題問題演示實驗演示實驗研究液體內(nèi)部的壓強研究液體內(nèi)部的壓強U U形玻璃管形玻璃管橡皮管橡皮管探頭探頭構構造造: :壓強計：壓強計：測量液體內(nèi)部壓強的儀器測量液體內(nèi)部壓強的儀器橡皮膜橡皮膜壓強計壓強計的工作原理的工作原理: : 如果液體內(nèi)部存在壓強，放在液如果液體內(nèi)部存在壓強，放在液體里的體里的橡皮膜就會發(fā)生形變，橡皮膜就會發(fā)生形變，U U型管左右兩側型管

4、左右兩側液面會出現(xiàn)高度差。液面會出現(xiàn)高度差。兩側液面高度差的大小反映了橡兩側液面高度差的大小反映了橡皮膜所受壓強的大小。皮膜所受壓強的大小。壓強越大壓強越大, , 液面高度差也越大。液面高度差也越大。壓強計就是將液體壓強的大小轉(zhuǎn)換為壓強計就是將液體壓強的大小轉(zhuǎn)換為形管兩邊液面出現(xiàn)的高度差。用液面形管兩邊液面出現(xiàn)的高度差。用液面高度差這個物理量來直觀的反映液體壓高度差這個物理量來直觀的反映液體壓強的大小，從而探究液體壓強的特點。強的大小，從而探究液體壓強的特點。科學方法：科學方法：轉(zhuǎn)換法轉(zhuǎn)換法轉(zhuǎn)換法轉(zhuǎn)換法：物理學中對于一些看不見摸物理學中對于一些看不見摸不著的現(xiàn)象或不易直接測量的物理量，不著的現(xiàn)

5、象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認識或用通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認識或用易測量的物理量間接測量，這種研究問易測量的物理量間接測量，這種研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法。題的方法叫轉(zhuǎn)換法。實驗設計實驗設計（注意變量的控制）（注意變量的控制）a a、如何判斷液體內(nèi)部是否存在壓強？、如何判斷液體內(nèi)部是否存在壓強？b b、如何判斷在液體內(nèi)部同一深度各方向的壓強是否相等？、如何判斷在液體內(nèi)部同一深度各方向的壓強是否相等？c c、如何判斷液體內(nèi)部的壓強和深度是否有關？、如何判斷液體內(nèi)部的壓強和深度是否有關？d d、如何判斷液體內(nèi)部的壓強是否與密度有關？、如何判斷液體內(nèi)部的壓強是否與密度有關？將

6、探頭放入水中，觀察將探頭放入水中，觀察U U形管兩邊是否存在高度差。形管兩邊是否存在高度差。 保持探頭在水中的深度不變，改變探頭的方向，觀察保持探頭在水中的深度不變，改變探頭的方向，觀察U U形形管兩邊高度差是否相等。管兩邊高度差是否相等。改變探頭在水中的深度，比較高度差與深度的關系。改變探頭在水中的深度，比較高度差與深度的關系。 控制深度相同，將水換成鹽水，比較高度差與液體密度控制深度相同，將水換成鹽水，比較高度差與液體密度的關系。的關系。（1 1）保持探頭在水中的深度不變，改變探頭的方向，保持探頭在水中的深度不變，改變探頭的方向，看液體內(nèi)部同一深度各個方向的壓強是否相等？看液體內(nèi)部同一深度

7、各個方向的壓強是否相等？現(xiàn)象：現(xiàn)象：在同一深度，在同一深度，U U型管兩邊液面的高度差相同。型管兩邊液面的高度差相同。在在同一液同一液體的同體的同一一深度，液體向各深度，液體向各個方向的壓強相等。個方向的壓強相等。結論：結論：2.2.增大增大探探頭在水頭在水中的深度，看看液體內(nèi)部的壓強中的深度，看看液體內(nèi)部的壓強和深和深度有什么關系？度有什么關系？現(xiàn)象：現(xiàn)象：結論：結論：隨深度的增加，隨深度的增加，U U型型管兩邊液面的管兩邊液面的高高度差變大。度差變大。在在同同一液體中，液體壓強隨深度的增加而增大。一液體中，液體壓強隨深度的增加而增大。3.3.看看看看在深度在深度相同的水和鹽水中時相同的水和

8、鹽水中時，液體內(nèi)部的，液體內(nèi)部的壓強是否相等？壓強是否相等？現(xiàn)象：現(xiàn)象：結論：結論：在不同液體中，在不同液體中，U U型管兩邊液面的高度差不同。型管兩邊液面的高度差不同。在在同一深度同一深度，液體的密，液體的密度越大，液度越大，液體的壓體的壓強強越大。越大。液液體體內(nèi)部內(nèi)部壓壓強特點強特點液體內(nèi)部向液體內(nèi)部向各個方向各個方向都都有壓有壓強；強；總結：總結：在同一液體的同一深度，液體向各個方向的壓強在同一液體的同一深度，液體向各個方向的壓強都都相等相等；液體的壓強隨深度的液體的壓強隨深度的增加增加而而增大增大；液體內(nèi)部的壓強還與液體內(nèi)部的壓強還與液體的密度液體的密度有關，在深度相有關，在深度相同

9、時，液體的同時，液體的密度越大密度越大，壓強，壓強越大越大。為什么為什么帶魚等帶魚等深海魚類被捕撈上岸后會死亡？深海魚類被捕撈上岸后會死亡？ 帶魚等深海魚類長期生活在深海當中帶魚等深海魚類長期生活在深海當中, ,內(nèi)臟器官適內(nèi)臟器官適應了深海中巨大的壓強。一旦離開海洋應了深海中巨大的壓強。一旦離開海洋, ,由于外界壓由于外界壓強的忽然降低強的忽然降低, ,內(nèi)臟器官會爆裂而導致死亡。內(nèi)臟器官會爆裂而導致死亡。 為什么潛水員穿的深海潛水服比淺海潛水服要為什么潛水員穿的深海潛水服比淺海潛水服要厚重一些？厚重一些？液體壓強隨深度的增加而增大液體壓強隨深度的增加而增大，故深海潛水服要，故深海潛水服要比淺海

10、潛水要更耐壓，更厚重些。比淺海潛水要更耐壓，更厚重些。 大壩的橫截面為什么均為上窄下寬，呈梯形狀？大壩的橫截面為什么均為上窄下寬，呈梯形狀？ 大壩上窄下寬大壩上窄下寬, ,是因為液體內(nèi)部的壓強隨深度的是因為液體內(nèi)部的壓強隨深度的增加而增大增加而增大, ,壩底受到水的壓強大壩底受到水的壓強大, ,下寬能耐壓。下寬能耐壓。 帕斯卡裂桶實驗帕斯卡裂桶實驗帕斯卡在帕斯卡在16481648年曾經(jīng)做了一個著名的實驗：年曾經(jīng)做了一個著名的實驗：他用了一個密閉的裝滿水的木桶，在桶蓋上插他用了一個密閉的裝滿水的木桶，在桶蓋上插入一根細長的管子，從樓房的陽臺上向細管子入一根細長的管子，從樓房的陽臺上向細管子里灌水

11、。結果只用了幾杯水，就把桶壓裂了，里灌水。結果只用了幾杯水，就把桶壓裂了，桶里的水就從裂縫中流了出來。你能解釋這個桶里的水就從裂縫中流了出來。你能解釋這個現(xiàn)象嗎？現(xiàn)象嗎？簡答：簡答：由于細管子容積較小，幾杯水灌進去，由于細管子容積較小，幾杯水灌進去，其深度其深度h h 很大，能對水桶產(chǎn)生很大壓強。這個很大，能對水桶產(chǎn)生很大壓強。這個很大的壓強就在各個方向產(chǎn)生很大的壓力，把很大的壓強就在各個方向產(chǎn)生很大的壓力，把桶壓裂了。桶壓裂了。hS二、液體壓強的大小二、液體壓強的大小思思路：路：設想設想在液體內(nèi)部有一個水平放置的平面，在液體內(nèi)部有一個水平放置的平面，計算這個平面上方的液柱對這個平面的壓強，就

12、計算這個平面上方的液柱對這個平面的壓強，就能得到液體內(nèi)能得到液體內(nèi)部部深度為深度為h h處的壓強公式。處的壓強公式。怎樣計算液體內(nèi)部怎樣計算液體內(nèi)部深度為深度為h h處處的壓強呢？的壓強呢？平面上方的液柱對平面的壓力：平面上方的液柱對平面的壓力：ShgVgmgGF液柱對平面的壓強：液柱對平面的壓強：ghSFp液面下深度為液面下深度為h h 處液體的壓強為處液體的壓強為ghpp=gh2.2.液體的壓強只跟液體的壓強只跟液體的密度液體的密度和和所處深度所處深度有關！有關！液體壓強的計算公式：液體壓強的計算公式：h h：液體的深度液體的深度 m mP P：液體的壓強液體的壓強 PaPa：液體的密度：

13、液體的密度 kg/mkg/m3 31 1、只適用于液體產(chǎn)生的壓強！、只適用于液體產(chǎn)生的壓強！友情提醒友情提醒區(qū)分深度和高度區(qū)分深度和高度深度：液體內(nèi)一點到上面深度：液體內(nèi)一點到上面自由液面的豎直距離。自由液面的豎直距離。高度：液體內(nèi)一點到下面高度：液體內(nèi)一點到下面容器底的豎直距離。容器底的豎直距離。A A點的深度和高度分別是多少？點的深度和高度分別是多少？C C0.3m0.3m0.2m0.2mB BA A0.8m0.8m0.2m0.2mD D下圖中下圖中A.B.C.DA.B.C.D四個點的深度分別是多少？四個點的深度分別是多少？如圖如圖A A點的深度是多少？點的深度是多少？A AA A1515

14、cmcm13cm13cm1515cmcm例題例題1 1 如圖所示的平底容器質(zhì)量為如圖所示的平底容器質(zhì)量為0.3kg0.3kg，底面積為，底面積為3 31010-3-3m m2 2，內(nèi)裝內(nèi)裝0.6kg0.6kg的水后，測得容器中水深的水后，測得容器中水深15cm15cm，若將該容器放在，若將該容器放在面積為面積為1m1m2 2的水平桌面中央的水平桌面中央. .（忽略容器厚度，?。ê雎匀萜骱穸?，取g=10N/kg )g=10N/kg )（1 1）水對容器底部的壓力）水對容器底部的壓力; ;（2 2）容器對桌面的壓強）容器對桌面的壓強. . 如圖，將底面積為如圖，將底面積為100cm100cm2 2

15、, ,重為重為5N5N的容器放在水平面上，的容器放在水平面上，容器內(nèi)裝有重容器內(nèi)裝有重45N,45N,深深40cm40cm的水，求：的水，求：（1 1）容器底部受到的壓強；）容器底部受到的壓強；（2 2）距容器底部）距容器底部10cm10cm處處A A點的壓強；點的壓強；（3 3）容器對水平面的壓強。）容器對水平面的壓強。例題例題2 2壓力、壓強計算的常見思路：壓力、壓強計算的常見思路：（1 1）液體：先壓強（）液體：先壓強（p=液液gh ），后壓力（），后壓力（F=PS）（2 2）固體：先壓力（）固體：先壓力（F=G），后壓強（），后壓強（P=F/S) )液體對容器底部的壓力液體對容器底部的

16、壓力F F底底與液體的重力與液體的重力G G液液的關系：的關系：（1 1）柱形容器：）柱形容器：F F底底 = G= G液液（2 2）敞口容器：）敞口容器：F F底底G G液液（3 3）縮口容器：）縮口容器：F F底底 GG液液容器對支承面的壓力：容器對支承面的壓力：F=GF=G容容+G+G液液三、連通器三、連通器1 1上端開口、下端連通的容器叫做連通器。上端開口、下端連通的容器叫做連通器。思考：下列容器具有什么相同特點？思考：下列容器具有什么相同特點？假設容器底部有一豎直膜片，分假設容器底部有一豎直膜片，分析下圖中析下圖中p p1 1與與p p2 2的大小。的大小。如果如果p p1 1、p

17、p2 2大小不相等，會發(fā)生大小不相等，會發(fā)生什么現(xiàn)象？什么現(xiàn)象？右側液面下降，最后當液體靜止右側液面下降，最后當液體靜止時，兩側液面相平。時，兩側液面相平。 p2 p1 h2 h12 2連通器的特點：連通器里裝連通器的特點：連通器里裝同種液體同種液體，當液體，當液體不不流動時流動時，連通器各部分中的液面總是相平的。，連通器各部分中的液面總是相平的。3 3連通器的應用連通器的應用鍋爐與外面的水位計組成鍋爐與外面的水位計組成連通器連通器 自來水供水系統(tǒng)自來水供水系統(tǒng)水塔與自來水管組成水塔與自來水管組成連通器連通器船閘是利用連通器原理工作的船閘是利用連通器原理工作的 1 1壓強計是測量壓強計是測量 的儀器。當把壓強計的金的儀器。當把壓強計的金屬盒放入液體內(nèi)部的某一深度時，觀察到的現(xiàn)象是屬盒放入液體內(nèi)部的某一深度時，觀察到的現(xiàn)象是U U形管兩形管兩邊液面邊液面 ，這個現(xiàn)象說明，這個現(xiàn)象說明 。課堂練習課堂練習2 2甲、乙兩個容器中盛有質(zhì)量相同的同種液體，則甲、乙兩個容器中盛有質(zhì)量相同的同種液體，則 容容器底部受到液體的壓強大。器底部受到液體的壓強大。甲甲乙乙3 3三個底面積相同的形狀不同的容器裝有等高的同種液三個底面積相同的形狀不同的容器裝有等高的同種液體。哪個容器底受到的壓強大。體。哪個容器底受到的壓強大。SSSh4 4（1 1）一個裝