《液體的壓強(qiáng)》“衡水賽”一等獎(jiǎng)

液體的壓強(qiáng)教學(xué)目標(biāo)：1、了解液體內(nèi)部存在壓強(qiáng)及液體內(nèi)部壓強(qiáng)的方向。2、了解液體壓強(qiáng)的大小跟什么因素有關(guān)3、掌握液體壓強(qiáng)公式及其應(yīng)用4、認(rèn)識(shí)液體壓強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用——連通器，了解日常生活中形形色色的連通器。教學(xué)重難點(diǎn)1、重點(diǎn)：液體內(nèi)部壓強(qiáng)的規(guī)律2、難點(diǎn)：液體壓強(qiáng)與液體深度及密度的關(guān)系。溫故知新1、什么是壓力？壓力的作用效果是什么？2、壓強(qiáng)是表示什么的物理量？如何定義？

某水庫(kù)大壩的側(cè)面圖深海魚(yú)類(lèi)

淺海潛水服

深海潛水服１.大壩的橫截面為什么均為上窄下寬，呈梯形狀？２.為什么深海魚(yú)類(lèi)被捕撈上岸后會(huì)死亡？３.為什么潛水員穿的深海潛水服比淺海潛水服要厚重一些？疑問(wèn)一、液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)當(dāng)?shù)谷胨畷r(shí)，橡皮膜向下凸出。觀察與思考沒(méi)有水時(shí)，橡皮膜平坦液體有向下(容器底)的壓強(qiáng)因?yàn)橐后w受到重力作用（2）現(xiàn)象表明：液體對(duì)容器側(cè)壁有壓強(qiáng)一．液體壓強(qiáng)的規(guī)律因?yàn)橐后w具有流動(dòng)性結(jié)論：１.由于液體受重力的作用，所以液體對(duì)容器底有壓強(qiáng)。２.由于液體具有流動(dòng)性，所以液體對(duì)容器側(cè)壁也有壓強(qiáng)。提出問(wèn)題：液體對(duì)容器底和容器側(cè)壁都有壓強(qiáng)，它的大小與哪些因素有關(guān)呢？液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)又是怎樣的呢？探究液體的壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)探究：影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小因素提出問(wèn)題：影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)的因素有哪些呢？猜想與假設(shè)：制定計(jì)劃，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收集數(shù)據(jù)：分析數(shù)據(jù)，總結(jié)結(jié)論:方向？深度？密度？用控制變量法研究液體壓強(qiáng)的主要儀器：

認(rèn)識(shí)研究液體壓強(qiáng)的儀器—U形管壓強(qiáng)計(jì)U形管壓強(qiáng)計(jì)，大燒杯，水，刻度尺、鹽水、容器等U形管壓強(qiáng)計(jì)介紹U形管壓強(qiáng)計(jì)是專(zhuān)門(mén)用來(lái)研究液體壓強(qiáng)的儀器(如圖).將U形管壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒放入水中一定深度,根據(jù)U形管兩邊水面的高度差,就可以知道液體的壓強(qiáng)差.探究實(shí)驗(yàn)1研究在水下不同深度處液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)步驟：把金屬盒固定在水下不同深度，不改變橡皮膜的朝向，分別記錄橡皮在水下不同深度時(shí)U形管中液面的高度差。

同種液體的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大。液體的壓強(qiáng)與深度的關(guān)系液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)；同一深度，液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等。液體的壓強(qiáng)與方向的關(guān)系探究實(shí)驗(yàn)2實(shí)驗(yàn)表格：深度（cm）橡皮膜朝向高度差（cm）3朝上3朝側(cè)面3朝下6朝上6朝側(cè)面6朝下9朝上9朝側(cè)面9朝下探究實(shí)驗(yàn)3研究液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小與液體密度的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)步驟：保持金屬盒在液體中的深度不變，把金屬盒分別放入三種液體（鹽水、水和酒精）中，記錄U形管高度差，改變深度在做兩次。液體的壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系不同的液體，在同一深度產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小與液體的密度有關(guān)。密度越大，液體的壓強(qiáng)越大實(shí)驗(yàn)表格：深度(cm)橡皮膜朝向高度差(cm)鹽水水酒精3朝上6朝上9朝上總結(jié)：液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)；在同一深度，各方向壓強(qiáng)

，深度增大，液體的壓強(qiáng)

；液體的壓強(qiáng)還有與液體的密度有關(guān)，在深度相同時(shí)，液體密度越大，壓強(qiáng)越大。

相等增大

思考：測(cè)試容器形狀或底面積不同，但深度相同的液體的壓強(qiáng)會(huì)怎樣？測(cè)試底面積不同，但深度相同的水的壓強(qiáng)結(jié)論：同種液體的壓強(qiáng)與容器底面積無(wú)關(guān)例題1：在研究液體壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)中，將壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒放在水中，下列做法能夠使圖中壓強(qiáng)計(jì)的U管兩邊的液面高度差減小的是(D)A.將壓強(qiáng)度的金屬盒向下移動(dòng)一段距離B.將壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒換成面積大一些的，但仍放在原深處C.將壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒在原處轉(zhuǎn)動(dòng)180°D.將壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒改放在同樣深度的酒精中例題2某小組同學(xué)用U形管壓強(qiáng)計(jì)研究甲、乙兩種液體內(nèi)部的壓強(qiáng)規(guī)律，記錄數(shù)據(jù)如下（ρ甲＜ρ乙）：實(shí)驗(yàn)序號(hào)深度（cm）高度差（cm）11062201133013實(shí)驗(yàn)序號(hào)深度（cm）高度差（cm）41075201363018甲乙（1）比較1與4；2與5；3與6的實(shí)驗(yàn)序號(hào)，可得出:

。（2）比較1、2、3的實(shí)驗(yàn)序號(hào)，可得出:

。１.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,是因?yàn)橐后w內(nèi)部的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大,壩底受到水的壓強(qiáng)大,下寬能耐壓。２.為什么深海魚(yú)類(lèi)被捕撈上岸后會(huì)死亡？

帶魚(yú)等深海魚(yú)類(lèi)長(zhǎng)期生活在深海當(dāng)中,內(nèi)臟器官適應(yīng)了深海中巨大的壓強(qiáng)。一旦離開(kāi)海洋,由于外界壓強(qiáng)的忽然降低,內(nèi)臟器官會(huì)爆裂而導(dǎo)致死亡。３.為什么潛水員穿的深海潛水服比淺海潛水服要厚重一些？

液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大，故深海潛水服要比淺海潛水要更耐壓，更厚重些。sh二、如何計(jì)算液體內(nèi)部的壓強(qiáng)？設(shè)想在一玻璃容器內(nèi)的水中有一深為h，截面為s的水柱，試計(jì)算這段水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，即為水深為h處的壓強(qiáng)．水柱的體積為v=sh水的密度為ρ水柱的質(zhì)量為m=vρ水柱對(duì)其底面積的壓力為F=mg=ρvg=shρg水柱對(duì)其底面積的壓強(qiáng)為P=F/s=ρshg/s=ρgh由公式可知：水的壓強(qiáng)只與水的深度和密度有關(guān)（若是其他液體，其密度則不同）Sh公式推導(dǎo)液體公式的理解和應(yīng)用P——液體在任一深度的壓強(qiáng)（Pa)ρ——液體的密度(Kg/m3)g——常數(shù)9.8N/kgh——深度液體內(nèi)部某一位置到上面自由液面的豎直距離

(m)適用于求液體的壓強(qiáng)。液體內(nèi)部的壓強(qiáng)只和液體的深度和液體的密度有關(guān).容器底部的深度是h1還是h2？h1如何理解深度當(dāng)試管傾斜時(shí)，水在試管底部產(chǎn)生的壓強(qiáng)比豎直時(shí)將？h1和h2哪個(gè)是圖中紅點(diǎn)處液體的深度？深度：該點(diǎn)到自由液面的垂直距離。

h1在以下各圖中比較a、b、c各點(diǎn)的壓強(qiáng)大小?a?b(1)?c?a?b(2)a??b酒精水(3)Pb>PaPc

>Pb>PaPa>Pb

帕斯卡桶實(shí)驗(yàn)

帕斯卡在1648年表演了一個(gè)著名的實(shí)驗(yàn)：他用一個(gè)密閉的裝滿(mǎn)水的桶，在桶蓋上插入一根細(xì)長(zhǎng)的管子，從樓房的陽(yáng)臺(tái)上向細(xì)管子里灌水。結(jié)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(lái)。原來(lái)由于細(xì)管子的容積較小，幾杯水灌進(jìn)去，其深度h是很大了，能對(duì)水桶產(chǎn)生很大的壓強(qiáng)。這個(gè)很大的壓強(qiáng)就在各個(gè)方向產(chǎn)生很大的壓力，把桶壓裂了。例題3杯子中裝有120g水，水深10cm，當(dāng)杯子底面積為10cm2時(shí)，杯子底受到壓強(qiáng)為多少？杯子底受到壓力為多少？

解：P=ρ液gh深=ρ水gh深=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000PaF=PS=1000Pa×10-4m2=1N

課堂練習(xí)：1.如圖13－5所示，瓶中水從小孔A、B處流出，說(shuō)明液體對(duì)容器的

有壓強(qiáng)，從B孔射出的水噴得更急些，說(shuō)明液體的壓強(qiáng)隨

的增加而增大。2.如圖13-6所示，容器中盛有一定量的水，靜止放在斜面上，容器底部A、B、C三點(diǎn)的壓強(qiáng)PA、PB、PC的大小關(guān)系是：

。側(cè)壁深度PA＜PB＜PC3、下表是小明同學(xué)利用圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究液體壓強(qiáng)所測(cè)得的部分?jǐn)?shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)次數(shù)深度h/cm橡皮膜在水中的方向U形管左右液面高度差h/cm13朝上2.626朝上5.439朝上8.249朝下8.059朝左8.269朝右8.2（1）實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)有一組是錯(cuò)誤的，其實(shí)驗(yàn)序號(hào)為＿＿＿。

（2）綜合分析上列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，歸納可以得出液體壓強(qiáng)的規(guī)律：a.＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，該結(jié)論是通過(guò)分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)＿＿＿的數(shù)據(jù)的出來(lái)的。b.＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，該結(jié)論是通過(guò)分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)＿＿＿＿＿＿＿的數(shù)據(jù)得出的。1、2、34液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨深度增加而增大在同一深度，液體內(nèi)部向各個(gè)方向壓強(qiáng)相等3、4、5、64、如圖所示的試管內(nèi)裝有一定量的水，當(dāng)試管豎直放置時(shí)，水對(duì)管底的壓強(qiáng)為p1；當(dāng)管傾斜放置時(shí)，水對(duì)管底的壓強(qiáng)為p2，比較p1、p2的大小，則（）A．p1＞p2

B．p1＜p2C．p1＝p2

D．條件不足，無(wú)法判斷A5．某同學(xué)用壓強(qiáng)計(jì)研究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)時(shí)，將壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒放入水中同一深度，并將金屬盒朝向不同方向，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。那么，該實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸龅慕Y(jié)論是（）A.在水中深度越大，壓強(qiáng)越大B.不同液體同一深度，壓強(qiáng)不相等C.在水中同一深度，液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等D.在水中同一深度，液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)不相等C6．甲、乙兩個(gè)容器橫截面積不同，都盛有水，水深和a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)的位置如圖所示，水在a、b、c、d四處產(chǎn)生的壓強(qiáng)分別為Pa、Pb、Pc、Pd，下列關(guān)系中正確的是（）A．Pa＜Pc B．Pa＝Pd C．Pb＞Pc D．Pb＝PdC連通器的工作原理二、液體壓強(qiáng)的應(yīng)用連通器定義：上端開(kāi)口，下端連通的容器，叫做連通器。特點(diǎn)：連通器里的液體不流動(dòng)時(shí)，各個(gè)容器里的液面高度總是相同的。連通器內(nèi)液面相平的條件：證明：同種液體，液體靜止，各部分直接與大氣接觸p左p右p左p右h左h右∵液體靜止，∴F左=F右∴

p左S=p左S而S左=S右∴

p左=p右∴ρgh左=ρgh右,∴h左=h右左右兩管中的液面相平從這三個(gè)圖中，三個(gè)物體用途不同，但在結(jié)構(gòu)上都是底部相通，上端開(kāi)口的盛水裝置。連通器的應(yīng)用－過(guò)路涵洞噴泉連通器三峽船閘－－世界上最大的連通器三峽大壩三峽大壩的雙線五級(jí)船閘，它全長(zhǎng)6.4公里，船閘上下落差達(dá)113米，船舶通過(guò)船閘要翻越40層樓房的高度，規(guī)模舉世無(wú)雙，是世界上最大的船閘。這樣一個(gè)龐然大物，完全是中國(guó)人自己制造的。請(qǐng)同學(xué)們課外查閱相關(guān)資料，了解其結(jié)構(gòu)和工作原理。貨輪駛出船閘連通器的應(yīng)用----船閘打開(kāi)上游閥門(mén)A，閘室和上游水道構(gòu)成了一個(gè)連通器。