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第2節(jié)液體的壓強溫故知新1、什么是壓力?壓力的作用效果是什么?2、壓強是表示什么的物理量?如何定義?某水庫大壩的側(cè)面圖200m橡膠潛水服600m抗壓潛水服潛水員為什么要使用不同的潛水服?水中潛水1.大壩的橫截面為什么均為上窄下寬,呈梯形狀?2.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§9.2液體的壓強1、液體由于受到的作用,因而對支撐它的容器底部有壓強.一、液體壓強產(chǎn)生的原因重力2、液體由于具有,因而對阻礙它流散開的側(cè)壁有壓強.液體壓強產(chǎn)生的原因流動性二、實驗探究:影響液體內(nèi)部壓強大小因素提出問題:影響液體內(nèi)部壓強的因素有哪些呢?猜想與假設(shè):制定計劃,設(shè)計實驗:進(jìn)行實驗,收集數(shù)據(jù):分析數(shù)據(jù),總結(jié)結(jié)論:方向?深度?密度?用控制變量法壓強計
壓強計是專門用來測量液體壓強的儀器,加在金屬盒膜上的壓強越大,U形管中左右兩邊液面的高度差就越大。探究實驗1研究在水下不同深度處液體壓強的特點。實驗步驟:把金屬盒固定在水下一定深度,改變橡皮膜的朝向,分別記錄橡皮朝上、下和側(cè)面時U形管中液面的高度差,改變金屬盒在水下的深度再做兩次。液體內(nèi)部向各個方向都有壓強,在同一深度,液體向各個方向的壓強相等;研究液體壓強的實驗器材:壓強計,大燒杯,水,鹽水,刻度尺液體內(nèi)部壓強隨深度增加而增大。液體壓強與深度有關(guān)嗎?實驗表格: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2.62.62.65.45.45.48.28.28.2探究實驗2研究液體內(nèi)部壓強大小與液體密度的關(guān)系。實驗步驟:保持金屬盒在液體中的深度不變,把金屬盒分別放入二種液體(水、鹽水)中,記錄U形管高度差,改變深度做兩次。液體壓強與密度有關(guān)嗎?甲液體:水乙液體:鹽水不同的液體,在同一深度產(chǎn)生的壓強大小與液體的密度有關(guān)。密度越大,液體的壓強越大總結(jié):
液體內(nèi)部向各個方向都有壓強;在同一深度,各方向壓強
,深度增大,液體的壓強
;液體的壓強還與液體的密度有關(guān),在深度相同時,液體密度越大,壓強
。相等增大越大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,是因為液體內(nèi)部的壓強隨深度的增加而增大,壩底受到水的壓強大,下寬能耐壓。2.為什么潛水員穿的深海潛水服比淺海潛水服要厚重一些?
液體壓強隨深度的增加而增大,故深海潛水服要比淺海潛水服要更耐壓,更厚重些。
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,試計算這段水柱產(chǎn)生的壓強,即為水深為h處的壓強.水柱的體積為v=sh水的密度為ρ水柱的質(zhì)量為m=vρ水柱對其底面積的壓力為F=mg=ρvg=shρg水柱對其底面積的壓強為P=F/s=ρshg/s=ρgh由公式可知:水的壓強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)三、如何計算液體內(nèi)部的壓強?液體壓強的計算公式
p=ρgh使用注意點:(1)h指的是深度。即從液面到所研究點的豎直距離;(2)使用時單位要統(tǒng)一;(3)只適用于液體產(chǎn)生的壓強。液體公式的理解和應(yīng)用P——液體在任一深度的壓強(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)區(qū)分深度和高度深度:液體內(nèi)一點到上面自由液面的豎直距離。高度:液體內(nèi)一點到下面容器底的豎直距離。A點的深度和高度分別是多少?7mA.27m24m17米和7米
根據(jù)計算液體壓強的公式P=ρgh
,說一說,液體的壓強跟哪些因素有關(guān)?是什么關(guān)系?跟所取的面積S有關(guān)系嗎?
液體壓強的大小取決于液體密度和深度的大小,與液體質(zhì)量(重力)、容器底面積、容器形狀等無關(guān).例1.如下圖所示,試管中裝一些水,當(dāng)試管傾斜時,水在試管底部產(chǎn)生的壓強比豎直時將:A.變大B.變小C.不變D.無法比較hhHP1=ρghp2=ρgH>例題2如圖所示,有甲、乙兩桶煤油,底面積S乙=9S甲。哪桶煤油對底面的壓強大些?哪桶對底面的壓力大些?取g=10N/kg.解:煤油柱對底面產(chǎn)生的壓強只跟深度有關(guān)系,跟底面面積沒有關(guān)系,圖中甲、乙兩個煤油柱的高度相同,所以對底面產(chǎn)生的壓強也相同。P甲=ρ煤gh=因為h乙=h甲,所以P乙=P甲=1600Pa.F甲=P甲S甲,F(xiàn)乙=P乙S乙,兩個煤油柱對底面的壓強相等,都是1600Pa,乙桶的底面受到的壓力大。0.8×103kg/m3×10N/kg×0.2m=1600Pa因為S甲
<S乙
,所以F甲<F乙例題3、某水壩高30m,水面到壩底的距離是23m,求距離壩底7m處A點水的壓強是___________Pa.分析:水面到壩底的距離是23m,A點距壩底7m,則A點距水面16米,故課堂練習(xí):1.如圖13-5所示,瓶中水從小孔A、B處流出,說明液體對容器的
有壓強,從B孔射出的水噴得更急些,說明液體的壓強隨
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三點的壓強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)利用圖所示的實驗裝置探究液體壓強所測得的部分?jǐn)?shù)據(jù):
實驗次數(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)實驗所得的數(shù)據(jù)有一組是錯誤的,其實驗序號為___。
(2)綜合分析上列實驗數(shù)據(jù),歸納可以得出液體壓強的規(guī)律:a.______________,該結(jié)論是通過分析比較實驗序號___的數(shù)據(jù)的出來的。b.________________,該結(jié)論是通過分析比較實驗序號_______的數(shù)據(jù)得出的。1、2、34液體內(nèi)部壓強隨深度增加而增大在同一深度,液體內(nèi)部向各個方向壓強相等3、4、5、6四、連通器上端開口,下端連通的容器,叫做連通器。連通器里的液體不流動時,各個容器里的液面高度總是相同的。生活中的連通器
連通器上各個容器中的液面高度為什么總是相同的?從液體壓強的角度來考慮,如果有一個容器的液面比別的容器高,那么·······打開上游閥門A,閘室和上游水道構(gòu)成了一個連通器。閘室水面上升到和上游水面相平后,打開上游閘門,船駛?cè)腴l室打開下游閥門B,閘室和下游水道構(gòu)成了一個連通器閘室水面下降到跟下游水面相平后,打開下游閘門,船駛向下游。三峽船閘--世界上最大的連通器液體壓強產(chǎn)生原因:受重力影響并具有流動性特點1.對容器底部和側(cè)壁都有壓強2.液體內(nèi)部向各個方向都有壓強4.在同一深度,液體向各個方向的壓強相等3.液體的壓強隨深度的增加而增大大小1.只由液體密度與深度決定2.液體壓強公式:P
=ρgh測量儀器:壓強計5.在同一深度,液體的密度越大,壓強越大應(yīng)用:連通器1.甲、乙兩個容器橫截面積不同,都盛有水,水深和a、b、c、d四個點的位置如圖所示,水在a、b、c、d四處產(chǎn)生的壓強分別為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反饋練習(xí)
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