二、探究液体压强(精品)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第二节 科学探究：液体的压强,10/23/2024,潜水员潜至不同深度为什么要穿不同的潜水服,?,10/23/2024,水坝做成上窄下宽是为了增大受力面积，减小对地面的压强。,水坝做成上窄下宽是为了节省材料。,水坝做成上窄下宽比较牢固。,水中越深的地方压强越大，所以水坝要做成上窄下宽,水中不同深度的地方，水的压强不一样，所以潜水员穿的抗压服不同。,10/23/2024,这些问题都与液体的压强有关,10/23/2024,某物体对另一物体表面有压力,就存在压强；而装有水的容器底面，同样受到水的压力作用，因此水对容器底面也存在压强，那么，水的压强可能与哪些因素有关？,猜想一：可能与水的密度有关,猜想二：可能与水的深度有关,猜想三：可能与盛水的容器形状有关,为了验证同学们的猜想是否正确，下面我们先进行分析与论证。,10/23/2024,设想水中有一高度为,h,，截面积为,S,的水柱。计算这段水柱产生的压强，就能得到水深度为,h,处的压强。,水柱的体积为,V=,Sh,，水的密度为,由此公式可知，,水的压强与水的深度,、,水的密度,有关（若是其他液体，其密度则不同）,水柱的质量为,m=,V,那么水柱对其底面积的压力为,F=mg=V,g=,Sh,g,。,水柱对其底面积的压强为,P=F/S=,Sh,g/S=,gh,。,10/23/2024,A,深度：是指液体内部某一点到液面在竖直方向的距离,以上用分析论证的方法探究出液体的压强和密度与深度有关，那么这结论与事实相符吗？怎么办？,说说你对,U,形管压强计的理解,10/23/2024,U,形管压强计是专门用来测量液体压强的仪器,将,U,形管压强计的金属盒放入水中一定深度，根据,U,形管中两边水面的高度差，可知液体压强的大小。,10/23/2024,10/23/2024,10/23/2024,10/23/2024,换用盐水来做实验，看与水在相同深度时液体的压强有和特点。,深度,像皮膜方向,水（盐水）,压强计,（,cm,）,左液面,右液面,液面高度差,（,mm,）,（,mm,）,（,mm,）,3,向右,3,向左,3,向前,6,向右,9,向右,10/23/2024,实验结论：,1,、液体内部向各个方向都有压强，压强随液体深度的增加而增大；同种液体在同一深度的各处、各个方向的压强大小相等。,2,、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。,探究点拨,科学探究的方法是多种多样的，我们可以通过分析实验数据去验证实验假设，也可以通过理论推导得出结论。,3,、液体对容器的底部和侧壁都有压。,10/23/2024,现在你们可以解释引入课题的两个问题。,修建水坝时，水坝的下部总要比上部修建得宽些，以便承受水压。,水的压强是随水的深度的增加而增大的，所以深海潜水必须穿上特制的潜水服，以抵消深水区压强的影响。,10/23/2024,装满水的水桶上加一根细管，几杯水就把细管灌满了，使得水桶水的深度增加，压强增大把水桶压裂了。,10/23/2024,例,1,、如图，比较,A,、,B,两点的压强。,A,B,h,1,h,2,液体内部的压强大小由液体的密度和深度决定，同一个容器中的液体相同，不用考虑液体的密度，只比较两点在液体中的深度就可以了。深度是从液面到研究点的距离；,A,点的深度为从液面到,A,点的垂直距离,h,1,，同理,B,点深度为,h,2,，所以,B,点压强大。既,P,A,P,B,10/23/2024,例,2,、一潜水员在水下,50m,处游动，他距河底,20m,，他受到水对他的压强是多大？,已知,：,h=50m,，,水,=1.0,10,3,kg/m,3,g=9.8N/kg,求：,P=,？,解：,P=,gh,=1.0,10,3,kg/m,3,9.8N/kg,50m,=4.9,10,4,Pa,答：他受到水对他的压强是,4.910,4,Pa,10/23/2024,液体压强的特点是什么？,写出液体压强的计算公式，说明公式的意义。,U,型管底部薄片受左右水的压强，如果薄片能左右移动，将怎样移动？,10/23/2024,液体压强的应用,以上装置有何相同和不同之处？,10/23/2024,锅炉水位计：,水位计和锅炉内胆构成连通器,，水位计中的水面总要保持与锅炉里的水面相平，这样就可以随时了解锅炉中水位保障锅炉运行的安全。,10/23/2024,四川自贡盐场通过自流井获取卤水，只要地下水的液面高于自流井，那么卤水便能从自流井流出。,茶壶倒水时，壶身倾斜，水就从壶嘴中流出来。,乳牛自动喂水器：当饮水槽中水位降低时，蓄水槽中水流向饮水槽进行补充，而蓄水槽中水位降低时，球下落进是阀门打开，水流到蓄水槽。,10/23/2024,实验装置、茶壶、水位计、喂水器形状、尺寸、用途虽然不同，但在结构上具有共同点，它们的共同点是什么？,两个容器上端开口，下部相连通。,上端开口，下部连通的容器叫做连通器。,连通器有一个特点，是什么？,连通器内的液体静止时，液面总是相平的。,10/23/2024,连通器原理特点在生产和生活中应用非常广泛，下面我们就用连通器的特点分析、解释与连通器有关的问题和现象：,茶壶：,壶身和壶嘴构成连通器，放自爱桌面上时，壶嘴和壶身上的水位相平，倒水时，壶身倾斜，由于连通器中的水面总要保持相平，水就从壶嘴中流出来。,制作茶壶时，为什么壶嘴不能低于壶身？,壶嘴低于壶身，茶壶水装满时就会溢出来。,锅炉水位计：水位计和锅炉内胆构成连通器，水位计中的水面总要保持与锅炉里的水面相平，这样就可以随时了解锅炉中水位保障锅炉运行安全。,乳牛自动喂水器：,饮水槽和蓄水槽构成连通器，由于连通器中各容器的液面总要保持相平，所以蓄水槽能不断向饮水槽中补充水。,10/23/2024,10/23/2024,液体压强的传递,1,、密闭的液体，其传递压强有一个重要的特点，即加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递，这个规律被称为,帕斯卡原理,。,2,、帕斯卡原理是许多液压系统和液压机工作的基础。,3,、因为,P,1,=P,2,即：,F,1,/S,1,=F,2,/S,2,，可得,F,1,/F,2,=S,1,/S,2,10/23/2024,10/23/2024,10/23/2024,例、如图，活塞,A,的面积为,100,，活塞,B,的面积为，在活塞,A,上加,100N,的压力能举起多重的物体？,B,A,B,A,已知：,S,A,=0.01m,2,S,B,=0.2m,2,F,A,=100N,求：,G=,？,解：在活塞,A,上产生的压强,P,A,=F,A,/S,A,=100N/0.01m,2,=10000P,a,10/23/2024,根据帕斯卡原理：,P,A,=P,B,=10000Pa,由，得,在活塞上产生的压力：,10000P,a,0.2m,2,=2000N,举起重物重力,G=F,B,=2000N,答：活塞,B,能够举起重,2000N,的重物。,10/23/2024,1,、关于液体压强，下列说法中正确的是（,）,A,、液体的压强是由于液体受重力而产生的，因此液体内部的压强方向总是向下的,B,、在液体的同一深度，液体向下的压强比向上的压强大一些,C,、在液体的同一深度，不同液体的压强一般不同,D,、凡是和液体接触的物体或物体表面都受到液体的压强,2,、如图，甲乙两个容器中盛有同种液体，则哪一个容器底部受到的液体压强大（）,A,、甲,B,、乙,C,、一样大,D,、无法判断,C,B,练习,10/23/2024,3,、如图，两管中盛有同种液体，这两个试管底部受到的压强相比较,（）,A,、甲大,B,、乙大,C,、一样大,D,、无法比较,h,甲,乙,4,、上题中若甲乙两管中盛有质量相同的液体，则液体对管底部的压强相比较,（）,A,、甲大,B,、乙大,C,、一样大,D,、无法比较,C,A,10/23/2024,5,、一封闭容器装有水，静止放在水平桌面上，如图，对桌面产生的压力和压强分别为,F,1,、,P,1,，当把容器倒放在桌面上，静止时对桌面的压力和压强分别是,F,2,、,P,2,，则 （）,A,、,F,1,=F,2,，,P,1,P,2,B,、,F,1,=F,2,，,P,1,F,2,，,P,1,=P,2,D,、,F,1,F,2,，,P,1,=P,2,B,10/23/2024,6,、下列应用不属于连通器的是 （,）,A,、锅炉水位计,B,、茶壶,C,、喷雾器,D,、喷泉,7,、一台液压机，小活塞面积为,20cm,2,，大活塞面积为,1m,2,，要在大活塞上产生,210,4,N,的压力，需要在小活塞上施加,N,的力。,8,、同学们注意观察过家庭厨房的水池吗？水池下面的排水管道做什么形状的？它做成这样形状可以起到堵臭作用，知识什么原因？请试着用学过的知识解释。,C,40,答：排水管道做成弯曲的，形成一个连通器，当水不流动时管中的水面保持相平，将池子与排水管隔开起到堵臭的作用。,10/23/2024,9,、为使某高层建筑内距地面高度,80m,的水龙头有水，安装在地面上向此高层建筑供水的高压水泵产生的压强至少要,Pa,。,10,、如图所示，将底面积为,100cm,2,，重为,5N,的容器放在水平桌面上，容器内装有重为,45N,，深,40cm,的水，求,（,1,）距容器底,10cm,的,A,点处水的压强；（,2,）容器对水平桌面的压强（,g,取,10N/kg,）。,40cm,10cm,A,810,5,Pa,310,3,Pa,510,3,Pa,10/23/2024,作业：,P,145,页,1,、,2,、,3,再见,10/23/2024,