9 2液體的壓強(qiáng) 相信大家能做到 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 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 深海魚類 淺海潛水服 深海潛水服 大壩的橫截面為什么均為上窄下寬 呈梯形狀 為什么深海魚類被捕撈上岸后會(huì)死亡 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 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 由于液體受重力的作用 所以液體對(duì)容器底有壓強(qiáng) 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)是專門用來(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 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 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) 相等 增大 越大 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 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 D 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 甲 乙 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 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 為什么深海魚類被捕撈上岸后會(huì)死亡 帶魚等深海魚類長(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 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 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 水柱的質(zhì)量為m v 水柱對(duì)其底面積的壓力為F mg vg sh g 水柱對(duì)其底面積的壓強(qiáng)為P F s shg s gh 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 S h 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 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 Pb Pa Pc Pb Pa Pa Pb 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 帕斯卡桶實(shí)驗(yàn) 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 液gh深 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 PC 3 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) 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)論是通過分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào) 的數(shù)據(jù)得出的 1 2 3 4 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 6 4 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 p2B p1 p2C p1 p2D 條件不足 無(wú)法判斷 A 5 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 C 6 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 PcB Pa PdC Pb PcD Pb Pd C 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 液體靜止 F左 F右 p左S p左S而S左 S右 p左 p右 gh左 gh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 上端開口的盛水裝置 連通器的應(yīng)用 過路涵洞 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 打開上游閥門A 閘室和上游水道構(gòu)成了一個(gè)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(gè)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 例 如圖 活塞B能舉起多重的物體 已知 SA 0 01m2SB 0 2m2FA 10N 求 G 1 如圖所示 A B兩點(diǎn)間的壓強(qiáng)關(guān)系是 A PA PBB PA PBC PA PBD 無(wú)法確定 C 2 一端蒙橡皮膜的玻璃筒 插入水中 如圖所示 在逐漸下插的過程中 橡皮膜將 A 逐漸下凸 B 逐漸上凸 C 保持不變 D 不好判斷 B 4 有一容器 如圖 底部受到液體壓強(qiáng)為P1 如把它倒放 底部受到液體壓強(qiáng)為P2 則P1P2 填 3 杯內(nèi)裝滿水若將手浸入水中 則水對(duì)杯底的壓強(qiáng) A 變大B 變小C 不變D 無(wú)法判斷 C 5 某地一幢五層樓房 內(nèi)部的自來(lái)水都是由樓頂?shù)乃涔┧?把一樓和五樓的水龍頭擰開同樣大小 發(fā)現(xiàn)一樓出水湍急 五樓緩和 這是因?yàn)?A 一樓管內(nèi)水淺 五樓管內(nèi)水深B 一樓水的壓強(qiáng)大 五樓水的壓強(qiáng)小C 可能五樓水龍頭的口向上D 水箱中的水位太低了 B 6 一只可樂瓶 其側(cè)壁有a b兩個(gè)小孔用塞子塞住 瓶?jī)?nèi)盛有一定質(zhì)量的酒精 如圖 把可樂放入水中 當(dāng)瓶?jī)?nèi) 外液面相平時(shí) 拔出a b兩個(gè)小孔上的塞子 則 A a b兩個(gè)小孔均有水流入B a b兩個(gè)小孔均有酒精流出C 酒精從a小孔流出 水從b小孔流入D 水從a小孔流入 酒精從b小孔流出 A 123 2 容器底部對(duì)桌面的壓力大小關(guān)系 3 容器底部對(duì)桌面的壓強(qiáng)大小關(guān)系 同種液體 相同高度 相同底面積 試比較 4 液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)大小關(guān)系 5 液體對(duì)容器底部的壓力大小關(guān)系 1 容器中液體的重力大小關(guān)系 G1 G2 G3 F1 F2 F3 P1 P2 P3 P1 P2 P3 F1 F2 F3 6 液體對(duì)容器底部的壓力與液體的重力大小關(guān)系 F1G3 一 求液體對(duì)容器底部的壓力與壓強(qiáng) 容器對(duì)平面的壓力與壓強(qiáng) 1 求液體對(duì)容器底部的壓力與壓強(qiáng)時(shí) 先求壓強(qiáng)p 液gh 再求壓力F pS 液ghS 2 求容器對(duì)平面的壓力與壓強(qiáng)時(shí) 先求壓力F G 在求壓強(qiáng)p 一 一 例1 小明將1kg的水倒放在水平桌面上底面積為50cm2的容器中 測(cè)得水深15cm 則水對(duì)容器底的壓強(qiáng)為多少 水對(duì)容器底的壓力為多少 若容器重0 1kg 則容器對(duì)桌面的壓力和壓強(qiáng)為多少 g 10N kg 液體對(duì) 先求壓強(qiáng)p 水gh 再求壓力F pS 水ghS 一 例2 下面3個(gè)容器都裝水 其中水的重力分別為GA GB GC 分析各個(gè)容器底部受到水的壓力和水自身重力的大小關(guān)系 例3 三個(gè)酒杯盛滿同種酒 酒對(duì)杯底的壓強(qiáng)關(guān)系是 pA pB pC 密度 相同 深度h越大 壓強(qiáng)p越大 p 液gh 典型例題3 如圖裝有質(zhì)量相等的不同液體 并且液面相平 則兩杯底受到的壓力和壓強(qiáng)大小關(guān)系怎樣 液柱對(duì)底面的壓力F G mg 壓力相等 液柱對(duì)底面壓強(qiáng)p 液gh 所以pA pB m相同 而VA VB A B 所以pA pB 典型例題4 將盛有水的圓臺(tái)形容器由A圖倒置成B圖的情形后 容器底部所受的壓力 壓強(qiáng)關(guān)系怎樣 1 如圖所示 桌面上有甲 乙 丙三個(gè)容器 它們的底面積和質(zhì)量都相同 內(nèi)裝有質(zhì)量相同的同種液體 則 A 各容器底部所受液體的壓力相同B 各容器底部所受液體的壓強(qiáng)不同C 各容器所受桌面的支持力不同D 各容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)不同 10 如圖所示 容器A B的底面積相等 裝入相同的液體 且高度一樣 則液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)pA pB 液體對(duì)容器底部的壓力FA FB 容器 本身重不計(jì) 對(duì)桌面的壓力F A F B 容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)p A p B 選填 或 1 一封閉容器裝滿水后 靜止放在水平面上 甲 對(duì)桌面產(chǎn)生的壓力與壓強(qiáng)分別為F1 P1當(dāng)把容器倒放在桌面上 乙 靜止時(shí)對(duì)桌面產(chǎn)生的壓力和壓強(qiáng)分別為F2 P2則 A F1 F2P1 P2B F1 F2P1F2P1 P2D F1 F2P1 P2 2 兩形狀完全相同的圓柱形容器 裝有質(zhì)量相等的水和煤油 在距容器底高度相等的A B兩點(diǎn)哪個(gè)壓強(qiáng)大 甲 乙 甲 水 乙 煤油 A B 反饋練習(xí) 1 某同學(xué)測(cè)得家用保溫瓶深度為30cm 裝滿開水后 水對(duì)瓶膽底的最大壓強(qiáng)是 Pa g 10N kg 若將開水全部倒入臉盆后 則水對(duì)盆底的壓強(qiáng) 水對(duì)瓶膽底的最大壓強(qiáng) 填 大于 小于 或 等于 小于 2 某水壩高30m 水面到壩底的距離是23m 求距離壩底7m處A點(diǎn)水的壓強(qiáng)是 Pa 分析 水面到壩底的距離是23m A點(diǎn)距壩底7m 則A點(diǎn)距水面16米 故 3 有一容器高h(yuǎn) 20cm 底面積 容積 當(dāng)此容器盛滿水時(shí) 問 1 水對(duì)容器底的壓強(qiáng)是多少 2 水對(duì)容器底的壓力是多少 3 水受到的重力是多少 3 有一容器高h(yuǎn) 20cm 底面積 容積 當(dāng)此容器盛滿水時(shí) 問 1 水對(duì)容器底的壓強(qiáng)是多少 2 水對(duì)容器底的壓力是多少 3 水受到的重力是多少