資源簡介

(共25張PPT)
第九章 壓強
八下物理 RJ
第2節(jié) 液體的壓強
第2課時
1.通過對液體壓強公式的推導，掌握液體壓強的公式，并能進行簡單計算
2.通過對連通器的學習，知道連通器及其原理，知道連通器的特點及其在生活中的應用
學習目標
課堂導入
我們已經(jīng)知道液體壓強的大小跟液體的深度、液體的密度有關。
那么液體在某一深度的壓強究竟有多大呢？
也就是液體內(nèi)部的壓強與液體的深度、液體的密度之間的定量關系是怎樣的呢？
要想得到液面下某處的壓強，可以設想這里有一個水平放置的“平面”。這個平面以上的液柱對平面的壓力等于液柱所受的重力，所以計算出液柱所受的重力是解決問題的關鍵。
新知探究
知識點1 液體壓強的大小
液體壓強的大小
（1）方法：模型法
（2）研究對象——液柱
①這個液柱的體積：
②這個液柱的質(zhì)量：
③液柱對平面的壓力：
④平面受到的液柱的壓強：
液體壓強公式的推導
新知探究
知識點1 液體壓強的大小
p= = =ρgh
F
S
ρgSh
S
V=Sh
m=ρV=ρSh
F=G=mg
=ρgSh
演繹推理法
物理量 p ρ液 g h
單位
液面下深度為 h 處液體的壓強為：
kg/m3
m
Pa
液體內(nèi)部某處的壓強只與液體的密度和深度有關，與液體的質(zhì)量、體積等無關。
計算公式適用于靜止的液體，不適用于流動液體。
N/kg
知識梳理
p＝ρ液 gh
深度h：指液面到某點的豎直距離，而不是高度。
A的深度為_____cm
20 cm
50 cm
A
30
p＝ρ液 gh
知識梳理
液體壓強的計算公式p=ρgh
區(qū) 別 適用范圍
決定因素
聯(lián)系 適用于所有情況
常用于計算
液體的壓強
壓力和受力面積
g值不變時，取決于液體的密度和深度
液體壓強公式是通過定義式推導出來的，是壓強定義式的特殊形式
壓強的
定義式
F
S
p= —
知識梳理
新知探究
知識點1 液體壓強的大小
討論：為什么潛水員在不同深度的水中，需要穿抗壓能力不同的潛水服？
解析：這是由于海水的壓強隨著深度的增加而增大，人體此時已無法承受海水的壓強。
例1、有人說，設想你在萬米深
的“奮斗者”號全海深載人潛水
器中把一只腳伸到外面的海水里，
海水對你腳背壓力的大小相當于
2000個人所受的重力!海水的壓力真有這么大嗎
請通過估算加以說明。
典型例題
解：因為是估算，海水的密度可以取ρ=1×103 kg/m3，g取10N/kg。腳背寬度取8~10 cm，腳背長度取12~15 cm，則腳背面積為96~150 cm2，近似取S=120 cm2=1.2 ×10﹣2 m2。
則萬米深處海水的壓強：
p=ρgh =1×103 kg/m3×10 N/kg ×104 m =108 Pa
典型例題
腳背所受的壓力：
F=pS =108 Pa×1.2×10﹣2 m2=1.2×106 N
一個成年人的質(zhì)量約為60 kg，所受的重力
G = mg =60 kg ×10 N/kg=600 N
假設腳背所受壓力的大小相當于n個成年人所受的重力，則
n = =2000
估算結(jié)果表明，在萬米深的海底，水對腳背的壓力確實相當于2000個人所受的重力。
1.2×106 N
600 N
練習.如圖所示，玻璃杯中裝有重為3 N的水，杯子的底面積為20 cm2，杯內(nèi)水面高度是10 cm。若玻璃杯受到的重力為
1 N（ρ水=1.0×103 kg/m3，g=10 N/kg）。求：
（1）水對杯底的壓力；
（2）裝有水的玻璃杯對水平桌面的壓強。
解:（1）水對杯底的壓強：
p水=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=103 Pa
水對杯底的壓力 ：F = p水S =103 Pa×20×10﹣4 m2 = 2 N
（2）杯子對桌面的壓力：F =G水＋G杯=3N＋1N=4N；
杯子對桌面的壓強：
p = = =2×103 Pa
F
S
4N
20×10﹣4m2
練習鞏固
液柱對容器底部的壓力只等于以其底面積大小形成的等高液柱的重力。
F壓=G液
F壓F壓>G液
液體對容器底的壓力與液體自身重力的關系
知識梳理
它們在結(jié)構(gòu)上有什么共同點？
上端開口、下端連通
新知探究
知識點2 連通器
新知探究
知識點2 連通器
連通器：上端開口、下端連通的容器叫作連通器。
視頻
如果連通器內(nèi)裝有相同的液體，液體不流動時，連通器各部分容器中液面的高度總是相同的。
裝有相同的液體
裝有不相同的液體
視頻
新知探究
知識點2 連通器
視頻
證明：
液體處于靜止狀態(tài)，取底部截面上一面積為S的小液片A，則其受平衡力作用。
即小液片A左右兩側(cè)受到的壓力F左和F右是一對平衡力，有：F左＝ F右。
又∵F左＝ p左S＝ρgh左S， F右＝ p右S＝ ρgh右S ，
則 ρgh左＝ ρgh右，
∴h左＝ h右。
新知探究
知識點2 連通器
視頻
想想議議
如圖是生活中常見的連通器，它們各有什么功能 想一想，它們是怎樣利用連通器的特點來實現(xiàn)自己的功能的
甲 壺嘴與壺身組成 乙 存水彎是一個連通器
連通器
當存水彎中充滿水時，它能夠有效地阻止下水道中的臭氣上升進入衛(wèi)生間。
例2、連通器在生活中有著廣泛的應用。如圖所示的實例中，不屬于連通器的應用的是（ ）
A.過橋涵洞
B.高壓鍋
C.洗手間存水彎
D.灑水壺
B
典型例題
高壓鍋是利用液體上方氣壓越大，液體沸點越高的原理工作的。
科學世界
新知探究
知識點2 連通器
我國三峽工程是舉世矚目的跨世紀工程。三峽大壩上、下游的水位差最大可達113m。巨大的落差有利于生產(chǎn)可觀的電力，但也帶來了航運方面的問題：下游的船只駛往上游，怎樣把這些船只舉高一百多米 上游的船只駛往下游，又怎樣讓船只徐徐降落一百多米 解決這個問題的途徑就是修建船閘。
三峽船閘——世界上最大的人造連通器
新知探究
知識點2 連通器
甲 關閉下游閥門B，打開上游閥門A，閘室和上游水道構(gòu)成了一個連通器
乙 閘室水面上升到和上游水面相平后， 打開上游閘門C， 船駛?cè)腴l室
丁 閘室水面下降到跟下游水面相平后，打開下游閘門D，船駛向下游
丙 關閉上游閘門C和閥門A，打開下游閥門B，閘室和下游水道構(gòu)成了一 個連通器
新知探究
視頻
液體的壓強
液體壓強的計算公式：p=ρ液gh
課堂小結(jié)
定義：上端開口、下端連通的容器叫作連通器
連通器
應用：水壺、船閘、鍋爐水位計等
1.工程師為什么要把攔河壩設計成下寬上窄的形狀 三峽水電站的水庫大壩高185m，當水庫水深為175m時，壩底受到的水的壓強是多少
解：攔河壩設計成下寬上窄的原因是液體內(nèi)部的壓強隨深度的增加而增大。
隨堂練習
水對壩底的壓強：
p = ρgh
=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×175 m
=1.75×106 Pa
2.如圖所示，一個裝有水的平底密閉礦泉水瓶，先正立放置在水平桌面上，再倒立放置。兩次放置時，瓶對桌面的壓力分別為和，瓶對桌面的壓強分別為和，則（ ）
A.> B.>
C.< D.<
隨堂練習
解析：瓶對桌面的壓力在數(shù)值上等于瓶和水的重力，由p = ，可知p甲<。
F
S
D
若判斷水對容器底部的壓強，有p＝ρgh，則p 甲＜p 乙。
3.要在墻上掛一個大畫框，怎樣保證下邊框水平 某同學用水和一根透明塑料管就解決了這個問題。請你說說應該怎樣操作。
隨堂練習
解析： 具體做法是使用一段兩端開口、注有適量水的透明塑料軟管，將其放在畫框下邊框兩端，通過調(diào)整畫框的位置，使得塑料管中的水面在靜止狀態(tài)下與邊框平行，這樣就能確保畫框的下邊框也是水平的。
用到的原理是：如果連通器內(nèi)裝有相同的液體，液體不流動時，連通器各部分容器中液面的高度總是相同的。

展開更多......

收起↑