資源簡介

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9.2
液體的壓強
第九章
壓強
2021年春人教版物理八年級下冊
為什么潛水器要有這種特制的鋼“鎧甲”呢？
1960年，“Trieste”號潛水器到達了10916m的馬里亞納海溝,潛水器用12cm厚的特種鋼板加工而成。
“蛟龍號”潛水器是我國第一艘深海載人潛水器.是目前世界上下潛能力最深的作業型載人潛水器。蛟龍號”的外殼使用極厚的鈦合金制造
觀察思考
潛入海水中不同深度的潛水員，必須穿著不同的潛水服，為什么深海潛水，要穿特制的潛水服？
問題
是不是潛得越深，上面的水越多，水產生的壓強越大？
演示實驗
一、液體壓強的特點
(1)在一個兩端開口的玻璃管底端扎好橡皮膜，逐漸加水觀察現象。(2)在側壁有開口的玻璃管上扎好橡皮膜，逐漸加水觀察現象。
現象：沒加水時，橡皮膜是平的；當水倒入后，底部和側壁的出水口處的橡皮膜向外凸出。
探究新知
1．液體對容器底部和側壁有壓強
（1）液體受重力作用，所以對支撐它的容器底有壓強.
（2）液體具有流動性，因而對阻礙它流散開的容器壁也有壓強.
如圖所示，在裝有紅墨水的飲料瓶的四周側壁上鉆幾個小孔，會發現水從這些小孔中噴射出來，說明液體對側壁有壓強。液體內部有沒有壓強？如果有，有什么特點？
問題討論
研究液體內部的壓強
猜想與假設：液體內部的有壓強，壓強大小可能與橡皮膜的朝向、液體的深度、液體的密度有關。
實驗器材：微小壓強計、水杯、水、鹽水
微小壓強計的原理：當探頭上的橡皮膜受到壓強時，U形管兩端的液面出現高度差,壓強越大,液面的高度差越大.
橡皮管
橡皮膜
U形管
探頭
實驗探究
實驗方法：轉換法、控制變量法。
實驗過程：
(1)保持探頭在水中的深度不變，改變探頭的方向，看液體內部同一深度各個方向壓強的關系。
同種液體內部同一深度，向各個方向的壓強都相等。
(2)增大探頭在水中的深度，看看液體內部的壓強與深度有什么關系.
同種液體內部壓強，深度越深，壓強越大。
?h
(3)換用鹽水，看看深度相同鹽水和水，內部的壓強是否一樣。
水
鹽水
?h
深度相同時，液體密度越大，液體內部壓強越大。
(1)在液體內部向各個方向都有壓強，在同一深度，向各個方向的壓強大小_______；
(2)同種液體內部的壓強隨深度的增加而___________；
(3)在液體的深度相等時，液體的密度越大，液體所產生的壓強__________。
實驗結論：
相等
增大
越大
問題：水壩為什么修成上窄下寬的形狀？液體的壓強和深度、密度有沒有定量的關系？
二、液體壓強的大小
要想知道液面下某處的壓強，可用模型法：設想該處有一個水平“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。計算液柱對平面的壓強。
設液體的密度是ρ，液柱截面積是S，液柱的高度為h.
S平面上方的液柱對平面的壓力:
平面受到的壓強:
r
S
h
因此，液面下深度為
h
處液體的壓強為：
p
=
ρ
g
h
p---Pa；ρ---kg/m3；g---9.8N/kg；h---m。
1.公式：
p＝ρ液gh應用說明：
（1）只適用于靜止的液體內部壓強的計算
（2）液體的壓強只與液體的密度和深度有關，而與液體的質量、體積、重力、容器的底面積、容器形狀均無關。
（3）h是指深度——是從液體的自由表面到該處的豎直距離。
（4）計算時要統一單位：
壓強公式p=F/S與p=ρgh的比較
公式
p=F/S
p=ρgh
適用范圍
固體、氣體、液體
只用于液體
常用技巧
計算固體產生的壓強、壓力時，弄清壓力是關鍵.其步驟通常為：受力分析→求出F→根據p=F/S,求p的大小.
計算液體產生的壓強、壓力時，弄清壓強是關鍵，其步驟通常為：求p（p=ρgh）→求F(F=p·S).
(2).為什么深水潛水，要穿特制的潛水服？
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要更耐壓，更厚重些。
2.p＝ρ液
gh的應用：
(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。
帕斯卡裂桶實驗
　　帕斯卡在1648年表演了一個著名的實驗：他用一個密閉的裝滿水的桶，在桶蓋上插入一根細長的管子，從樓房的陽臺上向細管子里灌水。結果只用了幾杯水，就把桶壓裂了，桶里的水就從裂縫中流了出來。
原來由于細管子的容積較小，幾杯水灌進去，其深度h是很大了，能對水桶產生很大的壓強。這個很大的壓強就在各個方向產生很大的壓力，把桶壓裂了。
想想議議
例題：有人說，“設想你在7
km深的蛟龍號潛水器中把一只腳伸到外面的水里，海水對你腳背壓力的大小相當于1
500個人所受的重力！”海水壓力真有這么大嗎？請通過估算加以說明。
則7
km深處海水的壓強為：
因為是估算，海水密度取
，g取10
N/kg，腳背的面積近似取
解：
腳背受的壓力為：
一個成年人的質量約為60
kg，所受重力：
假設腳背所受壓力的大小相當于n個成年人所受重力，則：
估算結果表明，在7km的海底，水對腳背的壓力確實相當于1500個人所受的重力。
三、連通器
1.連通器:上端開口、下端連通的容器叫做連通器。
2.連通器的特點：連通器里裝同種液體,當液體不流動時,連通器各個部分中的液面總是相平的。
3.連通器的原理
在連通器中，設想在容器底部連通的部分有一“液片AB”。
液體不流動時：
液片AB
處于平衡狀態
液片兩側受到壓力相等：F1=F2
所以h1=h2
。
即：兩管液面相平。
h1
h2
F1
F2
所以液片兩側受到壓強相等：p1=p2
而F1=P1S
F2=P2S
又因p1
=ρgh1
p2
=ρgh2；
ρgh1
=ρgh2
茶壺的壺嘴與壺體組成連通器
排水管的U形“反水彎”是一個連通器
鍋爐外面的水位計組成連通器
生活中常見的連通器
下面是生活中常見的連通器，它們各有什么功能？想想看，它們是怎么利用連通器的特點實現自己功能的？
想想議議
三峽船閘——世界上最大的人造連通器
三峽雙線五級船閘，規模舉世無雙，是世界上最大的船閘。
三峽的人字閘門寬20.2m，高38.5m，重8.67×105Kg,是目前世界上最大的巨型閘門。船閘運行過程中，閘門要在36m深的水中轉動，需要克服2.7×1036N的阻力。這扇巨型閘門的開合，是利用液壓技術實現的。
五級船閘
閘門
閘室
科學世界
一艘輪船由上游通過船閘往下游
討論交流
丁：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.
甲：打開上游閥門A，閘室和上游水道構成了一個連通器.
乙：閘室水面上升到和上游水面相平后，打開上游閘門，船駛入閘室.
丙：打開下游閥門B，閘室和下游水道構成了一個連通器.
船閘實景
本堂難點：理解液體內部壓強的特點.
本堂重點：會用p=ρ
g
h進行簡單的計算.
課堂小結
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php

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