82研究液体的压强(沪粤新版)课件.ppt

1、2021/2/42温故知新温故知新1 1、什么是压力？、什么是压力？2 2、压强是表示什么的物理量？、压强是表示什么的物理量？压力的作用效果是什么？压力的作用效果是什么？如何定义的？如何定义的？10Pa10Pa表示什么含义？表示什么含义？2021/2/43你听说过深水炸弹吗？你听说过深水炸弹吗？深水炸弹又称深弹，是一种用于攻击潜艇的水中深水炸弹又称深弹，是一种用于攻击潜艇的水中武器，通常由舰船或反潜飞机投放，在投入水中后下武器，通常由舰船或反潜飞机投放，在投入水中后下沉到一定深度会沉到一定深度会自动引爆自动引爆以杀伤目标。以杀伤目标。你知道它为什么沉到一定深度就会自动引爆吗？你知道它为什么沉到

2、一定深度就会自动引爆吗？2021/2/44一、令人惊奇的实验一、令人惊奇的实验让我们跟随物理学家的脚步一起探究吧！让我们跟随物理学家的脚步一起探究吧！2021/2/45实验中注意体会，并想一想实验中注意体会，并想一想1 1、饮料瓶壁上为什么要刻些细槽？、饮料瓶壁上为什么要刻些细槽？2 2、管子应该长些还是短些？、管子应该长些还是短些？3 3、怎样保证瓶塞与瓶口之间的密封？、怎样保证瓶塞与瓶口之间的密封？活动活动1 1 模仿帕斯卡的实验模仿帕斯卡的实验你想到了哪些问题？你想到了哪些问题？液体能产生压强液体能产生压强你在实验中观察到了哪些现象？你在实验中观察到了哪些现象？2021/2/46演示实验

3、演示实验因为液体受因为液体受重力重力，所以液体对容器，所以液体对容器底部底部有压强。有压强。液体压强产生的原因是什么？液体压强产生的原因是什么？在上端开口、下在上端开口、下端蒙有橡皮膜的玻璃端蒙有橡皮膜的玻璃管中缓缓加水，观察管中缓缓加水，观察橡皮膜形状的变化。橡皮膜形状的变化。说明了什么？说明了什么？橡皮膜向下凸出橡皮膜向下凸出现象：现象：2021/2/47演示实验演示实验 在上端开口、在上端开口、侧面蒙有橡皮膜的侧面蒙有橡皮膜的玻璃瓶中缓缓加水，玻璃瓶中缓缓加水，观察橡皮膜形状的观察橡皮膜形状的变化。变化。因为液体具有因为液体具有流动性流动性，所以液体对阻碍它散开的，所以液体对阻碍它散开的

4、容器容器侧壁侧壁有压强。有压强。说明了什么？说明了什么？橡皮膜向外凸出橡皮膜向外凸出现象：现象：2021/2/48演示实验演示实验说明液体说明液体内部向各个方向内部向各个方向都有压强。都有压强。液体内部有没有压强？液体内部有没有压强？将三面蒙有橡皮膜的玻将三面蒙有橡皮膜的玻璃管缓缓的放入盛有水的量璃管缓缓的放入盛有水的量筒中，观察橡皮膜形状的变筒中，观察橡皮膜形状的变化化.橡皮膜向内凹陷。橡皮膜向内凹陷。说明了什么？说明了什么？现象：现象：2021/2/49U U型管型管橡皮管橡皮管橡皮膜橡皮膜探头探头 液体内部的压强有什么规律呢？液体内部的压强有什么规律呢？二、探究液体内部压强的特点二、探究

5、液体内部压强的特点测量液体内部压强的仪器测量液体内部压强的仪器UU形压强计形压强计如何测量液体内部的压强大小？如何测量液体内部的压强大小？2021/2/410压强计的工作原理：压强计的工作原理：当探头上的橡皮膜受到压强时，当探头上的橡皮膜受到压强时，U U形管两边液面出形管两边液面出现高度差，两边的高度差现高度差，两边的高度差表示表示压强的大小，压强越大，压强的大小，压强越大，液面的高度差越大。液面的高度差越大。探头橡皮膜受压强探头橡皮膜受压强U U型管两边液面出现高度差型管两边液面出现高度差压强增大压强增大体积缩小体积缩小封闭气体被压缩封闭气体被压缩（h h越大越大P P越大）越大）2021

6、/2/411活动活动2 2：探究液体内部的压强：探究液体内部的压强提出问题：提出问题：影响液体内部压强的因素有哪些？影响液体内部压强的因素有哪些？猜想与假设：猜想与假设：液体的深度液体的深度液体的质量液体的质量液体的密度液体的密度液体的体积液体的体积所处的方向所处的方向受力面积受力面积2021/2/412 B B、研究液体内部的压强与、研究液体内部的压强与深度深度的关系时，的关系时，改变改变探头所处的深度探头所处的深度，保持其它因素不变。，保持其它因素不变。A A、探究液体内部的压强与、探究液体内部的压强与方向方向的关系时，的关系时，改变改变探头探头所对的方向所对的方向，保持其它因素不变。，保

7、持其它因素不变。C C、研究液体内部压强与、研究液体内部压强与液体密度液体密度的关系时，的关系时，改改变液体的密度变液体的密度，保持其它因素不变，保持其它因素不变 。设计实验与制订计划：设计实验与制订计划：实验方法：实验方法：（1 1）控制变量法）控制变量法因为因为影响液体内部压强的影响液体内部压强的因素不止一个。因素不止一个。（2 2）转换法）转换法液体内部的压强大小转换为液体内部的压强大小转换为U U形形管管两边液面的高度差两边液面的高度差。2021/2/413进行实验与收集证据：进行实验与收集证据：（1 1）液体密度深度相同但所处方向不同）液体密度深度相同但所处方向不同 U U形压强计，

8、分别盛有水、盐水和酒精的三种容器，形压强计，分别盛有水、盐水和酒精的三种容器，刻度尺。刻度尺。实验器材：实验器材：2021/2/414实验数据记录：实验数据记录：结论结论:同种液体同种液体,在同一深度在同一深度,液体向各个液体向各个方向的压强都相等方向的压强都相等.2021/2/415（2 2）密度相同但深度不同）密度相同但深度不同实验数据记录：实验数据记录：结论结论:同种液体同种液体,压强随深度的增加而增大压强随深度的增加而增大.2021/2/416（3 3）深度相同但密度不同的液体）深度相同但密度不同的液体2021/2/417实验记录表格：实验记录表格：结论结论:深度相同深度相同,液体的压

9、强与液体的密度有关液体的压强与液体的密度有关.2021/2/418以上，我们只是定性的分析、总结而得出了液体以上，我们只是定性的分析、总结而得出了液体压强的规律。我们也可以通过压强的规律。我们也可以通过理论推导理论推导得出结论，来得出结论，来验证我们的实验结论是否正确。验证我们的实验结论是否正确。归纳：液体内部压强的规律归纳：液体内部压强的规律液体对容器底和容器侧壁都有压强；液体对容器底和容器侧壁都有压强；液体内部的压强跟液体内部的压强跟深度深度有关，深度增加，压有关，深度增加，压强增大；强增大；不同液体内部的压强还与不同液体内部的压强还与液体的密度液体的密度有关，有关，深度一定时，液体密度越

10、大，压强越大。深度一定时，液体密度越大，压强越大。液体内部液体内部各个方向都有压强各个方向都有压强，并且，并且同一深度同一深度各个方向的压强相等；各个方向的压强相等；2021/2/419h hS S液柱体积液柱体积 v=shv=sh液柱质量液柱质量 m=v=shm=v=sh液柱重液柱重 G=mg=gshG=mg=gsh液柱对它底面的压力液柱对它底面的压力 F=G=mg=gshF=G=mg=gsh液体对它底面的压强液体对它底面的压强F FS S=gshgshs s=gh=ghP=P=h hS S 设想在玻璃容器内的液体中有一设想在玻璃容器内的液体中有一深为深为h h，截面为截面为s s的的液柱液

11、柱，计算这段液柱产生的压强，即为深度为，计算这段液柱产生的压强，即为深度为h h处的液处的液体内部压强体内部压强这种研究问题的方法叫这种研究问题的方法叫理想模型法理想模型法2021/2/420P=ghP=gh：液体密度：液体密度P P：液体内部压强：液体内部压强液体内部压强计算液体内部压强计算公式公式：g g：10N/Kg10N/Kg h h：深度，深度，指从液面到液体内部某一位置的指从液面到液体内部某一位置的竖直距离竖直距离。液体压强公式的导出公式：液体压强公式的导出公式：gPhghP（1 1）求液体深度）求液体深度（2 2）求液体密度）求液体密度 根据液体内部压强的公式，从而确定，液体内部

12、根据液体内部压强的公式，从而确定，液体内部的压强的压强只只与与液体的密度液体的密度与与深度深度有关。有关。2021/2/421乙图中乙图中B B点的深度为点的深度为40cm40cm，丙图中，丙图中C C点的深度为点的深度为50cm 50cm 高度与深度的区分高度与深度的区分深度深度：液体内一点到：液体内一点到上面上面自由液面的竖直距离。自由液面的竖直距离。高度高度：液体内一点到：液体内一点到下面下面容器底的竖直距离。容器底的竖直距离。如图所示如图所示甲图中甲图中A A点的点的深度深度为为30cm30cm，高度高度为为20cm20cm。2021/2/422 工作原理工作原理:设定水深，投入水中，

13、炸弹到了深水后设定水深，投入水中，炸弹到了深水后受到很大的压强，下潜到设定深度时水压自动触发压受到很大的压强，下潜到设定深度时水压自动触发压力棒，击发引信力棒，击发引信 ,从而引爆从而引爆.你你现在知道了深水炸弹为什么沉到一定深度就会现在知道了深水炸弹为什么沉到一定深度就会自动引爆吗？自动引爆吗？2021/2/423中国三峡大坝中国三峡大坝三峡大坝为什么修建的上窄下宽？三峡大坝为什么修建的上窄下宽？因为液体的压强随深度增加而增大，所以修建水因为液体的压强随深度增加而增大，所以修建水坝时，水坝的下部总要比上部修建得宽些，既增加了坝时，水坝的下部总要比上部修建得宽些，既增加了坝体承受水压的能力，又

14、加固了坝体。坝体承受水压的能力，又加固了坝体。2021/2/424 我们在电视或电影上经常会我们在电视或电影上经常会看到人潜入海中去观看美丽的看到人潜入海中去观看美丽的海底世界，我们在电视上看到海底世界，我们在电视上看到海水下面各种新奇的景色的同海水下面各种新奇的景色的同时，也看到在不同深度的潜水时，也看到在不同深度的潜水员穿着不同的潜水服，为什么员穿着不同的潜水服，为什么呢？呢？因为液体的压强随深度因为液体的压强随深度增加而增大，所以潜水员在增加而增大，所以潜水员在深水中工作要采用特殊的防深水中工作要采用特殊的防护装备，以防胸腔被海水压护装备，以防胸腔被海水压坏。坏。2021/2/425 2

15、0042004年年 6 6月月3030日，日本官员证实了一条令海洋科日，日本官员证实了一条令海洋科学界震惊的消息：曾创下世界潜水深度纪录的学界震惊的消息：曾创下世界潜水深度纪录的“海沟海沟号号”无人驾驶潜艇在太平洋水域神秘失踪。令人奇怪无人驾驶潜艇在太平洋水域神秘失踪。令人奇怪的是，迄今为止这艇高度自动化的无人驾驶潜艇没有的是，迄今为止这艇高度自动化的无人驾驶潜艇没有向母船发出任何联络讯号，日本科学界也无法确定其向母船发出任何联络讯号，日本科学界也无法确定其失踪的准确位置。如果失踪的准确位置。如果“海沟号海沟号”真的无法找回来，真的无法找回来，所造成的损失类似于美国所造成的损失类似于美国“哥伦

16、比亚号哥伦比亚号”航天飞机凌航天飞机凌空爆炸对世界航天界的损失！在相当长的时间内，人空爆炸对世界航天界的损失！在相当长的时间内，人类很难再制造出一艘与类很难再制造出一艘与“海沟号海沟号”性能相媲美的无人性能相媲美的无人驾驶潜艇。驾驶潜艇。“海沟号海沟号”曾经下潜至马里亚纳海沟的底曾经下潜至马里亚纳海沟的底部大约部大约1097510975米的位置。米的位置。世界上下潜最深的潜水艇失踪世界上下潜最深的潜水艇失踪2021/2/426 例题例题1 1 如果一位同学在高如果一位同学在高5 5米的阳台上模仿帕斯米的阳台上模仿帕斯卡做实验，细管灌满水后对木桶底部的压强为多大？卡做实验，细管灌满水后对木桶底部

17、的压强为多大？（g g取取10N/Kg10N/Kg）解：解：P=gh P=gh 答：对木桶底部的压强为答：对木桶底部的压强为5 510 10 4 4 Pa Pa=1.0=1.010103 3Kg/mKg/m3 310N/Kg10N/Kg5m5m=5=510104 4PaPa已知：已知：=1 110103 3Kg/mKg/m3 3 h=5m h=5m 求：求：P P 现在你知道了几杯水就能把木桶撑破的道理吧！现在你知道了几杯水就能把木桶撑破的道理吧！2021/2/427求：对塞子压强求：对塞子压强P P ；对桶底压力对桶底压力F F解：解：P=gh=0.8P=gh=0.810103 3Kg/mK

18、g/m3 310N/Kg10N/Kg1.5m=12000Pa1.5m=12000Pa 例题例题2 2 桶内装有桶内装有1.6m1.6m深的酒精，在距桶底深的酒精，在距桶底0.1m0.1m处处有一个小孔，用塞子塞上，求酒精对塞子的压强，如有一个小孔，用塞子塞上，求酒精对塞子的压强，如果桶底面积是果桶底面积是 0.25m0.25m2 2，求酒精对桶底的压力，求酒精对桶底的压力 。P=gh=0.8P=gh=0.810103 3Kg/mKg/m3 310N/Kg10N/Kg1.6m=12800Pa1.6m=12800PaF=PS=12800PaF=PS=12800Pa0.25m0.25m2 2=320

19、0N=3200N已知：已知：=0.8=0.810103 3Kg/mKg/m3 3 h=1.6m-0.1m=1.5m h=1.6m-0.1m=1.5m g=10N/Kg h=1.6m S=0.25m g=10N/Kg h=1.6m S=0.25m2 2 答：酒精对塞子的压强为答：酒精对塞子的压强为12000Pa12000Pa；酒精对桶底的；酒精对桶底的压力为压力为3200N3200N。2021/2/428液体压强与固体间压强液体压强与固体间压强的比较：的比较：2021/2/429AB课堂练习课堂练习 1 1、图的两容器中盛相同质量的同种液体，哪个、图的两容器中盛相同质量的同种液体，哪个容器底受到

20、的压强大？容器底受到的压强大？2021/2/430 2 2杯内装满水，若将手浸入水中，则水对杯底杯内装满水，若将手浸入水中，则水对杯底的压强的压强 （）A A变大变大 B B变小变小 C C不变不变 D D无法判断无法判断C C 3 3底面积相同的底面积相同的A A、B B两容器，装着相同深度的两容器，装着相同深度的水水,两容器中的水对容器底的压力和压强的大小关两容器中的水对容器底的压力和压强的大小关系是系是 （）A AF FA AFFB B，P PA A=P=PB B B B F FA A=F=FB B，P PA A=P=PB B C CF FA AFFB B，P PA APPB B D D

21、 F FA A=F=FB B，P PA APPB B B B2021/2/431AB1.5m1m 4 4、如图所示，一装有水的、如图所示，一装有水的L L形容器置于桌面上形容器置于桌面上,求容器中求容器中A A、B B两点的压强。两点的压强。5 5一正方体悬浮于某液体中，上一正方体悬浮于某液体中，上表面与液面平行，则其上表面与下表表面与液面平行，则其上表面与下表面受到的液体压强面受到的液体压强上上 下下，左，左表面和右表面受到的液体压强为表面和右表面受到的液体压强为左左 右右 6 6在一个两端开口的玻璃管下端扎有橡皮膜在一个两端开口的玻璃管下端扎有橡皮膜当把它按入水中使橡皮膜处于水面下当把它按

22、入水中使橡皮膜处于水面下10cm10cm处时，处时，橡皮膜橡皮膜 ；当在管内注入；当在管内注入10cm10cm的水时，橡皮的水时，橡皮膜膜 ；当在管内注入；当在管内注入 10cm10cm的盐水时，橡皮的盐水时，橡皮膜膜 ；当在管内注入；当在管内注入10cm10cm酒精时，橡皮酒精时，橡皮膜膜 （填（填“上凸上凸”“”“下凹下凹”或或“水平水平”）上凸上凸水平水平下凹下凹上凸上凸=2021/2/432观察与思考观察与思考:两把同样粗的茶壶，壶嘴是一样高的，但一把比较两把同样粗的茶壶，壶嘴是一样高的，但一把比较高，一把比较低。哪一把能够盛得更多茶水呢？高，一把比较低。哪一把能够盛得更多茶水呢？20

23、21/2/433 下面的三幅图的形状、大小不下面的三幅图的形状、大小不同，结构上有什么相同之处同，结构上有什么相同之处？观察与思考观察与思考:2021/2/4343.3.与形状无关与形状无关共性共性:1.1.底部互相连通底部互相连通2.2.容器上端容器上端都开口都开口 物理学上把上端开口，底部互相连通的容器，叫物理学上把上端开口，底部互相连通的容器，叫做做连通器连通器。三、连通器三、连通器2021/2/435连通器的原理连通器的原理 连通器的原理：连通器的原理：静止静止在在连通器内的连通器内的同种液体同种液体，各容，各容器中的液面器中的液面总总保持保持相平相平。连通器内的液面连通器内的液面为什

24、么为什么总是相平的呢？总是相平的呢？用手拿住活动用手拿住活动玻璃玻璃管后上下移动，观管后上下移动，观察两玻璃管内液面高度的变化察两玻璃管内液面高度的变化2021/2/436 在连通器中，设想在容器底在连通器中，设想在容器底部连通的部分有一部连通的部分有一“液片液片ABAB”。液体不流动液体不流动液片液片ABAB处于平衡状态处于平衡状态液片两侧受到压力相等（液片两侧受到压力相等（F F1 1=F=F2 2)液片两侧受到压强相等液片两侧受到压强相等（P P1 1=P=P2 2)两管液面高度相等（两管液面高度相等（h h1 1=h=h2 2）两管液面相平两管液面相平h h1 1h h2 2p=ghp

25、=gh这种研究问题的方法叫这种研究问题的方法叫理想模型法理想模型法F=PsF=Ps2021/2/437生活中的连通器生活中的连通器水塔与水管水塔与水管过路涵洞过路涵洞喷泉喷泉2021/2/438三峡船闸世界上最大的连通器三峡船闸世界上最大的连通器2021/2/439 2 2、建筑施工中，用装了水的、建筑施工中，用装了水的U U形形管可以找出水平面，试说明其道理。管可以找出水平面，试说明其道理。思维拓展：思维拓展：1 1、水池下面都装一个、水池下面都装一个U U型排水型排水管，这是为什么？管，这是为什么？2021/2/440 1 1、如图装有质量相等的不同液体、如图装有质量相等的不同液体,并且液

26、面相平并且液面相平,则两杯底受到的压力和压强大小关系怎样则两杯底受到的压力和压强大小关系怎样?AB B课堂练习课堂练习 2 2、如图所示三个底面积相等的容器，倒入质量、如图所示三个底面积相等的容器，倒入质量相等的煤油后，则各容器内液体的情形如图，则容相等的煤油后，则各容器内液体的情形如图，则容器内底面所受到的压强：器内底面所受到的压强：（）A A甲最大；甲最大；B B乙最大；乙最大；C C丙最大；丙最大；D D一样大。一样大。C C2021/2/441A 3 3、如图所示的试管内装有一定量的水，当试管竖、如图所示的试管内装有一定量的水，当试管竖直放置时，水对管底的压强为直放置时，水对管底的压强

27、为p p1 1；当管倾斜放置时，；当管倾斜放置时，水对管底的压强为水对管底的压强为p p2 2，比较，比较p p1 1、p p2 2的大小，则（的大小，则（）A Ap p1 1p p2 2 B Bp p1 1p p2 2 C Cp p1 1p p2 2 D D条件不足，无法判断条件不足，无法判断 4 4、有一容器，如图：底部受到液体压强为、有一容器，如图：底部受到液体压强为P P1 1，如把它倒放，底部受到液体压强为如把它倒放，底部受到液体压强为P P2 2 ，则则P P1 1 P P2 2 。（填。（填“=”=”、“”）2021/2/442 5.5.比较下面三个底面积相等的容器中水对容器底比

28、较下面三个底面积相等的容器中水对容器底部的压强部的压强 P P 的大小关系以及容器对桌面的压力的大小关系以及容器对桌面的压力 F F 的大小关系（不计容器自重，三个容器中的水面相平）的大小关系（不计容器自重，三个容器中的水面相平）ABCP PA A=P PB B=P PC C，A AB BC C，6 6给如图所示的容器中加水，给如图所示的容器中加水，则水能达到的最高位置是（则水能达到的最高位置是（）A AA A容器顶端容器顶端 B BB B容器顶端容器顶端C CC C容器顶端容器顶端 D D无法确立无法确立C C2021/2/443本节小结本节小结一、液体压强的特点：一、液体压强的特点：液体对

29、容器底和容器侧壁都有压强，液体内液体对容器底和容器侧壁都有压强，液体内部部各个方向都有压强各个方向都有压强，并且，并且同一深度同一深度各个方向的压各个方向的压强相等；强相等；液体内部的压强跟液体内部的压强跟深度深度有关，深度增加，压有关，深度增加，压强增大；强增大；不同液体内部的压强还与不同液体内部的压强还与液体的密度液体的密度有关，有关，深度一定时，液体密度越大，压强越大。深度一定时，液体密度越大，压强越大。二、液体的压强大小：二、液体的压强大小：1.1.公式公式 :P=g h:P=g h 2.2.影响液体压强大小的因素为影响液体压强大小的因素为:液体密度和所处液体密度和所处深度深度.三、连通器三、连通器谢谢！