八年級(jí)物理液體的壓強(qiáng)上?？萍及嬷R(shí)精講

初二物理初二物理液體的壓強(qiáng)液體的壓強(qiáng)上海科技版上?？萍及?本講教育信息本講教育信息 一 教學(xué)內(nèi)容 一 教學(xué)內(nèi)容 液體的壓強(qiáng) 二 考點(diǎn)點(diǎn)撥 二 考點(diǎn)點(diǎn)撥 1 鞏固液體內(nèi)部壓強(qiáng)的規(guī)律知識(shí) 2 在理解液體內(nèi)部壓強(qiáng)的規(guī)律的基礎(chǔ)上學(xué)會(huì)對(duì)液體壓強(qiáng)的計(jì)算 記住液體壓強(qiáng)的公式 并能利用公式進(jìn)行簡單的計(jì)算 3 知道液體壓強(qiáng)的應(yīng)用 常見的連通器 4 了解帕斯卡原理和液壓機(jī)的工作過程 三 跨越障礙 三 跨越障礙 1 液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn) 取一個(gè)塑料瓶將其中裝滿水 此時(shí)如果在塑料瓶的底部用針扎一個(gè)孔 此時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)水 可以從底部流出 這是因?yàn)榭滓艿娇咨戏剿膲毫亩a(chǎn)生一個(gè)向下的壓強(qiáng) 當(dāng)在塑料瓶的其他地方扎孔時(shí) 仍然可以看見有水可以從所扎的孔中都流出 其他的 孔流出水的現(xiàn)象說明每個(gè)孔所在處都受到水的壓力 從而產(chǎn)生壓強(qiáng) 所以從上例中我們可以發(fā)現(xiàn)液體向各個(gè)方向都存在壓強(qiáng) 此時(shí)也可以用 U 形管壓強(qiáng)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證 將壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒放入水中 此時(shí)改變金屬盒在水中的方向可以看到 U 形管兩邊的液 面存在高度差 高度差越大 說明壓強(qiáng)越大 2 液體的壓強(qiáng)大小和哪些因素有關(guān) 將壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒放入液體水中 保持壓強(qiáng)計(jì)金屬盒所在的深度不變 如保持在水面下 2 cm 處 使金屬盒的橡皮膜分別向上 向下 向任何側(cè)面 如圖 分別記下 U 形管兩邊的液面位置 并求出液面高度差 此時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)當(dāng)深度相同時(shí) 液面的高度差相同 此試驗(yàn)說明液體的壓強(qiáng)和深度無關(guān) 當(dāng)深度相同時(shí) 液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等 改變金屬盒的深度 例如先移至 4 cm 深處 然后移至 6 cm 深處 可以發(fā)現(xiàn)壓強(qiáng)計(jì)的 液面高度差變大 所以試驗(yàn)可以說明液體內(nèi)部的壓強(qiáng)和液體的深度有關(guān) 當(dāng)深度越深時(shí)液體內(nèi)部的壓強(qiáng) 越大 如果我們換用其它液體 如鹽水 重做上面的實(shí)驗(yàn) 我們發(fā)現(xiàn)在同一深度淡水的壓強(qiáng) 比鹽水的壓強(qiáng)小 也就是在同一深度 液體的密度越大 壓強(qiáng)也越大 通過以上試驗(yàn)我們可以總結(jié)出液體內(nèi)部的壓強(qiáng)特點(diǎn) 液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng) 壓強(qiáng)隨液體深度的增加而增大 同種液體在同一深度 的各處 各個(gè)方向的壓強(qiáng)大小相等 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 例 1 將一未裝滿水的試管傾斜放置后 水對(duì)試管底部的壓強(qiáng)將 A 變大 B 變小 C 不變 D 無法判斷 點(diǎn)撥 點(diǎn)撥 當(dāng)將試管傾斜時(shí) 此時(shí)水的高度要降低 所以根據(jù)液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)可知 此時(shí)水對(duì)試管底部的壓強(qiáng)要減小 答案 答案 B 例 2 一密封的圓臺(tái)形容器 上面小下面大 內(nèi)裝一定質(zhì)量的水 若把它倒置 則水對(duì) 容器底的作用情況是 點(diǎn)撥 點(diǎn)撥 當(dāng)?shù)沽⒎胖脮r(shí) 因?yàn)槿萜魃厦嫘?下面大 所以此時(shí)液面的高度要升高 導(dǎo)致 液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)變大 答案 答案 壓強(qiáng)變大 3 液體壓強(qiáng)的計(jì)算 由于液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng) 并且深度相同時(shí) 液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等 那么現(xiàn)在我們研究液體內(nèi)部向下的壓強(qiáng) 我們知道液體內(nèi)部向下壓強(qiáng)的產(chǎn)生是由于液體受到重力作用而產(chǎn)生的 所以我們?nèi)∫粋€(gè)圓柱形的容器 里面裝有一定量的水 如圖 此時(shí)的第一條線表明液面 圓柱形的底面積為 S 我們求解距液面高度為 h 的位置的水的壓強(qiáng) 水中的質(zhì)量為 m ShV 所以壓力 F mg shg 根據(jù) P gh S Shg S mg S F 公式說明 液體的壓強(qiáng)和液體的密度以及深度有關(guān) 對(duì)同種液體 p 與深度 h 成正比 h 增大 P 增大 對(duì)不同液體 深度一定時(shí) P 與液 體密度 成正比 大的 P 大 在計(jì)算的過程中需要注意單位的統(tǒng)一 即 用千克 米 3 h 用米 g 的單位是牛 千克 計(jì)算出的壓強(qiáng)單位是帕斯卡 同時(shí)要理解公式中的 h 是深度 即液體內(nèi)某處到液面 的距離 而不是該處到底部的距離 例 3 杯子中裝有 120g 水 水深 10cm 當(dāng)杯子底面積為 10cm2時(shí) 杯子底受到的壓強(qiáng) 為多少 杯子底受到壓力為多少 g 10N kg 解 解 P 液gh深 水gh深 1 0 103kg m3 10N kg 0 1m 1000Pa F PS 1000Pa 10 10 4m2 1N 例 4 已知甲乙兩個(gè)煤油柱 甲底面積為 1cm2 高為 20cm 乙底面積為 9cm2 高為 20cm 計(jì)算兩煤油柱對(duì)底面產(chǎn)生的壓力和壓強(qiáng) 解 解 P甲 煤油gh甲 P甲 800 m3 10N kg 0 2m 1600Pa 因?yàn)?h乙 h甲 所以 P乙 P甲 1600Pa F甲 P甲S甲 1600Pa 0 0001m2 0 16N F乙 P乙S乙 1600Pa 0 0009m2 1 44N 4 液體壓強(qiáng)的應(yīng)用 連通器 連通器的特點(diǎn) 靜止在連通器內(nèi)的同一種液體 各部分直接與大氣接觸的液面總是保持在同一高度 如圖 連通器在生活中的應(yīng)用比較廣泛 水壺 船閘 為什么液面靜止之后液面總是等高 如圖所示 為一個(gè)連通器 我們假設(shè)水平部分存在一個(gè)液片 因?yàn)橐后w內(nèi)部存在壓強(qiáng) 壓強(qiáng)的大小和深度有關(guān) 此時(shí)我們發(fā)現(xiàn)左端的液面高 此時(shí)左端的液體對(duì)液片的壓強(qiáng)要大 于 右端液體對(duì)液片的壓強(qiáng) 所以此時(shí)的液片會(huì)向右運(yùn)動(dòng) 當(dāng)兩端的高度相同時(shí) 液體將不再運(yùn)動(dòng) 所以連通器的 液面總是等高的 例 5 如圖 在 U 形管中間放一薄塑料片 在左右兩邊同時(shí)分別加入等體積的水和食鹽 水 塑料片將 A 靜止不動(dòng) B 向左邊移動(dòng) C 向右邊移動(dòng) 點(diǎn)撥 點(diǎn)撥 兩邊加入等體積的水和食鹽水后 由于食鹽水的密度大于水的密度 所以在同 一深度塑料片右邊受到的壓強(qiáng)較大 答案 答案 B 5 帕斯卡原理及其應(yīng)用 液壓機(jī)是由兩個(gè)大小不同的液缸組成的 兩個(gè)液缸里各有一個(gè)可以滑動(dòng)的活塞 如果 在小活塞上加一定值的壓力 根據(jù)帕斯卡定律 小活塞將這一壓力通過液體的壓強(qiáng)傳遞給 大活塞 將大活塞頂上去 設(shè)小活塞的橫截面積是 S1 加在小活塞上的向下的壓力是 F1 于是 小活塞對(duì)液體的壓強(qiáng)為p F S 1 1 根據(jù)帕斯卡定理 加在密閉液體任一部分的壓強(qiáng)能 夠大小不變地被液體向各個(gè)方向傳遞 大活塞所受到的壓強(qiáng)必然也等于 p 若大活塞的橫 截面積是 S2 壓強(qiáng) p 在大活塞上所產(chǎn)生的向上的壓力為 如把代入 F2中 22 pSF 1 1 S F p 得或?qū)懗?式中的左邊 2 1 1 2 S S F F 1 2 1 2 S S F F F F S S 2 1 2 1 表示大活塞上的壓力是小活塞上壓力的倍數(shù) 右邊的表示大活塞的橫截右邊的表示大活塞的橫截面積是小 1 2 S S 活塞橫截面積的倍數(shù) 例 6 此圖是一根 U 型管 左管細(xì) 右管粗 但上下粗細(xì)均勻 內(nèi)部有一定量的水 當(dāng) 右管內(nèi)放入一個(gè)薄形無摩擦的密閉活塞后 靜止時(shí) 兩管尺寸如圖所示 單位是 cm 已知 左管截面積是 10cm2 右管截面積是 40cm2 求 1 活塞的質(zhì)量 2 右管最多還能在活塞上加多少力而不使水從左管溢出 點(diǎn)撥 點(diǎn)撥 因左管水面高于右管 5cm 因此活塞下側(cè)面受到水向上的壓強(qiáng) 根據(jù)二力平衡 條件 活塞重力應(yīng)等于水對(duì)活塞向上的壓力 當(dāng)活塞上加壓力時(shí) 左管水面要升高 由于水的體積不可壓縮 而左管水面最多上升 20cm 因此右管活塞隨水而最多下降 5cm 此時(shí)兩管水面高度差是 30cm 解 解 1 由 F pS 水gh水S右 Gp mpg 得 水水右 水水右 m gh S g h S P 1 0 103kg m3 0 05m 4 10 3m2 0 2kg 2 F pS右 水g h水 S右 1 0 103kg m3 9 8N kg 0 3m 4 10 3m2 11 76N 模擬試題模擬試題 答題時(shí)間 45 分鐘 一 選擇題 1 關(guān)于液體壓強(qiáng) 下面說法中正確的是 A 液體壓強(qiáng)是由液體重力產(chǎn)生的 所以液體越重 產(chǎn)生的壓強(qiáng)越大 B 因?yàn)?P F S 所以液體壓強(qiáng)與容器底面積大小有關(guān) C 由于重力的方向總是豎直向下的 因而液體內(nèi)部只有向下的壓強(qiáng) D 液體壓強(qiáng)只與液體的密度和深度有關(guān) 2 一個(gè)密封的啤酒瓶內(nèi)裝有一定質(zhì)量的水 若把它倒置 則水對(duì)啤酒瓶口的作用 情況是 A 壓力增大 B 壓強(qiáng)增大C 壓強(qiáng)不變 D 壓力不變 3 相同高度的水柱 水銀柱 酒精柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)和容器底面受到的壓力 下列說法中正 確的是 A 壓強(qiáng) 壓力都相同 B 壓強(qiáng)相同 壓力不同 C 壓強(qiáng)不同 壓力不同 D 壓強(qiáng) 壓力都可能不同 二 填空題 4 液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)是 1 液體內(nèi)部向 都有壓強(qiáng) 2 壓強(qiáng)隨深度增加而 3 在同一深度 液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng) 5 在水面上 10cm 深處 向上 向下 向左 向右的壓強(qiáng)都是 Pa 6 液體壓強(qiáng)計(jì)算公式 P gh 單位用 h 表示 單位用 計(jì)算出的壓強(qiáng)單位才是帕 1 帕 牛 米 2 7 如果連通器里裝同種液體 且當(dāng)液體 時(shí) 各容器中液面總保持相平 這便是 道理 8 某潛水艇可承受 9 8 107Pa 的海水壓強(qiáng) 那么潛水艇在海中能下潛的最大深度是 m 海水的密度為 1 03 103千克 米 3 三 分析與思考 9 自來水龍頭距地面高 2m 測得水龍頭中水的壓強(qiáng)是 3 136 105Pa 則水塔距地面的 高度是多少米 10 已知一湖深 30m 潛水員在水下某處測得湖水壓強(qiáng)為 9 8 104Pa 求潛水員還需潛 入多深才能到湖底 四 試驗(yàn)探究題 11 小明同學(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 記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下 表所示 液體甲的密度小于液體乙的密度 液體甲液體乙 實(shí)驗(yàn) 序號(hào) 金屬盒 深度 U 形管兩側(cè) 液面高度差 實(shí)驗(yàn) 序號(hào) 金屬盒 深度 U 形管兩側(cè) 液面高度差 11064107 2201152013 3301563018 1 分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào) 1 2 3 或 4 5 與 6 的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件 可得出的初步結(jié) 論是 2 分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào) 的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件 可得出的初步結(jié)論是 在 相同的深度處 液體的密度越大 液體的壓強(qiáng)也越大 生活拓展生活拓展 水能在我國的資源非常豐富 利用水能來發(fā)電必須建水電站 工程師