92液体压强.ppt
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1、第九章第九章 压强压强第二节第二节 液体的压强液体的压强 1960 1960年,科学家才驾驶年,科学家才驾驶“TriesteTrieste”号潜号潜水器到达水器到达1091610916米深的马里亚纳海沟。潜水米深的马里亚纳海沟。潜水器由器由12CM12CM厚的特种钢板加工而成,为什么潜厚的特种钢板加工而成,为什么潜水器有这种特制的水器有这种特制的“铠甲铠甲”呢?呢?一、液体压强的特点一、液体压强的特点n提出问题:影响液体内部压强的因素有哪些提出问题:影响液体内部压强的因素有哪些呢?呢?n猜想与假设:猜想与假设:n设计实验,制订计划:设计实验,制订计划:n进行实验,收集数据:进行实验,收集数据:
2、n分析数据,总结结论分析数据,总结结论:方向?方向?深度?深度?密度?密度?实验探究:液体内部的压强用控制变量法用控制变量法探究液体压强的仪器:探究液体压强的仪器:微小微小压强计压强计构造构造:U形管形管(内盛同一种液体内盛同一种液体)、金属盒(蒙上橡皮金属盒(蒙上橡皮膜)、膜)、用橡皮用橡皮管将它们连接起来管将它们连接起来原理:原理:当探头上的橡皮膜受当探头上的橡皮膜受到压强时,形管两边液面出现到压强时,形管两边液面出现高度差,两边高度差表示出液体高度差,两边高度差表示出液体压强的大小。压强越大,液面高压强的大小。压强越大,液面高度差越大,反之亦然。度差越大,反之亦然。将一无法直接测量或将一
3、无法直接测量或很难测量的物理量转换为很难测量的物理量转换为能直接测量的物理量。能直接测量的物理量。科学方法:转换法科学方法:转换法微小压强计就是微小压强计就是将液体将液体压强的大小转换为形管两压强的大小转换为形管两边液面的高度差。边液面的高度差。用液面高用液面高度差这个物理量来直观的反度差这个物理量来直观的反映液体压强的大小,映液体压强的大小,从而探从而探究液体压强的特点。究液体压强的特点。1、探究在同种液体的同一深度处液体压、探究在同种液体的同一深度处液体压强的特点。强的特点。实验步骤:把金属盒固定在水下一定深度,改实验步骤:把金属盒固定在水下一定深度,改 变橡皮膜的朝向,分别记录橡皮膜朝上
4、、下和变橡皮膜的朝向,分别记录橡皮膜朝上、下和侧面时侧面时U形管中液面的高度差,改变金属盒在形管中液面的高度差,改变金属盒在水下的深度再做两次。水下的深度再做两次。结论(结论(1 1):在液体内部向各个方向都):在液体内部向各个方向都有压强,在同种液体内部的同一深度,有压强,在同种液体内部的同一深度,液体向各个方向的压强大小相等。液体向各个方向的压强大小相等。结论(结论(2):同种液体内部的压强随):同种液体内部的压强随深度增加而增大。深度增加而增大。2、同种液体内部压强与深度的关系、同种液体内部压强与深度的关系3、液体内部压强大小与液体密度的关系。、液体内部压强大小与液体密度的关系。实验步骤
5、:把金属盒分别放入三种液体实验步骤:把金属盒分别放入三种液体(盐水、水和酒精)中,使金属盒在液体(盐水、水和酒精)中,使金属盒在液体中的深度相同,记录中的深度相同,记录U形管高度差,改变形管高度差,改变深度在做两次。深度在做两次。结论(结论(3):在同一深度,液体的密):在同一深度,液体的密度越大,液体压强越大。度越大,液体压强越大。液体液体深度深度(cmcm)方向方向U U型管液面型管液面高度差高度差(cmcm)实验结论实验结论A水水10朝上朝上6.7朝下朝下6.7侧面侧面6.7B水水5朝上朝上3.71071510.5C盐水盐水15朝上朝上10水水9酒精酒精7科学方法:控制变量法科学方法:控
6、制变量法在液体内部向各个方向都有在液体内部向各个方向都有压强,在同种液体内部的同压强,在同种液体内部的同一深度,液体向各个方向的一深度,液体向各个方向的压强大小相等。压强大小相等。同种液体内部的压强随深同种液体内部的压强随深度的增加而增大。度的增加而增大。在同一深度,液体的密在同一深度,液体的密度越大,液体压强越大度越大,液体压强越大实验结论:实验结论:n1、在液体内部向各个方向都有压强,在同种液体内部的同一深度,液体向各个方向的压强大小相等。n2、同种液体内部的压强随深度的增加而增大。n3、在同一深度,液体的密度越大,液体压强越大。讨论题:讨论题:1、水库大坝的横截面为什么要设计成、水库大坝
7、的横截面为什么要设计成上窄下宽的梯形形状呢?上窄下宽的梯形形状呢?2、为什么深海鱼类被捕捞上岸后会、为什么深海鱼类被捕捞上岸后会死亡?死亡?3、为什么潜水员穿的深海潜水服、为什么潜水员穿的深海潜水服比浅海潜水服要厚重一些?比浅海潜水服要厚重一些?浅海潜水服浅海潜水服深海潜水服深海潜水服 大坝上窄下宽大坝上窄下宽,是因为同种液体内部的压是因为同种液体内部的压强随深度的增加而增大强随深度的增加而增大,坝底受到水的压强大坝底受到水的压强大,下宽能耐压。下宽能耐压。.大坝的横截面为什么均为上窄下宽,大坝的横截面为什么均为上窄下宽,呈梯形状?呈梯形状?.为什么深海鱼类被捕捞上岸后会死亡?为什么深海鱼类被
8、捕捞上岸后会死亡?带鱼等深海鱼类长期生活在深海当中带鱼等深海鱼类长期生活在深海当中,内脏器内脏器官适应了深海中巨大的压强。一旦离开海洋官适应了深海中巨大的压强。一旦离开海洋,由于由于外界压强的忽然降低外界压强的忽然降低,内脏器官会爆裂导致死亡。内脏器官会爆裂导致死亡。.为什么潜水员穿的深海潜水服比浅为什么潜水员穿的深海潜水服比浅海潜水服要厚重一些?海潜水服要厚重一些?同种液体压强随深度的增加而增大,故深海同种液体压强随深度的增加而增大,故深海潜水服要比浅海潜水要更耐压,更厚重些。潜水服要比浅海潜水要更耐压,更厚重些。对微小压强计来说,探头上对微小压强计来说,探头上的橡皮膜的凹凸情况反映了液的橡
9、皮膜的凹凸情况反映了液体压强的大小。据此,我们将体压强的大小。据此,我们将一端带橡皮膜玻璃管竖直插入一端带橡皮膜玻璃管竖直插入水中,来定量研究液体压强的水中,来定量研究液体压强的大小。大小。二、液体压强的大小二、液体压强的大小实验探究:液体内部的压强有多大实验探究:液体内部的压强有多大 如图所示,将一端带橡皮膜的玻璃管竖直如图所示,将一端带橡皮膜的玻璃管竖直插入水中,向玻璃管中注水,当橡皮膜没插入水中,向玻璃管中注水,当橡皮膜没有凹凸时,计算玻璃管内水柱产生的压强。有凹凸时,计算玻璃管内水柱产生的压强。设水的密度是设水的密度是,玻璃管的内截面积为,玻璃管的内截面积为S,橡皮膜距水面的深度是橡皮
10、膜距水面的深度是h。当橡皮膜没有凹凸时,杯中的水对橡皮当橡皮膜没有凹凸时,杯中的水对橡皮膜向上的压力与玻璃管内水柱对橡皮膜膜向上的压力与玻璃管内水柱对橡皮膜向下的压力向下的压力F F水柱水柱平衡平衡 PS=FPS=F水柱水柱由此可得在由此可得在h h深处水产生的压强深处水产生的压强p=Fp=F水柱水柱/S=G/S=mg/s=Vg/s=Shg/S=gh/S=G/S=mg/s=Vg/s=Shg/S=gh液体压强公式、符号意义及单位:液体压强公式、符号意义及单位:P=P=h h压压强强液液体体密密度度深深度度重重力力与与质质量量的的比比值值PaPaKg/mKg/m3 3m m9.8N/Kg9.8N/
11、Kg深度:研究点到自由液面的深度:研究点到自由液面的竖直竖直距离。距离。h1h2h3Ah1h2n1、如右图所示,某容器一边的液面上浮一木、如右图所示,某容器一边的液面上浮一木块,两边液面高度分别为块,两边液面高度分别为H和和h,且,且Hh;在此容器中液体内处于同一水平线上的在此容器中液体内处于同一水平线上的A、B、C三点的压强关系是三点的压强关系是 ()A.PA=PB=PC B.PAPB=PCC.PA=PBPCD.PAPBPC。A A液体压强练习液体压强练习深度深度深度深度h h h h指点到自由液面的距离指点到自由液面的距离指点到自由液面的距离指点到自由液面的距离2、如如图图所所示示,把把盛
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