资源简介

8.2 科学探究：液体的压强
素养目标
1.体验液体压强的存在,概述液体压强与哪些因素有关。
2.经历用压强计探究液体内部压强的特点,培养学生关注生活现象的习惯和科学探究能力。
3.灵活运用液体压强的特点和计算公式解释一些现象,培养其运用所学知识解决实际问题的能力。
◎重点:探究液体压强与哪些因素有关。
【预习导学】
小小设计师
　　海洋学家约翰·墨累曾做过这样一个实验:把玻璃管的两端都用白蜡封死,再用麻布包紧,然后把玻璃管装进一端开口的铜管里,水可以从铜管口进去,接着把这根铜管沉到5000 m的深海里。当他把铜管吊上来,倒出麻布包一看,不禁惊呆了:麻布里的玻璃管不见了,只剩下一堆雪花似的玻璃粉。玻璃为什么被海水压成了粉末 液体的压强与哪些因素有关 请你设计实验进行探究。
重点梳理
知识点一 液体的压强与哪些因素有关
1.产生原因:因为液体受 作用,所以液体对容器的底部有压强;因为液体具有 性,所以液体对容器的侧壁有压强,液体内部也有压强。
2.压强计
(1)用途:测量 的仪器。
(2)原理:用手指去按压金属盒的薄橡皮膜,U形管两侧的液面出现 ,两侧液面的 表示液体内部压强的大小,产生的压强越大,液面的 越大。
【参考答案】
知识点一
1.重力　流动
2.(1)液体内部压强　(2)高度差　高度差　高度差
知识点二 液体压强的大小
1.液体压强的计算公式: 。
2.液体对容器的压力大小:F= ,其中F为 产生的压力,p为液体压强,S为受力面积。
【参考答案】
知识点二
1.p=ρ液gh
2.pS　液体
知识点三 液体压强的应用
1.连通器
(1)定义:上端 、底部互相 的容器。
(2)工作原理:静止在连通器内的同一种液体,各部分直接与大气接触的液面总是 的。
(3)连通器中液面相平的条件:一是液体是静止的,二是连通器中所装的应是 液体。
2.液压机
(1)帕斯卡定律:加在密闭液体上的压强,能够大小不变地被液体向 传递。
(2)工作原理:两个活塞,与同一容器的液体相接触。施加于小活塞的压强被液体大小不变地传递给大活塞,大活塞便可以产生一个与其表面积成 的压力。
对点自测
1下列器材或装置中,不是利用连通器原理进行工作的是 ( )
A.喷水枪 B.船闸
C.锅炉水位计 D.茶壶
2一台液压机小活塞与大活塞面积之比为1∶20,如果在小活塞上加15 N的力,则在大活塞上可以产生 N的力。
【参考答案】
知识点三
1.(1)开口　连通
(2)相平
(3)同一种
2.(1)各个方向　(2)正比
对点自测
1.A
2.300
【合作探究】
任务驱动一 实验探究液体的压强与哪些因素有关
1.提出问题:
2.作出猜想:液体内部的压强可能与 有关。
3.设计实验:用 测量水和盐水这两种不同液体内部的压强,并进行分析比较。
实验器材:大烧杯两只、盐水、水、压强计、水槽等。
　　4.进行实验与收集证据:
　　(1)如图所示,将压强计的金属盒放入水中一定深度,记录U形管两液面的 ;
　　(2)保持压强计金属盒在水中的深度不变,改变橡皮膜的方向,重新记录U形管两液面的 ;
(3)改变压强计金属盒在水中的深度,重做上面的实验;
(4)将水槽中的水换成盐水,重做上面的实验。
实验记录如下表。
金属盒的深度 金属盒 方向 压强计U形管两液面的高度差
(水中) Δh/cm (盐水中) Δh'/cm
较浅处 上
下
左
右
金属盒的深度 金属盒 方向 压强计U形管两液面的高度差
(水中) Δh/cm (盐水中) Δh'/cm
较深处 上
下
左
右
　　5.实验结论:液体内部向 方向都有压强;同种液体在同一深度处,向 方向的压强 ;液体内部的压强跟液体的深度有关,深度增加,压强 ;不同液体内部的压强跟液体的密度有关,密度越大,压强 。
注意:压强计只能大致反映液体内部压强的大小,但不能准确测量液体内部压强的大小。
6.交流与合作:
①液体压强是怎样产生的
②实验前,检查发现U形管两侧的液面不平,应怎么办
　　
③实验前,如何检查压强计是否漏气
④实验中用到了哪些科学研究方法
　　
⑤液体的深度和高度是一回事吗
　　
⑥通过前面的学习,你知道玻璃是被谁压成粉末的吗
　　
【参考答案】
任务驱动一
1.液体内部压强有什么特点
2.液体的深度和密度
3.压强计
4.(1)高度差h
(2)高度差
5.各个　各个　相等　增大　越大
6.①答:由于液体受重力的作用,液体对容器底部有压强;由于液体具有流动性,液体对容器的侧壁有压强;由于液体内部各相邻部分之间相互挤压,液体内部向各个方向都有压强。
②答:可取下橡皮管重新安装。
③答:若用手指轻轻按压橡皮膜,看U形管两侧液面的高度差是否灵敏变化,如果变化灵敏,说明不漏气;如果没有什么反应或变化不明显,说明有漏气现象,就需要查出原因加以排除或更换压强计。
④答:该实验中用到了控制变量法,即分别控制液体内部压强大小的两个因素:液体的密度和液体的深度;用U形管两侧液面的高度差来显示液体内部压强的大小,采用了转换法。
⑤答:深度和高度这两个概念是有区别的,深度是指从液体的液面到液体内部某个位置的竖直距离,即深度是由上往下量的。而高度是指液体中某一点到底部的竖直距离,即高度是由下往上量的。
⑥答:在5000 m深处,海水的压强很大,把玻璃全压成粉末了。
任务驱动二 液体压强的相关计算
1.如图,置于水平桌面上的容器装有某种液体,液体的深度为0.25 m,底面积为2.0×10-3 m2,容器底受到液体的压强为2.5×103 Pa。求:(g取10 N/kg)
(1)液体的密度;
(2)液体对容器底的压力。
　　
　　2.我国“海斗一号”潜水器在马里亚纳海沟成功完成了首次万米海试与试验性应用任务。下潜过程中,当压强计显示潜水器受到海水的压强为1.03×108 Pa 时,求:(ρ海水=1.03×103 kg/ m3,g取10 N/kg)
(1)潜水器下潜的深度h;
(2)潜水器观察窗0.02 m2面积上受到海水的压力。
【参考答案】
任务驱动二
1.解:(1)液体的深度为0.25 m,容器底受到液体的压强为2.5×103 Pa,
由p=ρgh可得,液体的密度为:
ρ===1.0×103 kg/m3。
(2)液体对容器底的压力为:
F=pS=2.5×103 Pa×2.0×10-3 m2=5 N。
2.解:(1)由p=ρgh得,潜水器下潜的深度:h===1.0×104 m;
(2)由p=得,潜水器观察窗0.02 m2面积上受到海水的压力F=pS=1.03×108 Pa×0.02 m2=2.06×106 N。

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