9.2液体压强【2024春人教八下物理同步精品备课(课件)】(共46张PPT)

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9.2液体压强【2024春人教八下物理同步精品备课(课件)】(共46张PPT)

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(共46张PPT)
人教八下物理同步精品课件
人教版八年级下册
第九章 压强
9.2 液体压强
2024春人教版八年级(下)物理同步精品课件
· 教学目标
· 课堂引入
·液体压强的特点
·液体压强的大小
·连通器
·液体产生的压力
·随堂练习
·课堂小结
教学目标

01
能理解液体内部压强的特点。
02
会用p=ρgh进行简单的计算(重点)。
03
知道连通器的原理及了解生活、生产中形形色色的连通器。
04
知道液体产生的压力特点,会分析计算有关问题。
课堂引入

回顾一下
压强公式是什么?
压强的单位是什么?
国际单位:帕斯卡(帕)符号为Pa
固体对支持面有压力,有压强
液体对支撑它的容器底有压力吗?有压强吗?
液体压强的特点

水对容器底部有压强吗?
【视频欣赏】

水对容器侧壁有压强吗?
原因:液体具有流动性,因而对阻碍它散开的容器侧壁有压强

【视频欣赏】
原因:液体受重力,对支撑他的容器底部有压力有压强。
液体压强的特点

水的内部有压强吗?
液体内部处处有压强,那么有什么规律呢?请试着设计实验来探究其中的规律。
【视频欣赏】
液体压强的特点

U形管压强计、铁架台、透明深水槽、水、盐水、刻度尺等。
【实验器材】
1. 探究液体压强的特点
液体压强的特点

①U形管压强计的构造
橡皮膜
橡皮膜
橡皮管
探头
U形管
探头是一塑料盒,表面上扎有橡皮膜,其内部通过橡皮管与U形玻璃管的一端相连 。
②U形管压强计的使用
当橡皮膜受到外力作用(橡皮膜上受到压强)而凹陷时,U形管两侧液面会出现高度差,实验时,用U形管中液面高度差来显示(或测量)液体压强的大小,压强越大,高度差越大。
U形管两侧液面的高度差越大,就表示橡皮膜受到液体的压强越大。
C
A
B
液体压强的特点

【猜想假设】影响液体压强的因素
液体的密度
液体的深度
液体内部压强的大小
深度不同,薄膜形变程度不同
比较A和B
密度不同,薄膜形变程度不同
比较B和C
液体压强的特点

自变量:
如何测量:
如何改变:
【实验探究1】液体内部压强的大小与深度的关系?
液体深度
用刻度尺
改变探头到液面的距离或往烧杯中加水
控制变量:
如何控制:
液体深度
选取同一种液体
因变量:
液体压强
如何测量:
用微小液体压强计
结论:液体密度相同时,深度越大,液体压强越大。
液体压强的特点

【视频欣赏】
【实验数据记录表】
探头在水下的深度/cm 微小压强计U型管液面高度差/cm
5
10
15
3
5
7
液体压强的特点

自变量:
如何测量:
如何改变:
【实验探究2】液体内部压强的大小与密度的关系?
液体密度
查密度表
选取不同液体
控制变量:
如何控制:
液体深度
用刻度尺取探头在液面下的深度相同
因变量:
液体压强
如何测量:
用微小液体压强计
结论:液体深度相同时,密度越大,液体压强越大。
液体压强的特点

【视频欣赏】
【实验数据记录表】
探头在水下的深度/cm 微小压强计U型管液面高度差/cm
0.8
1.0
1.2
4
5
6
液体压强的特点

①探究实验中用到的方法:
(a)转换法:
通过观察U形管两液柱的高度差来比较压强的大小。
(b)控制变量法:
探究液体内部压强与深度的关系;
探究液体内部压强与液体密度的关系。
②U形管压强计只能比较压强的大小,不能测量压强的大小。
【评估与交流】
液体压强的特点

结论:等质量的水对底部的压强不同,液体压强的大小与液体质量无关,而与液体深度有关,深度越大,压强越大。
选取两只粗细不同、瓶嘴大小相同的塑料瓶,在瓶嘴上扎橡皮膜,将其倒置,向其中注入等质量的水,观察橡皮膜的情况。
【延伸一下】探究液体的压强与液体质量的关系
  可以看到,橡皮膜凸出的程度不同,细塑料瓶橡皮膜凸起得更大些。
液体压强的特点

2.液体内部压强规律
(1)液体对容器底部和侧壁都有压强。
(2)液体内部向各个方向都有压强,同一深度,液体向各个方向的压强都相等。
(3)同种液体,深度越大,压强越大。
(4)不同液体,深度相同时,液体密度越大,压强越大。
液体压强的特点

3. 与液体压强有关的现象
拦河大坝修建的上窄下宽
“蛟龙”号下潜深度最大为7062米。
输液时,药液应提高一定高度。
以上事例说明了:“液体的压强随深度的增加而增大”的道理。
液体压强的特点

液体压强随深度的增加而增大,故深海潜水服要更耐压,更厚重些。
恒压潜水服:工作
深度可达660m
浅水游泳
可以裸体
下潜深度达几十米以上,需要穿潜水服
液体压强的大小

因为带鱼一般生活在海底较深处,液体压强很大,被捕捞上岸后,身体内脏会因为外界压强突然减小二造成压强不平衡从而膨胀破裂,导致死亡。
带鱼生活在深海中。为什么我们在鱼市上看不到活带鱼?
液体压强的大小

F=G=mg=ρVg = ρgSh
m=ρV=ρSh
这个液柱体的体积:
这个液柱的质量:
V=sh
p=
F
S
=
ρgSh
S
= ρgh
平面s受到的压强:
因此,液面下深度为h处液体的压强为
p=ρgh
(1)理论推导
选取液体中任意一个密度为底面积为S 高为h 的液柱(理想模型)S 底面上方的液柱对底面的压力等于液柱的重力:
液体压强的大小

h——表示液体的深度 ,单位为米 (m )
ρ——液体的密度,单位千克/米3(kg/m3)
g——常数,大小为9.8N/kg
2. 液体压强公式中的物理量及其单位
P——表示液体的压强,单位为帕(Pa)。
p=ρgh
自由液面:指容器中跟空气接触的液面。
液体压强的大小

①液体压强与液体的 和 有关,可以用公式   来计算。
②液体某一点的   是指该点到     的竖直距离,并不是到容器底的距离。
密度
深度
深度
自由液面
3. 液体压强的理解
20cm
50cm
A
A点的深度为_____cm
30
深度h
A
深度h
液体压强的大小

帕斯卡破桶实验
原来由于细管子的容积较小,几杯水灌进去,其深度h是很大了,能对水桶产生很大的压强。这个很大的压强就在各个方向产生很大的压力,把桶压裂了。
“帕斯卡裂桶实验”说明:同种液体产生的压强取决于液体的深度,与液体的质量、重力等无关。
帕斯卡在1648年表演了一个著名的实验:他用一个密闭的装满水的桶,在桶盖上插入一根细长的管子,从楼房的阳台上向细管子里灌水。结果只用了几杯水,就把桶压裂了,桶里的水就从裂缝中流了出来。
连通器

(1)上端开口、下端连通的容器叫做连通器。
1. 连通器
连通器

a. 连通器里装入同一种液体,当液体不流动时,连通器各部分中的液面高度总是相平的。
连通器中只有一种液体;液体不流动。
(2)连通器特点:
底部互相连通;
容器上端都开口;
与形状无关。
连通器

b. 连通器液面相平原理:
假设容器底部有一竖直膜片分析图中p1与p2的大小。如果p1、p2大小不相等,当移除膜片后会发生什么现象?
右侧液面下降,最后当液体静止时,两侧液面相平。
p2
p1
h右
h左
F右
F左
液体静止,膜片处于受力平衡,即
F左=F右
膜片两侧压强
相等,即 p左=p右
得出h左=h右,膜片
两侧液柱高度相等 ,即两侧液面相平
ρgh左=ρgh右
连通器

2.连通器的应用
水位计
连通器

自来水供水系统
连通器

过桥涵洞
茶壶
自动喂水器
下水道“反水弯”
在使用时保证管内始终有水,从而阻隔外部臭气进入
连通器

在房屋装修时,需在墙上画水平线,工人师傅常拿一根装有水的长透明塑料软管(实际上就是简单的水平仪),贴着墙面在软管两端的水面处作出标记,将标记连成直线,即得到一条水平线。
如图所示,他们在做标记时用到了物理学中 的知识。
连通器原理
水平仪
装有水的长透明塑料软管,实际上就是连通器。根据连通器原理,当液体不流动时,各容器中的液面相平,所以可以得到水平线。
连通器

三峡大坝横断江底,高185米,长2309.5米,是世界上最大的水力发电站,但也带来了航运方面的问题,那万吨巨轮是怎样翻过三峡大坝的呢?
在三峡大坝侧边修建了一个巨大的连通器
——船闸,轮船正是通过船闸“翻过”大坝的。
上游
下游
闸室
下游闸门A
上游闸门B
上游阀门B
下游阀门A
连通器

【例题】如图轮船由下游经过船闸驶往上游。船进入闸室后,先关闭阀门B,再打开    (填“阀门A”或“阀门C”),使闸室和上游构成    ,当闸室中水位与上游水位相平时,船才可以驶入上游。船从下游到上游,船底受到水的压强    (填“变大”“变小”或“不变”)。
阀门A
连通器
不变
液体产生的压力

1. 三种常见形状的容器
因为液体具有流动性,所以倒入容器中时,对容器底部的压力大小与容器的形状有一定的关系。
液体产生的压力

设柱形容器的底面积为S,内盛有密度为ρ、深度为h的液体。
则液体对容器底部的压强为 p=ρgh
则液体对容器底部的压力为 F=pS=ρg hS
液体对容器底部的压力为 F=G液
(1)柱形容器中液体的压力与液体重力的关系
结论:在柱形容器中,液体对容器底的压力大小等于液体自身的重力
= ρgV液=m液g=G液
S
2. 液体对容器底部的压力与容器形状的关系
hS 等于液体的体积V液
hS=V液
液体产生的压力

(2)口大底小容器中液体的压力与液体重力的关系
S
结论:在口大底小的容器中,液体对容器底的压力小于液体的重力
设柱形容器的底面积为S,内盛有密度为ρ、深度为h的液体。
则液体对容器底部的压强为 p=ρgh
则液体对容器底部的压力为 F=pS=ρg hS
液体对容器底部的压力为 F<G液
<ρgV液=m液g=G液
hS 小于液体的体积V液
hS<V液
液体产生的压力

(3)口小底大容器中液体的压力与液体重力的关系
S
结论:在口小底大的容器中,液体对容器底的压力大于液体的重力
设柱形容器的底面积为S,内盛有密度为ρ、深度为h的液体。
则液体对容器底部的压强为 p=ρgh
则液体对容器底部的压力为 F=pS=ρg hS
液体对容器底部的压力为 F>G液
>ρgV液=m液g=G液
hS 大于液体的体积V液
hS>V液
液体产生的压力

容器形状
(4)总结:液体对容器底的压力与容器形状的关系
液柱对容器底部的压力只等于以其底面积大小形成的液柱的重力。
特点 柱形 上口大 上口小
容器底所受压力与 液体重力的关系 F=G液 F<G液 F>G液
随堂练习

练一练
1.如图所示玻璃管两端开口处蒙的橡皮膜绷紧程度相同,将此装置置于水中,下列哪幅图能反应橡皮膜受到水的压强后的凹凸情况(  )
B
A.
B.
C.
D.
2.如图所示,一个盛水的试管由竖直方向逐渐倾斜,在水未从试管流出前,水对管底的压强将(  )
B
随堂练习

A.逐渐变大
B.逐渐变小 C.不发生变化
D.先变小后变大
3.下列说法正确的是(  )
A.液体内部没有压强
B.液体对容器底部有压强,对容器侧壁没有压强
C.液体内部同一深度处,各个方向压强相等
D.液体压强与深度有关,跟液体密度无关
C
随堂练习

4.连通器在日常生活、生产中有着广泛的应用。如图所示的事例中不是利用连通器原理的是(  )
B
随堂练习

A.
B.
C.
D.
过路涵洞
拦河大坝
U形反水弯
船闸
5.如图所示,质量为500g的薄壁容器放在水平地面上,容器底面积为80cm2,内装1.5kg的水,g=10N/kg。求:
(1)水对容器底部的压强;
(2)水对容器底部的压力大小;
(3)容器对水平地面的压力大小。
随堂练习

解:(1)10cm=0.1m,水对容器底部的压强为
     p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa
(2)水对容器底部的压力为   F=pS=1×103Pa×80×10﹣4m2=8N(3)500g=0.5kg,容器对水平桌面的压力为   F′=G=(m水+m容)g=(1.5kg+0.5kg)×10N/kg=20N
课堂小结

液体压强规律
液体朝各个方向都有压强
在同一深度,液体向各个方向的压强都相等
深度越深,压强越大
液体内部压强跟液体的密度有关
液体压强大小的计算公式
p=ρgh
实验探究:液体压强的影响因素
连通器原理及应用
定义
上端开口、下端连通的容器叫做连通器
特点
茶壶、排水管的U形“反水弯”、锅炉水位计、船闸等。
应用
液体的压强
连通器里装同种液体且不流动时,连通器各部分中的液面总是相平的。
液体的压力
谢谢
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