资源简介

(共45张PPT)
第九章 压强
第2节 液体压强
教学分析
课前准备
学习目标
1. 了解液体内部存在压强，以及液体内部压强的方向。
2.通过实验探究，了解液体压强的大小跟什么因素有关。
3.认识液体压强的实际应用——连通器，了解生 活和生产中形形色色的连通器。
课前准备
教学分析
学习重点 ：认识液体压强的特点。
学习难点 ：探究影响液体压强大小的因素，理论推导液体压强的计算公式。
学习方法 ：通过分组合作探究，体验探究过程，感悟研究物理的过程和方法，享受学习的快乐。
相关准备：多媒体课件、玻璃管、塑料袋、水槽、U 形管压强计、水、盐水、刻度尺、铁架台、橡皮管。
教学内容
01
情境引入
02
互动新授
03
巩固拓展
04
课堂小结
点我喔
情境引入
三峡水坝为什么要建得上窄下宽 船闸是如何使轮船从上游到下游，又是如何从下游到上游的呢
想一想
互动新授
知识点一 液体压强的特点
想一想
问题一：烧杯放在水平桌面上对桌面会不会产生压强 为什么
会，因为烧杯受到重力。
问题二：如果在烧杯中加入水，水对烧杯底和烧杯壁会不会产生压强 为什么
会，因为水也受到重力且具有流动性。
互动新授
小实验
塑料袋装满水后鼓起来。用手指触摸有什么感觉
分组实验，亲自感受。
塑料袋装满水后鼓起来，用手指触摸表面，会感到有压力。
想一想
能不能设计一个证明液体压强存在的实验呢
互动新授
探究液体压强的存在
实验
如图甲所示，有一个两端开口的玻璃圆筒，下端扎有橡皮膜，橡皮膜表面与筒口相平，倒入水后，橡皮膜会 。
向下凸出
互动新授
实验
如图乙所示，玻璃圆筒的侧壁开孔，扎有橡皮膜，倒入水后，橡皮膜会 。
向外凸出
互动新授
想一想
问题一：分析实验现象，实验中是通过什么来说明液体也存在压强呢
当水倒下去后，能看到橡皮膜鼓起来。橡皮膜的形变说明了液体压强的存在。
问题二：如果将上图中的橡皮膜拿开，会看到什么现象 说明了什么
水将会射出，水射出来说明液体内部也存在压强。
液体对容器底和侧壁有压强
互动新授
总结
液体对容器底和侧壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强。
液体受到重力作用且具有流动性
原因
互动新授
刚才，我们通过实验探究得出了液体内部存在压强的结论。若我们想更加深入细致地了解液体内部的压强特点，就需要借助于压强计。
压强计
(液体压强测量仪器)
橡皮管
橡皮膜
U形管
探头
压强计原理：
当探头上的橡皮膜受到压力时，U形管两边液面出现高度差，两边液面的高度差反映了橡皮膜所受压强的大小；压强越大，两边液面的高度差也就越大。
压强计
互动新授
研究液体的压强与哪些因素有关
实验设计思路
1.保持探头在水中的深度不变，改变探头的方向，看看液体内部同一深度各个方向压强的关系。
2.改变探头在水中的深度，看看液体内部的压强与深度有什么关系。
3.换用密度不同的液体（如酒精、盐水等），看看在深度相同时，液体内部的压强是否与液体的密度有关。
互动新授
实验器材
压强计、水、盐、圆柱型容器等
实验步骤
1.将圆柱形容器中倒入适量的水。
2.把探头放进盛水的容器中，观察U形管两边液面差，探究液体内部是否存在压强。
互动新授
3.保持探头在水中的位置不变(深度不变)，改变探头的方向，记录U形管两边液面差，探究同一深度各个方向的压强是否相等。实验表格如下：
12cm
10
10
10
10
10
10
互动新授
4.将探头分别放在水面下6 cm 、9 cm 、12 cm 、15cm 处，记录U形管两边液面差，探究液体内部压强与深度的关系。实验表格如下：
2
6
10
14
互动新授
5.向水中加入一定量的食盐，重复上面的第3～4步。
12cm
12
12
12
12
12
12
互动新授
4
8
12
16
互动新授
实验结论
交流与评估
说一说实验过程中你遇见了什么问题？
1.液体内部向各个方向都有压强。
2.在同种液体内部的同一深度，向各个方向的压强都相等。
3.在同种液体内部，压强会随着液体深度的增大而变大，即：液体深度越深，压强越大。
4.液体内部压强的大小还与液体的密度有关，在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。
液体内部压强的特点
互动新授
知识点二 液体压强的大小
想一想
在深水中必须要采取特殊的防护设备，以防身体被海水压坏。
液体在某一深度处的压强有多大呢
互动新授
理论推导：
要计算液体内深度为h 处某一点的压强，可先假设在液体内深度为h处有片膜，实际上也可以把它看成是一层很薄的液体，我们称其为小液片。在深度为h处取 一 面积为S的小液片，如右图所示。
互动新授
小液片受到向下的压力可以认为是以S 为底，h 为高的液柱的重力产生的。
液柱对小液片的压力：
液柱对小液片的压强：
由于在同一深度液体向各个方向的压强相等，我们只要算出某一深度液体竖直向下的压强，也就同时知道了液体在这一深度各个方向上的压强大小。也就是说，小液片受到的向下的压强，就是深度为h处液体的压强 。
互动新授
总结
液体内部压强的大小可由公式 p=ρgh 来计算，其中ρ 表示液体的密度，h表示液体的深度。
注意：
1.该公式说明液体压强大小与液体的密度和深度有关，而与容器的形状、粗细及液体的体积、质量等均无关。
2. 单位
3.h指的是深度，而不是高度，深度指的是液体内某点到自由液面的竖直距离 (自由液面是与大气相接触的液面),单位为米(m)。
p = ρgh
密度(kg/m3)
重力常数(N/kg)
深度(m)
压强(Pa)
使用时单位要统一！
互动新授
信息拓展
我们国家在造出“蛟龙号”之后又自主研制了“奋斗者”号潜水器，它四次下潜深度都超过了万米，并完成国际首次环大洋洲载人深潜科考任务.这是一 项非常伟大的创举. 因为在万米深度海水下，“奋斗者”号潜水器要承受巨大的压力，这个压力有多大呢 有人比喻说：在万米深的“奋斗者”号全海深载人潜水器中，你把一只脚伸到外面的海水里，海水对你脚背压力的大小相当于2000个人所受的重力。
海水压力真的有这么大吗 让我们来估算一下。
互动新授
想一想
要估算这个数值，我们需要知道哪些物理量
海水的密度、海水的深度、脚背面积、人的质量等。
说明：
我们近似将海水的密度取为 ρ =1.0×10 kg/m ,g取10 N/kg。同时我们给大家一把刻度尺，来大致测量一下你脚背的长和宽，进而得出你的脚背面积的近似数值。
互动新授
总结
大家的脚背宽度一般在8～10 cm 之间，脚背长度在12～15 cm 之间，按照这个数据计算出脚背面积为96～150 cm , 我们近似取S=120cm =1.2×10- m 。
想一想
按照这个数据，你能计算出一只脚在万米深的海水中，要承受多大的压力吗
互动新授
下面请大家将自己的解题过程与黑板上进行比较，看还有哪些地方需要改进。
互动新授
想一想
问题一：大家知道自己的质量吗？
问题二：为了便于估算，我们取人的质量为60 kg。请你计算一下，这个人受到的重力是多少
问题三：假设脚背所受压力的大小相当于n 个人所受的重力，则n 是多少
互动新授
总结
估算结果表明，在万米深的海底，海水对脚背的压力确实相当于 2000个人所受的重力。而要制造出能承受如此大压力结构的潜水器，是对一个国家综合国力的考验。这也说明我们国家是一个妥妥的制造业强国。
互动新授
知识点三 连通器
小问题
观察图甲所示的茶壶，它的结构有什么特点
在壶盖上为什么要留有一个小 孔
茶壶的壶嘴与壶身的高度有什么关系
图乙所示的茶壶在设计上有什么问题
互动新授
像茶壶这样上端开口、下端连通的容器叫作连通器。
连通器的原理：
茶壶的壶嘴和壶身是连为 一 体的，壶嘴本身是开口的，壶身通过壶盖上的小孔也与外界连通，所以茶壶的结构是上端开口、下端连通的。当我们用水壶倒水的时候，壶嘴向下倾斜，壶内的水位高于壶嘴的水位，水从壶嘴流出，直到壶嘴中的水位与壶内水位相平为止 。而图乙中因壶身高于壶嘴，所以水装不满 。
互动新授
实验探究
如右图，用橡皮管把两根玻璃管连通起来，固定在铁架台上 . 先用夹子夹住橡皮管，向 一 根玻璃管里注入红墨水 。然后缓慢松开夹子，水会从这根玻璃管流向另一根玻璃管，直到两根玻璃管里的水面相平 。把另一根玻璃管升高、下降或倾斜，观察到：
两根玻璃管里的水不再流动时，水面总相平。
互动新授
实验现象归纳
如果连通器内装有相同的液体，那么液体不流动时，连通器各部分容器中液面的高度总是相同的。
拓展说明
连通器中液面的高度相同的条件：
(1)连通器内装有相同的液体；
(2)在液体不流动的情况下 。
两个条件缺 一 不可
互动新授
想一想
为什么连通器各部分容器中液面的高度总是相同的呢
理论分析：
在连通器中两容器连通的部分取 一 块很薄的“液片”AB, AB 受到左边液体对它的压力F 左和右边液体对它的压力F 右， AB 处于平衡状态，根据二力平衡的关系知：F 左 =F 右 。
根据压力和压强的关系有: p左S 左 =p 右S 右 。由于AB 是薄片，有 S 左 =S 右，故p 左 =p 右，由此可以看出，液体不流动时，连通器中各液体对连通器管内薄片产生的压强相等。
又根据 p= ρgh可 知ρ左gh 左 = ρ右gh 右，当ρ左 = ρ右时，则有h左 =h 右，即同一种液体不流动时，连通器各部分容器中液面的高度总是相同的。
互动新授
想一想
除了刚才提到的茶壶，连通器在平时的生产、生活中还有哪些应用呢
水塔的供水系统：水塔和自来水管道构成连通器，水塔中的水位比水 龙头处高，打开水龙头时由于水位要保持相平，水便从水龙头处流出。
互动新授
牲畜自动饮水器：两水槽构成连通器，水位不相平时水就能流动，始终使喂水槽有水 。
互动新授
连通器还有一个非常重要的应用，那就是船闸。
互动新授
互动新授
船闸工作示意图
三峡船闸的五级船闸工作原理
动画演示
巩固拓展
2.94×10
1.96×10
巩固拓展
巩固拓展
A
巩固拓展
课堂小结
3.连通器。
(1)定义：连通器是上端开口、下端连通的容器，它至少由两个容器组成，且底部必须相连通。
(2)特点：当连通器中装有相同的液体且液体不流动时，连通器各部分容器中液面的高度总是相同的。
(3)条件：一是连通器中装有相同的液体；
二是在液体不流动时。
只有同时满足这两个条件，连通器各部分容器中液面的高度才总是相同的。
1.液体内部压强的特点。
(1)液体对容器的侧壁和底部都有压强，液体内部向各个方向都有压强。
(2)同一液体，在同一深度向各个方向的压强都相等。
(3)同种液体内部的压强随深度的增加而增大。
(4)同一深度的不同液体，密度越大，压强越大。
2.。计算公式：P=ρgh。
下节课，再见！

展开更多......

收起↑