2.3 压强(第3课时 液体压强)(课件 41张PPT+视频)

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2.3 压强(第3课时 液体压强)(课件 41张PPT+视频)

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(共41张PPT)
2.3 压强
第3课时 液体压强
1、人们潜泳时为何会感觉到有些胸闷
2、为什么平时我们看不到活的带鱼?
3、为什么潜水艇都用厚钢板制成?
固体会产生压强,液体是否也会产生压强呢?
四、液体的压强
有一位名叫约翰·墨累的海洋学家曾做过这样一个实验:把三个大小不同的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5000m 的深海里。
约翰·墨累实验
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.原来,5000 m深处的海水压强,把玻璃全压成粉末了。
创设情境
固体对支承面有压强:
固体会产生压强,液体是否也会产生压强呢?
盛有水的杯子静止在水平桌面上
放有物体的桌子静止在水平地面上
水对杯底有压强吗?
物体对桌面有压强,
桌子对地面有压强。
杯子对桌面有压强。
1.在一段粗管的下端蒙上橡皮膜,如图2. 3-7甲所示,将水注入管内至约1/3 处,橡皮膜的形状有什么变化
水对容器底部的压强
橡皮膜向下凸。
现象:
结论:
液体对容器底部有压强。
再将水注入管内至约2/3 处,橡皮膜的形状又有什么变化
橡皮膜向下凸的程度更大。
现象:
结论:
液体对容器底部的压强随深度的增加而增大。
水受重力作用,对支承它的容器底部有压强。
1、液体对容器底部有压强,
液体对容器底的压强随深度的增大而增大。
液体对容器底部和侧壁有压强
液体对容器底部的压强
2.如图 2.3-7乙所示,在一个容器的侧壁的出水口处蒙上橡皮膜,
将水注人容器内至约1/3处,橡皮膜的形状有什么变化
水对容器侧面的压强
再将水注入容器内至约 2/3处,橡皮膜的形状又有什么变化
橡皮膜向外凸。
现象:
结论:
液体对容器侧壁有压强。
橡皮膜向外凸的程度更大。
现象:
结论:
液体对容器侧壁的压强随深度的增加而增大。
水有流动性,对阻碍它流动的容器侧壁有压强。
2、液体对容器侧壁有压强,
液体对容器壁的压强随深度的增大而增大。
液体对容器的侧壁的压强
液体跟固体有什么不同?
水会从小孔流出,说明什么问题?
液体为什么会对容器壁产生压强?
液体对容器侧壁有压强。
相同口径的不同深度的小孔流出的水有远有近,说明什么问题?
液体对容器壁的压强随着深度的增加而增大。
液体对容器的底部和侧壁会产生压强,那么,液体的内部有没有压强?
你能设计一个液体有流动性对器壁产生压强的实验吗?
液体有流动性
探究实践
3.如图 2.3-8 所示,在一根两端开口的玻璃管的下端蒙上橡皮膜,
再将玻璃管竖直插入烧杯的水中,使下端距离水面 1/4 深度处,
橡皮膜的形状有什么变化
水的压强
橡皮膜向上凹进。
现象:
结论:
液体内部有压强。
利用其它液体进行实验,也会有同样的现象和结论。
使下端距离水面深度增加,橡皮膜的形状有什么变化
橡皮膜向上凹的程度更大。
现象:
结论:
液体内部的压强随深度的增加而增大。
3、液体内部有压强,
液体内部压强随深度的增大而增大。
液体内部有压强
4、液体压强的解释
⑴ 液体对容器底部有压强;
⑵ 液体对容器侧壁也有压强;
⑶ 液体内部也有压强。
液体有重力,对容器底有压力;
液体具有流动性,对器壁挤压;
液体具有流动性,
相互挤压。
液体对容器的底部、侧壁都会产生压强,液体内部也存在压强。液体的深度越大,压强越大。
5、液体的压强:
【生活事例中启示】
游泳时,当你站在齐胸深的水中,有什么感觉?
感到胸闷
可以说明了什么?
液体内部有压强。
生活中证明液体处处有压强的例子
游泳时,当水面到达胸部时,就会感到胸闷,这正是水的压强引起的。
抽水马桶的水箱中储有水,水的压强使水从箱底冲出。
装水的袋子底部破了一个小孔,水对底部有压强,从底部流出
水的压强作用使自来水从水龙头高速喷出
探究液体内部压强的仪器。
6、压强计:
构造:
橡皮管
金属盒(膜)
U形玻璃管
有色液体
刻度线
轻压金属盒上橡皮膜,观察U形管
左右两液面的位置。
重压橡皮膜,U形管左右两液面
又有什么变化?
液面相平
出现高度差
高度差变大
压强计原理:
当压强计金属盒上的橡皮膜受到液体挤压时,U形管两边液面出现高度差,压强越大,两边高度差也越大。
h
观察U形管左右两液面的位置。
液体内部压强的特点
液体内部不同深度的压强是否相同?
液体内部同一深度各个方向的压强是否相同
每 2~3人一组,针对问题,利用1只压强计、1只盛有水的杯子、1把刻度尺,按表2. 3-2所列的步骤进行实验,并将测量数据填入表2. 3-2中。
序号 橡皮膜朝向 橡皮膜中心在水下的深度(cm) 压强计U形管左、右液面高度差(cm)
1 朝上 3
2 朝上 6
3 朝上 9
4 朝下 9
5 朝侧面 9
3
6
9
9
9
(2)液体内部压强,深度越深,压强越大。
(1)液体内部向各个方向都有压强。
(3)在同一深度,液体向各个方向的压强相等。
7、液体内部压强的特点
液体的压强还跟液体的密度有关吗?

酒精
分别将金属盒探头插入水和酒精中,并保持深度相同,观察U型管两管液面高度差变化情况?
在同一深度,密度越大,液体的压强越大。
h酒=2.4cm
h水=3cm
在水中U形管液面出现高度差比酒精中大。
现象:
结论:
物质 实验 次数 金属盒所在 深度(厘米) 橡皮膜 方 向 液面高度
差(cm)
水 1 5 向上
盐水 2 5 向上
酒精 3 5 向上
水 4 10 侧面
盐水 5 10 侧面
酒精 6 10 侧面
实验记录表

酒精

盐水
⑷ 液体内部的压强还跟液体的密度有关,深度相同时,
液体密度越大,压强越大。
1.探究液体内部压强的特点的实验中用到了哪些科学方法?
控制变量法
转换法
使用前应检查装置是否漏气。
2.压强计使用前要进行哪步操作?具体怎么操作?
方法:
3.若在使用压强计前,发现U型管内水面已有高度差,应怎么办?
取下软管重新安装。
用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的水面能灵活升降,则说明该装置不漏气。
5.液体的压强与哪些因素有关?
4.液体内某点的深度与高度一样吗?
不一样。
深度是液体内某点到液面的竖直距离。
深度
与液体的密度和深度有关。
p=ρgh
与方向无关。
同种液体在同一深度,向各个方向的压强相等。
p上=p下=p左=p右
图2.3-11为我国研发的万米载人潜水器--奋斗者号。2020年10月27日,奋斗者号载人潜水器在马里亚纳海沟成功下潜突破1万米,达到10058米,创造了中国载人深潜的新纪录。截至2021年12月5日,奋斗者号载人潜水器已经完成了21次万米深潜任务。虽然海底的环境很恶劣,但是奋斗者号载人潜水器不断突破万米深潜纪录,说明了我国在深潜方面的技术已经非常先进、成熟。
科学·技术·社会·环境
深海载人潜水器
为了下潜到海洋的更深处,科学家们研制了各种抗压的潜水器。深海载人潜水器是深海科学考察和资源勘探最基本的作业装备,图2.3-10为蛟龙号载人潜水器。2012年6月,蛟龙号载人潜水器在马里亚纳海沟创造了下潜7062米的中国载人深潜纪录,是世界同类作业型潜水器最大下潜深度纪录。
蛟龙号载人潜水器
奋斗者号载人潜水器
p =ρgh
ρ—液体密度,
h—液体深度
8、液体压强的计算公式:
大量实验表明:
(1)液体压强的大小与所处深度有关,在同种液体中,深度越大
压强越大;
(2)液体压强的大小与液体密度有关,深度相同时,液体密度
越大压强越大;
帕斯卡实验
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。原来由于细管子的容积较小,几杯水灌进去,其深度很大,使压强增大,便将桶压裂了。
液体的压强与液体的质量和体积有关吗?
液体压强跟质量和体积无关,跟深度有关。
深海载人潜水器
潜入深海并不容易,在水下,每下潜10米,压强就要增大100千帕左右。潜水员穿抗压潜水服只能下潜到几百米。
深海载人潜水器是深海科学考察和资源勘探最基本的作业装备,它体现了一个国家的综合技术水平。21世纪以来,我国启动了7000米载人潜水器的研制项目。2012年 6月27日我国
自行研制的 “蛟龙号”载人潜水器在下潜试
验中成功到达7062米的深度,创造了我国载
人深潜的新记录。从而使我国继美、法、俄、
日四国后,跻身“世界深海俱乐部”。
“蛟龙号”载人潜水器
1、人站在地面上是,对地面产生压力压强的原因是什么?
2、液体产生压力压强的原因是什么?
3、液体对容器底的压力是否一定等于液体的重力?
人的重力
水的重力
注意:
p =
9、液体对容器底的压力、压强
推导过程:
(1)液体对容器底的压强:
(2)液体对容器底的压力:
F =
ρgh
pS
=
ρghS
Sh
不一定等于
V
当容器为直柱状时:
V =
Sh
即:
F =
pS
=
ρghS
=
ρgV
=
G液
ρghS
ρgV
PAS
mAg
FA
GA
A
B
C
ρghS
ρgV
PBS
mBg
FB
GB
ρghS
ρgV
PCS
mCg
FC
GC









侧壁对液体有压强
有部分压强
被侧壁分担
10、容器底对桌面的压力、压强
固体:
F =
G液

G容
P =
F
=
S
G液

G容
S
先压力后压强;
液体:
先压强后压力。
因为容器对桌面的压力等于重力。
因为液体对容器底的压力不等于重力。
A
B
C
PA
PB

例题1:如图,三个容器中装满水,容器高度相等。
1、液体对容器底的压力、压强:
s1
s2
s1
s1
s1
s2
PC
FA
FB

FC


PA
PB

2、容器底对桌面的压力、压强:
PC
FA
FC

FB


(液体)
(参考固体)
(p=ρgh)
(F=ps)
(F=G)
(p=F/s)
PA
PB

例题2:装了半瓶水的矿泉水瓶,将其捏扁,水面上升。
2、水对瓶底的压力、压强:
FA
FB

PA
PB

1、瓶底对桌面的压力、压强:
FA
FB

A
B
1.水库大坝通常都筑成下宽上窄的形状,如图所示。
请从压强角度说明这样做的好处。
从坝体对地基作用看,坝体下宽上窄,可以增大地基的受力面积,减少坝体对地基的压强。
从水对坝体的作用看,因为水的压强随深度的增大而增大,水对大坝体下部的压强较大,对大坝上部的压强较小,所以,大坝通常都筑成下宽上窄的形状。
2、下图反映了潜水员在水中的运动或工作的情景,你认为哪幅
图中的潜水员能潜入水下较深的地方?说说你的理由。


图乙中,潜水员穿着厚重的潜水服,身体没有与水接触,可以承受外部水的较大的压强。所以,图乙中的潜水员能潜入水下较深的地方。
1.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.同种液体内部同一深度处,向各个方向压强相等
D.液体压强与深度有关,跟液体密度无关
C
2.如图所示,水平桌面上的甲、乙两圆柱形容器中装有相同质量的水。水对甲、乙两容器底的压力和压强的大小关系分别是:
F甲________F乙;p甲__________p乙。(均填“>”“<”或“=”)
=

4.如图所示的容器中盛满水,若将它倒置,则水对容器底部的压力和压强变化情况是(  )
A. 压力不变,压强增大 B. 压强不变,压力增大
C. 压力不变,压强不变 D. 压强不变,压力变小
3.如下图所示,设水对瓶子底部的压强为p,瓶子对桌面的压强为p′。将瓶子从正放(如图甲)变为倒放(如图乙),则p和p′的变化情况是 ( )
A. p变小,p′变大 B. p变小,p′变小
C. p变大,p′变小 D. p变大,p′变大
甲 乙
D
B
2.3 压强(第3课时)
压强随深度的增加而增大
产生的原因:
特点
液体内部朝各个方向都有压强
在同一深度,各方向的压强相等
液体密度越大,压强越大
液体受重力,流动性
液体的压强
只与ρ、h有关,与m、V、方向无关
再见

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