《液体的压强》导学案

第2节液体的压强1.经历探究液体内部压强特点的实验,能说出液体内部存在压强,以及液体内部压强的方向。2.能说出液体压强的大小跟什么因素有关,并能够利用液体压强的计算公式进行简单的分析和计算。3.能描述出连通器的工作原理,并能够尽可能多地列举出生活和生产中形形色色的连通器。一、液体压强的特点1.由于液体受到重力的作用,并且具有流动性,所以液体内部向各个方向都有压强。2.研究液体压强的仪器是压强计。3.U形管压强计的使用方法:a.无力作用在薄膜上时,U形管两边水面没有(选填“有”或“没有”)高度差;用手压薄膜的力越大,U形管两边水面高度差越大。b.液体对薄膜的压力越大,对薄膜的压强越大,U形管两边水面高度差越大。所以可以根据U形管两边的水面高度差的大小可以看出液体内部压强的大小,这种方法叫做转化法。4.液体内部压强的特点:(1)液体内部向各个方向都有(选填“都有”或“都没有”)压强;(2)在液体内部的同一深度,液体向各个方向的压强大小相等;(3)液体内部的压强,随深度的增加而增大;(4)液体内部的压强大小还与液体的密度有关,在不同液体的同一深度,液体的密度越大,压强越大。二、液体压强的大小如图所示,选取水中一高度为h、横截面积为S的水柱,其上表面与水面相平。计算这段水柱产生的压强,就能得到深度为h的水(水的密度用ρ表示)产生的压强。5.推导步骤:(请用上述字母表示出下面各物理量并计算相应的结果)①水柱的体积V=Sh;②水柱的质量m=ρSh;③水柱的重力G=ρShg,水柱对底面压力F=ρShg;④底面受到水的压强p=ρgh。三、液体压强的计算公式6.液体压强的计算公式:p=ρgh。7.注意:①单位:ρ的单位用kg/m3,h的单位用m,p的单位才是Pa;②结论:液体内部的压强只跟液体的密度和液体的深度有关。8.*2012年我国“蛟龙”号潜水器(如图所示)在下潜试验中成功突破7000m水深大关,“蛟龙”号随着下潜深度的增加,所受水的压强将变大(选填“变大”“不变”或“变小”),若海水的密度为1.03×103kg/m3,“蛟龙”号潜水器在深7000m处所受海水的压强为7.21×107Pa。(g=10N/kg)四、连通器9.如图所示,上端开口、下端连通的容器叫连通器,其各容器中液面相平的条件是液体不流动和同种液体。你还知道生活中常见的连通器吗?请再举两个实例:船闸、水壶。1.小设计:利用身边的器材设计一实验:证明液体内部向各个方向都有压强。实验器材:塑料、饮料瓶、水、大头针实验方法:在塑料饮料瓶中灌满水,把瓶塞拧紧,用大头针在塑料瓶的底部、侧面、瓶塞上扎几个孔,用力捏塑料瓶的瓶身,观察喷出水的情况。实验现象:水向各个方向喷出;实验结论:液体内部向各个方向都有压强。2.分组实验:探究液体内部压强的特点。(1)探究同种液体同一深度时压强的特点实验方法:将U形管压强计的探头保持在水面下同一深度不变,改变探头所对的方向,观察U形管两边液面的高度差是否发生变化;实验现象:在同一深度,不论探头转向什么方向,U形管两边液面高度差不改变(选填“改变”或“不改变”);实验结论:在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相等。(2)探究同种液体的压强与深度的关系实验方法:将U形管压强计的探头由浅至深地向下深入,观察U形管两边液面的高度差的变化情况;实验现象:随着水的深度的增加,U形管两边水面高度差在不断地增大(选填“增大”或“减小”);实验结论:同种液体内部的压强随深度的增加而增大。(3)探究液体的压强与密度的关系实验方法:将U形管压强计的探头保持在同一深度不变,先后用水和盐水做实验,观察U形管两边液面的高度差的变化情况;实验现象:在水和盐水的同一深度,U形管两边水面高度差不同(选填“相同”或“不同”);实验结论:在同一深度,密度大的液体产生的压强大。3.*如图所示的水平地面上放有一个边长为30cm的正方体箱子,箱子重50N,其顶部有一根长20cm、横截面积为4cm2竖直的管子与箱子相通,管子重10N,管子和箱子都灌满水,求:(1)箱子底部受到水的压强和压力;(2)水的重力;(3)箱子对水平面的压力和压强;(4)比较计算结果,你会发现什么?有什么启示?解:(1)箱子底部受到水的压强p1=ρgh1=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×(0.3m+0.2m)=4900Pa;箱子底部受到水的压力F1=p1S=4900Pa×0.3m×0.3m=441N。(2)水的重力G=ρgV=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×(0.3×0.3×0.3+4×10-4×0.2)m3=265.4N。(3)箱子对水平面的压力为F2=G水+G箱+G管=265.4N+50N+10N=325.4N箱子对水平面的压强为p2===3616Pa。(4)水对箱底的压力并不等于水的总重力;水对箱内底部的压强和箱对水平面的压强无关。求解液体对容器的压强和压力问题时,先求压强(用p=ρgh),再求压力(用F=pS);求解容器对支持面的压力和压强时,先求压力(用F=G总),再求压强(p=总)。见《导学测评》P12