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1、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
2、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
3、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
4、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 7.21×107 Pa。(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 、
5、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
6、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
7、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/k