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1、9.2液体压强 教案一、教学目标1、了解液体内部存在压强以及液体内部压强的方向;2、了解液体的压强跟什么因素有关;3、了解液体对容器底部的压力大小与液体重力的关系;4、认识液体压强的实际应用连通器。二、教学重难点重点:液体内部压强的特点难点:连通器原理及液体对容器底部压力与液体重力的关系三、教学过程(一)液体压强及其产生原因【导入】静止在桌面上的水杯,对支持它的桌面有压力,因而对桌面产生压强,杯中的水对杯底有压强吗?如图甲所示,取一根两端开口的玻璃管,在一端扎好橡皮膜,往管内加入水,发现橡皮膜向下凸,加入的水越多,橡皮膜向下凸出程度越明显. 如图乙所示,若在一个侧壁开有小孔并扎有橡皮膜的容器内
2、,倒入适量的水,发现侧壁的橡皮膜都向外凸,但凸出的程度不同,从上往下侧壁上的橡皮膜向外凸出的程度越明显。【提问】根据以上现象,你能的初什么结论?【学生】思考讨论【分析】两种情况下橡皮膜都发生凸起,说明液体对容器底、容器壁都存在压强,橡皮膜凸起程度越明显,说明受到的液体压强越大。【讲解】液体压强产生的原因:液体由于受到重力作用,对容器底部产生压强;同时液体具有流动性,对容器壁产生压强。(二)液体压强的特点【提问】根据上图乙和课本33页的图9.2-1,能提出什么猜想?【学生】液体内部压强可能与深度有关【设问】液体压强的大小用什么测量呢?【讲解】液体压强计:测量液体内部压强1、构造:U型管、橡皮管、
3、探头、橡皮膜2、原理:橡皮膜受压强时,U型管左右两端出现高度差,液体压强越大,两端液面高度差越大。【实验探究】探究液体内部的压强(课本34页实验)1.实验前检查是否漏气:用一恒力作用在橡皮膜一段时间,看压强计两管液面高度差是否变化。若几乎无高度差,则证明压强计漏气。2、实验时不能让压强计管中液面差过大,以免使部分液体从管中流出3、实验步骤:(1)探头在同一深度,改变探头的方向,观察左右两端液面高度差;(2)探头方向不变,改变探头的深度,观察左右两端液面高度差;(3)在同一深度,浸入不同液体中,观察左右两端液面高度差;4、实验数据表格实验次数液体种类橡皮膜深度h/cm橡皮膜方向液面高度差h/cm
4、1水6上26侧36下43下58下6盐水8下5、实验结论(1)由实验1,2,3得出:液体内部朝各个方向都有压强,在同一液体内部同一深度,朝各个方向的压强相同。(2)由实验2,4,5得出:在同一液体中深度越大,压强越大。(3)液体压强与液体的密度有关,深度相同时,液体密度越大,压强越大。(三)液体压强的大小【设问】液体压强p与深度h、液体的密度有什么定量关系吗?【讲解】同一液体内部同一深度,朝各个方向的压强相同,只要知道某一深度液体竖直向下的液体压强,便知道液体在这一深度朝各个方向的压强。平面S上方的液体对平面的压力F=G=mg=液vg=液Shg,受到的压强p=FS=液hg1、液体压强的计算公式
5、p=hg p压强Pa 液体密度kg/m3 h深度m g=9.8N/kg2、说明:(1)液体的压强只有液体的密度和深度有关;(2)液体内部压强与液体的重力、质量、体积、容器形状及底面积无关;(3)液体对外压强:液体由于受到重力作用,对容器底部产生压强;同时液体具有流动性,对容器壁产生压强(4)液体深度指液体内某点到液面的垂直距离(5)同一液体,液体某处的压强与液体的深度成正比;(图像如图甲所示)同一深度,液体某处的压强与液体的密度成正比;(图像如图乙所示)【例题1】如图所示,甲、乙两支完全相同的试管,分别装有质量相等的两种液体,甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管液面保持相平设液体对两试管底的
6、压强分别为p甲和p乙,则p甲_p乙;将乙试管竖直后,液体对试管底的压强为p乙,则p甲_p乙(大于/小于/等于)【例题2】甲乙两容器内都装有一定质量的水,放在同一水平面内,两容器内液面高度相同,h=0.2m ,S甲=13S乙=0.02m2,求:(1)甲乙容器底部受到的水的压强;(2)甲乙容器中水对容器底部的压力;(3)甲乙两容器内的水对容器底部的压力与自身重力之间的大小关系。(四)液体对容器底部的压力F与液体自身的重力G的关系【设问】是不是所有液体对容器底部的压力都等于液体自身的重力呢?【讲解】(1)当容器形状是上下等大(柱形体)时,液体对容器底部的压力F与容器中液体的重力G大小关系; 甲液体对
7、容器底部的压强p= hg ;液体对容器底部的压力F= pS=液Shg =液vg =m液g =G液 ;液体对容器底部的压力F与容器中液体的重力G大小关系: F=G液。(2)当容器形状是上大、下小时,液体对容器底部的压力F与容器中液体的重力G大小关系;乙 液体对容器底部的压强p=hg ;液体对容器底部的压力F= pS=液Shg =液v阴g =m阴g =G阴G液 ;液体对容器底部的压力F与容器中液体的重力G大小关系: FG液。(3)当容器形状是上小、下大时,液体对容器底部的压力F与容器中液体的重力G大小关系。丙 液体对容器底部的压强p=hg ;液体对容器底部的压力F= pS=液Shg =液v阴g =
8、m阴g =G阴G液 ;液体对容器底部的压力F与容器中液体的重力G大小关系: FG液。(4)甲乙丙三种容器内的底面积相同,液体的深度相同,液体对容器底的压强:p甲=p乙=p丙液体对容器底的压力:F甲=F乙=F丙液体的重力:G甲G乙G丙液体对容器底部的压力F与液体自身的重力G的关系:F=液S底hg G=液V容g 对于甲:V容S底h,FG液对于乙:V容=S底h,F=G液对于丙:V容S底h,FG液说明:液体对容器底部的压力等于容器内底面积、液体深度h为高的柱形液柱的重力。(五)连通器开水房锅炉外有个水位计,烧水师傅每次加水时,只盯住水位计就知道炉内水的位置,这是什么原理?1、连通器:上端开口,下端连通
9、器的容器。2、原理:连通器里如果只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器液面总保持相平。3、条件:连通器内只有一种液体;液体不流动。4、若连通器装有不同液体或液体流动,则连通器各液面不再相平。5、推理:假设连通器正中间有一小液滴AB,面积S。因为液体不流动,则AB处于静止状态。F向左=F向右,即p向左S=p向右S,所以p向左=p向右,所以h左g=h右g,所以h左=h右。若左右两边为不同液体,若左右,则h左h右;若左右,则h左h右6、应用:茶壶、锅炉水位计。乳牛自动喂水器,船闸等自来水塔和自来水管组成的连通器。(六)阅读科学世界三峡船闸四、课堂小结1、液体压强计压强的特点;2、液体压强的计算公式;3、液体对容器底部的压力F与液体自身的重力G的关系;4、连通器原理及其应用。 6 / 6