沪科版初中物理八年级全册第八章第二节科学探究：液体的压强第1课时科学探究：液体的压强课件沪科版

考点 1 探究液体的压强与哪些因素有关 【典例1】(2013·武汉中考)某同学利用如图所示的器材探究液 体内部压强的特点。
(1)他向图甲中的U形管内注入适量的红墨水,当管内的红墨水静
止时,U形管左右两侧液面的高度__________。
(2)如图乙所示,他将橡皮管的一端紧密地套在U形管左侧的端口
后,多次改变探头在水中的深度,并比较每次的深度及相应的U形
S
80 N。
答案:2×103 80
【方法归纳】压强公式的应用 (1)p=ρgh中h指液体内部某点到自由液面的竖直距离,不是到 容器底的距离(如图)。
(2)应用: ①求液体对容器底的压强和压力
②求容器对支持面的压力和压强
1.(2013·泉州中考)如图所示,容器装有
水,其底部a、b、c三处受到水的压强分别
“不等于”)U形管压强计两管的水面高度差产生的压强。
提示:U形管压强计金属盒放进盛水的容器中,水对金属盒的薄
膜有压强。使得压强计的U形管两侧液面产生高度差。说明液
体内部存在压强。因橡皮膜有弹性,U形管压强计的高度差产生
的压强不等于液体内部的压强。
参考答案:不等于
探究 2 液体压强的公式 1.由实验可知同种液体的压强随深度的增加而增大,要想知道 密度为ρ的液体,在深度为h处的压强p的准确值。如何计算液 体产生的压强?结合图写出推导出的公式。
6.交流评估: (1)怎样正确使用U形管压强计? 参考答案:使用前观察U形管压强计两边水面是否相平,如果不 相平,拔下橡皮管重新安装,使U形管两边水面相平;轻轻按压金 属盒橡皮膜,检查橡皮管有没有打折或漏气。在实验过程中也要 注意橡皮管不能打折或漏气。
(2)液体内部的某一深度的压强
(选填“等于”或
3.小明在学习液体压强时,用压强计做了如图所示的实验,获得 的数据如下表。据表中信息判断小明研究的问题是( )
提示:由生活经验进行有根据的猜想。 参考答案:液体的深度
3.设计实验与制订计划:
(1)测量仪器:
①如图用手按压U形管压强计的橡皮膜,在橡皮膜上产
生
,两管水面出现高度差,压强越大两管水面出现高
度差
,把金属盒放在水中,两管水面出现
,说
明液体内部有
。高度差越大说明液体内部压强
越
,根据U形管压强计的两管水面的
(4)若图乙中U形管左右两侧红墨水面的高度差h=10 cm,则橡皮
管内气体的压强与大气压之差约为 ≈1.0×103kg/m3)
Pa。(ρ红墨水
【思路导引】解题关键:
(1)用控制变量法分析液体压强的特点。
(2)U形管液面高度差实质是管内外大气压不同引起的。
【精讲精析】本题考查影响液体压强因素的探究实验。 (1)连通器是根据液体压强的特点制成的,U形管内装有液体时, 根据液体压强公式p=ρgh可知:要保证两管内液体的压强相等, 在液体密度相同的情况下,左右两边液柱的高度也要相等; (2)根据实验时采用的方法——控制变量法,多次改变探头在水 中的深度,而保证液体的密度不变,是在探究压强与液体深度的 关系;
提示:由观察到的现象回答。甲中橡皮膜向下凸起,是因为水受 重力对支持它的橡皮膜产生了压强;同理乙侧面的橡皮膜向外凸 起,这是因为水具有流动性,所以对阻碍它流散开的侧壁有压强。 综合这两个实验得出:液体对底部和侧壁有压强。 参考答案:液体对底部和侧壁有压强
2.猜想与假设:由活动2和生活经验知,液体压强与 有关。
(1)利用p=ρgh求压强。
(2)利用F=pS求压力。
【精讲精析】水桶能装的水的最高高度取决于短板的长度,
最高高度与短板高度相等,故桶装足够多的水时,桶底受到水
的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10 N/kg×0.2 m=2×103Pa; 由p=F 知,桶底受到水的压力:F=pS=2×103Pa×4×10-2m2=
提示:在液体中假想一个液柱：假设水中有一个底面积为S，
高为h的圆柱形水柱，柱体底部有一薄片，如图所示
p F G gV gSh gh。 SS S S
参考答案：p F G gV gSh ghp＝gh
SS S S
2.为什么潜水员在不同深度使用不同的潜水服? 参考答案:随着潜水员潜水深度的增加。潜水员受到水的压强越 来越大。潜水员就需要穿上不同的潜水服来抵抗水的压强。
(3)相同深度时,液体的密度越大,产生的压强越大; (4)根据U形管内液体的高度差可以计算管内气压与管外大气 压的差:p=ρ红墨水gh=1.0×103kg/m3×10 N/kg×0.1 m= 1 000 Pa。 答案:(1)相同 (2)液体内部压强与液体深度的关系 (3)C (4)1 000
【方法归纳】用控制变量法分析实验数据 (1)由数据得结论:首先找出数据中相同的量,然后再找不相同的 量,找出结果与不同量之间的关系,写结论时,相同的物理量作为 结论的条件,不相同的物理量即为探究的因素。其形式 为:××××一定时,××××。 (2)由结论找相关的数据:结论中的条件是数据中相同的物理量, 结论中的影响因素是数据中不相同的物理量。
为pa、pb、pc,则以下判断正确的是( )
A.pa>pb>pc
B.pa<pb<pc
C.pa=pb=pc
D.pa>pb=pc
【解析】选C。本题考查的是液体的压强知识。a、b、c三点
在水中的深度相等,故受到的水的压强相等,故pa=pb=pc。
2.一个空药瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直地浸入水中,一次瓶口朝 上,另一次瓶口朝下,两次药瓶在水里的位置相同,如图所示,那 么( )
U形管压强计两管水面的高度差h1
h2。如图;
②分析现象,可以得到的结论是 ___________________。
提示:由现象可知金属盒的深度相同,液体的密度不同,液体中的 压强计两管中水柱高度差大,由此得出液体的压强与液体密度有 关,相同深度,液体的密度越大,压强越大。 参考答案:①相同 液体密度 < ②液体的压强与液体的密度 有关,相同深度,液体的密度越大,压强越大
1.液体的压强与哪些因素有关? 2.怎样探究液体的压强? 3.液体压强有哪些特点? 4.液体压强的公式。
探究 1 探究液体的压强与哪些因素有关 结合“体验”,思考以下问题: 1.由活动1,结合小实验:如图甲,用橡皮膜封住柱形容器的底部 开口,在里面注满水观察橡皮膜的变化。如图乙用相同的橡皮 膜封住柱形容器侧面的开孔,在里面注满水,静止后观察橡皮膜 的变化。 分析现象得出结论: ______________________。
(4)探究液体中不同深度的压强。
①选用
液体,改变
强计两管水面的高度差h1
h2。如图;
,U形管压
②分析现象,可以得到的结论是 _______________。
提示:由现象可知金属盒的深度不同,液体的密度相同,深度较大 的压强计两管中水柱高度差大,由此得出液体的压强与深度有关, 相同的液体,深度越大,压强越大。 参考答案:①相同 深度 < ②相同的液体深度越大,压强越大
第二节 科学探究:液体的压强 第一课时 科学探究:液体的压强
体验 液体的压强 活动1:用手分别触及装有水的塑料袋的侧面、底部和上部,你 的手有什么感觉? 活动2:用针在装有水的塑料瓶侧壁一上一下扎两个小孔,观察 水流的射程。有什么发现?
提示:(1)手感觉到有压力。 (2)发现从下面小孔流出的水射程远。
(5)探究液体压强与方向的关系。
①控制水的
相同,改变橡皮膜的
管压强计两管水面的高度差_______。
如图;
,U形
②分析现象,可以得到的结论是 ____________。
提示:由现象可知金属盒的深度相同,液体的密度相同,橡皮膜的 朝向不同,两管水柱高度差相同,由此得出液体内部同一深度向 各个方向有压强且相等。 参考答案:①深度 方向 相等 ②液体内部同一深度向各个方向有压强且相等
5.综合分析:得出液体内部压强特点:___________________ __________________________________________________。 参考答案:①液体内部向各个方向都有压强; ②同种液体,随液体深度增加而增大,在同一深度,液体向各个方 向的压强大小相等; ③不同的液体,产生的压强的大小与液体的密度有关,同一深度, 液体密度越大,液体的压强越大
1.探究液体压强的仪器——U形管压强计:由U形管两管水面 的_高__度__差__,可知液体压强的大小。_高__度__差__越大,液体压强越大。
2.液体压强: (1)液体压强产生的原因:受_重__力__且具有_流__动__性__。 (2)液体压强的特点: ①液体内部向_各__个__方__向__都有压强; ②同种液体,在同一深度,液体向各个方向的压强大小_相__等__, 随液体_深__度__增加而增大; ③不同的液体,产生的压强的大小与_液__体__的__密__度__有关,同一 深度,密度_越__大__,液体的压强越大。 (3)计算公式:_p_=_ρ__g_h_。
管左右两侧液面的高度差。这是为了探究 __________。
(3)他换用其他液体探究液体压强与液体密度的关系,当探头在
下列液体中的深度相同时,U形管左右两侧液面的高度差最大的
是
。
A.酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3) B.植物油(ρ植物油=0.9×103kg/m3) C.盐水(ρ盐水=1.1×103kg/m3)
A.瓶口朝上时,橡皮膜内凹;瓶口朝下时,橡皮膜外凸 B.瓶口朝上时,橡皮膜外凸;瓶口朝下时,橡皮膜内凹 C.每次橡皮膜都向内凹;瓶口朝上比瓶口朝下橡皮膜凹陷得多 D.每次橡皮膜都向内凹;瓶口朝下比瓶口朝上橡皮膜凹陷得多
【解析】选D。本题考查液体压强与深度的关系。液体内部向 各个方向都有压强,液体压强随深度的增加而增大。扎上橡皮膜 的空药瓶,当瓶口朝上时,橡皮膜所受液体压力向下,所以橡皮膜 向内凹陷,当瓶口朝下时,橡皮膜所受液体压力向上,使橡皮膜向 内凹陷,此时由于瓶口位置所处的深度较深,所以凹陷得多一些。 故选D。
考点 2 液体压强公式的应用
【典例2】(2013·安顺中考)如图,一桶壁上有
一缺口。已知桶壁上最长的木板长为0.5 m,缺
口处的木板长为0.2 m,桶底内部底面积为4×
10-2m2,当桶装足够多的水时,桶底受到水的压
来自百度文库
强约为
Pa,桶底受到水的压力约为
N(g取10 N/kg)。
【思路导引】解题关键点:
②分析现象,可以得到的结论是
。
提示:由现象可知金属盒的深度相同,容器的底面积不同,两管高 度差相同,液体压强相同,液体的压强与容器底面积无关。 参考答案:①相同 底面积 高度差 ②液体的压强与容器底面积无关
(2)探究压强与容器形状的关系。
①控制水的深度
,容器的 ________________
不同,观察U形管压强计两管水面的_________________ 。
来比
较液体内部的压强。
②用
测量金属盒所在的深度。
参考答案:①压强 越大 高度差 压强 大 高度差 ②刻度尺
(2)实验方法: 参考答案:控制变量
法。
4.进行实验与收集证据:
(1)探究压强与容器底面积的关系。
①控制水的深度
,容器的 _______________
不同,观察U形管压强计两管水面的
。
如图;
如图;
②分析现象,可以得到的结论是_________________ 。
提示:由现象可知金属盒的深度相同,容器的形状不同,两管高度 差相同,液体压强相同,所以液体的压强与容器形状无关。 参考答案:①相同 形状 高度差 ②液体的压强与容器形状无关
(3)探究压强与液体密度的关系。
①控制液体的深度
,改变___________ ,
【拓展延伸】液体压强产生的原因 压强是指单位面积上受到的压力,液体由于有重力。所以对容器 底部产生压强,也就是在竖直方向上产生压强;又由于液体具有 流动性,所以对容器侧壁也有压强,这就是对各个方向产生压强 的原因。
液体对容器的压力来自于液体重力,但是容器中液体的重力并不 一定都对容器底部产生压力,也就是说,液体的压力在数值上并 不一定等于液体的重力;如果容器形状是柱形的(如图中甲),液 体对容器底部的压力等于液体的重力。如果容器上部开口大于 底部面积(如图中乙),由于容器侧壁对液体有向上的支持力,液 体对容器底部产生的压力小于重力;如果容器上部开口小于底部 面积(如图中丙),由于容器侧壁对液体有向下的压力,液体对底 部产生的压力则大于液体重力。