8.2研究液体的压强.ppt

世界上下潜最深的潜水艇失踪
2004年 6月30日，日本官员证实了一条令海洋科 学界震惊的消息：曾创下世界潜水深度纪录的“海沟 号”无人驾驶潜艇在太平洋水域神秘失踪。令人奇怪 的是，迄今为止这艇高度自动化的无人驾驶潜艇没有 向母船发出任何联络讯号，日本科学界也无法确定其 失踪的准确位置。如果“海沟号”真的无法找回来， 所造成的损失类似于美国“哥伦比亚号”航天飞机凌 空爆炸对世界航天界的损失！在相当长的时间内，人 类很难再制造出一艘与“海沟号”性能相媲美的无人 驾驶潜艇。“海沟号”曾经下潜至马里亚纳海沟的底 部大约10975米的位置。
高度与深度的区分
深度：液体内一点到上面自由液面的竖直距离。 高度：液体内一点到下面容器底的竖直距离。 如图所示
甲图中A点的深度为30cm，高度为20cm。 乙图中B点的深度为40cm，丙图中C点的深度为50cm
现在你知道了深水炸弹为什么沉到一定深度就会 自动引爆吗？
工作原理:设定水深，投入水中，炸弹到了深水后 受到很大的压强，下潜到设定深度时水压自动触发压 力棒，击发引信 ,从而引爆.
一、令人惊奇的实验
让我们跟随物理学家的脚步一起探究吧！
活动1
模仿帕斯卡的实验
实验中注意体会，并想一想
1、饮料瓶壁上为什么要刻些细槽？ 2、管子应该长些还是短些？ 3、怎样保证瓶塞与瓶口之间的密封？
你在实验中观察到了哪些现象？ 你想到了哪些问题？ 液体能产生压强
液体压强产生的原因是什么？
演示实验
……
（2）转换法——液体内部的压强大小转换为U 形管两边液面的高度差。
实验器材：
U形压强计，分别盛有水、盐水和酒精的三种容 器，刻度尺。
进行实验与收集证据：
（1）液体密度深度相同但所处方向不同
实验记录表格：
深度（cm） 3 3 3 橡皮膜朝向 朝上 朝侧面 朝下 高度差（cm）
结论:同种液体,在同一深度,液体向各个 方向的压强都相等.
设想在玻璃容器内的液体中有一深为h，截面为s的 液柱，计算这段液柱产生的压强，即为深度为h处的液 体内部压强． 液柱体积 v=sh 液柱质量 m=ρ v=ρ sh
液柱重 G=mg=ρ gsh 液柱对它底面的压力 F=G=mg=ρ gsh
h
h
ρ
S
液体对它底面的压强 ρgsh F = P= =ρgh s S S 这种研究问题的方法叫
归纳：液体内部压强的规律
①液体对容器底和容器侧壁都有压强； ②液体内部各个方向都有压强，并且同一深度 各个方向的压强相等； ③液体内部的压强跟深度有关，深度增加，压 强增大； ④不同液体内部的压强还与液体的密度有关， 深度一定时，液体密度越大，压强越大。 以上，我们都只是定性的分析总结而得出了液 体压强的规律。我们也可以通过理论推导得出结论， 来验证我们的实验结论是否正确。
ρ
理想模型法
液体内部压强计算公式：
P=ρgh
P：液体内部压强 ρ ：液体密度 g：10N/Kg
h ：深度，指从液面到液体内部某一位置的 竖直距离 。 根据液体内部压强的公式，从而确定，液体 内部的压强只与液体的密度与深度有关。
液体压强公式的导出公式：
（1）求液体深度
P h g
（2）求液体密度 P gh
橡皮膜
探头
压强计的工作原理：
当探头上的橡皮膜受到压强时，U形管两边液面 出现高度差，两边的高度差表示压强的大小，压强 越大，液面的高度差越大。
探头橡皮膜受压强→封闭气体被压缩→体积缩小 →压强增大→U型管两边液面出现高度差（△h越大 →P越大）
活动2：探究液体内部的压强
提出问题：
影响液体内部压强的因素有哪些？
8.2 研究液体的压强
温故知新
1、什么是压力？ 压力的作用效果是什么？ 2、压强是表示什么的物理量？ 如何定义？ 10Pa表示什么含义？
你听说过深水炸弹吗？
深水炸弹又称深弹，是一种用于攻击潜艇的水中 武器，通常由舰船或反潜飞机投放，在投入水中后下 沉到一定深度会自动引爆以杀伤目标。
你知道它为什么沉到一定深度就会自动引爆吗？
液体内部有没有压强？
演示实验
将三面蒙有橡皮膜的玻 璃管缓缓的放入盛有水的量 筒中，观察橡皮膜形状的源自文库 化. 橡皮膜向内凹陷。 说明了什么？
说明液体内部向各个方向都有压强。
U型管
液体内部的压强有什么规律？
橡皮管
如何测量液体内部的压强大小？
二、探究液体内部 压强的特点
测量液体内部压强的 仪器——U形压强计
在上端开口、下 端蒙有橡皮膜的玻璃 管中缓缓加水，观察 橡皮膜形状的变化。
橡皮膜向下凸出 说明了什么？
因为液体受重力，所以液体对容器底部有压强。
演示实验
在上端开口、 侧面蒙有橡皮膜的 玻璃瓶中缓缓加水， 观察橡皮膜形状的 变化。 橡皮膜向外凸出 说明了什么？
因为液体具有流动性，所以液体对阻碍它散开的 容器侧壁有压强。
三峡大坝为什么修建的上窄下宽？ 中国三峡大坝
因为液体的压强随深度增加而增大，所以修建水 坝时，水坝的下部总要比上部修建得宽些，既增加了 坝体承受水压的能力，又加固了坝体。
我们在电视或电影上经常会 看到人潜入海中去观看美丽的 海底世界，我们在电视上看到 海水下面各种新奇的景色的同 时，也看到在不同深度的潜水 员穿着不同的潜水服，为什么 呢？ 因为液体的压强随深度 增加而增大，所以潜水员在 深水中工作要采用特殊的防 护装备，以防胸腔被海水压 坏。
（2）密度相同但深度不同
实验记录表格：
深度（cm） 3 6 9 橡皮膜朝向 朝下 朝下 朝下 高度差（cm）
结论:同种液体,压强随深度的增加而增大.
（3）深度相同但密度不同的液体
实验记录表格：
深度(cm) 橡皮膜朝向 3 6 9 朝上 朝侧面 朝下 高度差(cm) 盐水 水 酒精
结论:深度相同,液体的压强与液体的密 度有关.
猜想与假设：
所处的方向 液体的密度 液体的深度 液体的质量 受力面积
液体的体积
……
设计实验与制订计划：
实验方法： （1）控制变量法——因为影响液体内部压强的 因素不止一个。 A、探究液体内部的压强与方向的关系时，改变 探头所对的方向，保持其它因素不变。 B、研究液体内部的压强与深度的关系时，改变 探头所处的深度，保持其它因素不变。 C、研究液体内部压强与液体密度的关系时， 改变液体的密度，保持其它因素不变 。