第二節(jié)_科學(xué)探究液體的壓強2課時

1、第二節(jié) 科學(xué)探究液體的壓強【教學(xué)目標(biāo)】1. 知道液體對器壁以及液體內(nèi)部向各個方向都有壓強2. 通過實驗探究活動，知道液體內(nèi)部壓強規(guī)律3. 在實驗探究活動中學(xué)會使用微小壓強計4. 了解連通器的構(gòu)造特點5. 了解連通器的原理6. 了解一些連通器的應(yīng)用實例，了解船閘的作用和工作原理【教學(xué)重點】1. 液體對容器底及容器壁有壓強；2. 液體內(nèi)部壓強規(guī)律；3. 液體內(nèi)部壓強公式；4. 連通器的特點和應(yīng)用?！窘虒W(xué)內(nèi)容】1. 液體壓強產(chǎn)生原因：液體受到重力，且液體具有流動性。2. 公式：P=gh·單位：P：Pa，：kg/m3， h：m··深度h研究點到自由液面的豎直距離·

2、;公式推導(dǎo)：因為F=G，而F=PS，G=mg=Vg=ShgPS=Shg P=gh·液體的壓強只跟液體的密度和被研究點的深度有關(guān)，與液體的重力、體積、容器的形狀等均無關(guān)。·公式和p=gh的區(qū)別 （1）適用于固體、液體、氣體的壓強及相關(guān)計算； （2）p=gh只適用于液體壓強的計算.2.液體壓強特點：液體對容器底和側(cè)壁都有壓強；液體內(nèi)部向各個方向都有壓強；液體的壓強隨深度的增加而增大；在同一深度，液體向各個方向的壓強相等；在同一深度，液體密度越大，壓強越大。3.液體對底部壓力與重力的關(guān)系（與固體壓力、壓強區(qū)分）·例如：4.應(yīng)用：連通器定義：上端開口，下部相連的容器實例：

3、船閘、茶壺、鍋爐水位計、下水管道、通風(fēng)巷道、乳牛自動喂水器、噴泉如圖：1）、茶壺：壺嘴應(yīng)略高于壺口，不然茶壺不能裝滿茶水。2）、工業(yè)鍋爐內(nèi)水位計：鍋爐內(nèi)水位不能直接觀察，用與鍋爐連通的玻璃管制成連通器，則管內(nèi)與鍋爐水面相平。3）、農(nóng)田輸水管：有的地方把農(nóng)田輸水管埋在地下，穿過公路，這也是利用連通器原理。4）、船閘：在船閘整個工作過程中，當(dāng)打開上游閥門時，上游和閘室構(gòu)成連通器；當(dāng)打開下游閥門時，下游和閘室構(gòu)成連通器。特點：液體不流動時，液面總相平原理：·液體對P點壓力相同：F1=F2；面積S相同，根據(jù)p左=p右 即gh1=gh2，h1=h25.注意：（1）以兩種液體為例，如果裝入的兩種

4、液體密度大小相同，則液面最終會相平；（2）如果兩種液體密度大小不同，但相互間可互溶，可構(gòu)成均勻的混合液，則液面依然相平；（3）如果連通器里裝有密度不同的且不混合的液體，連通器液面不相平。6.液體壓強的傳遞 帕斯卡原理：如在密閉液體上的壓強，能夠大小不變地被液體向各個方向傳遞，如圖所示，有：. 例1：計算水面下50 cm處水的壓強？例2： 如圖，容器中盛有某液體，pA, pB, pC分別表示A、B、C三點處液體的壓強，則：（ ）A. pA=pB=pC; B. pA=pC>pB; C. pA>pC>pB; D. pA=pB<pC例3：如圖，求液體內(nèi)各點處的壓強。 例4、(2

5、002年龍巖市中考試題)一個空藥瓶，瓶口扎上橡皮膜，豎直地浸入水中，一次瓶口朝上，另一次瓶口朝下，兩次藥瓶在水里的位置相同，如圖所示，那么（）A瓶口朝上時，橡皮膜內(nèi)凹；瓶口朝下時，橡皮膜外凸B瓶口朝上時，橡皮膜外凸；瓶口朝下時，橡皮膜內(nèi)凹C每次橡皮膜都向內(nèi)凹；瓶口朝上比瓶口朝下橡皮膜凹進得多D每次橡皮膜都向內(nèi)凹；瓶口朝下比瓶口朝上橡皮膜凹進得多解：D。例5、(2002年北京市朝陽區(qū)中考試題)圖所示的薄壁容壁，其底面積為100cm2，裝了重24.5N的水后，水面距容器底部20cm，則水對容器底部的壓力、壓強分別為（）A24.5N，2.45×103Pa B24.5N，0.245Pa C1

6、.96×105N，1.96×103Pa D19.6N，1.96×103Pa解：D。例6、有一側(cè)壁可活動，密閉性能好的容器，如圖。容器內(nèi)盛有一定液體，若將容器改成圖中乙、丙兩種形狀。設(shè)在三種情況下液體對容器底壓力為F甲、F乙、F丙，壓強為p甲、p乙、p丙；容器對支承面壓力為F甲、F乙、F丙，壓強為p甲、p乙、p丙，則下列關(guān)系正確的是（ ）AF甲=F乙=F丙p甲=p乙=p丙 BF丙>F甲>F乙 p丙>p甲>p乙CF丙>F甲>F乙p丙>p甲>p乙 DF甲=F乙=F丙 p甲=p乙=p丙解：BD。例7.如圖所示，U型管內(nèi)裝有水

7、銀，向右管中倒入一定量的水后，兩管中水銀面相差2cm，求此時兩管的液面高度差是多少？ 解：P左水銀g(h2h3)水銀gh2水銀gh3P右水gh1水銀gh4又因為h3=h4,則有水銀gh2=水gh1將已知量代入可求得·h2=13.6h2=13.6×2cm=27.2cm則兩管中液面高度差為h=h1h2=27.2cm2cm=25.2cm例8. 根據(jù)圖中所示各容器兩側(cè)管中液面的高度，判斷同一容器中的兩種液體的密度大小。（選填“>”、“<”或“=”）A圖中A_B;B圖中A_B；C圖中A_B;D圖中A_B。例9. 圖中是輪船通過船閘時的示意圖，可以知道下一步先打開的是_，再

8、打開的是_。解：由圖中輪船船頭指向可知船是從上游駛往下游的，而且已經(jīng)進入閘室。此時，應(yīng)打開閥門B，則閘室與下游構(gòu)成連通器，水從閘室流向下游，當(dāng)閘室中水面與下游相平時，閘門D打開，船駛往下游?！局锌冀馕觥?、 如圖所示的連通器，甲管的橫截面積是2cm2，乙管的橫截面積是0.5cm2，連通器中裝有一些水，水面高度是15cm，現(xiàn)向甲管中裝入10cm3的水，問甲管中水面的高度是多少？對甲管中間距管底8cm處的M點的壓強增加了多少？解：甲管中注入V=10cm3的水，根據(jù)連通器原理，靜止后兩管液面仍然是相平的，可知甲、乙兩管水面升高的高度h相同，且滿足關(guān)系式V=（S甲S乙）·h，則甲、乙兩管中水

9、面高度變?yōu)閔=hh=15cm4cm=19cm，M點增加的壓強P=gh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.04m=392Pa拓展：此題若改為“向甲管中注入10cm3的煤油，其它條件不變，且甲管中仍有水，求乙管中水面到管底的距離是多少？”呢？（煤油=0.8×103kg/m3）第一步：作出示意圖，MN為煤油和水的交界面，h1為MN上邊甲管中煤油柱的高，h2為乙管中（MN上方）水柱高。第二步：求出h1,h2。、已知煤油體積V油=10cm3，則、由連通器原理，對MN平衡面有P左=P右，即煤油gh1=水gh2，得h2=4cm.第三步：求出h4(h3).根

10、據(jù)水的體積不變列等式，未加煤油時水面高為15cm，則V水=h水（S甲S乙）=15cm×(2cm20.5cm2)=37.5cm3;加煤油后，V水=S甲·h3S乙(h2h4)=S甲·h4S乙（h2h4）=h4(S甲S乙)S乙h22.5cm2×h42cm3=37.5cm3乙中水柱高h乙=h2h4=18.2cm2、圖示為噴泉的示意圖，試解釋噴泉為什么會涌出？解：由于地形關(guān)系，噴泉兩端有較高水位，與噴泉出口處構(gòu)成了連通器。根據(jù)連通器原理，為了追求“液面相平”，水會從出口處噴出。 【配套練習(xí)】1.如圖，有一試管豎直放置，注入適量的水，在把試管逐漸傾斜的過程中（水不溢

11、出），試管底部所受到水的壓強( ) A、變大 B、變小 C、不變 D、無法確定2.三個實心正方體對水平地面的壓強相同，它們的密度分別為1，2，3且123，則這三個正方體對水平地面的壓力F1、F2、F3的大小關(guān)系是( ) A、F1F2F3 B、F1F2F3 C、F1F2F3 D、不能確定3.甲、乙兩個正方體放在水平桌面上，它們對桌面的壓強相等，壓力之比為9 ：4，則甲、乙密度之比為( ) A、2 ：3 B、3 ：2 C、4 ：9 D、1 ：1 4.邊長為0.1m的正方體金屬塊，放在面積為1m2的桌面上，當(dāng)用彈簧測力計豎直向上拉金屬塊，彈簧測力計讀數(shù)為10N時，金屬塊對桌面的壓強為4×1

12、03Pa，則金屬塊的密度是( ) A、5×103kg/m3 B、4×103kg/m3 C、3×103kg/m3 D、2×103kg/m35.如圖，質(zhì)量和高度相同的甲、乙兩圓柱形容器，放在水平桌面上，倒入等量的水后，下列判斷正確的是( )A、水對容器底部的壓力F甲F乙 B、容器對桌面的壓強P甲'P乙'C、水對容器底部的壓強P甲P乙 D、容器對桌面的壓力F甲'F乙' 6.在燒杯內(nèi)盛適量的水，把一木塊慢慢放入水中，當(dāng)木塊靜止時，水對杯底的壓強比未放入木塊前壓強( )A、增大 B、減小C、不變D、無法判斷7.如圖，水塔中水面距地面

13、高H，水龍頭距地面高h，水龍頭受到水的壓強是( ) A、水gh B、水gH C、水g(H+h) D、水g(H-h) 8.甲、乙兩個相同容器放在水平面上，甲盛有鹽水，乙盛有酒精，兩容器底受到液體的壓強相等，若圖中所示的A、B兩點等高，這兩點處液體產(chǎn)生的壓強分別為PA和PB，則PA和PB的大小關(guān)系是( )A、PAPB B、PAPBC、PAPBD、條件不足，無法確定9.如圖，兩支相同的試管甲和乙，管內(nèi)盛有相同質(zhì)量的不同液體，甲管豎直放置，乙管傾斜放置，但兩管的液面相平，即液面到管底的高度h相等，則兩管中液體對管底的壓強P甲和P乙的大小關(guān)系是( )A、P甲P乙 B、P甲P乙 C、P甲P乙 D、以上三種

14、情況都有可能10.在兩個完全相同的容器里分別盛有質(zhì)量相等的水和酒精，如圖所示，下面說法中正確的是( )A、甲中盛的是水，乙中盛的是酒精 B、它們對底部的壓強相等C、在離容器底部相同高度的A、B兩點液體壓強相等 D、它們對容器底部的壓力相等11.水塔中水面距離地面高度為40m，某水龍頭受到水的壓強為2.94×105Pa，求此水龍頭離地面高度是多少？12. （2010年重慶，20題）新中國六十周年國慶閱兵式上的各種新武器、新裝備，展示了我國人民軍隊的高科技成果。其中的某型號的兩棲步兵戰(zhàn)車如圖20所示，戰(zhàn)車質(zhì)量為22t，履帶著地總面積為4m2。（g=10N/kg,水=1.0×10

15、3kg/m3）(1)該戰(zhàn)車在天安門長安街上接受檢閱時，對水平地面的壓強為多少？（不計戰(zhàn)車上人的質(zhì)量）（2）該戰(zhàn)車具有水上打擊目標(biāo)和運送的功能，在一次水上演習(xí)中，戰(zhàn)車排開水的體積為23m3,則戰(zhàn)車受到水的浮力為多大？（3）在這次水上演習(xí)中，戰(zhàn)車某處在受到水的壓強為1.5×104Pa，則該處的深度為多少？(1)5.5×104Pa(2)2.3×105N(3)1.5m13. （2010年甘肅蘭州，31題）（6分）如圖21所示，水塔與自來水管組成連通器，若水塔內(nèi)水面高度h1=18m，五樓住戶水龍頭出水口高度h2=13m，四樓住戶水龍頭出水口高度h3=10m，水龍頭出水口直徑

16、為2cm。求：（1）四樓住戶水龍頭出水口處，水的壓強是多少？（2）四樓住戶水龍頭出水口受到水的壓力是多少？（g取10N/kg）圖21答案：P=g(h1-h3)=1.0×103kg/m3×10N/kg×8m=8×104帕，S=r2=3.14×（1×10-2m）2=3.14×10-4m2,F=PS=8×104Pa×3.14×10-4m2=25.12N。14. （2010重慶綦江，20題）如圖甲所示的平底薄壁玻璃杯，底面積為3×10-3m2，裝滿水后水深0.1m?，F(xiàn)將一個5×10-

17、5m3的木塊緩慢放入水中，靜止后木塊有的體積浸在水中（如圖乙）。水的密度1.0×103kg/m3，取g=10N/kg。求：（1）放入木塊前水對杯底的壓強是多少？（2）放入木塊后木塊所受的浮力是多少？（3）放入木塊后水對杯底的壓力是多少？解：（1）水對杯底壓強（2）木塊所受浮力（3）水對杯底的壓力15. （2010江蘇泰州，27題）用壓強計“探究影響液體內(nèi)部壓強大小的因素”；圖19所示壓強計是通過U形管中液面的_來反映被測壓強大小的使用前應(yīng)檢查裝置是否漏氣，方法是用手輕輕按壓幾下橡皮膜，如果U形管中的液體能靈活升降，則說明裝置_（選填“漏氣”或“不漏氣”）。圖20甲、乙、丙、表示探究過

18、程中的三個情景容器中的液體、金屬盒插入的深度以及U形管中液面情況，都可以從圖上看出比較圖_可知液體壓強大小與深度有關(guān)；比較圖_可知液體壓強大小還與液體的密度有關(guān)。高度差 不漏氣 甲和乙 乙和丙16. （2010江蘇南通，28題）如圖所示，水平桌面上有兩個重力不計的圓柱形容器A、B，橫截面積均為5.0×10-3 m2，A的底面向上凸起，B的底面為平面在兩容器中均加入重為10N的水，則B對桌面的壓強為 Pa，A對桌面的壓強 (選填“大于”、“小于”或“等于”)B對桌面的壓強若A、B容器的水中同一高度處壓強分別為pA、pB，則pA pB (選填“大于”、“小于”或“等于”)2.0×

19、;103 大于 大于17. （2010黑龍江哈爾濱，25題）下列是同學(xué)們在家庭實驗室中的一些小制作、小發(fā)明，對其解釋不正確的是（ ）BA.甲圖中用圓珠筆芯制作的密度計，銅筆頭向下是為了降低重心，增加穩(wěn)定性B.乙圖是制作的水氣壓計，試管口的塞子要多打孔與大氣相通C.丙圖潛艇的制作原理是通過排水、吸水的方法改變其重力，實現(xiàn)沉與浮D.丁圖是一個冷熱水混合淋浴器，它利用了伯努利原理18. （2010年上海，8題）如圖4所示，兩個盛有等高液體的圓柱形容器A和B，底面積不同（SA< SB）,液體對容器底部的壓強相等，現(xiàn)將甲球浸沒在A容器的液體中，乙球浸沒在B容器的液體中，容器中均無液體溢出，若此時液體對各自容器底部的壓力相等，則一定是 （ ）BA、甲球的質(zhì)量小于乙球的質(zhì)量 B、甲球的質(zhì)量大于乙球的質(zhì)量C、甲球的體積小于乙球的體積 D、甲球的體積大于乙球的體積19. （2010遼寧沈陽，6題）如圖2所示，