第二節(jié) 科學(xué)探究：液體的壓強

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1、放在水平桌面的木塊對桌面產(chǎn)生壓強，那么裝放在水平桌面的木塊對桌面產(chǎn)生壓強，那么裝載杯里的水對杯底會不會產(chǎn)生壓強？水對杯壁載杯里的水對杯底會不會產(chǎn)生壓強？水對杯壁會不會產(chǎn)生壓強呢？會不會產(chǎn)生壓強呢？1 1、 液體對容器底部和側(cè)壁有壓強液體對容器底部和側(cè)壁有壓強液體內(nèi)部有沒有壓強？液體內(nèi)部的壓強有什么規(guī)律？液體內(nèi)部有沒有壓強？液體內(nèi)部的壓強有什么規(guī)律？如何測量液體內(nèi)部的壓強大小？如何測量液體內(nèi)部的壓強大??？測量液體內(nèi)部壓強的儀器測量液體內(nèi)部壓強的儀器微小壓強計微小壓強計U型管型管橡皮管橡皮管橡皮膜橡皮膜將探頭放入水中，將探頭放入水中，U U形管兩邊液面的高低情況可形管兩邊液面的高低情況可以反映出液

2、體內(nèi)部在探頭的橡皮膜處的壓強大小以反映出液體內(nèi)部在探頭的橡皮膜處的壓強大小增加增加相等相等存在存在有關(guān)有關(guān)觀察水噴出的緩急、遠(yuǎn)近觀察水噴出的緩急、遠(yuǎn)近情況有什么不同？請分析情況有什么不同？請分析說明原因。說明原因。 問題問題1 1：為什么水壩是上窄下寬的？為什么水壩是上窄下寬的？問題問題2：因為液體的壓強隨深度的增加而增大因為液體的壓強隨深度的增加而增大, ,所以越往下越要做得厚實一點所以越往下越要做得厚實一點 我們在電視或電影上經(jīng)常我們在電視或電影上經(jīng)常會看到人潛入海中去觀看美會看到人潛入海中去觀看美麗的海底世界，我們在電視麗的海底世界，我們在電視上看到海水下面各種新奇的上看到海水下面各種新

3、奇的景色的同時，也看到在不同景色的同時，也看到在不同深度的潛水員穿著不同的潛深度的潛水員穿著不同的潛水服，為什么呢？水服，為什么呢？問題問題3 3： 將三支大小不同的玻璃管的兩端燒熔封閉，用帆布包緊后裝進(jìn)銅管里，銅管的上端開有小孔可以讓水進(jìn)入，再把這根銅管沉到5000米的深海。當(dāng)他把銅管提上來時，不禁驚呆了：帆布里的玻璃全變成雪花狀的玻璃粉！在容器中裝有密度為在容器中裝有密度為的液體，要計算液體在的液體，要計算液體在深度為深度為h h 處的壓強處的壓強p p ，怎樣做呢？，怎樣做呢？可在液體中假想一個液柱：假設(shè)水中有一個底可在液體中假想一個液柱：假設(shè)水中有一個底面積為面積為S S，高為，高為h

4、 h 的圓柱形水柱，柱體底部有一的圓柱形水柱，柱體底部有一薄片，如何求這個水柱對薄片的壓強？薄片，如何求這個水柱對薄片的壓強？液 g 液 gh 液 g h注意注意: :在液體壓強計算公式在液體壓強計算公式p p =ghgh 中：中： p p是液體內(nèi)是液體內(nèi)h h 深處的壓強，單位是帕；深處的壓強，單位是帕； 是液體的密度，單位是是液體的密度，單位是/m/m3 3； h h 是深度，是指研究點到液面的距離，不是高是深度，是指研究點到液面的距離，不是高度，單位是度，單位是mm。 液體內(nèi)部某一深度處的壓強只跟液體的液體內(nèi)部某一深度處的壓強只跟液體的_ _ 、液體的、液體的_ _ 有關(guān)；有關(guān)； 跟受力

5、面積、質(zhì)量、重力、體積等因素均無關(guān)。跟受力面積、質(zhì)量、重力、體積等因素均無關(guān)。密度密度深度深度 在在液體壓強公式中液體壓強公式中h h表示深度。表示深度。 深度是指深度是指從液體的自由面到計算壓強的從液體的自由面到計算壓強的那點之間的豎直距離那點之間的豎直距離。 如圖所示中，甲圖中如圖所示中，甲圖中A A點的深度為點的深度為30cm30cm，乙圖中，乙圖中B B點的深度為點的深度為40cm40cm，丙圖中，丙圖中C C點的深度為點的深度為50cm 50cm 解：解：P P甲甲=煤油煤油 g hg h甲甲 =800=800/m/m3 310N/kg10N/kg0.2m=1600Pa0.2m=16

6、00Pa 因為因為h h乙乙=h h 甲甲, ,所以所以P P 乙乙=P P 甲甲=1600Pa=1600Pa F F甲甲=P P 甲甲S S 甲甲=1600Pa=1600Pa0.0001m2=0.16N0.0001m2=0.16N F F 乙乙=P P 乙乙S S 乙乙=1600Pa=1600Pa0.0009m2=1.44N0.0009m2=1.44N 已知甲乙計兩個煤油柱，甲底面積為已知甲乙計兩個煤油柱，甲底面積為1cm1cm2 2 , ,高為高為20cm;20cm;乙底面積為乙底面積為9cm9cm2 2, ,高為高為20cm,20cm,計算兩煤油柱對底面產(chǎn)生的壓力和壓強計算兩煤油柱對底面

7、產(chǎn)生的壓力和壓強。注注: :液體對容器底產(chǎn)生的壓強只跟其深度和液體液體對容器底產(chǎn)生的壓強只跟其深度和液體密度有關(guān)密度有關(guān), ,跟容器的底面積沒有關(guān)系跟容器的底面積沒有關(guān)系. .例題例題 16481648年，帕斯卡曾經(jīng)年，帕斯卡曾經(jīng)做了一個著名的實驗。在做了一個著名的實驗。在一個密閉的裝滿水的木桶一個密閉的裝滿水的木桶的桶蓋上，插入一根細(xì)長的桶蓋上，插入一根細(xì)長的管，并從樓房的陽臺上的管，并從樓房的陽臺上向細(xì)管子里灌水，結(jié)果只向細(xì)管子里灌水，結(jié)果只用了幾杯水，竟把木桶壓用了幾杯水，竟把木桶壓裂了，桶里的水從裂縫中裂了，桶里的水從裂縫中流了出來。為什么？流了出來。為什么？連通器連通器為什么連通器內(nèi)

8、的液面總是相平的？為什么連通器內(nèi)的液面總是相平的？在連通器中，設(shè)想在容器連在連通器中，設(shè)想在容器連通的部分有一通的部分有一“液片液片AB”。當(dāng)容器內(nèi)的液體靜止時，這個當(dāng)容器內(nèi)的液體靜止時，這個“液片液片”也是靜止的。說明也是靜止的。說明“液液片兩個側(cè)面受到的壓力片兩個側(cè)面受到的壓力 ，壓強也壓強也 。根據(jù)液體的壓強公式，你能否說明左右兩管中根據(jù)液體的壓強公式，你能否說明左右兩管中液體的液面高度必定相同？液體的液面高度必定相同？為什么連通器內(nèi)的液面總是為什么連通器內(nèi)的液面總是相平的？相平的？大小相等大小相等大小相等大小相等必須是同種液體必須是同種液體連通器是由頂部開口、連通器是由頂部開口、底部相

9、通的幾個容器組底部相通的幾個容器組成的成的 。用手堵住連通器的一個容器口，向另外容器中里倒用手堵住連通器的一個容器口，向另外容器中里倒水。水靜止時，各容器中水面并不相平。水。水靜止時，各容器中水面并不相平。幾個容器的底部雖然相通，也不能叫連通器只有幾個容器的底部雖然相通，也不能叫連通器只有當(dāng)移開手指，水靜止時，各容器中水面才能相平當(dāng)移開手指，水靜止時，各容器中水面才能相平 連通器的應(yīng)用連通器的應(yīng)用連通器的應(yīng)用連通器的應(yīng)用某村計劃修建一條水渠，水渠必須高出地面某村計劃修建一條水渠，水渠必須高出地面1 1米，米，才能把水送到遠(yuǎn)處的一塊地勢比較高的田地里，才能把水送到遠(yuǎn)處的一塊地勢比較高的田地里，可

10、是這條水渠又必須橫穿一條公路。請你幫助可是這條水渠又必須橫穿一條公路。請你幫助想個辦法，怎樣才能使水既能穿過公路，又不想個辦法，怎樣才能使水既能穿過公路，又不影響交通呢？影響交通呢？過路涵洞自動喂水器鍋爐水位計連通器的應(yīng)用連通器的應(yīng)用船閘船閘連通器的應(yīng)用連通器的應(yīng)用1 1、液體由于受到、液體由于受到_作用，對支撐它的作用，對支撐它的物體也有壓強。液體不僅對容器的物體也有壓強。液體不僅對容器的_和和_有壓強，而且在有壓強，而且在_也有壓也有壓強。液體內(nèi)部的壓強我們可以用強。液體內(nèi)部的壓強我們可以用_來來測量。測量。2 2、重力重力同一深度同一深度向各個方向都向各個方向都有有壓強計壓強計液體內(nèi)部液

11、體內(nèi)部側(cè)壁側(cè)壁底部底部增大增大小結(jié)小結(jié)4 4連通器是上端連通器是上端_，下部，下部_的容器只有往連通器中注入的容器只有往連通器中注入_液體，而且當(dāng)液體液體，而且當(dāng)液體_時，時，各容器中的液面才會保持相平各容器中的液面才會保持相平 開口開口連通連通同種同種不流動不流動越大越大一端蒙橡皮膜的玻璃筒，插入水中，如一端蒙橡皮膜的玻璃筒，插入水中，如圖所示，在逐漸下插的過程中，橡皮膜圖所示，在逐漸下插的過程中，橡皮膜將將 ( )( )A A逐漸下凸逐漸下凸 B B逐漸上凸逐漸上凸C C保持不變保持不變 D D不好判斷不好判斷 B B 分析:由于液體內(nèi)部各方向都有壓強，玻璃筒插入水中時，下端橡皮膜應(yīng)受到向

12、上的壓強作用，而且越向下時，壓強越大 杯子中裝有杯子中裝有120g120g水，水深水，水深10cm10cm，當(dāng)杯子，當(dāng)杯子底面積為底面積為10cm10cm2 2時，杯子底受到壓強為多時，杯子底受到壓強為多少？杯子底受到壓力為多少？少？杯子底受到壓力為多少？ 解：解：P P=液液ghgh深深 =水水ghgh深深 =1.0=1.010103 3kg/mkg/m3 310N/kg10N/kg0.1m0.1m =1000Pa =1000Pa F F=PSPS=1000Pa=1000Pa1010-4-4mm2 2=1N=1N P Pc cp pB Bp pA A比較下面三個底面積相等的容器中水對比較下面三個底面積相等的容器中水對容器底部的壓強容器底部的壓強 P P 的大小關(guān)系以及容器的大小關(guān)系以及容器對桌面的壓力對桌面的壓力 F F 的大小關(guān)系的大小關(guān)系（不計容（不計容器自重，三個容器中的水面相平）器自重，三個容器中的水面相平）ABCP PA A=P PB B=P PC C，A AB BC C，