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文档简介
第八章压强与浮力液体内部的压强第2课时
思考:带鱼为什么是扁的?我们该如何计算液体压强的具体数值呢?教学目标1.通过理想液柱模型推导出液体压强的公式;2.掌握液体压强公式,能运用液体压强的公式进行简单的计算;3.会根据p=ρgh和F=pS计算容器底部受到的压力大小。复习回顾物理大师液体的压强大小液体的密度越大,深度越深,所受到的液体压强也就越大。假想液柱法假想容器中有一个底面积为S,高为h,密度为ρ的液柱。求深为h的液柱底部所受到的液体压强。
Shρ液体对容器底所产生的压强液体密度相同,深度相同时,液体压强也相同。液体的压强大小
Shρ液体对容器底所产生的压强这里,我们可以根据,进行推导。SFp=F表示液体对容器底的压力。S表示受力面积(容器的底面积)。压力实际上就是液体的重力G液=FG液=m液gm液=ρ液V液=ρ液V液gV液=Sh=ρ液Shg=ρ液gh因此液面下,深度为h处液体的压强p=ρ液gh液体的压强大小p=ρ液ghP——ρ——g——h——液体在任一深度的压强,单位是(Pa)液体的密度,单位是(kg/m3)常数,一般为10N/kg表示深度,液体内部某一位置到液面的竖直距离,单位是(m)例题1:如图所示,比较容器中A、B、C处液体压强的大小为()A.pA>pB>pCB.pA<pB<pCC.pA=pB=pCD.无法判断解析:由p=ρ液gh可知,液体密度相同时,深度h越大,所受压强越大,通过图像我们可知hA>hB>hC,所以pA>pB>pC。液面hAhBhCA例题2:如图所示三个规格相同的杯子里分别装有水、盐水和煤油。它们对容器底部的压强相同,根据杯中液面的位置可以判定()(ρ油<ρ水<ρ盐水)A.甲杯是水,乙杯是盐水B.甲杯是盐水,乙杯是煤油C.乙杯是盐水,丙杯是水D.乙杯是水,丙杯是煤油解析:由题意可知,p甲=p乙=p丙,根据p=ρ液gh可得:ρ甲gh甲=ρ乙gh乙=ρ丙gh丙,通过图像我们可以知道,h甲>h丙>h乙,即ρ甲<ρ丙<ρ乙。甲是油,丙是水,乙是盐水。C例题3:水坝底部总是修的比上部要宽,这是因为液体压强随着深度的增加而_________,若水坝蓄水深度为20m,则坝底受到的液体压强为_______________Pa。(g取10N/kg)解析:根据p=ρ液gh可得,密度不变时,深度越大,液体压强也就越大。由p=ρ液gh可得,坝底受到的液体压强为:p=ρ液gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×20m=2×105Pa增大2×105例题4:一个水池中水的深度为3m,池底有一个小孔,用面积为10cm2的塞子刚好塞住,则池底所受到的液体压强为___________Pa。塞子受到的水的压力大小为_________N。(g取10N/kg)解析:由p=ρ液gh可得,池底受到的液体压强为:p=ρ液gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa3×104根据F=ps计算液体对容器底部的压力。塞子受到的压力为:F=pS=3×104Pa×10cm2=3×104Pa×1×10-3m2=30N30例题5:一艘潜水艇潜入水面以下100m深处时,潜水艇的舱盖(面积为2m2)所受到水的压强和压力各是多大?如果在下潜50m,潜水艇的舱盖所受到水的压力变为多大?(g取10N/kg)解析:根据p=ρ液gh可得,舱盖所受到的压强为:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×100m=1×106Pa;舱盖受到的压力为:F=pS=1×106Pa×2m3=2×106N;如果在下潜50m,深度将变为150m压强将变为:p’=ρ水gh’=1.0×103kg/m3×10N/kg×150m=1.5×106Pa;舱盖受到的压力为:F’=p’S=1.5×106Pa×2m3=3×106N;例题6:放在桌面上的一个瓶子,内部剩有饮料,瓶塞塞紧倒置过来时,液体对瓶塞的压强比对瓶底的压强大,其原因是________;瓶子对桌面的压强也增大,其原因是_______________________.解析:对于同一种液体,密度肯定是不变的,前后两种情况,我们发现倒置之后啊,液体的深度是会变大的;根据液体压强公式,p=ρ液gh可得:h变大,p变大。深度变大例题6:放在桌面上的一个瓶子,内部剩有饮料,瓶塞塞紧倒置过来时,液体对瓶塞的压强比对瓶底的压强大,其原因是________;瓶子对桌面的压强也增大,其原因是_______________________.瓶子对桌面的压强也增大。深度变大固体与固体之间的压强,选用公式:倒置前后,液体与容器的总质量不变,所以对桌面的压力也是不变的。与倒置前相比,受力面积变小了。F不变,S变小,p变大。与倒置前相比,受力面积变小了。例题7:如图8-10所示,平底烧瓶的底面积为30cm2,内装500mL的水,水的深度为10cm,烧瓶放置在表面积为80dm2的水平桌面上。容器自重和容器的厚度均可忽略不计,求:(g取10N/kg)(1)水对烧瓶底的压力;(2)桌面受到的压强;解析:根据p=ρ液gh可得,水对烧瓶底的压强为:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa;水对烧瓶底的压力为:F=pS=1×103Pa×30cm2=1×103Pa×3×10-3m2=3N先求p,再求F例题7:如图8-10所示,平底烧瓶的底面积为30cm2,内装500mL的水,水的深度为10cm,烧瓶放置在表面积为80dm2的水平桌面上。容器自重和容器的厚度均可忽略不计,求:(g取10N/kg)(1)水对烧瓶底的压力;(2)桌面受到的压强;桌面受到的压强是固体压强,需要用到;根据
可得,桌面受到的压力为F=G水+G容器(忽略)桌面受到的压力为F=G水=ρ水V水g=1.0×103kg/m3×5×10-4m3×10N/kg=5N桌面受到的压强为:
先求p,再求F先求F,再求p难点分析:2、需要用到的公式P=ρghP=FS以及结合:G=mg和m=ρv1、求容器底和桌面受到的压强和压力。液体对容器底:容器底对桌面:先求F后求P先求P后求F拓展训练8、如图,一台形容器装满水,宽口向上时,水对容器底的压力为FA,压强为PA.若将容器倒过来放置,水对容器底的压力为FB,压强为PB.则下列说法正确的是()A、FA>FB,PA>PB
B、FA<FB,PA<PBC、FA<FB,PA=PB
D、无法确定先判断容器底受到的压强:两容器中液体深度h相同,两容器中所装液体都为水,所以密度相同;根据p=ρ水gh,pA=pB。再判断容器底受到的压力:通过图像,我们可以知道SA<SB;根据F=pS,pA=pB,SA<SB,FA<FB。CAB拓展训练9.如图所示,置于桌面上甲、乙两容器重力相等,底面积相等,注入等质量同种液体,则液体对容器底部的压强P甲____P乙,液体对容器底的压力F甲____F乙;容器对桌面的压强P′甲____P′乙,容器对桌面的压力F甲_____F乙(填“>”“<”或“=”).<<根据容器特点分析:①底面积S甲=S乙,装入质量相同的同种液体时,很明显乙容器的液面是比较高的,②深度h乙>h甲。根据p=ρ水gh,ρ相同时,h越大,p越大,所以p甲<p乙的。mm由F=ps,受力面积S相同时,p越大,F也就越大,所以F甲<F乙。拓展训练9.如图所示,置于桌面上甲、乙两容器重力相等,底面积相等,注入等质量同种液体,则液体对容器底部的压强P甲____P乙,液体对容器底的压力F甲____F乙;容器对桌面的压强P′甲____P′乙,容器对桌面的压力F甲_____F乙(填“>”“<”或“=”).<<==先判断容器对桌面的压力:F甲=G容器+G液体F乙=G容器+G液体mm可以得到对桌面的压力:F甲=F乙根据公式:,F甲=F乙,S甲=S乙,所以对桌面的压强P′甲=P′乙。重力第七章运动和力
观察与思考高处的水往低处流跳起来的人又回到了地面上观察与思考问题:这些物体为什么最终都会落向地面?一、重力
一切物体在失去支持的时候都要向地面降落。这是因为地球对它周围的一切物体都有引力作用,能把它们拉向地面。重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。用符号G表示。请选出最重和最轻的物体。二、重力的大小二、重力的大小大量的生活经验告诉我们,质量不同的物体所受的重力大小不同。如何找出地球附近的物体所受的重力跟它的质量之间的关系呢?二、重力的大小实验器材:钩码6个,弹簧测力计实验步骤:(1)弹簧测力计调零;(2)分别测出1个,2个,3个……6个钩码的质量m并记录;(3)分别把1个,2个,3个……6个钩码挂在弹簧测力计下,静止时读出弹簧测力计的示数F,并记录在表格中。实验探究——物体所受重力与质量的关系二、重力的大小
123456m/kg
G/N
N/kg
收集实验数据二、重力的大小分析论证:G/Nm/kg00.10.20.30.412341.物体所受的重力与物体的质量成正比。2.
g=9.8N/kg。它表示质量为1kg的物体所受到的重力是9.8N。为计算方便在粗略计算时可取g=10N/kg。二、重力的方向问题:为什么球总将绳沿竖直方向拉直?重力的方向总是竖直向下二、重力的方向北极熊中国人阿根廷人南极企鹅G“下”在哪里?二、重力的方向重力方向竖直向下的应用平面是否水平墙壁是否竖直三、重力的作用点
请同学们利用刻度尺、物理书、笔等物品,使物体在手指上平衡。三、重力的作用点三、重力的作用点重心:重力的作用点质地均匀的规则几何形状的物体重心在物体的几何中心。三、重力的作用点重心:重力的作用点几何形状不规则的物体重心在哪里?三、重力的作用点重心不一定在物体上!重心:重力的作用点四、物体下落的原因小故事:牛顿与苹果树传说1665年秋季,牛顿坐
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