液体压强的计算

温故而知新SFp1、什么是压力和压强？GOFNF2、压强的公式是什么？如图，垂直作用在物体表面的力叫压力；物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强。（物体单位面积上受到的压力叫做压强。）此时，F=G3、密度的公式是什么？vmρcl3zWANGJIE2011/8/11自主学习【读课本，明确本节课的学习任务，完成自主学习问题。】1、知道液体压强的计算公式，并能进行简单的计算。2、能结合液体压强的特点，利用压强公式P=F/S推导出液体压强的公式P=ρgh。3、了解与液体压强相关的应用实例，知道连通器的原理及其应用。h如左图所示，盛有水的容器中，设想水中有一深为h，横截面积为S的水柱。计算这段水柱对底面产生的压强，就能得到水深度为h处的压强。分析：科学方法：模型法如何计算液体内部的压强？水柱的体积为V=Sh水柱的质量为m=ρV水柱对底面的压力为=ρVg=ρShg水柱对其底面的压强为p=F/S=ρShg/S=ρghF=G=mg结论：液体内部压强的公式是p=ρghSgPhghP液体压强公式及导出公式：h1和h2哪个是试管底液体的深度？p=ρghρ——密度——kg/m3h——深度——mg=9.8N/kgA高度深度高度：是指容器底部到研究点的的竖直距离。深度：是指液体中某点到自由液面的竖直距离。h1h1和h2哪个是图中红点处液体的深度？深度：该点到液体表面的竖直距离。h1理解深度h（1）对同种液体，P与深度h成正比，h增大，P增大。理解公式的物理意义ghP（3）公式中不包含面积S，所以压强P的大小跟所取的受力面积大小没有关系。（2）对不同液体，深度一定时，P与液体密度ρ成正比，ρ大的P大。SFP计算固体对固体的压强hPg液＝计算液体内部的压强不管哪个公式，单位都要换算成国际制单位。公式的选择合作交流1、如果要知道液面下h深处的压强数值，应如何推导出计算公式？2、用液体压强公式计算时，h的物理意义是什么？设想水中有一高度为h、横截面积为s的水柱，其上表面与水面相平。计算这段水柱产生的压强，就能得到水深为h处的压强。水柱对其底面积的压力为F=mg=ρVg=ρShg水柱对其底面积的压强为P=F/S=ρgh由此可见，液体内部压强的大小与液体密度和深度有关。液体的深度h是指从液体中某点到自由液面的竖直距离。例1：桶内装有1.6m深的酒精，在距桶底0.1m处有一个小孔，用塞子塞上，求酒精对塞子的压强，如果桶底面积是0.25m2，求酒精对桶底的压力．11760Pa1.5m9.8N/kgkg/m108.033ghP12544Pa1.6m9.8N/kgkg/m108.033hgPN3136m25.0Pa125442SPF233m25.0m6.19.8N/kg1.5m0.1mm6.1kg/m108.0Shgh已知对塞口压强P对桶底压力F解：答：酒精对塞子的压强是11760Pa，酒精对桶底的压力是3136N.求例2：一艘轮船的船底被撞了一个洞，若洞口距水面深度是9.8m，则洞口处水的压强是多大？若用来堵洞的堵塞物受到水的压力为96N，则洞口的面积约是多少？解：洞口处水的压强是p＝ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×9.8m=9.6×104N/m2=9.6×104Pa因为堵塞物受到水的压力为F=96N而洞口处水的压强是p=9.6×104Pa则洞口的面积SpS=F=96N9.6×104Pa=10-3m2例3：有人说，“设想你在7Km深的蛟龙号潜水器中把一只脚伸到外面的水里，海水对你脚背压力的大小相当1500个人所受的重力！”海水压力真有这么大吗？请通过估算加以说明。解：因为是估算，海水的密度可以取ρ=1×103Kg/m3.g取10N/Kg，脚背宽度取8-10cm，脚背长度取12-15cm，则脚背面积为96-150cm2，近似取S=130cm2=1.3×10-2m2，7km深处海水的压强是p＝ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7×103m=7×107Pa脚背受到的的压力为F=Ps=7×107Pa×1.3×10-2m2=9×105N一个成年人的质量为60kg，所受的重力是G=mg=60Kg×10N/kg=6×102N假设脚背所受压力的大小相当于n个成年人所受的重力，则Gn=F=1500=9×105N6×102N估算结果表明，在深7千米的海底，水对脚背的压力确实相当于1500个人所受的重力。思考：下列物体具有什么相同特点？液体压强的应用——连通器1.定义：上端开口，下端连通的容器。连通器里的液体不流动时，各容器中液面高度总是相同的。2、特点：连通器内液面相平的条件：证明：液体静止，设想U形管下部正中有一小液片AB，且F左=F右,又因为S左=S右,由P=F/S可知p左=p右，即ρgh左=ρgh右,所以h左=h右,左右两管中的液面相平。同种液体，液体静止，各部分直接与大气接触p左p右你要注意呦！共性：1、底部互相连通2、玻璃管都开口3、形状无关假设容器底部有一竖直膜片，分析下图中p1与p2的大小。如果p1、p2大小不相等，会发生什么现象？右侧液面下降，最后当液体静止时，两侧液面相平。p2p1h2h1合作交流1、观察日常生活中的茶壶1）它的结构有什么特点？2）在茶壶盖上为什么要留有一个小孔？3）倒水时，茶壶的壶嘴与壶身的水位高度有什么变化？2、连通器内装有同种液体，液体不流动时为什么各容器中液面保持相平？壶嘴和壶身是连为一体、上部开口、底部连通的壶嘴本身是开口的；壶身通过盖上的小孔也与外界连通。保持壶嘴和壶身都与空气直接接触倒水时，壶嘴向下倾斜，壶内的水位高于壶嘴的水位，水从壶嘴流出，直到壶嘴中的水位与壶内水位相平为止。根据液体压强的特点，只有两侧液柱高度相等时，AB两侧受到的压强才相等，因此连通器里的同种液体不流动时液面保持相平。生活中的连通器茶壶、U形存水弯管、自动喂水器为了随时了解锅炉里的水位，在锅炉壁装上水位计，水位计的中间一段用玻璃管制成，上、下两端与锅炉相连通。锅炉水位计自来水供水系统喷泉的形成cl3zWANGJIE2011/8/11船闸cl3zWANGJIE2011/8/11cl3zWANGJIE2011/8/11甲乙1．如图所示，试管中装一些水，当试管倾斜时，水在试管底部产生的压强比竖直时将：A.变大B.变小C.不变D.无法比较2.如图，两管中盛有同种液体，这两个试管底部受到的压强相比较（）hh’ChA.甲大B.乙大C.一样大D.无法比较h甲=h乙=hh’＜h巩固提高cl3zWANGJIE2011/8/113、如图所示，两支试管盛着质量相同的不同种液体，深度相同，请问管底受到的压强P甲、P乙大小关系。甲乙∵m甲=m乙V甲V乙∴ρ甲ρ乙∴P甲P乙又∵h甲=h乙=h解：4、一端蒙橡皮膜的玻璃筒，插入水中，如图2所示，在逐渐下插的过程中，橡皮膜将（）A．逐渐下凸B．逐渐上凸C．保持不变D．不好判断B2巩固提高cl3zWANGJIE2011/8/115、杯内装满水，若将手浸入水中，则水对杯底的压强（）A．变大B．变小C．不变D．无法判断Cab6、一只可乐瓶,其侧壁有a,b两个小孔用塞子塞住,瓶内盛有一定质量的酒精,如图,把可乐放入水中,当瓶内,外液面相平时,拔出a,b两个小孔上的塞子,则()A.a,b两个小孔均有水流入B.a,b两个小孔均有酒精流出C.酒精从a小孔流出,水从b小孔流入D.水从a小孔流入,酒精从b小孔流出A巩固提高7、如图5-2-4所示，A、B、C不在同一水平面上，则它们的压强关系正确的是()A.PA最大B.PC最大C.PA＝PB＝PCD.以上都不对A图5-2-4巩固提高8、有一容器，如图：底部受到液体压强为P1，如把它倒放，底部受到液体压强为P2，则P1P2。（填“=”、“”、“”）9.如图所示，两个质量和形状都相同的容器AB中装满水，放置在水平桌面上，则容器底部受到水的压强pA＿＿pB，容器底部受到水的压力FA＿＿FB;桌面受到的压力FA’＿＿FB’;桌面受到的压强，pA’＿＿PB’。AB＝＞＝＜＜巩固提高求：(1)离容器底8cm处有一个A点，A点处受到水的压强；(2)水对容器底的压力和压强；(3)容器对桌面的压力和压强.解：(1)hA＝18cm－8cm＝10cm＝0.1mPA＝ρ水ghA＝1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m＝980Pa(2)水对容器底的压强：P＝ρ水gh水＝1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.18m＝1764Pa水对容器底的压力F＝P水·S容＝1764Pa×50×10-4m2＝8.82N(3)容器对桌面的压力F′＝G水+G容，由于容器质量忽略不计所以F′=G水=m水g=1kg×9.8N/kg=9.8N容器对桌面的压强P′＝F/S容＝＝1960Pa10、如图5-2-9所示，放在水平桌面上容器内装有质量为1kg的水，若水深h=18cm，容器底面积S=50cm2.不计容器的质量.巩固提高：图5-2-92410508.9mN