八年级物理下册 第九章 第2节 液体的压强（第2课时 液体压强的大小 连通器）课件 （新版）新人教版

第二课时液体压强的大小连通器体验1形状规则的物体产生的压强活动:如图所示,一实心圆柱体,已知密度为ρ,底面积为S,高度为h,置于水平面上,计算它对水平面的压强大小。提示:该圆柱体的体积V=Sh,则质量m=ρV,重力G=mg=ρVg=ρShg,圆柱体对水平面的压力F=G=ρShg,根据压强公式可以计算出它对水平面的压强参考答案:FGShgpghSSSFpSFGShgpghSSS体验2生活中的连通器活动1:观察茶壶构造,分析各部分的位置关系。活动2:观察乳牛自动喂水器构造。(1)茶壶壶嘴与壶身相通吗?壶嘴与壶身上端都开口吗?壶嘴与壶口在同一高度吗?(2)乳牛自动喂水器的两个水槽相通吗?两个水槽的上端都开口吗?两个水槽里的水在同一高度吗?提示:(1)相通都开口在同一高度(2)相通都开口在同一高度1.液体压强的计算公式是什么?公式中各字母表示的物理意义及单位分别是什么?2.什么叫作连通器?连通器的特点是什么?3.连通器在生活中的应用有哪些?探究1压强的计算根据“体验1”,结合“液体压强的大小”理论推导的相关内容,思考以下问题:1.为什么说计算出某一深度竖直向下的压强,就知道了液体在这一深度向各个方向的压强?提示:因为根据液体压强的特点,在同一液体内部同一深度,液体向各个方向的压强都相等,求出液体某一深度竖直向下的压强,就是求出了液体在这一深度各个方向的压强。参考答案:在同一液体内部同一深度,液体向各个方向的压强都相等2.在容器中装有密度为ρ的液体,要计算液体在深度为h处的压强p,怎样做呢?写出推导出的公式。参考答案:可在液体中假想一个液柱:假设水中有一个底面积为S,高为h的圆柱形水柱,柱体底部有一薄片,如图所示探究2连通器及其应用结合“体验2”中的活动,思考下列问题:1.什么叫作连通器?参考答案:上端开口、下端连通的容器叫作连通器。2.结合图示,分析连通器的原理。(1)液体静止时,在底部任取一液片,如图所示,液片AB左右两边受到的压力分别是F1和F2,F1F2(选填“”“”或“=”)。提示:因为液片处于静止状态,所以受到平衡力作用,液片AB左右两边受到的压力F1和F2是一对平衡力,大小相等,方向相反。参考答案:=(2)液片AB左右两边受到的压强分别是p1和p2,p1p2(选填“”“”或“=”)。提示:液片AB左右两边的面积都是S,有F1=F2,即p1S=p2S,即p1=p2。参考答案:=(3)液片AB左右两边液柱的高度分别是h1和h2,h1h2(选填“”“”或“=”)。则连通器的特点是。提示:根据上面的推导,有p1=p2,即ρ液gh1=ρ液gh2,即h1=h2。液体静止时,液片AB左右两边液柱的高度相等,说明连通器的特点是液体不流动时,各容器中的液面高度总是相同的。参考答案:=液体不流动时,各容器中的液面高度总是相同的3.生活中有哪些应用连通器的例子?提示:生活中有许多应用连通器的例子,茶壶、水位计、船闸、乳牛自动喂水器等。参考答案:茶壶、水位计、船闸、乳牛自动喂水器等。液体压强1.计算公式:_______。2.连通器:(1)定义:上端_____,下端_____的容器。(2)特点:连通器里的同种液体_______时,各容器中的液面高度总是_____的。(3)应用:_____、排水管的U形“反水弯”、锅炉水位计、_____等。p=ρgh开口连通不流动相同水壶船闸考点1液体压强的计算【典例1】(2013·郴州中考)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。则池底受水的压强大小为Pa,塞子受水的压力大小为N。(g取10N/kg)【思路导引】【精讲精析】本题考查液体的压强和压力知识。由液体压强的计算公式可知,池底受水的压强大小为p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa;又由p=可得,塞子受水的压力大小为F=pS=3×104Pa×10-3m2=30N。答案:3×10430FS【方法归纳】液体压强公式的理解(1)p=ρgh中h指液体内部某点到自由液面的竖直距离,不是到容器底的距离(如图)。(2)此公式只适用于静止的液体。(3)公式适用于计算固体、液体、气体的压强,而公式p=ρgh只适用于计算静止液体产生的压强大小。FpS考点2连通器【典例2】如图所示,下列实验装置中属于连通器的是()【思路导引】【精讲精析】选B。本题主要考查学生对连通器构造特点的了解。上端开口、底部连通的仪器叫连通器。由图可知选项A、C、D中提供的仪器都不具备这一特点,都不属于连通器。选项B中提供的仪器具备这一特点,属于连通器,故选B。【方法归纳】本题的解题关键是知道连通器的构造特点:上端开口,底部连通。两个特点必须同时具备,缺一不可。1.(2013·安徽中考)在研究液面下深度为h处的液体压强时,可以设想这里有一个水平放置的“平面”,这个平面以上的液柱对平面的压力等于液柱所受的重力。如图所示,设“平面”的面积为S,液体的密度为ρ,用压强公式就能求出该处的压强。若减小所选“平面”的面积S,该处的液体压强将如何变化()A.增大B.减小C.不变D.无法判断【解析】选C。本题考查液体压强。由于在同一深度,液体向各个方向压强相等,我们只要算出某一深度液体竖直向下的压强,也就同时知道了液体在这一深度各个方向上压强的大小;要知道液面下某处竖直向下的压强,可以设想在此处有个水平放置的“平面”,计算这个“平面”上方液柱对这个“平面”的压强p=ρgh,与所选“平面”的面积S无关。2.天佑同学在研究液体内部压强的规律时,大胆探索,用甲、乙两种液体多次实验,根据实验数据画出了液体压强随深度变化的图像如图所示,则甲、乙两种液体的密度关系是()A.ρ甲ρ乙B.ρ甲ρ乙C.ρ甲=ρ乙D.条件不足,无法判断【解析】选B。本题考查利用液体压强公式分析问题。由液体压强公式p=ρgh可以知道,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。垂直于横坐标任画一条直线,如图所示:可以发现在深度相同时,甲液体的压强大,所以甲液体的密度大。3.下列设备没有利用连通器原理的是()【解析】选C。本题考查连通器的判断。连通器是上端开口,底部连通的仪器。故A、B、D都是利用连通器原理工作的,而C橡皮膜向外凸出是因为受到液体的压强。4.(2012·龙东中考)如图所示,水平桌面上的甲、乙两圆柱形容器装有相同质量的水。水对甲、乙两容器底的压力和压强的大小关系分别是:F甲F乙;p甲p乙(选填“”“”或“=”)。【解析】本题考查液体压强、压力的大小比较。根据重力公式G=mg,两容器中水的质量相等,所以重力相等;因为甲、乙都是圆柱形容器,所以,水对容器底的压力等于水的重力,即F甲=F乙。根据压强公式p=ρgh,因两容器都装水,液体密度相同,ρ是定值,所以大小取决于水的深度h,深度大则压强大,如图,h甲h乙,所以p甲p乙。答案:=5.(2013·安顺中考)如图所示,一木桶壁上有一缺口,桶壁上最长的木板长为0.5m,缺口处的木板长为0.2m,桶底内部底面积为4×10-2m2。当桶装足够多的水时,桶底受到水的压强约为Pa,桶底受到水的压力约为N。(g取10N/kg)【解析】本题考查液体压强和压力的计算。水桶能装的水的最大高度取决于短板的长度,最大高度与短板高度相等,故桶装足够多的水时,桶底受到水的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa;由知,桶底受到水的压力F=pS=2×103Pa×4×10-2m2=80N。答案:2×10380FpS6.在一个重2N,底面积为0.01m2的容器里装8N的水,容器中水的深度为0.05m。把它放在水平桌面上,如图所示(g=10N/kg)。求:(1)水对容器底部的压强和压力。(2)容器对桌面的压力和压强。【解析】本题考查液体、固体的压强、压力的计算。(1)水对容器底部的压强为:p1=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa;水对容器底部的压力:F1=p1S=500Pa×0.01m2=5N。(2)容器对桌面的压力:F2=G水+G容=8N+2N=10N;容器对桌面的压强:答案:(1)500Pa5N(2)10N1000Pa222F10Np1000PaS0.01m。找找你容易错在哪里？如图所示的容器中,装有重为20N的水,试求A处的压强。【学生自答】A处的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×12cm=1.2×105Pa【教师点评】①熟悉计算液体压强的公式,知道代入的数据要有单位,很好。②A点的深度指的是A点到自由液面的垂直距离,应是30cm-12cm=18cm=0.18m。③公式中深度的单位应该是m。【正确答案】A处的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.18m=1.8×103Pa