沪科版（2024）八年级全册（2024）第二节 探究：液体压强与哪些因素有关备课课件ppt

这是一份沪科版（2024）八年级全册（2024）第二节 探究：液体压强与哪些因素有关备课课件ppt，共37页。PPT课件主要包含了实验目的，实验器材，实验设计，实验步骤，实验结论，反思交流，大量实验表明，连通器等内容，欢迎下载使用。
为什么站在齐胸深的水中时，你会感到呼吸有些困难？为什么潜水员在不同深度的水中作业时，需要穿抗压能力不同的潜水服（图 8-13）？为什么水坝要建造得上窄下宽（图 8-14）？本节我们学习与这些问题相关的内容。
1.能通过实验探究液体内部压强的规律。2.知道计算液体压强的公式；能应用液体压强的知识解释简单的生产、生活中的应用问题。3.知道连通器和它的原理；了解一些连通器的应用实例。
对于固体而言，只要一个物体对另一个物体表面有压力，就存在压强。液体是否也有压强？下面，我们通过实验进行探究。
从实验可知，封住三个孔的橡皮膜都凸出来了，表明水对容器侧壁有压力，存在压强。这说明液体存在压强，称为液体压强。从实验还可观察到，不同深度处的橡皮膜凸出程度不一样，这表明水在这几个孔处的压强不一样。液体压强与哪些因素有关？下面，我们通过实验进一步探究。
实验：探究液体压强与哪些因素有关
从前面实验可知，液体压强可能与液体深度有关。除此之外，是否还与液体的密度有关？你还能想出可能与哪些因素有关？下面进行实验探究。
1. 探究液体压强与哪些因素有关。 2. 学习使用 U 形管压强计测量液体压强。
U 形管压强计、盛水容器。
如图 8-16 所示，U 形管压强计是用来研究液体压强的仪器。若将 U 形管压强计的金属盒放入液体中一定深度，则 U 形管两管液面高度差可反映该深度的液体压强的大小。
我们采用控制变量的方法来进行实验探究，分别仅改变 U 形管压强计的金属盒的方向、深度或换用不同液体等，根据 U 形管两管液面高度差的变化来研究液体压强与哪些因素有关。 请写出探究液体压强是否与液体深度、液体密度有关的实验设计。
1. 探究金属盒放置的方向不同对压强的影响。将检查过气密性的 U 形管压强计的金属盒放入水中一定深度，仅改变金属盒的方向，观察 U 形管两管液面高度差的变化。 2. 探究水的深度不同对压强的影响，请写出实验操作过程。 3. 探究液体密度不同对压强的影响，请写出实验操作过程。
1. 写出从实验步骤 1、2、3 分别得到的结论。 2. 总结出影响液体压强的因素。
1. 与不同组同学交流，看实验结果是否相同？若不同，分析其原因。 2. 你还有哪些猜想？设计实验验证你的猜想。
由于水的压强随深度的增加而增大，因此我们站在齐胸深的水中时，会觉得呼吸略微有些困难；深海潜水必须穿上特制的潜水服，以保护潜水员的安全。现在，人们穿戴抗压潜水服已经能够深潜至水下 600 m 左右，如果要潜入更深的海底，就需要使用潜水器等特殊的防护装备。我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器下潜深度超万米，标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界先进水平。修建水坝时，水坝的下部总要比上部宽些，以便承受更大的水压，并增强水坝的稳定性。
帕斯卡及其著名的帕斯卡实验
帕斯卡（B. Pascal，1623 — 1662）是法国数学家、物理学家及哲学家。他热衷于科学研究活动，尤其在对大气压强研究方面取得了成就，还发明了注射器、水压机等。帕斯卡不仅在物理学方面有过人之处，而且在数学、哲学等领域也有很高的造诣。后人为纪念帕斯卡，用他的名字来命名压强的单位。
1648 年，帕斯卡曾经做了一个著名的实验。在一个密闭的装满水的木桶桶盖上，插入一根细长的管子，并从楼房的阳台上向细管子里灌水，结果只用了几杯水，竟把木桶压裂了，桶里的水从裂缝中流了出来（图 8-18）。
与液体压强相关的应用实例
在生产、生活实践中，人们经常巧妙利用液体压强的特性，其中连通器便是一个典型事例。我们把上端开口、底部互相连通的容器叫做连通器。连通器有一个特点：静止在连通器内的同种液体，各部分直接与大气接触的液面总是保持在同一水平面上 (图8-19) 。这是为什么呢？
如图 8-20 所示，当同种液体不流动时，设想在 U 形管下部正中有液片 A。由于液片 A 静止不动，处于平衡状态，因此，液片 A 两面的受力是相等的，受到的压强也相等。根据液体压强与深度的关系，可知左右两管中液体的深度应该相同。
连通器在生产生活中的应用很广泛。例如，茶壶通过壶嘴和壶身组成连通器 (图 8-21) ，方便人们倒水；水塔的供水系统利用连通器特点向用户供水 (图 8-22)。
船闸通过向两端有闸门控制的航道内灌水和泄水来升降水位，以方便船舶通航。中国是建造船闸最早的国家。例如，1293 年元朝郭守敬在修建通惠河时设立了 24 座船闸，解决了运河落差大、逆水行舟的困难。他在通航水道建设上的创新，是实现京杭大运河贯通的重要保障之一，对古代北京城的发展有重要作用。
1. 从百米浅海到万米深海，中国自主研制的潜水器有了质的飞跃。下面是不同潜水器对应的潜水深度：“蛟龙”号 7 062 m、“深海勇士”号 4 500 m、“奋斗者”号 10 909 m。请选出承受海水压强最大的潜水器并说明理由。
“奋斗者”号潜水器承受海水的压强最大。因为海水的压强随深度的增大而增大，“奋斗者”号下潜深度10 909m最深，所以承受压强增大。
2. 在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中 (图 8-27) ：
（1）气密性良好的微小压强计 ___________（选填“是”或“不是”）连通器； （2）图 _______ 中探头上的橡皮膜受到的压强大，这是因为同种液体内部的压强随深度的增加而 _______（选填“增大”或“减小”）； （3）图(c)中，A、B、C三点受到液体压强最大的是 ______ 点。
3. 在装修房屋时，工人师傅用一根灌有水（水中无气泡）的透明软管作为辅助工具确定水平线，如图 8-28 所示。为什么这样做能确定水平线？
这是利用了连通器原理，静止在连通器里的同种液体，各部分直接与大气接触的液面总是保持在同一水平面上。
4. 一种牲畜自动饮水机的结构示意图如图 8-29 所示，请解释它的工作原理。
这种牲畜自动饮水机利用了连通器原理。蓄水槽与饮水槽的底部相连通，构成连通器，蓄水槽与饮水槽的水面总保持相平；当牲畜通过饮水槽饮水，使饮水槽和蓄水槽水面下降时，浮球的位置便下降，浮球位置降低，便通过支点顶起阀门，便有水流进蓄水槽，使蓄水槽和饮水槽中的水面上升。
5. 如图 8-30 所示，将一把质量为 0.5 kg、底面积为 40 cm2 的平底茶壶放在水平桌面上（茶壶壁厚度不计），壶嘴和壶身组成 _________。壶内装有 0.6 kg 的水，水面到壶底的距离为 12 cm，则水对壶底的压力是__________N。(g 取 10 N/kg)
6. 如图 8-31 所示，一只盛有水的薄壁玻璃杯静止在水平桌面上。玻璃杯重 1 N，底面积为 30 cm2，杯内水重 2 N，水深 6 cm，水的密度为 1.0 × 103 kg/m3，g取 10 N/kg。求： （1）玻璃杯对桌面的压强； （2）水对杯底的压力。
(2)水对杯底的压强p2= ρgh = 1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m = 600Pa 水对杯底的压力F2 = p2 S = 600Pa×30×10-4 m2= 1.8N