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液体内部压强

王朝百科·作者佚名  2009-11-06  
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液体内部压强的特点是:液体受到重力作用;液体具有流动性。由于液体受到重力作用,因此在液体的内部就存在由液体本身的重力而引起的压强,从实验结果及理论推证都表明,这个压强等于液体单位体积的质量和液体所在处的深度的乘积,即P=ρgh(式中g≈9.8牛顿/千克即 当地的重力加速度)。由公式知,液体内部的压强与深度有关,深度增加,压强亦随着增加。

1.液体压强产生的原因是由于液体受重力的作用。若液体在失重的情况下,将无压强可言。

2.由于液体具有流动性,它所产生的压强具有如下几个特点

(1)液体除了对容器底部产生压强外,还对“限制”它流动的侧壁产生压强。固体则只对其支承面产生压强,方向总是与支承面垂直。

(2)在液体内部向各个方向都有压强,在同一深度向各个方向的压强都相等。

(3)计算液体压强的公式是P=ρgh。可见,液体压强的大小只取决于液体的种类(即密度ρ)和深度h,而和液体的质量、体积没有直接的关系。

(4)密闭容器内的液体能把它受到的压强按原来的大小向各个方向传递。

3.容器底部受到液体的压力跟液体的重力不一定相等。容器底部受到液体的压力F=PS=ρghS,其中“hS”是底面积为S、高度为h的液柱的体积,“ρghS”是这一液柱的重力。所以,容器底部受到的压力其大小可能等于,也可能大于或小于液体本身的重力。

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由于液体受重力作用,且为流体

所以会将其重力向各个方向分散,表现为液体对其内部物体有力的作用,即液体的压强

由于液体受到中立引起的对容器底面的压强,跟液体密度和深度有关.

液体内部向各个方向都有压强.

同一液体,同一深度,向各个方向的压强相等.

同一液体,压强随深度增大而增大.

不同液体,同一深度,压强随密度增大而增大.

固体由于受到重力的作用,对支撑它的物体有压强,液体也受到重力作用,对支撑它的物体→容器也有压强,这种压强就叫做液体压强.

1.同一液体,同一深度,向各个方向的压强相等.

2.同一液体,压强随深度增大而增大.

3.不同液体,同一深度,压强随密度增大而增大.

液体内部向各个方向都有压强.

同一液体,同一深度,向各个方向的压强相等.

同一液体,压强随深度增大而增大.

不同液体,同一深度,压强随密度增大而增大.

一、引入新课

教师演示实验:

用一个塑料袋装满水,用一个钉子从底部扎一小孔,水就会从底部流出。

(组织学生讨论)说明:水对底部有压强。

老师用钉子从袋子的四周扎上一些小孔,水就会从四周喷出。

(组织学生讨论)说明:水对侧面有压强。

如果塑料袋子装的是别的液体,实验现象是一样的。

拓展:液体对容器底和容器壁有压强。

(组织学生讨论)液体有重力,所以对底部有压强;液体与固体不同,有流动性。容器壁阻挡着它流动,它就会对容器壁有压强。

二、进行新课

水对底部和侧壁有压强,水的内部是否有压强?有。

为什么说有?

就像我们在吃火锅时,在中间有一个隔板把辣的和不辣的分开了。假如设想一下,把隔板的一边的水拿走,另一边的水对侧壁就有压强。因此,我们都同意当隔板还在时,两边的水对它有压强,那么,把隔板拿走,水的内部有压强。

(一)提出问题

液体压强有什么规律?或者说,液体的压强与哪些因素有关?

(二)引导类比

咱们先看能不能把液体分成若干小液滴,(边画示意图,边讲解)这些小液滴密密麻麻地挤在一起?

在这个描述中,关键词是“大量、密集”。

1. 直接类比

请找出日常与“大量、密集”有关的事物,请同学们想得越多越好,尽可能多地告诉我。

街上走的人群、乱哄哄的苍蝇、箱子中的苹果、一袋子大米……

我们从一大箱苹果开始研究。

2. 拟人类比

现在我们可以想象自己就是一只只苹果,被装在箱子中。这时,你有何感受?

呼吸困难、愤怒、受到挤压、挣扎、无奈……

3. 象征类比

大家的感受也就是:无奈地承受。现在以“无奈地承受”为题,说说日常哪些现象是这样的?

在圈中的羊、在网中的鱼、同学们的学习状况……

我们不妨来讨论一下:我们学习状况是如何无奈地承受?

各方面的压力,如家长、同学、亲戚……;在班中的名次前后对于个人的感受也不同;同样的成绩在不同的班级或不同的学校感觉也不同。

可见,由于学习的状况造成的无奈与压抑,来自各个方面,并与名次、学习环境都有关系。

(说明:教师引导学生进行类比,从而使陌生的问题变为熟悉的问题。该环节是学生思维最独特、最发散的环节。在以上的这三个环节中,学生的想法很多,发散思维得到从没有过的训练,他们的好多想法来自生活,他们更熟悉,更愿意发表自己的看法。教师在这几个环节中,只起组织、引导的作用。为使学生得到良好的发展,切不可为了赶进度,匆匆而过,使学生来不及思考讨论,在最能锻炼学生能力的环节,达不到提高学生素质的目的。)

(三)适用问题

对应学习的无奈,你能否体验液体中的每个液滴的感受?

每个小液滴感受到来自各个方面的作用,这种作用与小液滴所在的位置(深度)有关,也与液体的种类有关。

(四)找到方案或建立假说

根据刚才的讨论,请你谈谈对液体压强有关因素的看法。

液体向各个方向都有压强,不同的深度压强不同,不同的液体中同一位置的压强也不同。

(五)检验论证

我们用实验来验证,现在有这样一种测液体压强的仪器——压强计(教师简介:我把手指压在橡皮膜上,在右侧的“U”形管中出现高度差,我们看到“U”形管中出现高度差,就知道橡皮膜上有压强)。

请学生讨论,设计实验方案;交流。

下面按照自己的想法,进行实验。

得出结论:液体内部向各个方向都有压强,压强随深度的增加而增大,同一液体、同一深度压强是相等的。压强还跟液体的密度有关。

 
 
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