液体压强和大气压.doc

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个 性 化 辅 导 教 案
授课时间: 2013年4月4日
备课时间： 2013年4月2日
年级：初三 科目： 物理 课时：2
学生姓名：
课题：液体压强与大气压
老师姓名：张婉
教学
目标
1、通过实验，知道液体内部的压强规律掌握液体内部压强公式。
2、知道大气压压强产生的原因，了解流体压强。
重点
难点
写出液体压强公式并会用公式进行简单计算，会用液体压强知识解决简单实际问题。解释连通器的原理及应用实例。生活中关于大气压现象的解释。
教

学

内

容
知识网络和知识点：
总内容：
1、产生的原因：由于液体受到____ ___，对容器底有压强；又由于液体能_ _____，对容器侧壁有压强。
2、规律：液体内部向________都有压强，在同一深度，液体向_ ____压强_ ___，深度越深，压强越__ ___
3、计算公式：P=_ _，从公式可以看出，液体压强只跟液体的 _和_ _有关，而与液体的体积、重力及盛装液体的容器形状无关。
4、连通器的应用：茶壶、锅炉水位计、自来水管、船闸等
一、 液体内部的压强
-液体内部存在着向各个方向的压强，而且在同一深度处，各个方向上的压强相等。

1. 液体压强
（1）产生的原因：液体压强的产生原因是由于液体受到重力作用和液体具有流动性。
（2）关于液体内部压强的测定，我们是通过微小压强计来探究的。微小压强计的原理是：当金属盒上的橡皮膜受到压强时，U形管两边的液面出现高度差；压强越大，液面的高度差也越大，如图所示。

（3）液体内部压强的规律
液体对容器底和侧壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强；
液体的压强随深度增加而增大；
在同一深度，液体向各个方向的压强相等；
不同液体的压强还跟密度有关系．在同一深度，液体的密度越大，压强越大。
（4）液体压强计算公式的推导：
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，可在液体中取底面积为S、高为h的一个圆柱体的液体为研究对象，液体静止时，这个液柱也处于静止状态，所以液柱底面积所受的竖直向上的压力一定为此液柱所受的重力。
即：G=F
所以：ρShg=P•S，所以深度为h处液体产生的压强P=ρgh

2. 液体压强公式及其正确的理解和运用：

①公式中各物理量的单位要统一用国际主单位。密度的单位用千克/米3，深度的单位用米，g为9.8牛/千克，计算出来压强的单位是帕。
理解公式p＝gh的物理意义：公式中的压强是液体由于自身重力产生的压强，它不包括液体受到的外加压强。从公式可知，液体内部的压强只跟液体的密度、深度有关，而跟液体的体积、液体的总质量无关。

②公式p＝gh中的“h”表示深度，不能理解为高度．h是指从液面到所求压强处之间的竖直距离．
深度h，是指液体中被研究的点到自由液面的竖直距离。如图所示，三个图中A点的深度都是4厘米，要清楚液体的自由液面究竟在什么地方；而A点的高度是6厘米，要清楚高度不是深度；还要注意容器倾斜时的深度问题。

③注意公式的适用范围：公式只适用于计算静止液体的压强，不适用于计算固体的压强，尽管有时固体的压强恰好等于gh．例如，将一密度均匀、高为h的圆柱形金属锭竖直放在水平地面上，地面受到的压强p＝＝＝gh，但这只是一种特殊情况，绝不能由此认为固体由于自身重力而产生的对支持面的压强都可以用p＝gh来计算．可是，对于液体来讲，无论液体的形状如何，盛放液体的容器如何，都可以用p＝gh来计算液体在某一深度的压强。
④液体的压强与液体的重力、体积、面积、容器的形状等其他因素没关系。如图所示，各容器中装有同种液体，且深度相同，虽然容器的形状不同，装有液体的体积、重力均不相同，容器底面积也不相同，但液体对容器底的压强都是一样的。

3. 公式和的关系：
p＝是压强的定义式，具有普遍适用性，即既适用于固体也适用于液体．我们在推导液体内部压强的计算公式时，也使用了这个公式。
公式是结合液体的具体情况，利用推导出来的，一般情况下，它只适用于静止液体压强的计算。
有的同学会问：既然也适用于液体，何必再推导其他公式呢？实际上，我们一般不用计算液体的压强，是因为液体对某个受力面的压力不能计算和测量，而且压力也可能不等于重力。而中是便于测量的，计算液体压强很方便。

经典例题：
例1. 如图，指出各图中A、B、C、D四个点的深度。

例2. 如图所示，容器中装有水，A点的压强和容器底部C点的压强分别是多少？

例4. 如图所示的玻璃杯中装有重为5牛的水，杯子的底面积为20厘米2，
杯内水面高度为20厘米。若玻璃杯受到的重力为1牛，求：
（1）水对杯底的压力。（2）装有水的玻璃杯对水平桌面的压强。

例5. 如图所示的试管内装有一定量的水，当试管竖直放置时，水对管底的压强为p1；当管倾斜放置时，水对管底的压强为p2，比较p1、p2的大小，则　（　　）
A. p1＞p2　　　B. p1＜p2 C. p1＝p2　　　D. 条件不足，无法判断

例6. 甲、乙两支完全相同的试管，内装质量相等的液体，甲管竖直放置，乙管倾斜放置，两管液面相平，如图所示，设液体对两管底的压强分别为p甲和p乙，则p甲________ p乙（填“大于”、“等于”或“小于”）

思考与讨论：如图所示，甲、乙、丙三个容器（容器重忽略不计）底面积都相同、高度也相同，如果三个容器都装有同种液体，求：
（1）哪个容器受到液体的压强和压力最大?
（2）哪个容器对桌面的压强和压力最大?

课堂练习：
1．有一个塑料瓶，在侧壁上用锥子戳了三个洞，向容器中倒入水后，水从小洞中喷出如下图中，正确的是 （ ）
A
B
C
D

2. 如图所示，甲、乙两容器底面积相同，内装液体深度分别为h1和h2，且＝3：3，液体密度分别为，且，那么，甲、乙两容器底部受到的液体压强之比是（ ）

A. 5：3 B. 3：10 C. 5：6 D. 6：5
4. 如图所示，容器中A点的水的压强是（ ）

A. 2450帕 B. 1470帕 C. 490帕 D. 1960帕
5. 如图5所示的密闭容器，两个底面A和B的面积不等，内盛有一定质量的某种液体。液体对底面A的压强、压力分别为pA、FA；如果把容器倒置后，液体对底面B的压强、压力分别为pB，FB，那么pA_________pB，FA_______FB（选填“>”、“<”、“＝”）

6.如图23，平底茶壶的质量是400g，底面积是40cm2，内盛0.6kg深度为12cm的开水，放置在面积为1ｍ2的水平桌面中央。（g取10N/kg）
试求：（1）水对茶壶底部的压力；
★（2）茶壶对桌面的压强。

二、连通器
（1）上端开口，底部相连通的容器叫做连通器，连通器中的各容器的形状不受限制，既可以是直筒的，又可以是弯曲的，各容器的粗细程度也可以不同。
（2）连通器的原理：如果连通器中只有一种液体，在液体不流动时，各容器中的液面总保持相平。

（3）应用

船从上游通过船闸驶向下游的过程中， 和 先组成一个连通器，然后 和 又组成一个连通器。

常见的连通器：过路涵洞 锅炉水位计 水壶与壶嘴构成的连通器 水塔与自来水管构成的连通器 船闸
例1 细玻璃管与一个带喇叭口的玻璃管间用软胶管相连，如图所示．内有一定量的水，当喇叭口慢慢向上移动时，左管内水面( )

　　A．向上移动，但总比右管水面低． B．向上移动，但总比右管水面高．
　　C．向上移动，但总与右管水面平． D．不移动，两管水面相平．

1、如图1所示，公路两侧的甲、乙两条水渠由路面下的倾斜涵洞相连，两渠水面相平，涵洞中的水流方向，正确的说法是（        ）
　　A. 水从水渠乙流向水渠甲       
　　B. 水从水渠甲流向水渠乙
　　C. 因水面相平，水不流动
　　D. 以上说法都不对                              
2、如图3所示，连通器粗管直径是细管直径的4倍，现在连通器中注入水银，待水银稳定后再向细管中注入70cm高的水（注入水后细管中仍有水银）．求：粗管中水银面上升多少？细管中水银面下降多少？（水银密度=13.6kg/m3）

课后巩固训练：
一、填空题
1．拦水坝一般做成上窄下宽的样子，这主要是由于___________________。
2．如图所示，放在桌面上的一个瓶子，内部盛有饮料，瓶口塞紧倒过来时，液体对瓶塞的压强比对瓶底底压强大，其原因是 ；瓶子对桌面的压强也增大，其原因是 。
3．在一支竖直放置的试管中注入10厘米深的水，水对试管底部的压强为__________帕。如果注入的是酒精，要产生同样大小的压强，应注入酒精 厘米深。（ρ酒精＝0.8×103kg/m3）
4．如图所示，置于水平桌面的甲、乙两个容器的质量相等，底面积相等，注入相同质量的同种液体，则液体对容器底的压强P甲______P乙。液体对容器底的压力F甲_____F乙。容器对桌面的压力F甲_____F乙，容器对桌面的压强P甲______P乙。(填“<”、“>”或“=”)

二、选择题
1．下列器材或装置中不是利用连通器原理工作的是 （ ）
A．喷水枪 B．锅炉水位计 C．茶壶 D．船闸
2．潜水员下潜相同的深度，受到压强较大的是
A．在海水中 B．在河水中 C．一样大 D．无法判断
3．将一木块放入装水的开口容器里，结果木块漂浮在水面上，则和放入木块前相比，容器底部受到水的压强 （ ）
A.一定变大 B.一定变小 C.可能不变 D.可能变小
4．如右图所示，甲、乙两只试管粗细相同，试管内盛有质量相等的不同液体。当甲竖直放置，乙倾斜放置时，两试管内液面相平，则液体对试管底部的压强大小是( )
A．P甲＞P乙 B．P甲＜P乙 C．P甲＝P乙 D．无法比较
5.如图所示，两个相同的容器放在水平桌面上，已知a、b
两点液体压强相等，则两容器底部所受到的压强Pa、Pb的大小
关系是（ ）
A．Pa＞Pb B．Pa＜Pb C．Pa＝Pb D．都有可能
6.如上题图所示，两个相同的容器装有质量相同的不同液体，则a、
b两点的压强Pa、Pb的大小关系是（ ）
A．Pa＞Pb B．Pa＜Pb C．Pa＝Pb D．都有可能

三、计算题
2. 举世瞩目的三峡工程于2003年6月1日下闸蓄水，十天内水位上升到海拔135m。一块上表面面积为2米2的水平石板被淹没在水面下50m深处，该石板上表面受到水的压强为多少？上表面受到的水的压力为多少牛？（g= 10N/kg）

四、实验题
如图是“研究液体内部压强规律”的实验装置，已知A液体的密度大于B液体的密度。实验数据的记录如下表所示，通过对表格的分析，可得出的初步结论是：

液体
实验序号
深度(cm)
橡皮膜朝向
压强计左右两管
液面高度差(cm)
A
1
8
朝上
4.8
2
8
朝下
4.8
3
8
朝侧面
4.8
4
10
朝下
8.9
B
5
8
朝上
4.3
6
8
朝下
4.4
7
15
朝下
7.7

三、 大气压
（1）产生原因： 。
（2）定义： 空气的内部向各个方向都有压强，这个压强被称为大气压 。
（3）证明大气压存在实验： 。
（4）大气在生活中应用：吸管喝水，抽水机抽水，高压锅 。
（5）大气压测定实验：

①器材：
②步骤：
③对实验结果有影响因素：混有空气
④对实验结果没影响因素： 倾斜
⑤实验结果：

4、
大
气
压
压强

a、
b、
c、区别：
（6）标准大气压= Pa= 760 m m水银柱= 10.3 m水柱
（7）测量工具：

（8）影响大气压的因素： 规律： 3000m 10m —100pa
（9）应用： ； 。
（10）大气压与沸点关系： ；应用：
5、流体压强与流速的关系 ：

复习过程
例1：小明同学利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值．实验步骤如下．
（1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，这样做的目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．
（2）如图所示，用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿时，记下弹簧测力计的示数为8.2N．
（3）用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度为＿＿＿＿＿cm，计算得到活塞的横截面积为＿＿＿＿＿cm2．
（4）计算得到大气压强的数值为＿＿＿＿＿Pa.
（5）小明了解到班内同学的实验误差普遍很大，有的偏大，有的偏小.请分析，该实验过程中导致误差的因素有（请写出两条）＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

课堂练习：
1、（镇江市二○○六年）青藏铁路已全线贯通，即将投入运营的高原列车有完善的供氧系统和完备的医疗应急系统，这样做是因为（ ）
A．高原空气稀薄，大气压强小 B．高原空气稀薄，大气压强大
C．高原空气稠密，大气压强小 D．高原空气稠密，大气压强大
2、(2006 南京 )同一压强计的金属盒先后放入甲、乙两种液体中，现象如图7所示。这两种液体的密度大小关系是
A．甲液体的密度一定小于乙液体的密度
B．甲液体的密度一定等于乙液体的密度
C．甲液体的密度一定大于乙液体的密度
D．无法判断
3、今年夏天，爸爸带着小亮第一次去海边游泳，当小亮由浅水处往水的深处走时，感到胸口越来越闷，他问爸爸有没有这种感觉，爸爸说也游，并问他这是什么原因，你能帮小亮回答这个问题吗？

【拓展训练】
1、在1个标准大气压下，把一端封闭的玻璃管装满水银后倒插在水银槽中，管顶部比槽内水银面高出300mm，如图所示，问：
(1)管的顶部受到水银对它的压强是多大?

(2)如果在管顶开个小孔，会发生什么现象?请解释产生该现象的原因.

（补充:关于托里拆利实验的思考题）
(1)、管内水银柱上方是真空还是有空气？
(2)、是什么东西支持着管内水银柱不落下来？
(3)、怎样根据水银柱的高度确定大气压强的数值的？
(4)、玻璃管倾斜后，水银柱面的高度是否变化？
(5)、若换粗一些的玻璃管，水银柱高度是否变化？
(6)、若把玻璃上提一点（管口不离开水银面），水银柱高度是否变化？
(7)、若玻璃管的封闭端破了一个小洞，水银柱高度是否变化？
(8)、若管内水银面上不是真空．在灌入水银时不小心混入了气泡，大气压是否仍等于水银柱产生的压强？
(9)、若管内装的是水，要看见类似水银柱的现象（即上方也是真空），玻璃管需多长？

1、在工厂里常用圆形低压吸盘搬运玻璃.如图所示，E为一圆形吸盘，其直径为0.2m，ABCD为一正方形平板玻璃，边长为1 m，重125.6 N，若吸盘能将该平板 玻璃水平吸住并悬空，则吸盘内的气压至少应比外界大气压小多少?

课后巩固训练：
1、下列关于大气压的说法正确的是 （ 　）
A．大气压的数值是不变的
B．在其他条件相同时，离海平面越高，大气压的值越小
C．做托里拆利实验时，换用粗细不同的玻璃管做实验，测量结果不同
D．大气压的数值与天气无关．
2、如图所示各种应用中，不是应用大气压强的是 （　 ）

A．利用低压吸盘搬运玻璃 B．离心式水泵
C．船闸 D．向钢笔胆中吸墨水
3、把装满水的玻璃杯，用纸片覆住杯口，把它倒置放入足够深的水中，然后移去纸片，将玻璃杯向上提，在杯口没有离开水面前，玻璃杯内( )
A.充满水 B.杯内水面比杯外水面高，但不满
C.杯内外水面相平 D.杯内水面比杯外水面低
图8
4、在做托里拆利实验时,如果把玻璃管倾斜一定角度,玻璃管内水银柱的长度将_______;水银柱的高度______.(填"变大"、"变小"或"不变")
5、沿着下垂的纸面从上方吹气，如图1所示，你观察到的现象是 。
6、2007年4月18日零时起，中国铁路采用“和谐号”动车组开始了第六次大提速．高速列车经过时，若人离铁道太近很可能被吸进铁道，应特别注意安全．从物理学的角度看，这是因为 。
7、如图3所示,是喷雾器的原理示意图,当空气从小孔迅速流出时,小孔附近空气的流速较大,压强________,容器里液面上方的空气压强__________,液体就沿着细管上升,从管口流出。
8、一次龙卷风发生时，屋外气压急剧降到90 KPa；当时门窗紧闭，可以认为室内气压是标准气压，粗略取作100 KPa，若室内屋顶的面积为100 m2，这时屋顶受到的内外压力差可达______N，足以被掀飞.

（三）、附加题训练
10、阅读下列材料，然后回答问题：
物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。当流体处于流动状态时，其内部各处的压强有什么规律呢？
小明同学将图甲所示的玻璃管装置接到水流稳定的自来水管上，当水在玻璃管中流动时，可看到两个竖直管中液面的高度并不相同。从图中可以看出在A、B两处管的粗细不同，因而A处流速小，B处流速大。可见流体的压强与流速之间有着一定的关系。
接着，小明又自制了一个飞机机翼模型（如图乙所示），将其固定在托盘测力计上，在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风来模拟飞机飞行时的气流，比较机翼上下方气流压强的大小，进一步验证了上面的关系。

（1）由图甲所示的实验，可以得出流体的压强与流速之间有什么关系？

（2）在图乙所示的实验中，电扇转动后，托盘测力计的示数发生了什么变化？

（3）下列四种情形中，哪几种情形能够运用上述的实验规律进行解释？
A．乒乓球运动沿拉出的弧圈球能急速旋转而下沉
B．将氢气球放手后，它会漂向空中
C．直升飞机能够停在空中一定高度处
D．船舶航行时应避免两艘靠近的船并排前进

11、高压锅的锅盖面积为450 cm2，当锅内蒸气压强为2个标准大气压，外界为1个标准大气压时，锅盖受到气体的压力差为多大?经商品质量检测部分检测，空心柱小孔的横截面积为10 mm2，此高压锅气体压强最大不能超过1.813×105 Pa，应该给此高压锅配备一个质量为多大的限压阀?(g=10 N/kg)

复习及作业

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家长或学生阅后签字

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