【学案一】第2课时-液体压强的应用.doc

第2课时 液体压强的应用学习目标：1、进一步巩固液体压强的特点及计算，会灵活应用压强的相关公式进行综合分析计算。2、知道什么是连通器，能举例生活中的连通器和液压技术在生产、生活中的应用。3、经历实验探究和用“假想液片”模型推导过程得出连通器原理,4、能用连通器原理解释船闸的工作原理和一些简单的实际问题；自主学习：（自学，不怕起点低，就怕不坚持！）1、液体内部向 方向都有压强。液体内部的压强只与液体的 和 有关，强随液体深度的增加而 ；同种液体在同一深度，各个方向的压强都 。2、液体压强的计算公式是P= ，其中表示 ，h表示为液体某处的深处，它是液体某处到自由液面的 距离。3、二力平衡条件是 ， ， ， 。导学过程：（多思考，勤实验）例题分析：如图所示的水平地面上放有一个边长为30cm的正方体箱子，箱子重50 N，其顶部有一根长20 cm、横截面积为4 cm2竖直的管子与箱子相通，管子重10 N，管子和箱子都灌满水，求：(1)箱内顶部受到水的压强和压力； (2)箱内底部受到水的压强和压力；(3)水的重力；(4)箱子对水平面的压力和压强 （g=10N/Kg）闯关点拨 在运用公式时要知道：公式pF/S是压强的定义式，同时适用于计算固体、液体、气体的压强而公式p g h只适用于计算静止液体产生的压强大小所以在解答问题前应先分清楚是固体压强还是液体压强，是先求压力还是先求压强在求解液体对容器的压强和压力问题时，先求 (用公式 )，再求 (用公式 )；求解容器对支持面的压力和压强时，先求 (用公式 )，再求 (用公式 )解：(1) 箱子顶部受到水的压强为：p1= = = （h1为从水的自由面(即管顶)到箱内顶部的竖直距离，也就是管子的长度）箱顶的面积为：S= = 箱顶的受力面积为：S 1= = = 箱顶受到水的压力为：F 1= = = （这里S1是箱内顶部整个面积减管子的面积）(2) 箱底所处的深度为：h2= = 箱子底部受到水的压强：p2= = （h2是指管子顶部到箱底的竖直距离）箱子的底面积为：S2= = 箱子底部受到水的压力：F2= = = (3) 箱子中水的体积为：V= = = 水的重力：G水 （V是箱内盛水的总体积，即管内水的体积和箱内水的体积之和.） （比较(2)、(3)结果可以看出，水对箱底的压力并不等于水的总重力）(4) 箱子对水平面的压力为： F3 = 箱子对水平面的压强为：p3 = = 【比较(2)、(4)结果可以看出，水对箱内底部的压强和箱对水平面的压强无关】二、连通器：1、阅读课本P152观察图8-22回答：连通器是上端 、下部相 的容器。练一练：下图所示的四个容器中是连通器的是（ ）说明：连通器上端开口是指容器口与 连通；连通器可以由两个容器组成，也可以由 容器组成。2、实验探究：连通器中液体的特点（连通器的原理）实验过程：1、把两支注射针筒用胶管连接组成连通器，向管中注入水，调节两边针筒等高，观察水面不流动时两管内水面高度的情况；2、保持一个筒静止，让另一个筒升高、下降或倾斜，观察水面不流动时两管内水面高度的情况；现象：以上各种情况，当两筒中的水不流动时水面高度 。(相等或不相等)实验结论：连通器中只装 液体 时，各容器中的液面 。3、连通器液面相平的原理由液体压强特点可知，液体压强只与 和 有关，如图所示，假想连通器下端中间有一“小液片”AB，液体不流动时，液片AB受到水对它向左的压力（F左）和水对它向右的压力（F右）的作用，而处于 状态。所以F左 F右，假设小液片AB的面积为S，由P=F/S可得P左S左=P右S右，由于S左=S右所以P左 P右，由液体压强公式P=g h 得左g h左=右g h右，当左=右时，则有h左 h右结论：连通器原理：连通器内的同一种液体不流动时，各容器中的液面 。二、连通器的应用：1、说出课本图8-24、8-25生活中连通器的道理：例如茶壶的 和 构成连通器，根据 可知，如果壶嘴太 ，则倒不出水；如果壶嘴太 ，则装不满水。2、阅读课本P153观察图8-27讨论交流:船闸是怎样工作的下游的船怎样驶到上游；第一步：阀门A打开，下游闸门、上游闸门、阀门B都 ， 和 构成连通器，根据 ，水从 流向 ，最后闸室水面和下游水面 。此时打开下游闸门，船驶入闸室。第二步：阀门B打开，下游闸门、上游闸门、阀门A都 ， 闸室和 构成连通器，根据 ，水从 流向 ，最后闸室水面和上游水面 。此时打开上游闸门，船驶入上游。练一练：连通器在日常生活、生产中有着广泛的应用。下列事例中不是利用连通器原理的是( ) A 茶壶 B洗手间下水道 C牲畜自动饮水器 D拦河坝三、液压技术：通过观察课本图8-28及相关内容发现在小活塞上作用一个较小的力，就能在大活塞上产生一个 力。帕斯卡通过实验发现：加在 液体上的压强，能够大小 地被液体向各个方向传递，这个规律被称为 。人们根据这个原理发明了 。分析：图 8-30的液压千斤顶原理图 相当于实验中的小针筒， 相当于实验中大针筒部分，液压千斤顶利用 制动的。达标测评：1、对于连通器原理下列说法正确的是（ ）A、在连通器里，不管有几种液体，只要液体不流动，连通器各容器中的液面一定保持相平。B、在连通器里如果只有一种液体，各容器中的液面在任何情况下总保持相平。C、连通器里如果只有一种液体，在液体不流动的情况下，各容器中的液面总保持相平。 D、以上说法都不正确。2、连通器在日常生活、生产中有着广泛的应用。图913 所示的事例中利用连通器原理的是( )A B C D3、甲、乙两个水池深度不同，两池之间 有一倾斜的涵洞将其连通，两池水平，如图所示。以下各说 法中正确的是( )A 涵洞P端比Q端高，涵洞中的水由P端流向Q端 B涵洞Q端液体压强大于P端液体压强，涵洞中的水不流动C涵洞Q端液体压强等于P端液体压强，涵洞中的水不流动D涵洞Q端液体压强大于P端液体压强，涵洞中的水从Q端流向P端4、在一个重2 N，底面积为0.01 m的容器里装8N的水，容器中水的深度为0.05 m。，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。课堂小结：通过这节的学习我知道了：压强计算题：第一部分：基础题1、 如图所示，水平桌面的正中央放着一个圆形鱼缸，重为30 N，其底面积为1 200 cm2 。鱼缸内装有0.2 m深的水，水的质量是27 kg。(g=10N/kg)请计算：(1)鱼缸内所装水的重力；(2)鱼缸底部受到的水的压强；(3)鱼缸对桌面产生的压强。2、小明放学回家，看见水平茶几的中央放着一个盛有水的平底玻璃杯，于是他利用家中的皮尺测得水深12 cm，粗略测出玻璃杯的底面积为210-3 m2；又估测出水和杯子的总质量约为0.4 kg；并提出了下列问题。请你同他一起解答这些问题。（g取10 N/kg，水=1.0103 kg/m3）（1）水和杯子的总重力；（2）水对杯底的压强；（3）杯子对水平茶几的压强。3、在一个重2N，底面积为0.01 m的容器里装8 N的水，容器中水的深度为0.05 m。，把它放在水平桌面上，如图所示（g= 10 N/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。第二部分：提升题4、 质量为2 kg、底面积为0.01 m2的容器放在水平地面上，容器内盛有质量为8kg的酒精(酒精的密度为0.8103 kg/m3)。求：（1）酒精的体积V酒精；（2）液面下0.1 m处酒精产生的压强P酒精；（3）容器对地面的压强P。5、如图所示，置于水平桌面上的容器装有某种液体。液体的体积为2.0103 m3，液体的深为0.5 m，若容器重为20 N、底面积为2.0103 m2，容器底受到液体的压强为5.0103 pa。求：(1)液体的密度。(2)距容器底高为0.2m处A点的液体压强。(3)这个装着液体的容器对桌面的压强。 (g取10Nkg)（4）液体对容器底的压力6、小明的妈妈买了一箱牛奶，放在地板上箱与地板的接触面积为0.025 m2，箱和牛奶总质量是5 kg，箱中牛奶每一小袋上都标有“净含量221 mL 227 g”字样 (g= 10N/kg) 试求：（1）这种牛奶的密度是多少g/cm3 （2）这箱牛奶对地板的压强是多少？第三部分：培优题7、如图所示，装满水的密闭容器置于水平桌面上，其上下底面积之比为4：1，此时水对容器底部的压力为F，压强为P。当把容器倒置后放到水平桌面上，水对容器底部的压力和压强分别为（ ）AF，P B4F，P C1/4F，P DF，4P8、奥运场馆是指专为奥运会和残奥会提供比赛、训练和赛会组织接待等服务场所、设施。国家体育中心俗称“鸟巢”（如图14），是2008年奥运会的主场馆，也是开幕式和闭幕式的体育场馆（如图所示）。（g=10 N/kg）（1）在“鸟巢”中使用了400 t的钢材，如果将这些钢材制成一个钢板，钢板厚度是100 mm，则这块钢板的面积为多少m2？这个钢板对地面产生的压强是多少？（设=8.0103 kg/m3）（2）“鸟巢”中使用的Q460型钢材是我国自主研制的，它承受的压强可达4.6106 Pa，相当于多少米高的水柱产生的压强？6