教材任務(wù)驅(qū)動(dòng)
任務(wù)一 探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)
【探究準(zhǔn)備】
1.液體壓強(qiáng)產(chǎn)生原因:液體受到 作用,且具有流動(dòng)性。
2.液體壓強(qiáng)測量:U形管壓強(qiáng)計(jì)
使用前檢驗(yàn)裝置氣密性:按壓橡皮膜,若U形管左右兩側(cè)液面高度差無變化,說明裝置 需重新調(diào)節(jié)。若液面高度差有變化說明裝置良好。
3.實(shí)驗(yàn)方法:
(1)轉(zhuǎn)換法:
根據(jù)U形管兩管液面 ,判斷液體壓強(qiáng)的大小。
(2)控制變量法:探究液體壓強(qiáng)與不同因素的關(guān)系時(shí),應(yīng)控制其他因素 ,只改變其中一個(gè)因素。
【探究過程】
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)】
1.探究液體壓強(qiáng)與液體深度的關(guān)系
如圖甲所示,選用 (選填“相同”或“不同”)液體,使金屬盒的朝向相同,改變 ,觀察并測出U形管中兩管液面的高度差,并把測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表格中。
2.探究液體壓強(qiáng)與方向的關(guān)系
如圖乙所示,控制液體的深度 (選填“相同”或“不同”),改變金屬盒的 ,觀察并測出U形管中兩管液面的高度差,并把測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表格中。
3.探究液體壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系
如圖丙所示,控制金屬盒在水和鹽水中的深度 ,觀察并測出U形管中兩管液面的高度差。并把測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表格中。
4.數(shù)據(jù)記錄
【分析與論證】
1.由a、b、c可得出:
同種液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)隨深度的增加而 。
2.由c、d、e可得出:
同種液體內(nèi)部,在同一深度液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)大小 。
3.由e、f可得出:
在不同液體的同一深度處,液體密度越大,液體壓強(qiáng) 。
【交流與評(píng)估】
(1)使用前,若U形管壓強(qiáng)計(jì)左右兩管液面的高度差不相平,應(yīng)如何進(jìn)行調(diào)節(jié)?
(2)探究液體壓強(qiáng)與容器的形狀的關(guān)系。
思路:用 不同的容器盛水,保持金屬盒在不同容器中的 不變,觀察U形管兩管中液面的高度差是否相同。
【溫馨提示】→操作注意事項(xiàng)
1.探究過程中,應(yīng)使探頭緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)或下沉。
2.為便于觀察現(xiàn)象,可在U形管中滴加幾滴紅色墨水。
任務(wù)二 了解液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式
1.計(jì)算公式:p= ,
ρ表示液體密度,
h表示液體深度。
2.各物理量的單位:
ρ→ ,h→ ,p→ 。
【釋疑點(diǎn)】 由液體壓強(qiáng)計(jì)算公式p=ρgh可知,液體壓強(qiáng)與液體的密度和液體的深度有關(guān),與容器的大小和形狀、液體的體積、容器底面積等因素?zé)o關(guān)。
典題疑難突破
考點(diǎn)一探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)
【典題1】某同學(xué)設(shè)計(jì)“探究液體壓強(qiáng)大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)器材:壓強(qiáng)計(jì)(U形管所裝液體是水)、刻度尺、燒杯、適量水和鹽水。
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】
(1)實(shí)驗(yàn)前,該同學(xué)檢查實(shí)驗(yàn)裝置是否漏氣,具體操作及判斷是否漏氣的做法和方法是:按壓探頭的橡皮膜,觀察 ,若發(fā)現(xiàn) ,則表明實(shí)驗(yàn)裝置不漏氣;
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
(2)調(diào)試安裝好壓強(qiáng)計(jì),進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)操作。分析比較圖乙、丙、丁三次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,可初步得出結(jié)論 ;
(3)分析比較實(shí)驗(yàn) 可知,同種液體的深度越大,液體內(nèi)部的壓強(qiáng)越大。
(4)通過比較丁、戊兩圖,圖 (選填“丁”或“戊”)金屬盒的橡皮膜受到的液體壓強(qiáng)較大,可見液體壓強(qiáng)與 有關(guān);
【實(shí)驗(yàn)延伸】
(5)為了檢驗(yàn)“液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與液體密度有關(guān)”這一結(jié)論,在圖己的裝置中,容器的左右兩側(cè)分別裝入深度相同的水和酒精,看到橡皮膜向左側(cè)凸起。由此你可以判斷 (選填“左”或“右”)側(cè)的液體是水。
【創(chuàng)新實(shí)踐】
(6)(生活實(shí)踐·動(dòng)手做一做)某實(shí)驗(yàn)小組在學(xué)習(xí)完液體壓強(qiáng)有關(guān)知識(shí)后,物理小組的同學(xué)們利用生活中的常見物品制作了如圖庚所示的簡易壓強(qiáng)計(jì)。將該壓強(qiáng)計(jì)浸入水中,橡皮膜將 (選填“上凹”或“下凸”),增加簡易壓強(qiáng)計(jì)在水中的深度,細(xì)玻璃管中液柱會(huì) (選填“上升”或“下降”)。
考點(diǎn)二液體壓強(qiáng)的計(jì)算
【典題2】 (2024·廣安中考)茶壺幾乎是每家必備的常用器具。學(xué)習(xí)壓強(qiáng)知識(shí)后,小淇想對(duì)家中的茶壺進(jìn)行相關(guān)研究。她測得茶壺的質(zhì)量為600 g,底面積為100 cm2,裝入適量水后將它放在水平桌面上,測得水的深度如圖所示,請(qǐng)你接著她的探究完成如下任務(wù)。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)求水對(duì)茶壺底的壓強(qiáng)。
(2)若水對(duì)茶壺底的壓力是茶壺對(duì)桌面壓力的0.6倍,則茶壺內(nèi)水的質(zhì)量為多少?(茶壺壁厚度不計(jì))
【技法點(diǎn)撥】 (1)計(jì)算液體對(duì)容器底的壓力和壓強(qiáng):先根據(jù)p=ρgh計(jì)算壓強(qiáng),再根據(jù)F=pS計(jì)算壓力。
(2)計(jì)算容器對(duì)桌面的壓力和壓強(qiáng):先根據(jù)
F=G容+G液計(jì)算壓力,再根據(jù)p=FS計(jì)算壓強(qiáng)。
【變式】 (2024·呂梁期中)如圖是我國自主研制的深海探測器——“蛟龍?zhí)枴?赴馬里亞納海溝挑戰(zhàn)了7 000 m深海探測。不考慮大氣壓、水的阻力、海水密度變化,海水密度取ρ海水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。
(1)若“蛟龍?zhí)枴鄙嫌幸幻娣e為50 cm2的觀察窗口,在7 000 m深度時(shí),觀察窗受到的海水壓力為多大?
(2)若“蛟龍?zhí)枴蹦艹惺艿淖畲髩簭?qiáng)是7.2×107 Pa,則它能下潛的最大深度是多少?
【規(guī)避雷區(qū)】
易錯(cuò)點(diǎn) 計(jì)算液體壓強(qiáng)時(shí)不能正確判斷液體的深度
【易錯(cuò)題】 (2024·福州期中)如圖所示,容器內(nèi)裝有水,A點(diǎn)受到的壓強(qiáng)是 Pa,水對(duì)容器底的壓強(qiáng)是 Pa。(g取10 N/kg)
【糾錯(cuò)】
液體深度h的理解
液體壓強(qiáng)公式p=ρgh中的h指的是液體內(nèi)部某點(diǎn)到自由液面的豎直距離,而不是到容器底的距離(如圖)。
備注:自由液面就是與外界大氣連通的液面。
序
號(hào)
液體
深度
/cm
橡皮膜
方向
U形管壓強(qiáng)計(jì)兩
管液面高度差/mm
a
水
3
向下
12
b
水
6
向下
24
c
水
9
向下
36
d
水
9
向側(cè)面
36
e
水
9
向上
36
f
鹽水
9
向上
38

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第二節(jié) 探究：液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)

版本： 滬科版（2024）

年級(jí)： 八年級(jí)全冊(cè)（2024）

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