1、水对容器底和容器壁都产生压强
教师提问:装在瓶子中的水对瓶子底部会不会产生压强?
演示实验:把水倒入底部蒙有橡皮膜的矿泉水瓶中,橡皮膜向外凸起。
实验结论:证明了水对容器底产生压强。
教师提问:水为什么对容器底能够产生压强?
学生回答:这是因为水受重力作用。
学生观察实验:蒙有橡皮膜的容器装水后,橡皮膜向外凸起,证明水对容器壁产生了压强,同时对引起压强的原因产生思考。
教师提问:若向侧壁蒙有橡皮膜的矿泉水瓶中倒水,橡皮膜会发生什么变化呢?请大家观察。
演示实验:把水倒入侧壁蒙有橡皮膜的矿泉水瓶中,橡皮膜向外凸起,水对瓶子侧壁也产生了压强。
教师提问:水为什么能够对容器侧壁产生压强?教师引导:水是一种液体,液体不同于固体,它具有什么特性?
学生回答:这是因为 水具有流动性。
学生观察实验,思考水对侧壁 产生压强原因的思考。
教师解释液体产生压强的原因:由于液体受重力作用,且具有流动性,所以液体对阻碍它下落和散开的容器底和容器壁都会产生压强。不仅如此,容器内部各部分液体之间也相互挤压,也会产生压强。
2、 用实验的方法探究液体内部压强的特点
教师提问:液体内部压强大小与哪些因素有关呢?
学生猜想:深度、液体密度、质量、体积、高度等。
教师提问:你认为液体压强与深度有怎样的关系呢?有没有依据?
学生讨论,各组派代表说一说。
教师演示实验,用实验的方法证明学生的猜想。
由实验总结出液体内部压强的特点。
3、液体压强的计算
上面的实验结论说明了液体内部压强的定性规律,我们也可以通过理论推导,推导出计算液体压强的公式。
教师提问:液体产生压强是因为在容器内部的液体之间有相互挤压。若我们在一个密度为ρ的液体内部,从液面开始,假想取一个重为G 液柱,液柱处于静止状态。它受到哪些力的作用?
学生回答:重力 、两侧的压力、液体给液柱的支持力。
教师引导:两侧的压力是平衡力,重力与液体施加的支持力是平衡力,大小相等,F=G。
教师提问:若液柱所受到的重力未知,已知液柱的底面积为S,高度为h,密度为ρ,液体施加 给液柱底的压强是多少?( 利用压强的定义式推导)
液柱静止时,液柱受到向上的压力大小 等于此液柱所受重力大小,G=F,因此有
ρShg=PS。所以深度为h的液面产生的压强为:P=ρgh。这个公式也就是液体在深度为h处产生的压强的计算公式。
教师介绍公式、物理量、含义及单位
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