Bài 8. Áp suất chất lỏng - Bình thông nhau

* Bài học này sẽ giúp các em làm sáng tỏ điều đó.
Tại sao khi lặn sâu người thợ lặn phải mặc bộ giáp lặn chịu được áp suất lớn?
Khi lặn sâu người thợ lặn mặc trang phục như thế nào để đảm bảo an toàn?
Khi lặn sâu người thợ lặn phải mặc bộ giáp lặn chịu được áp suất lớn.
Tiết 9: ÁP SUẤT CHẤT LỎNG – BÌNH THÔNG NHAU
I. Sự tồn tại của áp suất trong lòng chất lỏng:
Ta đã biết, khi đặt vật rắn lên mặt bàn (hình bên), vật rắn sẽ tác dụng lên mặt bàn một áp suất theo phương của trọng lực. Còn khi đổ một chất lỏng vào trong bình thì chất lỏng có gây áp suất lên bình không? nếu có thì áp suất này có giống áp suất của chất rắn không?
Tiết 9: ÁP SUẤT CHẤT LỎNG – BÌNH THÔNG NHAU
I. Sự tồn tại của áp suất trong lòng chất lỏng:
1. Thí nghiệm 1
Một bình hình trụ có đáy C và các lỗ A, B ở thành bình được bịt bằng màng cao su mỏng.
Hãy quan sát hiện tượng xãy ra khi ta đổ nước vào bình.
Chất lỏng gây ra áp suất lên đáy bình và thành bình.
C2 Có phải chất lỏng chỉ tác dụng áp suất lên bình theo một phương như chất rắn hay không?
C1 Màng cao su bị biến dạng chứng tỏ điều gì?
Chất lỏng gây ra áp suất theo mọi phương.
2. Thí nghiệm 2
Tiết 9: ÁP SUẤT CHẤT LỎNG – BÌNH THÔNG NHAU
I. Sự tồn tại của áp suất trong lòng chất lỏng:
1. Thí nghiệm 1
Lấy một bình hình trụ thuỷ tinh có đĩa D tách rời làm đáy. Muốn D đậy kín đáy ống ta phải dùng tay kéo dây buộc đĩa lên.
2. Thí nghiệm 2
Tiết 9: ÁP SUẤT CHẤT LỎNG – BÌNH THÔNG NHAU
I. Sự tồn tại của áp suất trong lòng chất lỏng:
1. Thí nghiệm 1
C3 Khi nhấn bình vào trong nước rồi buông tay ra kéo sợi dây ra, đĩa D vẫn không rời khỏi đáy kể cả khi quay bình theo các hướng khác nhau. Thí nghiệm này chứng tỏ điều gì?
Chất lỏng gây ra áp suất theo mọi phương lên các vật ở trong lòng của nó.
3. Kết luận
C4 Dựa vào các thí nghiệm trên, hãy chọn từ thích hợp cho các ô trống trong kết luận sau đây:
Chất lỏng không chỉ gây ra áp suất lên(1) ....……… bình, mà lên cả (2)….....… bình và các vật ở (3)……………. chất lỏng.
thành
đáy
trong lòng
Tiết 9: ÁP SUẤT CHẤT LỎNG – BÌNH THÔNG NHAU
I. Sự tồn tại của áp suất trong lòng chất lỏng:
Chất lỏng gây ra áp suất theo mọi phương lên đáy bình, thành bình và các vật ở trong lòng nó.
II. Công thức tính áp suất chất lỏng:
Giả sử có một khối chất lỏng hìng trụ diện tích đáy là S, chiều cao là h. Hãy dựa vào công thức tính áp suất em mà đã học trong bài áp suất chất rắn để chứng minh công thức áp suất trong lòng chất lỏng. p=d.h.
Mà F = P = d.V = d.S.h
CHỨNG MINH
Tiết 9: ÁP SUẤT CHẤT LỎNG – BÌNH THÔNG NHAU
I. Sự tồn tại của áp suất trong lòng chất lỏng:
Chất lỏng gây ra áp suất theo mọi phương lên đáy bình, thành bình và các vật ở trong lòng nó.
II. Công thức tính áp suất chất lỏng:
p: áp suất ở đáy cột chất lỏng (Pa)
d: trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m3)
h: là chiều cao của cột chất lỏng (m)
Công thức này cũng áp dụng cho một điểm bất kỳ trong lòng chất lỏng, chiều cao của cột chất lỏng cũng là độ sâu của điểm đó so với mặt thoáng.
Suy ra: Trong một chất lỏng đứng yên, áp suất tại những điểm trên cùng một mặt phẳng nằm ngang (có cùng độ sâu h) có độ lớn như nhau
III. Bình thông nhau:
Tiết 9: ÁP SUẤT CHẤT LỎNG – BÌNH THÔNG NHAU
I. Sự tồn tại của áp suất trong lòng chất lỏng:
Chất lỏng gây ra áp suất theo mọi phương lên đáy bình, thành bình và các vật ở trong lòng nó.
II. Công thức tính áp suất chất lỏng:
p: áp suất ở đáy cột chất lỏng (Pa)
d: trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m3)
h: là chiều cao của cột chất lỏng (m)
C5 Đổ nước vào bình có 2 nhánh thông nhau (bình thông nhau). Hãy dựa vào công thức tính áp suất chất lỏng và đặc điểm của áp suất chất lỏng để so sánh áp suất PA , PB và dự đoán xem khi nước trong bình đã đứng yên thì các mực nước sẽ ở trạng thái nào trong 3 trang thái của hình 8.6.
pA> pB
pA< pB
pA= pB
Hình c
III. Bình thông nhau:
Tiết 9: ÁP SUẤT CHẤT LỎNG – BÌNH THÔNG NHAU
I. Sự tồn tại của áp suất trong lòng chất lỏng:
Chất lỏng gây ra áp suất theo mọi phương lên đáy bình, thành bình và các vật ở trong lòng nó.
II. Công thức tính áp suất chất lỏng:
p: áp suất ở đáy cột chất lỏng (Pa)
d: trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m3)
h: là chiều cao của cột chất lỏng (m)
Làm thí nghiệm kiểm tra, rồi tìm từ thích hợp cho chổ trống trong kết luận dưới đây:
Trong bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên, các mực chất lỏng ở các nhánh luôn ở ………….. độ cao
cùng một
III. Bình thông nhau:
Tiết 9: ÁP SUẤT CHẤT LỎNG – BÌNH THÔNG NHAU
I. Sự tồn tại của áp suất trong lòng chất lỏng:
Chất lỏng gây ra áp suất theo mọi phương lên đáy bình, thành bình và các vật ở trong lòng nó.
II. Công thức tính áp suất chất lỏng:
p: áp suất ở đáy cột chất lỏng (Pa)
d: trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m3)
h: là chiều cao của cột chất lỏng (m)
IV. Vận dụng:
C6 Trả lời câu hỏi ở đầu bài.
Khi lặn xuống biển, người thợ lặn phải mặc bộ áo lặn nặng nề, chịu được áp suất lên đến hàng nghìn N/m2 vì lặn sâu dưới lòng biển, áp suất do nước biển gây nên lên đến hàng nghìn N/m2. Người thợ lặn nếu không mặc áo lặn thì không thể chịu được áp suất này
III. Bình thông nhau:
Tiết 9: ÁP SUẤT CHẤT LỎNG – BÌNH THÔNG NHAU
I. Sự tồn tại của áp suất trong lòng chất lỏng:
Chất lỏng gây ra áp suất theo mọi phương lên đáy bình, thành bình và các vật ở trong lòng nó.
II. Công thức tính áp suất chất lỏng:
p: áp suất ở đáy cột chất lỏng (Pa)
d: trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m3)
h: là chiều cao của cột chất lỏng (m)
IV. Vận dụng:
C7 Một thùng cao 1,2m đựng đầy nước. Tính áp suất của nước lên đáy thùng và một điểm cách đáy thùng một đoạn 0,4m. (Cho dn=10000N/m3)
Áp suất nước ở đáy thùng là:
p1 = d.h1 = 10000.1,2 = 12000(N/m2).
Áp suất nước ở điểm cách đáy thùng 0,4m là:
p2 = d.h2 = 10000.(1,2 – 0,4) = 8000(N/m2).
GIẢI
III. Bình thông nhau:
Tiết 9: ÁP SUẤT CHẤT LỎNG – BÌNH THÔNG NHAU
I. Sự tồn tại của áp suất trong lòng chất lỏng:
Chất lỏng gây ra áp suất theo mọi phương lên đáy bình, thành bình và các vật ở trong lòng nó.
II. Công thức tính áp suất chất lỏng:
p: áp suất ở đáy cột chất lỏng (Pa)
d: trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m3)
h: là chiều cao của cột chất lỏng (m)
IV. Vận dụng:
C8: Trong 2 ấm vẽ ở hình 8.7 ấm nào đựng được nhiều nước hơn?
Ấm có vòi cao hơn thì đựng được nhiều nước hơn. Vì ấm và vòi là bình thông nhau nên mực nước trong ấm bằng độ cao của miệng vòi.
III. Bình thông nhau:
Tiết 9: ÁP SUẤT CHẤT LỎNG – BÌNH THÔNG NHAU
I. Sự tồn tại của áp suất trong lòng chất lỏng:
Chất lỏng gây ra áp suất theo mọi phương lên đáy bình, thành bình và các vật ở trong lòng nó.
II. Công thức tính áp suất chất lỏng:
p: áp suất ở đáy cột chất lỏng (Pa)
d: trọng lượng riêng của chất lỏng (N/m3)
h: là chiều cao của cột chất lỏng (m)
IV. Vận dụng:
C9 Hình 8.8 vẽ một bình kín có gắn thiết bị để biết mực chất lỏng chứa trong nó. Bình A được làm bằng vật liệu không trong suốt. Thiết bị B được làm bằng vật liệu trong suốt. Hãy giải thích hoạt động của thiết bị này.
Dựa vào nguyên tắc bình thông nhau, mực chất lỏng trong bình luôn bằng mực chất lỏng ta nhìn thấy. Thiết bị này gọi là ống đo mực chất lỏng.
Chất lỏng gây ra áp suất theo mọi phương lên đáy bình, thành bình và các vật ở trong lòng nó.
Theo nguyên lí Pa-xcan, chất lỏng chứa đầy một bình kín có khả năng truyền nguyên vẹn áp suất bên ngoài tác dụng lên nó. Đặc điểm này được sử dụng trong các máy dùng chất lỏng (Hình 8.9)
Các em học thuộc phần ghi nhớ .
Đọc phần có thể em chưa biết
Làm bài tập về áp suất chất lỏng trong SBT
Chuẩn bị bài 9 : ÁP SUẤT KHÍ QUYỂN