Vật lí 10. Bài 34. Khối lượng riêng. Áp suất chất lỏng-NTTrang

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: nguyễn thị trang
Ngày gửi: 20h:48' 11-04-2024
Dung lượng: 16.2 MB
Số lượt tải: 525
Nguồn:
Người gửi: nguyễn thị trang
Ngày gửi: 20h:48' 11-04-2024
Dung lượng: 16.2 MB
Số lượt tải: 525
Số lượt thích:
0 người
CHÀO MỪNG CÁC EM
ĐẾN VỚI BÀI HỌC
HÔM NAY!
KHỞI ĐỘNG
Khối lượng riêng của một
chất lỏng và áp suất của
chất lỏng có mối quan hệ
như thế nào?
Bài 34
KHỐI LƯỢNG RIÊNG.
ÁP SUẤT CHẤT LỎNG
NỘI DUNG BÀI HỌC
1
Khối lượng riêng
3
2
Áp suất của
Áp lực và áp suất
chất lỏng
1. Khối lượng riêng
• Khối lượng riêng của một chất là khối lượng của một đơn vị
thể tích chất đó.
• Công thức:
Trong đó:
: là khối lượng riêng (kg/
m: khối luọng (kg)
V: Thể tích (
1. Tại sao khối lượng riêng của một
chất lại phụ thuộc vào nhiệt độ ?
2. Một hợp kim đồng và bạc có khối
Bảng 34.2. Khối lượng riêng của
lượng riêng là 10,3g/. Tính khối lượng
nước ở các nhiệt độ khác nhau
của bạc và đồng có trong 100g hợp
kim. Biết khối lượng riêng của đồng là
8,9 g/, của bạc là 10,4 g/.
Nhiệt độ
(kg/m3)
200C
999
400C
992
600C
983
800C
972
Trả lời
Câu 1.
+ Khối lượng riêng được tính bằng thương số giữa khối lượng và
thể tích.
+ Khối lượng luôn không thay đổi.
+ Thể tích tăng (giảm) khi nhiệt độ tăng (giảm).
Do đó, khối lượng riêng của một chất phụ thuộc vào nhiệt độ.
Trả lời
2. Thể tích của hợp kim là:
Gọi khối lượng và thể tích của đồng lần lượt là m1, V1, của bạc là m2, V2
Ta có:
V1 + V2 = V (1)
Mặt khác, ta có khối lượng của hợp kim là 100g
(2)
Từ (1) và (2)
Bảng 34.1. Khối lượng riêng của mốt số chất ở điều kiện
bình thường về nhiệt độ và áp suất
Chất rắn
(kg/m3) Chất lỏng
(kg/m3)
Chất khí
(kg/m3)
Chì
11 300
Thủy ngân
13 500
Carbonic
1,98
Đồng
8 900
Nước
999
Oxygen
1,43
Thép
7 800
Xăng
700
hydrogen
0,09
2. Áp lực và áp suất
2.1. Áp lực
a. Khái niệm áp lực
Lực mà cuốn sách tác dụng lên mặt
bàn, theo phương vuông góc với mặt
bàn được gọi là áp lực.
b. Áp lực phụ thuộc vào những yếu tố nào?
Hãy dựa vào hình 34.2 hãy cho biết độ lớn
của áp lực phụ thuộc vào những yếu tố nào
và phụ thuộc như thế nào
Trả lời
Độ lớn của áp lực phụ thuộc vào khối lượng của vật và diện tích bề mặt
tiếp xúc.
- Từ (1) và (3) ta thấy đối với vật có cùng khối lượng, diện tích bề mặt
tiếp xúc càng lớn thì áp lực càng nhỏ và ngược lại.
- Từ (1) và (2) ta thấy đối với vật có cùng diện tích
bề mặt tiếp xúc, khối lượng càng lớn thì áp lực
càng lớn và ngược lại.
2.2. Áp suất
Áp suất:
+ Là đại lượng đặc trưng cho tác dụng của áp lực.
+ Có độ lớn bằng áp lực chia cho diện tích bị ép.
p=
(34.2)
+ Đơn vị: N/, có tên gọi là paxcan
1Pa =1N/
1. Tại sao xe tặng năng hơn ô tô nhiều lần
lại có thể chạy trên đất bùn (hình 34.5a )
còn ô tô thì bị lún bánh và sa lầy trên
chính quãng đường này (hình 34.5b)
Thảo luận
Trả lời
1. Diện tích tiếp xúc giữa bánh xích
với mặt đất rộng hơn rất nhiều so
với diện tích tiếp đất của bánh ô tô
Áp lực của bánh xích lên mặt đất
không lớn, thấp hơn áp lực lên mặt
đất của xe ô tô thông thường
Xe tăng chạy bình thường trên
đất bùn còn ô tô thì bị lún bánh.
THẢO LUẬN
2. Trong hai chiếc xẻng được vẽ ở hình 34.6,
xẻng nào dùng để xén đất tốt hơn, xẻng nào
dùng để xúc đất tốt hơn? Tại sao?
Trả lời
Diện tích tiếp xúc của xẻng A lớn hơn diện tích tiếp xúc của xẻng B nên
áp suất của xẻng A nhỏ hơn áp suất của xẻng B, vì vậy xẻng A nên
dùng để xén đất còn xẻng B dùng để xúc đất.
3. Một người nặng 50kg đứng trên mặt đất nằm ngang. Biết diện tích tiếp
xúc của bạn chân với đất là 0,015 . Tính áp suất người đó tác dụng lên
mặt đất khi:
a. Đứng cả hai chân
b. Đứng một chân
Trả lời
a) Áp suất người đó tác dụng lên mặt đất khi đứng cả hai chân là:
b) Áp suất người đó tác dụng lên mặt đất khi đứng một chân là:
Bảng 34.3. Độ lớn của một số áp suất
Áp suất tại một số vị trí
(Pa)
Áp suất ở tâm Trái Đất
4.1011
Áp suất của nước ở đáy biển sâu nhất
1,1.108
Áp suất của không khí trong lớp ô tô
4.10
Áp suất khí quyển ở độ cao của mặt nước biển
1.105
5
3. Áp suất của chất lỏng
3.1. Sự tồn tại áp suất của chất lỏng
Hoạt động nhóm: Hãy dựa vào thí
nghiệm với một bình cầu có các lỗ nhỏ
ở thành bình trong các hình 34.7a và b
để nói về sự tồn tại của áp suất chất
lỏng và đặc điểm của áp suất này so
với áp suất của vật rắn.
Trả lời
- Khi bình cầu đặt trên cạn, nước trong bình sẽ
theo các lỗ nhỏ thoát ra ngoài. Khi nhúng bình
vào nước thì nước không còn thoát ra ngoài
theo các lỗ đó nữa.
Áp suất của nước tác dụng vào thành của
bình cầu, đẩy và giữ cho nước ở trong bình.
- Áp suất chất lỏng tác dụng lên vật theo nhiều
phương, còn áp suất chất rắn chỉ tác dụng lên
vật theo một phương (phương vuông góc với
bề mặt tiếp xúc).
3.2. Công thức tính áp suất chất lỏng
Em hãy trả lời câu hỏi mục III.2 SGK trang 133
Một khối chất lỏng đứng yên có khối lượng riêng ρ, hình trụ diện tích
đấy S, chiều cao h (hình 34.8). Hãy dùng công thức tính á suất ở trên để
chứng minh rằng áp suất của khối chất lỏng trên tác dụng lên đáy bình
có độ lớn là ρ.g.h. Trong đó:
ρ là khối lượng riêng của chất lỏng
g là gia tốc trọng trường
h là chiều cao của cột chất lỏng, cũng là
độ sâu của chất lỏng so với mặt thoáng
Trả lời
Ta có:
p=
(đpcm)
Một khối hình lập phương có cạnh 0,30 m, khối lập
phương chìm trong nước. Biết khối lượng riêng của
nước là 1000 kg/m3. Tính áp suất của nước tác dụng
lên mặt dưới của khối lập phương và xác định phương,
chiều, cường độ của lực gây ra bởi áp suất này.
Trả lời
+ Áp suất của nước tác dụng lên mặt dưới của khối lập phương là:
p = 1000.9,8.0,2 = 1960 N/m2.
+ Lực gây ra bởi áp suất này có:
Độ lớn:
F = p.S = 1960.=176,4 N.
Phương thẳng đứng.
Chiều từ trên xuống dưới.
3.3. Phương trình cơ bản của chất lưu đứng yên
Cho 2 điểm M và N có độ sau h1 và h2
so với mặt thoáng của chất lưu đứng
yên (Hình 34.10)
3.3. Phương trình cơ bản của chất lưu đứng yên
Hãy dùng các dụng cụ sau đây:
- Một lực kế.
- Một quả nặng hình trụ có móc treo.
- Một bình chia độ đựng nước.
Thiết kế phương án thí nghiệm minh họa
cho phương trình cơ bản của chất lưu
đứng yên.
Trả lời
Phương án thí nghiệm:
- Giá treo có thể điều chỉnh được độ cao.
- Gắn lực kế thẳng đứng trên một móc treo nằm ngang.
- Treo quả nặng vào đầu dưới của lực kế sau đặt hệ lực kế và vật và
bình chia độ được bố trí như hình vẽ.
Trả lời
- Đổ nước vào bình chia độ sao cho quả nặng chìm hoàn toàn trong
nước ở một độ sâu h nào đó. Ghi số chỉ của lực kế và độ sâu h (so với
mặt thoáng chất lỏng).
- Nâng cao giá treo lên một khoảng tiếp tục đọc số chỉ của lực kế và đo
độ sâu h'.
- Sử dụng phương trình cơ bản của
chất lưu đứng yên để nghiệm lại.
LUYỆN TẬP
1. Tính độ chênh lệch áp suất của nước giữa 2 điểm
thuộc 2 mặt phẳng nằm ngang cách nhau 20cm.
Trả lời
2
∆ 𝑝= 𝜌 .𝑔 . ∆ h=1000.9,8 .0,2=1960 𝑁 / 𝑚
LUYỆN TẬP
2. Hãy dùng phương trình cơ bản của chất lưu đứng yên để chứng
minh rằng áp suất của các điểm nằm trên cùng mặt phẳng nằm ngang
trong chất lỏng thì bằng nhau.
Trả lời
- Phương trình cơ bản của chất lưu đứng yên:
- Các điểm nằm trên cùng một mặt phẳng nằm ngang trong chất lỏng
thì đều có cùng một độ cao
Áp suất ở các điểm nằm trên cùng mặt phẳng nằm ngang trong chất
lỏng thì bằng nhau.
LUYỆN TẬP
3. Hãy dùng phương trình cơ bản của chất lưu đứng yên để chứng
minh định luật Archimedes đã học ở lớp 8 cho trường hợp vật hình
hộp chữ nhật có chiều cao h, làm bằng vật liệu có khối lượng riêng ρ
Trả lời
Phương trình cơ bản của chất lưu đứng yên:
⇔ =
⇔
VẬN DỤNG
Câu 1: Phát biểu nào sau đây về khối lượng riêng là đúng?
A. Khối lượng riêng của một chất là khối lượng của một đơn vị thể tích
chất đó.
B. Nói khối lượng riêng của sắt là 7800 kg/m3 có nghĩa là 1 cm3 sắt có
khối lượng 7800 kg.
C. Công thức tính khối lượng riêng là ρ = m.V.
D. Khối lượng riêng bằng trọng lượng riêng.
VẬN DỤNG
Câu 2: Muốn đo khối lượng riêng của quả cầu bằng sắt người ta
dùng những dụng cụ gì?
A. Chỉ cần dùng một cái cân.
B. Chỉ cần dùng một lực kế.
C. Cần dùng một cái cân và bình chia độ.
D. Chỉ cần dùng một bình chia độ.
VẬN DỤNG
Câu 3: Công thức nào sau đây là công thức tính áp suất?
A.
C.
B.
D.
Câu 4: Đơn vị nào không phải đơn vị đo của áp suất là:
A. Pa (Pascan).
B. kg/m3.
C. mmHg (milimét thủy ngân).
D. atm (atmôtphe).
VẬN DỤNG
Câu 5: Áp suất chất lỏng tại một điểm bất kì trong lòng chất
lỏng phụ thuộc vào
A. khối lượng chất lỏng.
B. trọng lượng của chất lỏng.
C. thể tích của chất lỏng.
D. độ sâu của điểm đang xét (so với mặt thoáng chất lỏng).
HƯỚNG DẪN
VỀ NHÀ
01
Ghi nhớ kiến thức
02
Hoàn thành các
trong bài.
bài tập trong SBT
HẸN GẶP LẠI CÁC EM
TRONG TIẾT HỌC SAU!
ĐẾN VỚI BÀI HỌC
HÔM NAY!
KHỞI ĐỘNG
Khối lượng riêng của một
chất lỏng và áp suất của
chất lỏng có mối quan hệ
như thế nào?
Bài 34
KHỐI LƯỢNG RIÊNG.
ÁP SUẤT CHẤT LỎNG
NỘI DUNG BÀI HỌC
1
Khối lượng riêng
3
2
Áp suất của
Áp lực và áp suất
chất lỏng
1. Khối lượng riêng
• Khối lượng riêng của một chất là khối lượng của một đơn vị
thể tích chất đó.
• Công thức:
Trong đó:
: là khối lượng riêng (kg/
m: khối luọng (kg)
V: Thể tích (
1. Tại sao khối lượng riêng của một
chất lại phụ thuộc vào nhiệt độ ?
2. Một hợp kim đồng và bạc có khối
Bảng 34.2. Khối lượng riêng của
lượng riêng là 10,3g/. Tính khối lượng
nước ở các nhiệt độ khác nhau
của bạc và đồng có trong 100g hợp
kim. Biết khối lượng riêng của đồng là
8,9 g/, của bạc là 10,4 g/.
Nhiệt độ
(kg/m3)
200C
999
400C
992
600C
983
800C
972
Trả lời
Câu 1.
+ Khối lượng riêng được tính bằng thương số giữa khối lượng và
thể tích.
+ Khối lượng luôn không thay đổi.
+ Thể tích tăng (giảm) khi nhiệt độ tăng (giảm).
Do đó, khối lượng riêng của một chất phụ thuộc vào nhiệt độ.
Trả lời
2. Thể tích của hợp kim là:
Gọi khối lượng và thể tích của đồng lần lượt là m1, V1, của bạc là m2, V2
Ta có:
V1 + V2 = V (1)
Mặt khác, ta có khối lượng của hợp kim là 100g
(2)
Từ (1) và (2)
Bảng 34.1. Khối lượng riêng của mốt số chất ở điều kiện
bình thường về nhiệt độ và áp suất
Chất rắn
(kg/m3) Chất lỏng
(kg/m3)
Chất khí
(kg/m3)
Chì
11 300
Thủy ngân
13 500
Carbonic
1,98
Đồng
8 900
Nước
999
Oxygen
1,43
Thép
7 800
Xăng
700
hydrogen
0,09
2. Áp lực và áp suất
2.1. Áp lực
a. Khái niệm áp lực
Lực mà cuốn sách tác dụng lên mặt
bàn, theo phương vuông góc với mặt
bàn được gọi là áp lực.
b. Áp lực phụ thuộc vào những yếu tố nào?
Hãy dựa vào hình 34.2 hãy cho biết độ lớn
của áp lực phụ thuộc vào những yếu tố nào
và phụ thuộc như thế nào
Trả lời
Độ lớn của áp lực phụ thuộc vào khối lượng của vật và diện tích bề mặt
tiếp xúc.
- Từ (1) và (3) ta thấy đối với vật có cùng khối lượng, diện tích bề mặt
tiếp xúc càng lớn thì áp lực càng nhỏ và ngược lại.
- Từ (1) và (2) ta thấy đối với vật có cùng diện tích
bề mặt tiếp xúc, khối lượng càng lớn thì áp lực
càng lớn và ngược lại.
2.2. Áp suất
Áp suất:
+ Là đại lượng đặc trưng cho tác dụng của áp lực.
+ Có độ lớn bằng áp lực chia cho diện tích bị ép.
p=
(34.2)
+ Đơn vị: N/, có tên gọi là paxcan
1Pa =1N/
1. Tại sao xe tặng năng hơn ô tô nhiều lần
lại có thể chạy trên đất bùn (hình 34.5a )
còn ô tô thì bị lún bánh và sa lầy trên
chính quãng đường này (hình 34.5b)
Thảo luận
Trả lời
1. Diện tích tiếp xúc giữa bánh xích
với mặt đất rộng hơn rất nhiều so
với diện tích tiếp đất của bánh ô tô
Áp lực của bánh xích lên mặt đất
không lớn, thấp hơn áp lực lên mặt
đất của xe ô tô thông thường
Xe tăng chạy bình thường trên
đất bùn còn ô tô thì bị lún bánh.
THẢO LUẬN
2. Trong hai chiếc xẻng được vẽ ở hình 34.6,
xẻng nào dùng để xén đất tốt hơn, xẻng nào
dùng để xúc đất tốt hơn? Tại sao?
Trả lời
Diện tích tiếp xúc của xẻng A lớn hơn diện tích tiếp xúc của xẻng B nên
áp suất của xẻng A nhỏ hơn áp suất của xẻng B, vì vậy xẻng A nên
dùng để xén đất còn xẻng B dùng để xúc đất.
3. Một người nặng 50kg đứng trên mặt đất nằm ngang. Biết diện tích tiếp
xúc của bạn chân với đất là 0,015 . Tính áp suất người đó tác dụng lên
mặt đất khi:
a. Đứng cả hai chân
b. Đứng một chân
Trả lời
a) Áp suất người đó tác dụng lên mặt đất khi đứng cả hai chân là:
b) Áp suất người đó tác dụng lên mặt đất khi đứng một chân là:
Bảng 34.3. Độ lớn của một số áp suất
Áp suất tại một số vị trí
(Pa)
Áp suất ở tâm Trái Đất
4.1011
Áp suất của nước ở đáy biển sâu nhất
1,1.108
Áp suất của không khí trong lớp ô tô
4.10
Áp suất khí quyển ở độ cao của mặt nước biển
1.105
5
3. Áp suất của chất lỏng
3.1. Sự tồn tại áp suất của chất lỏng
Hoạt động nhóm: Hãy dựa vào thí
nghiệm với một bình cầu có các lỗ nhỏ
ở thành bình trong các hình 34.7a và b
để nói về sự tồn tại của áp suất chất
lỏng và đặc điểm của áp suất này so
với áp suất của vật rắn.
Trả lời
- Khi bình cầu đặt trên cạn, nước trong bình sẽ
theo các lỗ nhỏ thoát ra ngoài. Khi nhúng bình
vào nước thì nước không còn thoát ra ngoài
theo các lỗ đó nữa.
Áp suất của nước tác dụng vào thành của
bình cầu, đẩy và giữ cho nước ở trong bình.
- Áp suất chất lỏng tác dụng lên vật theo nhiều
phương, còn áp suất chất rắn chỉ tác dụng lên
vật theo một phương (phương vuông góc với
bề mặt tiếp xúc).
3.2. Công thức tính áp suất chất lỏng
Em hãy trả lời câu hỏi mục III.2 SGK trang 133
Một khối chất lỏng đứng yên có khối lượng riêng ρ, hình trụ diện tích
đấy S, chiều cao h (hình 34.8). Hãy dùng công thức tính á suất ở trên để
chứng minh rằng áp suất của khối chất lỏng trên tác dụng lên đáy bình
có độ lớn là ρ.g.h. Trong đó:
ρ là khối lượng riêng của chất lỏng
g là gia tốc trọng trường
h là chiều cao của cột chất lỏng, cũng là
độ sâu của chất lỏng so với mặt thoáng
Trả lời
Ta có:
p=
(đpcm)
Một khối hình lập phương có cạnh 0,30 m, khối lập
phương chìm trong nước. Biết khối lượng riêng của
nước là 1000 kg/m3. Tính áp suất của nước tác dụng
lên mặt dưới của khối lập phương và xác định phương,
chiều, cường độ của lực gây ra bởi áp suất này.
Trả lời
+ Áp suất của nước tác dụng lên mặt dưới của khối lập phương là:
p = 1000.9,8.0,2 = 1960 N/m2.
+ Lực gây ra bởi áp suất này có:
Độ lớn:
F = p.S = 1960.=176,4 N.
Phương thẳng đứng.
Chiều từ trên xuống dưới.
3.3. Phương trình cơ bản của chất lưu đứng yên
Cho 2 điểm M và N có độ sau h1 và h2
so với mặt thoáng của chất lưu đứng
yên (Hình 34.10)
3.3. Phương trình cơ bản của chất lưu đứng yên
Hãy dùng các dụng cụ sau đây:
- Một lực kế.
- Một quả nặng hình trụ có móc treo.
- Một bình chia độ đựng nước.
Thiết kế phương án thí nghiệm minh họa
cho phương trình cơ bản của chất lưu
đứng yên.
Trả lời
Phương án thí nghiệm:
- Giá treo có thể điều chỉnh được độ cao.
- Gắn lực kế thẳng đứng trên một móc treo nằm ngang.
- Treo quả nặng vào đầu dưới của lực kế sau đặt hệ lực kế và vật và
bình chia độ được bố trí như hình vẽ.
Trả lời
- Đổ nước vào bình chia độ sao cho quả nặng chìm hoàn toàn trong
nước ở một độ sâu h nào đó. Ghi số chỉ của lực kế và độ sâu h (so với
mặt thoáng chất lỏng).
- Nâng cao giá treo lên một khoảng tiếp tục đọc số chỉ của lực kế và đo
độ sâu h'.
- Sử dụng phương trình cơ bản của
chất lưu đứng yên để nghiệm lại.
LUYỆN TẬP
1. Tính độ chênh lệch áp suất của nước giữa 2 điểm
thuộc 2 mặt phẳng nằm ngang cách nhau 20cm.
Trả lời
2
∆ 𝑝= 𝜌 .𝑔 . ∆ h=1000.9,8 .0,2=1960 𝑁 / 𝑚
LUYỆN TẬP
2. Hãy dùng phương trình cơ bản của chất lưu đứng yên để chứng
minh rằng áp suất của các điểm nằm trên cùng mặt phẳng nằm ngang
trong chất lỏng thì bằng nhau.
Trả lời
- Phương trình cơ bản của chất lưu đứng yên:
- Các điểm nằm trên cùng một mặt phẳng nằm ngang trong chất lỏng
thì đều có cùng một độ cao
Áp suất ở các điểm nằm trên cùng mặt phẳng nằm ngang trong chất
lỏng thì bằng nhau.
LUYỆN TẬP
3. Hãy dùng phương trình cơ bản của chất lưu đứng yên để chứng
minh định luật Archimedes đã học ở lớp 8 cho trường hợp vật hình
hộp chữ nhật có chiều cao h, làm bằng vật liệu có khối lượng riêng ρ
Trả lời
Phương trình cơ bản của chất lưu đứng yên:
⇔ =
⇔
VẬN DỤNG
Câu 1: Phát biểu nào sau đây về khối lượng riêng là đúng?
A. Khối lượng riêng của một chất là khối lượng của một đơn vị thể tích
chất đó.
B. Nói khối lượng riêng của sắt là 7800 kg/m3 có nghĩa là 1 cm3 sắt có
khối lượng 7800 kg.
C. Công thức tính khối lượng riêng là ρ = m.V.
D. Khối lượng riêng bằng trọng lượng riêng.
VẬN DỤNG
Câu 2: Muốn đo khối lượng riêng của quả cầu bằng sắt người ta
dùng những dụng cụ gì?
A. Chỉ cần dùng một cái cân.
B. Chỉ cần dùng một lực kế.
C. Cần dùng một cái cân và bình chia độ.
D. Chỉ cần dùng một bình chia độ.
VẬN DỤNG
Câu 3: Công thức nào sau đây là công thức tính áp suất?
A.
C.
B.
D.
Câu 4: Đơn vị nào không phải đơn vị đo của áp suất là:
A. Pa (Pascan).
B. kg/m3.
C. mmHg (milimét thủy ngân).
D. atm (atmôtphe).
VẬN DỤNG
Câu 5: Áp suất chất lỏng tại một điểm bất kì trong lòng chất
lỏng phụ thuộc vào
A. khối lượng chất lỏng.
B. trọng lượng của chất lỏng.
C. thể tích của chất lỏng.
D. độ sâu của điểm đang xét (so với mặt thoáng chất lỏng).
HƯỚNG DẪN
VỀ NHÀ
01
Ghi nhớ kiến thức
02
Hoàn thành các
trong bài.
bài tập trong SBT
HẸN GẶP LẠI CÁC EM
TRONG TIẾT HỌC SAU!
 







Các ý kiến mới nhất