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第九章 压强
第2节 液体的压强
八年级物理下册 人教版
第2节 液体的压强
第2节
液体的压强（1）
液体压强的大小
液体压强的特点
①经历探究液体压强的特点的实验过程，认识液体压强与液体深度和密度的关系，能准确陈述液体压强的特点，会利用液体压强的特点解释有关现象。
②能熟练写出液体压强公式，并能进行简单计算。
第1节 压强
我们知道，静止在桌面上的水杯，对支撑它的桌面有压力，因而对桌面会产生压强。
杯中的水对杯底有压力、塑料袋里的水对袋子周围也有压力，那么水对杯底、塑料袋的内壁也应该有压强，水产生的压强有什么规律呢？
课堂引入
压强 p水
当我们用塑料袋提水的时候，会看到水使塑料袋的四周都向外凸。
压强 p水
课堂引入
① 拦河坝为什么要修得上窄下宽？
③“蛟龙号”载人深潜器为什么只能下潜到某一深度？
这都与液体内部的压强有关，今天我们一起学习。
第2节 液体的压强
② 为什么深水潜水，要穿特制的潜水服？
液体压强的特点
①把橡皮膜扎在两端开口的玻璃管的一端，通过橡皮膜的形变（凸出）程度来研究液体内部压强。
一、液体压强的特点
没有水时，
橡皮膜平坦
当倒入水时，
橡皮膜向下凸出
结论①：液体对容器底有向下的压强.
橡皮膜向下凸出，表明受到了水一个向下的压强。
一、液体压强的特点
没有水时，
橡皮膜平坦
当倒入水时，
橡皮膜凸出.
结论② ：液体对容器侧壁有压强.
②研究液体对容器侧壁的压强
橡皮膜向侧壁凸出，表明水对侧壁有向外的压强。
③液体产生压强的原因
a. 液体受到重力，对容器底部有压力，所以会产生压强；
b. 液体具有流动性，所以对容器侧壁有压强。
一、液体压强的特点
实验结论
液体对容器底有向下的压强；液体对容器侧壁有向外的压强。
重力G
流动
①U形管压强计的构造
探头
U形玻璃管（内有水柱）、塑料盒（表面扎有橡皮膜）、橡皮管等。
一、液体压强的特点
橡皮膜
塑料盒
U形管
橡皮管
探头：是一塑料盒，表面上扎有橡皮膜，其内部通过一橡皮管与U形玻璃管的一端相连 。
②U形管压强计的使用
在U形玻璃管内盛有水柱（红色），用胶管将U形管一端与蒙上橡皮膜的金属盒（探头）相连，如图所示，这样就形成了一个U形管压强计。
当橡皮膜受到外力作用（橡皮膜上受到压强）而凹陷时，U形管两侧液面会出现高度差，压强越大，高度差越大。
橡皮膜
U形管两侧液面的高度差越大，就表示橡皮膜受到液体的压强越大。
一、液体压强的特点
视频欣赏：U形管压强计（ 微小压强计）的使用
液体内部的压强可能与哪些因素有关？
提出问题
猜想假设
每次实验控制两个量不变，只变一个。
实验方法
采用——控制变量法
液体内部压强可能与深度有关
液体内部压强
可能与方向有关
液体内部压强可能
与液体密度有关
一、液体内部压强的特点
U形管压强计、铁架台、透明深水槽、水、盐水、刻度尺等。
实验器材
一、液体内部压强的特点
设计实验
①保持U形管压强计探头在水中的深度不变，改变探头的方向，观察并记录U形管液面的高度差。
②控制液体的种类不变（水）、探头在水中的方向不变，逐渐改变探头在水中的深度，观察并记录U形管液面的高度差。
③把压强计的探头放入盐水中，控制探头的深度不变、在液体中的方向不变，观察并记录U形管液面的高度差。
一、液体内部压强的特点
水
水
水
深度相同
一、液体内部压强的特点
①探究“同种液体内部的压强与方向的关系”
保持U形管压强计探头在水中的深度不变；改变探头的方向，分别沿水平向上、水平向下、沿竖直方向，观察并记录U形管液面的高度差。
实验过程
橡皮膜的方向向上
橡皮膜的方向向前
橡皮膜的方向向下
U形管压强计液面的高度差
△h
深度h相同
h
实验现象
一、液体内部压强的特点
实验结果
分析与论证
结论①：在液体内部的同一深度，向各个方向的压强相等。
实验次数 液体 探头深度/cm 探头方向 U形管液面
高度差/（小格）
1 水 10 水平向下 16
2 水 10 竖直 16
3 水 10 水平向上 16
一、液体内部压强的特点
②探究“液体内部压强与深度的关系”
实验过程
保持液体的种类不变（水）、探头在水中的方向不变（水平向下），逐渐改变探头在水中的深度，观察并记录U形管液面的高度差。
深度
h
一、液体内部压强的特点
高度差 Δh1
高度差Δh2
高度差Δh3
液面高度差Δh1＜Δh2＜Δh3
水的深度h1＜h2＜h3
实验现象
h2
h3
h1
深度h
一、液体内部压强的特点
实验结果
分析与论证
结论② ：同种液体，液体内部的压强随深度的增加而增大。
实验次数 液体 探头深度/cm 探头方向 U形管液面
高度差/（小格）
1 水 5 水平向上 8
2 水 10 水平向上 16
3 水 15 水平向上 20
一、液体内部压强的特点
③探究液体内部压强与液体密度的关系
实验过程
把压强计的探头分别放入水、酒精中，控制深度相同、探头所对某一方向不变，观察并记录U形管液面的高度差。
水
酒精
深度h不变
h
高度差Δh酒精
高度差Δh水
一、液体内部压强的特点
实验结果
分析与论证
结论③ ：液体内部的压强跟液体密度有关，在深度相同时，密度越大，液体内部的压强越大。
实验次数 液体 探头深度/cm 探头方向 U形管液面
高度差/（小格）
1 水 10 水平向上 16
2 酒精 10 水平向上 14
一、液体内部压强的特点
实验结论
①在液体内部的同一深度，向各个方向的压强都相等。
② 深度越深，压强越大。
③液体内部压强的大小还跟液体的密度有关，在深度相同处，液体的密度越大，压强越大。
一、液体内部压强的特点
①压强计是测量液体内部压强的仪器。它的工作原理是：当有力作用在橡皮膜上时，缩小了橡皮膜内密封的空气的体积，气压变大，使U形管两边的液柱左低右高。作用在橡皮膜上的压强越大，U形管两边液面的高度差也越大。
②实验前，应检查蒙在金属盒上的橡皮膜、连接用的橡皮管及各接口处是否漏气。检验的方法是用一恒定的力作用一段时间，看压强计U形管两边液面的高度差是否发生变化，不变化说明不漏气；若变化，要查明原因，进行修理。
③不能让压强计U形管两边液面的高度差过大，以免液体从管中流出；如果流出，应该把连接用的橡皮管取下重新连接。
评估与交流
一、液体内部压强的特点
视频欣赏——《探究液体内部的压强》
一、液体内部压强的特点
②水坝上窄下宽
③“蛟龙”号潜水器下潜深度最大为7062米。
①输液时，要把药液提高一定高度。
以上事例都包含了“液体的压强随深度的增加而增大”的道理。
一、液体内部压强的特点
④潜水员在不同的深度使用不同的潜水服
液体压强随深度的增加而增大，故深海潜水服比浅海潜水要更耐压，更厚重些。
恒压潜水服：工作
深度可达660m
浅水游泳
可以裸体
下潜深度达几十米以上，
需要穿潜水服
一、液体内部压强的特点
如图所示，用微小压强计探究液体压强的特点(ρ盐水＞ρ水)。
（1）实验中，将液体内部的压强大小转换为用U形管两侧液面的___________来表示。
（2）为了使实验现象更明显，U形管中最好用_________(选填“有色”或“无色“)液体。
高度差
有色
一、液体内部压强的特点
（3）将探头放在图2中液体内部的A、B位置，观察到U形管两侧液面的高度差hB＞hA，经过多次实验观察到同样的现象，这说明同种液体内部的压强随_________的增加而增大。
（4）将探头放在图2中液体内部等深的B、C位置，观察到U形管两侧液面的高度差hC______(选填“＜”“＝”或“＞”)hB，这是为了研究液体压强与液体______________的关系。
（5）由以上实验可知图2液体内部A、B、C、D四个位置中压强最大的是位置_________。
深度
＞
D
密度
D点位于密度较大、深度最大的位置，故该点液体压强最大。
一、液体内部压强的特点
液体压强的大小
二
①研究方法——“理论推导法”
h
S
h
二、液体压强的大小
要想得到液面下某处的压强，可以设想这里有一个水平放置的“平面”S 。这个平面以上的液柱对平面的压力等于液柱所受的重力，所以计算出液柱所受的重力是解决问题的关键。
计算这段液柱对“平面”产生的压强，就能得到液面下深度为h处的压强。
“理论推导法”也是物理学中一种重要的研究方法
二、液体压强的大小
F=G=mg=ρVg = ρgSh
p=
F
S
=
ρgSh
S
= ρgh
m=ρV=ρSh
这个液柱体的体积：
这个液柱的质量:
V=sh
平面s受到的压强：
因此，液面下深度为h处液体的压强为
p=ρgh
设想在密度为ρ的液面下有一高度为h、截面积为S的液柱。
②理论推导：液体压强的大小
S
h
h——表示液体的深度 ，单位为米 (m ）
ρ——液体的密度，单位千克/米3（kg/m3）
g——常数，大小为9.8N/kg
③压强公式中的物理量及其单位
P——表示液体的压强，单位为帕（Pa）。
p=ρgh
公式中的物理量单位全部使用国际单位。
二、液体压强的大小
20cm
50cm
A
④深度h：指液面到某点的竖直距离，而不是高度。
A点的深度为_____cm
30
p=ρ液gh
深度h
A
深度h
二、液体压强的大小
根据P=ρgh可知：液体内部压强只跟液体密度和深度有关，与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。
水平面上，有一暖壶和一大盆，都盛满水，哪个容器里水的重力大？哪个容器里的水产生的压强大？
⑤加深对P=ρgh的理解
大盆里水的重力大；暖壶里的水产生的压强大。
二、液体压强的大小
⑥帕斯卡破桶实验
由于细管子的容积较小，几杯水灌进去，大大提高了水的深度h，能对水桶产生很大的压强。这个压强就对桶壁在各个方向产生很大的压力，把桶压裂了。
“帕斯卡裂桶实验”说明：同种液体产生的压强取决于液体的深度，与液体的质量、重力等无关。
帕斯卡在1648年，曾经做了一个著名的实验：他用一个密闭的装满水的木桶，在桶盖上插入一根细长的管子，从楼房的阳台上向细管子里灌水。结果只灌了几杯水，竟把桶压裂了，桶里的水从裂缝中流出来，你能解释这个现象吗？
二、液体压强的大小
视频观赏：帕斯卡破桶实验
二、液体压强的大小
有人说，“设想你在7 km深的蛟龙号潜水器中把一只脚伸到外面的水里，海水对你脚背压力的大小相当于1500个人所受的重力！”海水压力真有这么大吗？请通过估算加以说明。
因为是估算，海水密度取 ρ＝1.0×103 kg/m3 ，g取10 N/kg，
则7 km深处海水的压强为：
p＝ρgh
＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×7 ×103 m
＝7×107 Pa.
二、液体压强的大小
脚背受的压力
一个成年人的质量约为60 kg，所受重力
假设脚背所受压力的大小相当于n个成年人所受重力
利用公式p＝ρgh计算的时候，密度单位必须用kg/m3，深度的单位要用m。
9.1×105N
1500
6×102N
n
=
=
脚背的面积近似取
二、液体压强的大小
课堂总结
液体的压强
液体内部
压强特点
液体压强
的大小
密度，单位千克/米3（Kg/m3）
h：表示高度，单位为米（m）
P：表示压强，单位为帕（Pa）
计算公式
①在液体内部的同一深度，向各个方向的压强都相等。
② 深度越深，压强越大。
三、课堂总结
③液体内部压强的大小还跟液体的密度有关，
在深度相同处，液体的密度越大，压强越大。
U形管压强计
是探究液体内部压强的仪器。作用在橡皮膜上的压强越大，
U形管两边液面的高度差也越大。
根据P=ρgh可知：液体内部压强只跟液体密度和深度有关，与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、形状均无关。
三、课堂总结
视频总结——《液体的压强》
动手动脑学物理
四
四、动手动脑学物理
解析:
因为液体内部向各个方向都有压强，液体压强随深度的增加而增大，所以每次橡皮膜都向内凹，而且第二次凹进的更多。
1. 一个空的塑料药瓶，瓶口扎上橡皮膜，竖直地浸入水中，一次瓶口朝上，一次瓶口朝下，这两次药瓶在水里的位置相同。为什么每次橡皮膜都向内凹 哪一次凹进得更多 为什么
四、动手动脑学物理
根据p＝ρgh，由于两个容器中所盛的液体密度相同，右边的容器中液体的深度大，所以右边容器底受到的压强大。
2. 图中的两个容器中盛有同种相同质量的液体，哪个容器底受到的压强大
四、动手动脑学物理
3. 如图，容器中间用隔板分成左右两部分，隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状为一凹面。它可以用来做“探究液体压强是否跟深度、液体密度有关”的实验。
(1) 若要检验“在同种液体中液体压强跟深度有关”这一结论，应该怎样实验 说出实验步骤和应该看到的现象。
(2)若要检验“在深度相同时液体压强跟密度有关”这一结论时，应该怎样实验 说出实验步骤和应该看到的现象。
四、动手动脑学物理
3. (1) 若要检验“在同种液体中液体压强跟深度有关”这一结论，应该怎样实验？说出实验步骤和应该看到的现象。
(2)若要检验“在深度相同时液体压强跟密度有关”这一结论时，应该怎样实验？说出实验步骤和应该看到的现象。
（1）在容器的左、右两部分装入不同深度的水，会看到橡皮膜凹向深度小的一侧。
（2）在容器的左部分装入水，右部分装入相同深度的酒精，会看到橡皮膜凹向酒精的一侧。
四、动手动脑学物理
4. 工程师为什么要把拦河坝设计成下宽上窄的形状 三峡水电站妁水库大坝高185m，当水库水位为175m时，坝底受到的水的压强是多大
液体压强随深度的增加而增大，拦河坝随着深度的增加，受到水的压强也增大，在单位面积上受到的压力也随之增大。拦河坝设计成下宽上窄的形状，可以使它随着深度增加承受的压力也增大。
p＝ρgh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×125m
＝1.3×106 Pa.
课堂练习
五
五、课堂练习
1．液体内部压强的计算公式：p＝_____________。公式中“ρ”指_____________，“h”指深度——液面到被研究点的___________。
2. 液体内部压强的影响因素：液体内部的压强只与液体的___________和____________有关，与容器的形状、容器内液体的多少等因素无关。
ρgh
液体的密度
垂直距离
密度
深度
五、课堂练习
3. 如图所示，容器中盛有水，A点处压强
pA＝______Pa，B点处压强pB＝________Pa，
水对容器底的压强p＝________Pa。
(g取10 N/kg)
500
1500
2000
pA＝ρghA＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.05m＝500Pa.
pB＝ρghB＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.15m＝1500Pa.
pC＝ρghC＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.2m＝2000Pa.
五、课堂练习
4．如图所示，放在水平桌面上的两个容器分别装有相同高度的纯水和盐水 (ρ盐水＞ρ水)，液体中a、b、c三点(其中b、c两点在同一水平面上)压强大小的关系是 ( )
A. pa＞pb＞pc B．pc＞pb＞pa
C. pb＞pa＞pc D．pc＞pa＞pb
B
【解析】 a、b是同种液体内的两点，因为hb＞ha，所以pb＞pa；
b、c两点深度相同，因为 ρ盐水＞ρ水，所以pc＞pb。 所以选B。
五、课堂练习
5． 如图所示，平静的湖中，下列哪处水的压强最大
(ρ水＝1g/cm3) ( )
A. a B．b C．c D．d
D
解析：深度h的含义：液体内部的点到自由液面的竖直距离，因为D点的深度最大，所以该点的压强最大。
五、课堂练习
6. 在“探究液体的压强与哪些因素有关”实验时，使用了图（a）所示的装置，该装置叫做 ；若用手按压金属盒上的橡皮膜，U形管中液面将
（选填“相平”或“不相平”）。将金属盒分别放入盐水中的不同位置处，实验现象如图（b）、（c）和（d）所示，
这说明：同种液体内部 。
若探究液体内部压强与方向的关系，则要：
。
【解析】 图（a）装置，叫U形管压强计，用手按压金属盒上的橡皮膜，两管中液面将不相平。将金属盒分别放入盐水中不同位置，根据实验现象（b）、（c）和（d）所示，说明：同种液体内部压强随深度增大。若探究液体内部压强与方向的关系，则要使金属盒在盐水中的深度相同，改变它的方向。
不相平
保持金属盒在盐水中深度相同，改变方向
U形管压强计
压强随深度增大
五、课堂练习
7. 潜水艇深潜到104m的海底时，科学家们惊奇地发现一条长约30cm的扁的深海鱼在海底游动。（海水密度取ρ＝1.03×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）求海水对这条鱼的压强。
（2）这条鱼的形状为什么是扁的？若将这条鱼拿出水面后会怎样？
（1）p＝ρgh＝1.03×103 kg/m3×10 N/kg×104 m＝1.0712×106 Pa.
（2）在海水中深度越大，压强越大，因为受到的液体压强很大，所以鱼的形状是扁的．海底的压强大，与鱼体内的压强基本持平，把鱼拿出水面后，由于外界压强减小，但鱼体内压强不变，体内压强大于体外，所以鱼会死．
五、课堂练习
8. 装有一定量水的细玻璃管斜放在水平桌面上，如图所示，g取10 N/kg，则此时水对玻璃管底部的压强为（ ）
A．800 Pa B．8000 Pa
C．1000 Pa D．10000 Pa
A
【解析】公式p＝ρgh中的h是指被研究点与自由液面之间的竖直距离。玻璃管底部的深度为h=8cm=0.08m，压强为：
p＝ρgh＝1.0×103 kg/m3×10N/kg×0.08 m＝800 Pa.
五、课堂练习
9．在探究“影响液体压强大小因素”的实验中，操作过程如下。
(1) U形管压强计______(选填“能”或“不能”)直接测量液体压强的大小。
(2)实验中液体压强是用U形管两侧液面________来表示的，这种方法叫__________法。
(3)通过比较乙、丙两图，可得出结论：_____________________。
(4)通过比较丙、丁两图，可探究液体压强与___________的关系。
不能
高度差
转换
液体密度
同种液体的压强随
深度的增加而增大。
10．为了探究液体内部的压强与哪些因素有关，小海同学将一根两端开口的玻璃管的一端扎上橡皮膜，将其浸入盛有水的烧杯中，并不断增加玻璃管浸入水中的深度，实验操作过程及实验现象如图（a）、（b）和（c）所示。他继续实验，在玻璃管中分别注入酒精、盐水，使之与烧杯中水面相平，实验操作过程及实验现象如图（d）、（e）所示。
（已知 ρ盐水＞ρ水＞ρ酒精）
五、课堂练习
（1）观察比较图（a）、（b）和（c）可归纳出的初步结论是：
_________________________________________________________
（2）观察比较图（d）和（e）可归纳出的初步结论是：
__________________________________________________________
水内部的压强随深度增加而增大;
在不同液体的内部同一深度处，液体密度越大，产生的压强越大。
五、课堂练习
五、课堂练习
11．如图所示，将一块比管口稍大的轻质的薄塑料片堵在两端开口的玻璃管下端后插入水槽中，当玻璃管下端所处深度h为0.1米时，塑料片受到水的压强为 帕；从上端开口处向管内注入酒精，已知 ρ水＞ρ酒精，当塑料片恰好要脱落时，注入酒精的深度 0.1米（选填“大于”、“等于”
或“小于”），此时塑料片受到水的压力 管中酒精的重力
（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
【解析】塑料片受到水的压强P=ρgh=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×0.1米=980帕
当塑料片恰好要脱落时，根据二力平衡可知，塑料片受到水的压力等于管中酒精的重力；
根据P=F/S，塑料片受到水的压强等于管中酒精的压强，
P水= P酒精 ρ水gh水=ρ酒精gh酒精 h酒精=1.25米，则注入酒精的深度大于0.1米。
980
大于
等于
五、课堂练习
12．实验：探究液体内部压强的特点．
（1）使用压强计前应检查装置是否漏气，方法是用手轻轻按压几下橡皮膜，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置_________(填“漏气”或“不漏气”)．若在使用压强计前发现U形管内水面有高度差，应通过方法_________(选填字母)进行调节。
A．从U形管内倒出适量的水
B．拆除软管重新安装
C．向U形管内加入适量的水
（2）实验中液体压强的大小变化是通过比较__________________来判断的，这种方法通常称为______________.
不漏气
B
U形管两侧
液面的高度差
转换法
五、课堂练习
（3）将压强计金属盒放入水中，并改变橡皮膜所对的方向，如图所示，记录实验数据。
实验次序 水的深度/cm 橡皮膜的方向 压强计左右
水面高度差/cm
A 5 朝侧面 3
B 5 朝上 3
C 5 朝下 3
D 3 朝下 1.8
E 10 朝下 6.5
五、课堂练习
①实验A、B、C说明了_____________________________。
②实验C、D、E说明了：
___________________________________________________。
③在这个实验中用到的研究物理问题的方法还有：___________。
在同一深度，同种液体向各个方向的压强相等
同种液体的压强随深度的增大而增大
控制变量法
实验次序 水的深度/cm 橡皮膜的方向 压强计左右
水面高度差/cm
A 5 朝侧面 3
B 5 朝上 3
C 5 朝下 3
D 3 朝下 1.8
E 10 朝下 6.5
