(共38张PPT)
液体内部的压强02
液体压强大小判断和连通器
新课内容
00
还原帕斯卡裂桶实验
00
为什么鱼市上看不到活带鱼
00
提问：液体压强到底能有多大呢？
01
液体压强计算
01
液体压强计算
设想在液面下有一深度为h、截面积为s的液柱。计算这段液柱产生的压强，就能得到液体内部深度为h处的压强公式。
h
h
S
S平面上方的液柱对平面的压力
F=G=mg=ρVg =ρhSg
该平面S受到的压强
研究方法：理想化模型
p== =ρgh即：液体压强公式为p =ρgh
01
液体压强计算
液体压强计算公式说明：
1.液体深度h：
不管容器是什么形状 或者是否倾斜，深度是指研究点到自由液面的竖直距离
2.在推到公式过程中各物理量均使用国际单位。
01
液体压强计算
不同形状的容器压力和液体重力的关系
如果容器上下一样粗
h
液体对容器底部的压强和压力
P=ρhg
F=PS=ρhgS=ρvg=mg=G液体
即：容器一样粗，对容器底部的压力就等于液体的重力
s
01
液体压强计算
s
h
P=ρhg
F=PS=ρhgS=ρvg= mg=G′＜G
既：压力不等于液体重力，只等于以底面积为底的上下一样粗的那块液体的重力小于液体的真正的重力
01
液体压强计算
h
s
P=P=ρhg
F=PS=ρhgS=ρvg=mg=G′﹥=G
既 压力大于液体重力
02
液体压强造成的现象
02
虹吸现象
液体压强造成的现象
02
液体压强造成的现象
02 液体压强造成的现象
虹吸原理
P0
h1
P1=P0-ρgh1
h2
P0
P2=P0-ρgh2
因为h1所以P1>P2
液体从液面高处流向液面低处
由于大气压和液面高度差△h，液体会由压力大的一边流向压力小的一边。
02 液体压强造成的现象
虹吸原理
P0
h1
P1=P0-ρgh1
h2
P0
P2=P0-ρgh2
由于大气压和液面高度差△h，液体会由压力大的一边流向压力小的一边。
02 液体压强造成的现象
连通器
02
液体压强造成的现象
我们把上端开口、下端相
连通的容器叫做连通器
水位计
02
液体压强造成的现象
三峡大坝船闸
02 液体压强造成的现象
连通器
h1
h2
p1
p2
v
结果
假设容器底部有一竖直膜片，分析下图中p1与p2的大小。
右侧液面下降，最后当
液体静止时，两侧液面
相平。
例1
（2022春 连江县期中）
液体压强的计算以及公式的应用
将同一压强计的金属盒先后放入甲、乙两种液体中，现象如图所示。这两种液体的密度大小关系是（ ）
A．甲液体的密度一定小于乙液体的密度
B．甲液体的密度一定等于乙液体的密度
C．甲液体的密度一定大于乙液体的密度
D．无法判断
【解答】：由图可知，U形管两边液面高度差相同，即：P甲＝P乙，h甲＞h乙，根据液体压强公式P＝ρgh可知：ρ甲＜ρ乙，故A正确，BCD错误。
故选：A。
例2
（2022春 屯昌县期末）
液体压强的计算以及公式的应用
甲、乙两种液体内部的压强与深度的关系如图所示，设液体甲的密度为ρ甲，液体乙的密度为ρ乙，则ρ甲、ρ乙的关系是（ ）
A．ρ甲＝ρ乙 B．ρ甲＜ρ乙 C．ρ甲＞ρ乙 D．无法确定
【解答】解：当甲、乙两液体深度相同为h0时，如下图所示：
甲液体产生的压强大于乙产生的压强，由P＝ρgh可得：ρ甲＞ρ乙。
故选：C。
例3
（2012春 海淀区期末）
连通器原理
（多选）连通器在生产和日常生活中有着广泛的应用，在图中所列举的事例中，利用连通器原理工作的是（ ）
A． 船闸 B．注射器 C． 茶壶 D． 锅炉水位计
【解答】解：A、游船从上游进入闸室，上游和闸室上端开口，底部连通，所以船闸是连通器。符合题意。
B、注射器是利用大气压工作的。不符合题意。
C、茶壶身和茶壶嘴上端开口，底部连通，所以茶壶是连通器。符合题意。
D、锅炉水位计上端开口，底部连通，所以锅炉水位计是连通器。符合题意。
故选：ACD。
例4
（2022春 石家庄期末）
压强大小比较
如图所示，有一密闭的圆台形容器，内装一定质量的液体，如果把它倒置，液体对容器底面的压力 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。容器对水平支持面的压强 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
【解答】解：（1）正放时，液体对容器底的压力，
倒置时，液体对容器底的压力：
所以F液1＞F液2；
（2）容器质量相同，水质量相同，则总重力相等，因为在水平面上压力等于重力，所以压力相等，即F1＝F2，
根据 知，倒置受力面积减小，压强增大，即P1＜P2。
故答案为：减小；增大。
例5
（2022春 龙泉驿区期末）
探究液体内部的压强
小强利用U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内
部压强的特点。实验前，他注意到U形管两边的液面
已处在同一水平线上，如图甲所示。
（1）他将金属盒浸没于水中后，发现U形管两端液面如图乙所示，则实验装置可能出现了 问题。
（2）排除故障后，他重新将金属盒浸没于水中，发现随着金属盒没入水中的深度增大，U形管两边液面的高度差逐渐变大，如图丙所示，由此可知液体内部压强与 有关。
（3）接着小强要探究液体内部压强与液体密度的关系，小强保持丙图中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，实验情形如图丁所示。比较丙、丁两次实验，小强得出结论：在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强越大。小宇认为他这样得出的结论不可靠，理由是： 。
（4）小强在学了液体压强公式后，多次实验均发现按压强计液面高度差计算出的压强，总小于用烧杯中液体深度计算的压强，你认为造成此结果的原因是 。
A.橡皮膜和橡皮管有形变分担了一部分压强
B.橡皮管漏气了
例5
（2022春 龙泉驿区期末）
探究液体内部的压强
【解答】：（1）当将金属盒浸没于水中后，发现
U形管两端液面不发生变化，则实验装置可能出现
了橡皮膜破裂或漏气，使压强无法正常传递；
（2）随着金属盒浸入水中的深度增加，U形管两边液面的高度差逐渐变大，说明液体内部的压强与深度有关，深度越大，压强越大；
（3）保持金属盒的位置不变，将浓盐水倒入烧杯中搅匀后，再对两次实验进行比较，不能得出：在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强越大的结论。因为没有控制深度相同，所以结论不可靠；
（4）若橡皮管漏气了，则U形管中两侧液面相平，此时根据压强计液面高度差计算出的压强为0，故B不可能；
按压强计液面高度差计算出的压强总小于用烧杯中液体深度计算的压强，可能的原因是橡皮膜有形变损失了一部分压强，故A可能。
故选：A。
故答案为：（1）漏气；（2）深度；（3）未控制金属盒所处深度不变；（4）A。
课堂总结
小结：
液体压强的大小
1．公式：p＝ρgh。
2．公式推导：假设水中有一个底面积为S，高为h的圆柱形水柱，柱体底部有一个薄片，如图所示。
1、液体压强的大小:水柱的体积：V＝Sh;水柱的质量：m＝ρV＝ρSh;
水柱对薄片的压力：F＝G＝mg＝ρgSh;薄片受到的压强：p＝S(F)＝ρgh;
对公式p＝ρgh的理解
（1）从p＝ρgh这个表达式可以看出，液体压强的大小只与液体的密度和深度有关，与液体的体积大小、重力大小无关，与盛装液体的容器形状也无关。
（2）公式中的“h”指的是液体的深度，即液体内部某点到自由液面的竖直距离，而不是由底部到该点的垂直高度或液柱的长度。如图所示的是几种情况下液体内A点的深度。
2、液体对容器底的压力
（1）如图所示，计算容器底面所受压力时，先根据液体压强公式p＝ρgh计算出底面处液体的压强，再根据压强公式的变形公式F＝pS计算这个底面上受到的压力。
（2）对于规则柱状容器，如图甲所示，也可根据公式F＝G＝mg计算出压力。
注：液体对容器底的压力与液体重力没有直接关系。
小结：
3、连通器
1．定义：上端开口、下部相连通的容器叫连通器。
2．特点：当连通器中装有同种液体且液体不流动时，各容器中液面高度总是相同的。
课堂小测
1
（2022 盐城开学）
液体压强的比较大小
如图所示，完全相同的圆柱形容器中，装有不同的两种液体甲、乙，在两容器中，距离同一高度分别有A、B两点。若两种液体的质量相等，则A、B两点的压强关系是PA____PB；若A、B两点的压强相等，则两种液体对容器底的压强关系是P甲___ P乙。（ ）
A．＜、＞ B．＞、＜ C．＝、＞ D．＜、＝
【解答】：（1）由图知V甲＜V乙，若两种液体的质量相等，由ρ＝m/v可知液体密度ρ甲＞ρ乙，A、B下方对容器底的压强：PA下＞PB下，因为两种液体的质量相等，液体对容器底的压强 ，所以液体对容器底的压强：P甲底＝P乙底，因为液体对容器底的压强P甲底＝PA+PA下，P乙底＝PB+PB下，所以A、B两点的压强关系：PA＜PB；（2）由图知A、B深度hA＜hB，若A、B两点的压强相等，由P＝ρgh可知液体密度ρ甲＞ρ乙，A、B下方对容器底的压强：PA下＞PB下，因为液体对容器底的压强P甲＝PA+PA下，P乙＝PB+PB下，所以液体对容器底的压强：P甲＞P乙。
故选：A。
2
（2022 苏州模拟）
连通器原理
如图所示事例中，没有利用连通器的是（ ）
A．回水管的水封阻隔臭气 B．拦河坝形状上窄下宽
C．过路涵洞 D．船闸
【解答】：A．回水管成U形，在水不流动时，U形管里的水相平，可以防止下水道里的气味散发出来，属于连通器，故A不符合题意；
B．拦河大坝是根据液体压强随深度的增加而增大的特点修建成上窄下宽的形状，不属于连通器，故B符合题意；
C．过路涵洞是上面开口，下面连通的，属于连通器，故C不符合题意；
D．船闸工作时，阀门A关闭，阀门B打开，上游和闸室下端连通，上游和闸室组成一个大的连通器，上游的液面高，闸室的液面低，水从上游流入闸室，最终闸室和上游的液面相平，水不再流动，在闸室中的船被抬高，该过程利用的是连通器的工作原理，故D不符合题意。
故选：B。
3
（2022春 河东区期末）
帕斯卡原理及其应用
北京路沂河大桥改造工程是我市今年重大工程之一，截至2月27日，南幅老桥桥面被560个液压千斤顶顶升到位（如图）.液压千斤顶应用了（ ）
A．连通器特点 B．帕斯卡定律
C．杠杆平衡条件 D．流体压强特点
【解答】解：液压千斤顶的工作原理是帕斯卡原理：密闭液体上的压强，能够大小不变地向各个方向传递，在一个小面积的活塞上施加一个很小的力，因为传递的是压强，根据压强公式得出在另一边的面积大的活塞上就会产生更大的力，即：能省力。
故答案为：B。
4
（2022春 巧家县期中）
利用平衡法求液体密度
取一根直筒塑料管，在底部扎上橡皮膜后，将塑料管竖直漂浮于某液体10cm深处。往管内加水，直到橡皮膜恰好变平时，管外液面比管内水面高2cm，如图所示。则液体的密度与水的密度之比为（ρ水=1.0×103kg/m3 ） （ ）
A．5：4 B．4：5 C．5：1 D．1：5
【解答】解：橡皮膜恰好变平，说明橡皮膜上下受到压强相等，即p水＝p液体，
根据液体压强公式P＝ρgh知：ρ水gh水＝ρ液体gh液体，
所以液体的密度与水的密度之比为： ＝ ＝ ＝ ，故B正确。
故选：B。
5
（2021秋 大兴区校级期末）
液体压强的计算以及公式的应用
如图所示，把一个盛有水的薄壁容器静置在水平桌面上，容器重为0.7N，底面积为 6×10-3m2 ，容器中水重为5.0N，水面距容器底的距离为0.09m。水的密度为1.0×10 kg/m ，取g为10N/kg。求：
（1）水对容器底的压强。
（2）水对容器底部的压力。
【解答】解：（1）水对容器底的压强：P水＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.09m＝900Pa；
（2）水对容器底的压力：F水＝p水S＝900Pa×6×10﹣3m2＝5.4N。
答：（1）水对容器底的压强是900Pa；
（2）水对容器底的压力是5.4N。
作业布置，即Word
THANKS
