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第2节 液体的压强
义务教育教科书 物理 八年级 下册
第九章 压 强
带鱼生活在深海中，为什么我们在鱼市上却看不到活带鱼？
新课引入
名称：恒压潜水服
发明者：哈德休特潜水设备国际公司
工作深度：约合660 m
价格：270万美元
为什么深水潜水，要穿特制的潜水服？
新课引入
某水库大坝的侧面图
新课引入
工程师们为什么要把拦河坝设计成下宽上窄的形状？
放在水平桌面的木块对桌面产生压强，那么装在杯里的水对杯底会不会产生压强？水对杯壁会不会产生压强呢？
新课引入
一、压强计
金属盒
橡皮薄膜
探头——由空金属盒蒙上橡皮薄膜构成
一、压强计
1、压强计的结构
橡皮管
橡皮管
U形管
U形管
有色液体
有色液体
U形管
有色液体
橡皮管
探 头
一、压强计
2、压强计的用途
用来测量液体内部压强的仪器。
科学方法：
转换法。
液体
压强计
一、压强计
当探头的橡皮薄膜受压强的作用时，U形管左右两侧液面产生高度差，液面高度差的大小反映了橡皮薄膜所受压强的大小。
3、压强计的原理
U形管两侧液面高度差越大，表示探头的薄膜所受压强越大；当探头的薄膜所受压强越大，那么U形管两侧液面高度差就越大。
一、压强计
4、压强计的使用
将压强计的探头放入液体中，观察U形管中两有色液面高度差的变化，可以看出橡皮薄膜上受到的压强越大，两管中有色液面的高度差就越大。因此，两管中有色液面的高度差的大小可反映出橡皮薄膜受到的压强的大小。
观察与思考
固体由于受到重力的作用，对支撑它的支持面有压强。
二、液体压强的特点
1、液体压强的特点（一）
观察与思考
液体也受到重力的作用，那么液体对盛它的容器底部又是否有压强呢？
二、液体压强的特点
1、液体压强的特点（一）
当倒入水时，橡皮膜向下凸出。
没有水时，橡皮膜平坦
说明：液体对容器底部有压强
因为液体受到重力的作用
二、液体压强的特点
1、液体压强的特点（一）
试一试：
结论1：
液体由于受到重力的作用，所以液体对容器底部有压强。
思考：
液体具有流动性，液体对容器侧壁也会有压强吗？
二、液体压强的特点
1、液体压强的特点（一）
因为液体由于具有流动性，所以对容器的侧壁有压强。
容器侧壁的橡皮膜为什么凸出？
二、液体压强的特点
2、液体压强的特点（二）
试一试：
没有水时，橡皮膜平坦
当倒入水时，侧壁橡皮膜向外凸出。
二、液体压强的特点
2、液体压强的特点（二）
结论2：
液体由于具有流动性，所以液体对容器侧壁也有压强。压力方向垂直指向侧壁外。
为什么液体对容器底部有压强？
为什么液体对容器侧壁有压强？
因为液体受到重力的作用
因为液体具有流动性
液体压强产生的原因：液体受到重力作用，且液体具有流动性。
二、液体压强的特点
液体内部有没有压强？液体内部的压强有什么规律？如何测量液体内部的压强大小？
二、液体压强的特点
由于液体受到重力作用，且具有流动性，所以对容器底部和侧壁都会产生压强。
观察与思考
现象：观察到立方体各侧面的橡皮膜在放入水前是平的,放入水中后立方体任一表面的橡皮膜都向里凹，说明各个面都受到了压强。
二、液体压强的特点
3、液体压强的特点（三）
结论3：
液体内部向各个方向都有压强。
二、液体压强的特点
用压强计探究液体内部的压强
用压强计探究液体内部的压强
科学方法：转换法
二、液体压强的特点
保持压强计的探头在不同液体中的深度不变，改变探头的方向，看同种液体内部同一深度向各个方向的压强有什么关系。
二、液体压强的特点
4、液体压强的特点（四）
深度h：研究点到自由液面的竖直距离。
4.3
4.3
4.3
4.3
4.6
4.6
4.6
4.6
二、液体压强的特点
4、液体压强的特点（四）
结论4：
在同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强相等。
改变压强计的探头在液体中的深度，看看液体内部的压强与深度有什么关系。
深度h：研究点到自由液面的竖直距离。
二、液体压强的特点
5、液体压强的特点（五）
探头深度（cm）
橡皮膜方向
压强计左右液面高度差（cm）
盐水
水
酒精
3
朝上
3
朝下
3
朝侧面
6
朝上
9
朝上
二、液体压强的特点
5、液体压强的特点（五）
2.7
2.7
2.7
5.4
8.1
结论5：
在同种液体中，液体的压强随深度的增加而增大。
换用不同的液体，看看在压强计探头深度相同时，不同液体内部的压强与液体的密度有什么关系。
二、液体压强的特点
6、液体压强的特点（六）
深度h：研究点到自由液面的竖直距离。
4.3
4.3
4.3
4.3
8.6
8.6
8.6
8.6
4.6
4.6
4.6
4.6
9.2
9.2
9.2
9.2
二、液体压强的特点
结论6：
液体内部压强与液体的密度有关，在深度相同时，液体的密度越大，液体压强越大。
6、液体压强的特点（六）
动画演示：体内部压强的特点
拖动橡皮管，改变深度；点击金属盒改变方向
二、液体压强的特点
液体压强的特点：
二、液体压强的特点
归纳小结
①、液体由于受到 的作用，所以液体对容器 有压强；
重 力
底 部
② 、液体由于具有 ，所以液体对容器 也有压强；
流动性
侧壁
③ 、液体内部向 都有压强；
各个方向
④ 、在同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强 ；
相等
⑤ 、在同种液体中，液体的压强随深度的增加而 ；
增大
⑥ 、液体内部压强还与液体 有关，在深度相同时，液体密度越大，液体压强 。
密度
越大
【例题】如图所示，容器的侧壁上开有三个小孔，水从小孔中流出，三种情况中正确的是__ 图。
b
二、液体压强的特点
例题:如图所示，瓶中水从小孔A、B处流出，说明液体对容器的 有压强，从B孔射出的水喷得更急些，说明液体的压强随 的增加而增大。
侧壁
深度
二、液体压强的特点
例题：1648年帕斯卡曾经做过一个著名的“帕斯卡裂桶实验”：他在一个密闭的、装满水的木桶桶盖上插入一根细长的管子，然后从楼房的阳台上往管子里灌水。结果只灌了几杯水，桶竟裂开了（如图所示）。你能解释这种现象吗
答：因为细长管子的高度越大，水对下部的压强越大，压力也越大，从而把桶压得裂开了。
二、液体压强的特点
例题：大坝的横截面为什么均为上窄下宽，呈梯形状？
答：大坝上窄下宽,是因为液体内部的压强随深度的增加而增大,坝底受到水的压强大,下宽能耐压。
二、液体压强的特点
例题：为什么深海鱼类被捕捞上岸后会死亡？
答：带鱼等深海鱼类长期生活在深海当中,内脏器官适应了深海中巨大的压强。一旦离开海洋,由于外界压强的忽然降低,内脏器官会爆裂而导致死亡。
二、液体压强的特点
答：液体压强随深度的增加而增大，故深海潜水服要比浅海潜水要更耐压，更厚重些。
例题：为什么深水潜水，要穿特制的潜水服？
二、液体压强的特点
s
h
如何计算液体内部的压强？
三、液体压强的大小
设想在一玻璃容器内的水中有一深度为h，横截面积为s的水柱，试计算这段水柱产生的压强，即为水深为h处的压强。
①、水柱的体积为：v=sh
②、水的密度为ρ，则水柱的质量为：m=ρv=ρsh
③、水柱对其底面积的压力为：F=G=mg=ρshg
④、水柱对其底面积的压强为：P=F/s=ρshg/s=ρgh
（若是其他液体，其密度则不同）
S
h
公式推导
三、液体压强的大小
1、液体压强的计算公式
P——液体在任一深度的压强 → Pa
ρ——液体的密度→ →→→→ kg/m3
g——常量→ →→→→→→→ 9.8N/kg
h——液体深度 →液体内部某一位置到自由液面的垂直距离 →→→→ m
适用于求液体的压强。
三、液体压强的大小
1、液体压强的计算公式
h1和h2哪个是图中红点处液体的深度？
深度：该点到自由液面的垂直距离。
h1
三、液体压强的大小
1、液体压强的计算公式
如何理解深度
容器底部的深度是h1还是h2？
h1
如何理解深度
当试管倾斜时，水对试管底部产生的压强比竖直时将 。
三、液体压强的大小
1、液体压强的计算公式
变小
2、液体内部某一深度处的压强只跟液体的______ 和液体的_____ 有关；
跟受力面积、质量、重力、体积等其他因素均无关。
密度
深度
三、液体压强的大小
例题 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1 500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 ，g取
10 N/kg，脚背的面积近似取
则7 km深处海水的压强为：
解：
三、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，所受重力为
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 计算的时候，密度单位必须用kg/m3，深度的单位要用m。
三、液体压强的大小
估算结果表明，在深7km的海底，水对脚背的压力确实相当于1500个人所受的重力。
观察图片和实物，它们的构造有什么共同特征？
从图中可以看出，几个物体用途不同，但在结构上都是上端开口、下端连通的容器。
四、连通器
连通器的定义：
上端开口、下端连通的容器，叫做连通器。
四、连通器
1、连通器的定义
四、连通器
2、连通器的原理
为什么连通器内的液面总是相平的？
四、连通器
2、连通器的原理
假设容器底部有一竖直薄膜片，分析图中p1与p2的大小。
如果p1、p2大小不相等，会发生什么现象？
右侧液面下降，最后当液体静止时，两侧液面相平。
p2
p1
h2
h1
四、连通器
2、连通器的原理
同种液体
液面相平
液体静止不动
四、连通器
2、连通器的原理
h左
h右
p左
p右
即：左右两管中的液面相平
F左
F右
因为液体静止不动，
所以 F左=F右
即： p左S = p左S
因为是薄膜片，则S左=S右
所以 p左=p右
即： ρgh左=ρgh右,
因为是同种液体， ρ相同，
所以 ：h左=h右
四、连通器
2、连通器的原理
四、连通器
2、连通器的原理
h左
h右
连通器的原理
若连通器里装入同种液体，当液体静止不动时，各容器中的液面总是保持相平的。
四、连通器
3、连通器的应用
茶壶的壶嘴与壶身组成连通器
锅炉、电热水器和外面的水位计组成连通器
自来水供水系统的水塔和各个水龙头组成连通器
四、连通器
3、连通器的应用
四、连通器
3、连通器的应用
过路涵洞
四、连通器
3、连通器的应用
四、连通器
3、连通器的应用
例题、下列不是利用连通器的是（ ）
A、锅炉水位计
B、压强计
C、船闸
D、过路涵洞
B
四、连通器
三峡大坝
三峡船闸——世界上最大的人造连通器
三
峡
的
五
级
船
闸
三峡船闸——世界上最大的人造连通器
三峡大坝的双线五级船闸，它全长6.4公里，上下水位落差达113米，船舶通过船闸要翻越30多层楼房的高度，规模举世无双，是世界上最大的船闸。这样一个庞然大物，完全是中国人自己制造的。船闸是如何工作的呢？
三峡船闸——世界上最大的人造连通器
船闸是利用连通器原理工作的
三峡船闸——世界上最大的人造连通器
打开上游阀门A，闸室和上游水道构成了一个连通器。
闸室水面上升到和上游水面相平后，打开上游闸门，船驶入闸室。
打开下游阀门B，闸室和下游水道构成了一个连通器。
闸室水面下降到跟下游水面相平后，打开下游闸门，船驶向下游。
三峡船闸——世界上最大的人造连通器
三峡船闸——世界上最大的人造连通器
三峡船闸——世界上最大的人造连通器
知识小结
一、压强计
1、压强计的结构：U形管、有色液体、橡皮管、探头。
2、压强计的用途：用来测量液体内部压强的仪器。
3、压强计的原理：当探头的薄膜受压强的作用时，U形管左右两侧液面产生高度差，液面高度差的大小反映了薄膜所受压强的大小。
4、压强计的使用：橡皮膜上受到的压强就越大，两管中液面的高度差就越大。
二、液体压强的特点
1、液体由于受到重力作用，所以液体对容器底部有压强。
2、液体由于具有流动性，所以液体对容器侧壁也有压强。。
3、液体内部向各个方向都有压强。
4、在同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强相等。
5、在同种液体中，液体的压强随深度的增加而增大。
6、液体内部压强还与液体的密度有关，在深度相同时，液体密度越大压强越大。
课堂练习
三、液体压强的大小
1、液体压强的计算公式：P= ρgh
ρ——液体密度——kg/m3； g——常量——9.8N/kg；
h——液体深度（该点到液面的垂直距离）——m；
P——液体内部压强——Pa。
2、液体压强只跟液体密度和深度有关，与其他因素无关。
四、连通器
1、连通器的定义：上端开口、下端连通的容器叫做连通器。
2、连通器的原理：若连通器里装入同种液体，当液体静止不动时，各容器中的液面总保持相平的。
3、连通器的应用：茶壶、锅炉水位计、船闸、过路涵洞、洗手间下水管、水塔与自来水管、洒水壶、自动喂水器……
五、科学世界
三峡船闸——世界上最大的人造连通器。
知识小结
1、液体由于受到_____作用，对支撑它的物体有压强。液体不仅对容器的_____和_____有压强，而且在__________也有压强。液体内部的压强我们可以用________来测量。
2、液体内部向__________都有压强；液体内部的压强随深度的增加而______ ；在________ ，液体向各个方向的压强都相等。
3、液体的压强还跟液体的密度有关，深度相同时，液体的密度越大，压强_____。
重力
同一深度
各个方向
压强计
液体内部
侧壁
底部
增大
越大
4．连通器是上端______，下部_____的容器。只有往连通器中注入______液体，而且当液体_______时，各容器中的液面才会保持相平。
开口
连通
同种
不流动
5．船闸是一个很大的连通器。当上游闸门打开时，闸室与 游河组成连通器；当下游闸门打开时，闸室与 游河组成连通器。
上
下
7、有一容器，如图：底部受到液体压强为P1，如把它倒放，底部受到液体压强为P2 ，则P1 P2 。
（填“=”、“< ”或“ > ”）
<
6、杯内装满水若将手浸入水中，则水对杯底的压强（ ）
A．变大 B．变小
C．不变 D．无法判断
C
8、某地一幢五层楼房，内部的自来水都是由楼顶的水箱供水的，把一楼和五楼的水龙头拧开同样大小，发现一楼出水湍急、五楼缓和，这是因为（ ）
A、一楼管内水浅，五楼管内水深
B、一楼水的压强大，五楼水的压强小
C、可能五楼水龙头的口向上
D、水箱中的水位太低了
B
9.一只可乐瓶，其侧壁有a、b两个小孔用塞子塞住，瓶内盛有一定质量的酒精，如图，把可乐放入水中，当瓶内、外液面相平时，拔出a、b两个小孔上的塞子，则（ ）
A. a、b两个小孔均有水流入
B. a、b两个小孔均有酒精流出
C. 酒精从a小孔流出，水从b
小孔流入
D. 水从a小孔流入，酒精从b
小孔流出
a
b
A
10、某水坝高30 m，水面到坝底的距离是
23 m，求距离坝底7 m 处A点水的压强是
___________Pa。
11、如图是甲乙两种液体内部的压强与深度关系的图象，设液体甲的密度为ρ甲，乙的密度为ρ乙，则ρ甲、ρ乙的关系为 。
ρ甲＞ ρ乙
12、如右图所示，玻璃管下端扎有橡皮膜，管里装有某种液体，此时橡皮膜向外凸出，若将玻璃管慢慢放入盛有水的容器中，当玻璃管内外的液面相平时，发现橡皮膜仍向下凸出，则管内装的液体可能是（ ）
A、煤油 B、水
C、硫酸 D、酒精
C
13.如图薄壁茶壶质量0.2kg，底面积是40cｍ２，内盛0.6kg的水，试求：（1）、水对茶壶底部的压力是多少？（2）、茶壶对桌面的压强是多少？
解：(1)、水对茶壶底部的压强是：p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.12m
=1200 Pa
水对茶壶底部的压力是：
F=ps=1200pa×0.004m2=4.8N
(2)、茶壶对桌面的压力是:
F=G水+G壶=m水g+m壶g=0.6kg ×10N/kg+0.2kg ×10N/kg
=8N
茶壶对桌面的压强是:
p=F/s=8N/0.004m2=2000pa
1、求液体对容器底部的压力与压强时：
先求压强→ → p= ρ液gh，
再求压力→ →F= pS= ρ液ghS
2、求容器对水平面的压力与压强时：
先求压力F=G，
在求压强p= =
F
S
G
S
容器底：
桌面：
先求F后求P
先求P后求F
14.杯子中装有120g水，水深10cm，当杯子底面积为10cm2时，杯子底受到压强为多少？杯子底受到压力为多少？
解：杯子底受到的压强为：
P=ρ液gh=ρ水gh
=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m
=1000Pa
杯子底受到的压力为：
F=PS=1000Pa×10×10-4m2=1N
再见！
谢谢合作！
