第二节科学探究 液体的压强 （课件）初中物理沪科版八年级全一册

(共49张PPT)
第二节科学探究: 液体的压强
第1课时 液体的压强的产生、特点及计算
第八章 压强
初中物理沪科版八年级全一册
新课导入
水坝建造成上窄下宽
潜水员在不同深度的水中作业时，需要穿抗压能力不同的潜水服。
新课推进
倒水前橡皮膜是平的，倒水后橡皮膜向外凸出。
由于液体自身的重力产生了压强。
现象：
下面的薄膜凸出说明什么？
实验探究
倒水前橡皮膜是平的，倒水后橡皮膜向外凸出。
液体由于具有流动性，因而对容器的侧壁有压强。
现象：
侧面的薄膜为什么凸出？
有一玻璃器皿，在其侧面的高、中、低部，有三个完全相同的孔，用三张相同的橡皮膜以同样的方法分别将三个孔封住，如图 a 所示。然后往器皿中加入水，使水面高过最上面的孔，请观察三张橡皮膜的变化，如图b 所示。由此，你能得出什么结论？自己亲自做做，验证结论是否正确。
a
b
越往下的孔，相应的橡皮膜向外凸出越明显，说明水越深，压强越大。
现象：
越往下的孔喷出的水越远。
水越深的地方压强越大。
液体压强产生的原因是因为液体受到重力的作用，且具有流动性。
实验演示
点击画面播放
你能画出下图中 A、B、C 孔中水流的大致路径吗？
A
B
C
实验探究
液体压强与哪些因素有关
U型管压强计
作用：测量液体内部的压强。
探头
U型管
橡皮管
刻度板
原理：当探头上的橡皮膜受到压强时，U形管两端的液面出现高度差。
控制深度、液体密度相同、改变U形管压强计探头的方向。
现象：U型管两边液面的高度差不变。
液体内部压强与方向无关
实验一
实验二
控制液体的密度、探头的方向相同，改变深度。
现象：U型管两边液面的高度差变大。
液体内部压强随深度的增加而增加
实验三
控制探头的方向、深度相同，改变液体的密度。
现象：U 型管两边液面的高度差变大
不同的液体，在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关，密度越大，液体的压强越大。
液体内部向各个方向都有压强，同种液体在同一深度的各处、各个方向的压强大小相等，随液体深度的增加，压强随之变大；
不同的液体，产生的压强大小与液体的密度有关，在同一深度，密度越大，液体的压强越大。
由试验探知可知：
设想水中有一高度为 h、截面为 S 的水柱，其上表面与水面相平。计算这段水柱产生的压强，就能得到水深度为 h 处的压强。
计算液体的压强
水柱对其底面积的压力
平面对其底面积的压强
因此，液面下深度为h处液体的压强为
p = ρgh
水柱的体积 V = Sh，水的密度为 ρ，
水柱的质量 m = V ρ 。
得出液体压强的计算公式：
p = ρ液 ·g·h
使用注意点
（1）h 指的是深度。即从液面到所研究点的竖直距离。
（2）使用时单位要统一。
（3）只适用于液体产生的压强。
水的压强是随深度增加而增大的，所以，站在齐胸深的水中，我们觉得呼吸略微有些困难；深海潜水必须穿上特制的潜水服，以保护潜水员的安全；修建水坝时，水坝的下部总要比上部宽些，以便承受更大的水压。
1648年，帕斯卡曾经做了一个著名的实验。在一个密闭的装满水的木桶的桶盖上，插入一根细长的管，并从楼房的阳台上向细管子里灌水，结果只用了几杯水，竟把木桶压裂了，桶里的水从裂缝中流了出来。
信息窗
1. 三个烧杯中分别装入水、酒精和水银，设在液体内部相同深度的 A，B，C 三点的压强分别为 pA，pB ，pc（ ）
A . pA＞pB＞pc B. pA＜ pB ＜ pc
C . pc＞ pA＞pB D. pA ＞ pc ＞ pB
p=ρ液 gh
C
随堂演练
2. 如图所示的容器中装有水，则水对A点的压强为（ ）
A. 980 Pa
B. 2940 Pa
C. 5880 Pa
D. 条件不足，无法判断
C
3. 一艘小船船底离水面0.5m，水对船底的压强为多少？若船底有一面积为2cm2的小洞被一木塞堵住，水对该木塞的压力为多少？
解：水对船底的压强：
p = ρgh = 1.0×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.5m
= 4.9×103 Pa
水对木塞的压力：
F = pS = 4.9×103Pa×2×10-4 m2 = 0.98 N
答：水对船底的压强为 4.9×103 Pa，水对该木塞的压力为0.98 N。
课堂小结
p = ρ液gh
液体内部向各个方向都有压强，同种液体在同一深度的各处、各个方向的压强大小相等，随液体深度的增加，压强随之变大；
不同的液体，产生的压强大小与液体的密度有关，在同一深度，密度越大，液体的压强越大。
第二节科学探究: 液体的压强
第2课时 液体压强的应用、帕斯卡定律
第八章 压强
初中物理沪科版八年级全一册
新课导入
它们在结构上有什么相同点？
思 考
一. 液体压强的应用：
1. 连通器
定义：上端开口，底部互相连通的容器叫做连通器。
新课推进
连通器
共同特点：静止在连通器内的同一种液体，各部分直接与大气接触的液面总是保持在同一水平面上。
连通器原理：
p左
p右
h左
h右
同种液体在容器内同一位置任意方向上的压强大小相等。
因为液体静止，
所以F左 = F右
所以 p左 S = p左 S
而 S左 = S右
所以 p左 = p右
所以 ρgh左 = ρgh右,
所以 h左 = h右
自动喂水器
连通器的应用：
水壶
水塔
如图所示的装置中，两端开口的U形管装有一定量的水，将A管稍向右倾斜，稳定后A管中的水面将（ ）
A. 高于B管中的水面
B. 低于B管中的水面
C. 与B管中的水面相平
D. 以上三种情况均有可能
C
我国的三峡工程世界瞩目，无论是规模还是建造难度，在世界上都是首屈一指的。长江三峡船闸几乎是目前世界上最大的连通器， 共有五个闸室。
船闸的工作原理：
1. 阀门 A 打开时，水从上游流进闸室。
2. 闸室中水面与上游相平时，闸门 C打开，船驶入闸室。
3. 关闭阀门 A 和闸门 C，打开阀门 B，水从闸室流向下游。
4. 闸室中水面与下游相平时，闸门 D打开，船驶入下游。
帕斯卡定律：加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递。
在工厂广泛使用的液压机是液体压强特性的另一个重要应用。
2. 帕斯卡原理是许多液压系统和液压机的工作基础。
F2
S2
F1
S1
=
F1
S1
F2
S2
液压千斤顶的小活塞与杠杆相连，因此，只要对杠杆施加较小的作用力，就可以顶起一辆小汽车。
液体的压力和液体的重力之间的关系
容器底面积相等，均为 S；容器内盛有密度为ρ 的同种液体，深度均为 h.
液体内部压强公式 p=ρgh 可得 p甲=p乙=p丙
根据F=pS可得，三个容器底部受到的压力也相等，即F甲=F乙=F丙
从图中可以看到三个容器的液体的重力不等，即G甲>G乙>G丙
静止液体的压力不一定等于液体的重力
求液体对容器底部的压力与压强和容器对平面的压力与压强。
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. 求容器对平面的压力与压强时：
先求压力 F = G，
再求压强 p = = 。
F
S
G
S
课堂小结
连通器：同种液体在容器内同一位置任意方向上的压强大小相等。
液体压强的应用
帕斯卡定律：加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递。
随堂演练
1. 三个酒杯盛满同种酒，酒对杯底的压强关系是：
A
B
pA> pB > pC
p=ρ液 gh
C
2. 如图所示，桌面上有甲、乙、丙三个容器，它们的底面积和质量都相同，内装有质量相同的同种液体，则（　 ）
A. 各容器底部所受液体的压力相同
B. 各容器底部所受液体的压强不同
C. 各容器所受桌面的支持力不同
D. 各容器对桌面的压强不同
B
3. 如图装有质量相等的不同液体，并且液面相平，则两杯底受到的压力和压强大小关系怎样
A
B
液柱对底面的压力 F＝G=mg，压力相等。
液柱对底面压强 p=ρ液 gh，所以pA ＞pB
m相同，而 VA＜VB，ρA＞ρB
所以 pA ＞ pB
4. 我国经济快速发展，很多厂商一改过去“酒香不怕巷子深”的观点，纷纷为自己的产品做广告，但有些广告却忽视了其中的科学性，如图所示的一幅广告，图中有一处科学性的错误，请你找出来，并简要说明它违背了什么物理原理或规律。
解：图中反映出壶嘴的水面高于壶身中的水面，显然这是不正确的，因为茶壶是一个连通器，当装入的同种液体静止时，壶嘴中的液面与壶身中的液面应该总是相平的，不可能是一边高一边低。
感谢您的观看