8.2 液体内部的压强（27页） 课件 初中物理北师大版（2024）八年级下册

(共27张PPT)
第八章 压强与浮力
第2节 液体内部的压强
新知导入
帕斯卡裂桶实验
法国物理学家帕斯卡在1648年表演了一个著名的实验：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。结果只用了几杯水，就把木桶撑破了，桶里的水就从裂缝中流了出来。
为什么帕斯卡只用几杯水就能把木桶撑破了呢？
1.了解液体压强产生的原因。
2.通过实验，认识液体压强的特点。
学习目标
3.掌握液体压强公式，并会简单计算。
模拟帕斯卡裂桶实验
思考：液体的压强到底有多大呢？
视频演示
结论1：液体对容器底部有压强。
原因：液体受到重力作用
没有水时，
橡皮膜平坦
当倒入水时，
橡皮膜向下凸出
实验1
新知学习
液体压强产生的原因
一
实验2
结论2：液体对容器的侧壁有压强
原因：液体具有流动性
没有水时，
橡皮膜平坦。
当倒入水时，
橡皮膜凸出。
由上述实验1和实验2可知，
液体对容器底部和容器壁都会产生压强。
那么液体内部有没有压强？
液体的压强大小又跟什么因素有关？
思考
【实验】探究液体内部的压强
提出问题：
液体内部压强的大小与什么因素有关呢？
液体内部压强的大小可能与深度有关。
液体内部压强的大小可能与密度有关。
猜想：
液体内部压强的大小可能与液体内部方向有关。
……
液体压强的特点
二
（1）运用控制变量法，研究其中一个因素对液体压强大小的影响时，控制其他可能影响因素不变；
（2）运用转换法，通过压强计中U形管两边液面的高度差来显示液体内部压强的大小。
压强计、水杯、水、浓盐水
实验方法：
实验器材：
【压强计工作的原理】
如果液体内部存在压强，放在液体里金属盒上的橡皮膜就会变形，U形管的两侧液面就会产生高度差。
简易U形压强计
橡皮管
橡皮膜
U形管
探头
实验2：探究液体内部压强的大小与深度的关系。
实验1：探究液体内部压强的大小与方向的关系。
实验3：探究液体内部压强的大小与液体密度的关系。
控制液体密度和方向不变，改变深度
控制深度和液体密度不变，改变方向
控制深度和方向不变，改变液体密度
实验1：探究液体内部压强的大小与方向的关系。
结论1：同种液体内部的同一深度，向各个方向的压强都相等。
现象1：U形管两边液面的高度差不变。
实验2：探究液体内部压强的大小与深度的关系。
现象2：U形管两边液面的高度差变大。
结论2：同种液体内部压强，深度越深，压强越大。
实验3：探究液体内部压强的大小与液体密度的关系。
现象3：U形管两边液面的高度差变大。
结论3：深度相同时，液体密度越大，液体内部压强越大。
清水
浓盐水
1.液体内部各个方向都存在压强。同种液体，同一深度，向各个方向的压强都相等。
2.同种液体，深度越深，压强越大。
3.液体内部压强跟液体的密度有关，同一深度，液体的密度越大，压强越大。
实验结论：
1. 研究方法——“理论推导法”
h
S
h
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。
液体压强的计算
三
这个液柱体的体积：V=Sh
这个液柱的质量： m=ρV=ρSh
这个液柱对平面的压力：F=G=mg=ρVg=ρgSh
平面S受到的压强： p=F/S
=ρgSh/S=ρgh
因此，液面下深度为h处液体的压强为
S
h
2.推导液体压强的计算公式
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。
p=ρgh
3.进一步理解液体压强公式：p=ρgh
（1）压强公式中的物理量及其单位
ρ 表示液体的密度，单位为千克/米3（kg/m3）
h 表示液体的深度 ，单位为米 (m）
g 为常数，大小为9.8N/kg
p 表示液体在深度为h处的压强，单位为帕（Pa）。
公式中的物理量单位全部使用国际单位。
（2）深度h
指液面到某点的竖直距离，而不是高度。如图所示，容器底部的深度为50cm，A点的深度为30cm。
20cm
50cm
A
A点的深度为_____cm
30
深度h
A
深度h
（3）影响液体压强大小的因素
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。
例：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？
大盆里水的重力大；暖壶里的水产生的压强大。
【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。
解析见下页
用液体压强公式进行简单计算
因为是估算，海水密度取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
脚背的面积近似取 S= 10cm×13cm= 130cm2= 1.3×10-2m2
脚背受的压力F=ps=7×107 Pa×1.3×10-2m2=9.1×105 N
一个成年人的质量约为60 kg，所受重力
G=mg=60 kg×10 N/kg=600N
假设脚背所受压力的大小相当于n个成年人所受重力
n= 9.1×105 N/600N =1500（个）
估算结果表明，在深7 km的海底，水对脚背的压力确实相当于 1500个人的重力。
【解析】
液体的压强
液体压强的特点
液体压强
产生的原因
①受到重力作用
②具有流动性
②深度越深，压强越大
③在深度相同时，液体的密度越大，压强越大
①在液体内部的同一深度，向各个方向的压强都相等
课堂总结
液体压强的计算
液体压强的计算公式：
与液体的密度与深度有关，而与液体的质量、体积等无关
p =ρgh
1.如下图，装有水的塑料袋底部发生了形变，这是因为水受到_____力的作用，从而对塑料袋底部产生压强；若用手挤压袋子的侧壁，放手后塑料袋恢复原状，这是因为液体具有_______性，所以对塑料袋侧壁也产生了压强。在水中不同位置的A、B两点，受到水的压强较大的是点_____处。
重
流动
A
课堂练习
2.如图所示，平静的湖中，下列哪处水的压强最大（ ）
A.ɑ　　　 B.b　　　 C.c　　　 D.d
D
3.用图所示的装置探究液体内部压强的特点，下列做法能使U形管两边液面高度差变小的是（　　）
A．将金属盒在水中的位置上移
B．将金属盒在原位置转动180°
C．将金属盒的位置向左移动
D．保持金属盒的位置不动，向杯中加入适量水
A
4.如图所示，铁桶重为20N，桶的底面积为100cm2，
往桶里倒入8kg的水，水的深度为15cm，平放在面积
为1m2的水平台面上（g取10N/kg）。求：
（1）水对桶底的压强；
（2）台面受到桶的压强
解：（1）水对桶底的压强：
p=ρgh=1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×0.15m=1500Pa；
（2）铁桶自由放置在水平台面上，台面受到的压力：
F′ = G桶 + G水 = G桶 + m水g = 20N + 8kg×10N/kg = 100N，
p′ = = = 10000Pa
S
F′
100N
1.0×10 m2
-2
台面受到桶的压强：