8.2.2
科学探究：液体的压强-液体压强的应用
学案
学习目标
1.巩固液体压强的基本特点；
2.了解液体压强的计算公式并会简单的相关计算；
3.知道连通器原理并会识别生活中常见的连通器。
预习要点
1、液体压强的计算公式是
，由公式我们知道，液体内部压强的大小只与液体的
和
有关。
2、上端
，下端
的容器叫连通器，当连通器里只装
而且液体
时，各容器中的液面高度总是
的。
3、帕斯卡定律是
。
导学过程
一、液体压强的大小
㈠尝试回答：要知道某种液体(密度ρ)某一深度(h)的压强(p)有多大，
可以设想在此处有个水平放置的平面，计算这个平面上方液柱
（把液柱当作固体）对这个平面的压强（如图）即可。设平面在
液面下的深度为h，平面的面积为S，求P=？
（用题目给出的符号写表达式）
水柱体积V＝
②水柱质量m＝
③水柱重力G＝
即水柱对底面压力大小F=
④底面受到压强p=
结论：液体压强的计算公式：
㈡理解液体压强的公式：（第4条课下结合题目好好理解）
①单位：密度ρ用
，深度h用
，压强p才是Pa，
②液体的压强与液体的受力面积、体积、形状等因素均无关，只跟
和
有关，深度h
指：从液体表面到该点的竖直距离。
③适用范围：凡是液体产生的压强，都可用p=ρgh来计算和讨论。
④区别p=F/S和p=ρgh
两个公式的不同，p=F/S是从压力出发的定义式，对固体、液体、气体都普遍适用，在研究物体压强时，一般都是从这个定义出发；但液体由于压力不好确定，所以常用p=ρgh来确定液体内部的压强。
液体对容器底部的压力与容器内液体的重力一般
．（只有当容器是规则形状的柱形容器时，液体对容器底部的压力才与容器内液体的重力相等．）
求液体对容器底部的压力时，应先根据
求出液体对容器底部的压强，再由
求出液体对容器底部的压力．液体对容器底部的压强和容器对支持面的压强没有关系，求解盛有液体的容器对水平支持面的压强时，应将容器作为一个整体，先求出压力F＝
，再运用
来求解．
二、液体压强的应用（一）——连通器
1、什么是连通器？
上端________，下端________的容器叫连通器。
2、
连通器原理：连通器中只有________液体（填同种或异种），在液体______________时，各容器中的液面高度总是相同的（液面保持相平）。
3、了解连通器的实例：
三、液体压强的应用（二）--液压机
密闭的液体，其传递压强有一个重要的特点，即加在
液体上的压强，能够大小不变地被液体向
传递。这个规律被称为
定律。通过阅读课本p154图8-28了解液压机的工作原理及其应用
。
自我检测
1、在图示的几种情况中，不能称为连通器的是(
)。
2、在桌面上放着四个底面积不同的容器A、B、C、D都装有高度相同的同种液体，如图所示，则容器底受到液体的压强关系为：（
）
A、
B、
C、
D、由于底面积不同所以无法判断
3、一个装满水后瓶盖密封的硬塑料瓶，
放在水平桌面上（如图甲所示），水对瓶底的压强为p1，瓶底对桌面的压强为p1′
；将瓶倒置后（如图乙所示），水对瓶盖的压强为p2，瓶盖对桌面的压强为p2′，则（
）．
A．p1＞p2
p1′
＞p2′
B．p1＝p2
p1′
＜p2′
C．p1＜p2
p1′
＜p2′
D．p
1=
p
2、p
1′=
p
2′
4、珠江上，一艘船的船底在水下0.5m处被撞了一个洞，洞口的面积为10cm2，用来堵洞的堵塞物受到水的压力为是多少？（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/Kg）
自我反思
我的收获：
我的疑惑：
（3）锅炉与外面的水位计
组成连通器
（4）水塔与自来水管
组成连通器
（1）过路涵洞
（2）水壶和壶嘴
组成连通器8.2.2
科学探究：液体的压强-液体压强的应用
学习目标：
1、进一步巩固液体压强的特点及计算，会灵活应用压强的相关公式进行综合分析计算。
2、知道什么是连通器，能举例生活中的连通器和液压技术在生产、生活中的应用。
3、经历实验探究和用“假想液片”模型推导过程得出连通器原理,
4、能用连通器原理解释船闸的工作原理和一些简单的实际问题；
自主学习：（自学，不怕起点低，就怕不坚持！）
1、液体内部向
方向都有压强。液体内部的压强只与液体的
和
有关，强随液体深度的增加而
；同种液体在同一深度，各个方向的压强都
。
2、液体压强的计算公式是P=
，其中ρ表示
，h表示为液体某处的深处，它是液体某处到自由液面的
距离。
3、二力平衡条件是
，
，
，
。
导学过程：（多思考，勤实验）
例题分析：
如图所示的水平地面上放有一个边长为30cm的正方体箱子，箱子重50
N，其顶部有一根长20
cm、横截面积为4
cm2竖直的管子与箱子相通，管子重10
N，管子和箱子都灌满水，求：
(1)箱内顶部受到水的压强和压力；
(2)箱内底部受到水的压强和压力；
(3)水的重力；
(4)箱子对水平面的压力和压强．
（g=10N/Kg）
闯关点拨
在运用公式时要知道：公式p＝F/S是压强的定义式，同时适用于计算固体、液体、气体的压强．而公式p＝ρ
g
h只适用于计算静止液体产生的压强大小．所以在解答问题前应先分清楚是固体压强还是液体压强，是先求压力还是先求压强．在求解液体对容器的压强和压力问题时，先求
(用公式
)，再求
(用公式
)；求解容器对支持面的压力和压强时，先求
(用公式
)，再求
(用公式
)．
解：(1)
箱子顶部受到水的压强为：
p1=
=
=
（h1为从水的自由面(即管顶)到箱内顶部的竖直距离，也就是管子的长度．）
箱顶的面积为：S=
=
箱顶的受力面积为：S
1=
=
=
箱顶受到水的压力为：F
1=
=
=
（这里S1是箱内顶部整个面积减管子的面积．）
(2)
箱底所处的深度为：h2=
=
箱子底部受到水的压强：
p2=
=
＝
（h2是指管子顶部到箱底的竖直距离．）
箱子的底面积为：S2=
=
箱子底部受到水的压力：F2=
=
=
(3)
箱子中水的体积为：V=
=
=
水的重力：G水＝
＝
＝
（V是箱内盛水的总体积，即管内水的体积和箱内水的体积之和.）
（比较(2)、(3)结果可以看出，水对箱底的压力并不等于水的总重力．）
箱子对水平面的压力为：
F3＝
＝
=
箱子对水平面的压强为：p3＝
=
=
【比较(2)、(4)结果可以看出，水对箱内底部的压强和箱对水平面的压强无关．】
二、连通器：
1、阅读课本P152观察图8-22回答：连通器是上端
、下部相
的容器。
练一练：下图所示的四个容器中是连通器的是（
）
说明：连通器上端开口是指容器口与
连通；连通器可以由两个容器组成，也可以由
容器组成。
2、实验探究：连通器中液体的特点（连通器的原理）
实验过程：1、把两支注射针筒用胶管连接组成连通器，向管中注入水，调节两边针筒等高，观察水面不流动时两管内水面高度的情况；
2、保持一个筒静止，让另一个筒升高、下降或倾斜，观察水面不流动时两管内水面高度的情况；
现象：以上各种情况，当两筒中的水不流动时水面高度
。(相等或不相等)
实验结论：连通器中只装
液体
时，各容器中的液面
。
3、连通器液面相平的原理
由液体压强特点可知，液体压强只与
和
有关，如图所示，假想连通器下端中间有一“小液片”AB，液体不流动时，液片AB受到水对它向左的压力（F左）和水对它向右的压力（F右）的作用，而处于
状态。所以F左
F右，假设小液片AB的面积为S，由P=F/S可得P左S左=P右S右，由于S左=S右所以P左
P右，由液体压强公式P=ρg
h
得ρ左g
h左=ρ右g
h右，当ρ左=ρ右时，则有h左
h右
结论：连通器原理：连通器内的同一种液体不流动时，各容器中的液面
。
二、连通器的应用：
1、说出课本图8-24、8-25生活中连通器的道理：例如茶壶的
和
构成连通器，根据
可知，如果壶嘴太
，则倒不出水；如果壶嘴太
，则装不满水。
2、阅读课本P153观察图8-27讨论交流:船闸是怎样工作的下游的船怎样驶到上游；第一步：阀门A打开，下游闸门、上游闸门、阀门B都
，
和
构成连通器，根据
，水从
流向
，最后闸室水面和下游水面
。此时打开下游闸门，船驶入闸室。第二步：：阀门B打开，下游闸门、上游闸门、阀门A都
，
闸室和
构成连通器，根据
，水从
流向
，最后闸室水面和上游水面
。此时打开上游闸门，船驶入上游。
练一练：
连通器在日常生活、生产中有着广泛的应用。下列事例中不是利用连通器原理的是(
)
A
茶壶
B洗手间下水道
C．牲畜自动饮水器
D．拦河坝
三、液压技术：
通过观察课本图8-28及相关内容发现在小活塞上作用一个较小的力，就能在大活塞上产生一个
力。
帕斯卡通过实验发现：加在
液体上的压强，能够大小
地被液体向各个方向传递，这个规律被称为
。人们根据这个原理发明了
。
分析：图
8-30的液压千斤顶原理图
相当于实验中的小针筒，
相当于实验中大针筒部分，液压千斤顶利用
制动的。
达标测评：
1、对于连通器原理下列说法正确的是（
）
A、在连通器里，不管有几种液体，只要液体不流动，连通器各容器中的液面一定保持相平。
B、在连通器里如果只有一种液体，各容器中的液面在任何情况下总保持相平。
C、连通器里如果只有一种液体，在液体不流动的情况下，各容器中的液面总保持相平。
D、以上说法都不正确。
2、连通器在日常生活、生产中有着广泛的应用。图9—13
所示的事例中利用连通器原理的是(
)
A
①②
B．③④
C．①③④
D．①②③④
3、甲、乙两个水池深度不同，两池之间
有一倾斜的涵洞将其连通，两池水平，如图所示。以下各说
法中正确的是(
)
A
涵洞P端比Q端高，涵洞中的水由P端流向Q端
B．涵洞Q端液体压强大于P端液体压强，涵洞中的水不流动
C．涵洞Q端液体压强等于P端液体压强，涵洞中的水不流动
D．涵洞Q端液体压强大于P端液体压强，涵洞中的水从Q端流向P端
4、在一个重2
N，底面积为0.01
m的容器里装8N的水，容器中水的深度为0.05
m。，把它放在水平桌面上，如图所示（g=10N/kg）。求：
（1）水对容器底部的压强和压力；
（2）容器对桌面的压力和压强。
课堂小结：通过这节的学习我知道了：
压强计算题：
第一部分：基础题
如图所示，水平桌面的正中央放着一个圆形鱼缸，重为30
N，其底面积为
1
200
cm2
。鱼缸内装有0.2
m深的水，水的质量是27
kg。(g=10N/kg)请计算：(1)鱼缸内所装水的重力；(2)鱼缸底部受到的水的压强；(3)鱼缸对桌面产生的压强。
2、小明放学回家，看见水平茶几的中央放着一个盛有水的平底玻璃杯，于是他利用家中的皮尺测得水深12
cm，粗略测出玻璃杯的底面积为2×10-3
m2；又估测出水和杯子的总质量约为0.4
kg；并提出了下列问题。请你同他一起解答这些问题。（g取10
N/kg，ρ水=1.0×103
kg/m3）
（1）水和杯子的总重力；（2）水对杯底的压强；（3）杯子对水平茶几的压强。
3、在一个重2N，底面积为0.01
m的容器里装8
N的水，容器中水的深度为0.05
m。，把它放在水平桌面上，如图所示（g=
10
N/kg）。求：
（1）水对容器底部的压强和压力；
（2）容器对桌面的压力和压强。
第二部分：提升题
质量为2
kg、底面积为0.01
m2的容器放在水平地面上，容器内盛有质量为8kg的酒精(酒精的密度为0.8×103
kg/m3)。求：
（1）酒精的体积V酒精；
（2）液面下0.1
m处酒精产生的压强P酒精；
（3）容器对地面的压强P。
5、如图所示，置于水平桌面上的容器装有某种液体。液体的体积为
2.0×10－3
m3，液体的深为0.5
m，若容器重为20
N、底面积为2.0×10－3
m2，容器底受到液体的压强为5.0×103
pa。求：
(1)液体的密度。
(2)距容器底高为0.2m处A点的液体压强。
(3)这个装着液体的容器对桌面的压强。
(g取10N／kg)
（4）液体对容器底的压力
6、小明的妈妈买了一箱牛奶，放在地板上箱与地板的接触面积为0.025
m2，箱和牛奶总质量是5
kg，箱中牛奶每一小袋上都标有“净含量221
mL
227
g”字样
(g=
10N/kg)
试求：
（1）这种牛奶的密度是多少g/cm3
（2）这箱牛奶对地板的压强是多少？
第三部分：培优题
7、如图所示，装满水的密闭容器置于水平桌面上，其
上下底面积之比为4：1，此时水对容器底部的压力为F，
压强为P。当把容器倒置后放到水平桌面上，水对容器
底部的压力和压强分别为（
）
A．F，P
B．4F，P
C．1/4F，P
D．F，4P
8、奥运场馆是指专为奥运会和残奥会提供比赛、训练和赛会组织接待等服务场所、设施。国家体育中心俗称“鸟巢”（如图14），是2008年奥运会的主场馆，也是开幕式和闭幕式的体育场馆（如图所示）。（g=10
N/kg）
（1）在“鸟巢”中使用了400
t的钢材，如果将这些钢材制成一个钢板，钢板厚度是100
mm，则这块钢板的面积为多少m2？这个钢板对地面产生的压强是多少？（设ρ=8.0×103
kg/m3）
（2）“鸟巢”中使用的Q460型钢材是我国自主研制的，它承受的压强可达4.6×106
Pa，相当于多少米高的水柱产生的压强？8.2.1
科学探究：液体的压强
学案
学习目标：
知道液体压强的产生；理解液体内部压强的规律；提高观察、实验能力。
学习重点和难点：液体内部压强的规律。
器材准备：大量筒或水槽、压强计、水、刻度尺、食盐、玻璃棒。
学习过程：
一、自主学习
1、压力的作用效果用
来表示，影响压强大小的因素是
和
。
2、液体内部产生压强的原因是：液体受到
作用并且具有
性。
3、探究液体内部产生压强的仪器是
，放入液体一定深度后，根据
，可知液体压强的大小。
4、液体压强的特点是：
（1）液体对
和
都有压强，液体内部向
都有压强；
（2）在同一种液体的同一深度，液体向各个方向的压强
；
（3）同一种液体内部的压强随
的增加而增大；
（4）不同液体的压强还与
有关。
小结：液体内部产生压强只与
和
有关。而与其他因素无关。
二、探究新知（多思考，勤实验）
3、动手探究：液体压强的规律。（见实验报告单）
请设计出你的实验方案以及设计表格来记录实验数据。
参考表格：
深度（cm）
橡皮膜方向
压强计左右液面高度差（mm）
盐水
水
3
朝上
3
朝下
3
朝侧面
6
朝上
9
朝上
讨论总结：各学习小组讨论总结液体内部的压强规律是：
（1）液体内部向________________都有压强；
（2）液体内部的压强随深度的增加而________；
（ 3）同种液体，同一深度，液体向各个方向的压强大小________．
（4）液体的压强与液体的密度________（填“有”、“无”）关，在同一深度密度越________压强越大．
4．液体内部压强的公式推导：
设水柱的高度h，为截面积为S，其上表面与水面相平，计算这段水柱产生的压强：
[提示]：水柱的体积：
水柱的质量：
水柱对其底面的压力为：
水柱对其底面的压强：
小结：液体压强的计算公式是
，由公式我们知道，
液体内部压强的大小只与液体的
和
有关。
学法指导：式中h表示深度，而不是高度，深度和高度这两个概念是有区别的，深度是指从液体的自由面到计算压强的那一点之间的竖直距离，即深度是由上往下量的，高度是指液体中某一点到底部的竖直距离，即高度是由下往上量的；
关于液体压强的计算公式：p液=ρ液
g
h
液体的压强可用公式p液=ρ液
g
h来进行计算．利用该公式计算时应注意以下问题：
(1)
式中p液表示
，ρ液表示
，h表示
，g是常数9.8N/kg；
(2)
式中ρ液的单位一定要用
，h的单位要用
，计算出压强的单位才是
；
(3)
式中g是常数，所以压强p液只与
和
有关．与液体的重力、体积、形状等因素均无关，所以在比较液体压强的大小时，要紧紧抓住液体的密度和深度这两个量来讨论；
(4)
只适用于液体以及柱体对水平面的压强，而
是压强的定义式，适用于固体、液体和气体；
(5)
解题技巧：在盛有液体的容器中，液体对容器底部的压力、压强遵循液体压力、压强规律；而容器对水平桌面的压力、压强遵循固体压力、压强规律．
4、本堂小结
三、当堂巩固习题
第一部分：基础题
1、装满水的容器侧壁上开有三个孔，水从小孔中流出，图1中描述正确的是（ ）
2、小明同学用U形管压强计研究甲、乙两种液体内部的压强规律，记录实验数据如下表所示。（液体甲的密度小于液体乙的密度）
液体甲
液体乙
实验序号
金属盒深度/㎝
形管两侧液面高度差/㎝
实验序号
金属盒深度/㎝
形管两侧液面高度差/㎝
1
10
6
4
10
7
2
20
11
5
20
13
3
30
15
6
30
18
（1）分析比较实验序号1、2、3（或4、5与6）的数据及相关条件，可得出的初步结论是：
。
（2）分析比较实验序号
的数据及相关条件
3、海里与河里相同深度的两条鱼，河里的鱼比海里的鱼受到的压强
（填“大”、“小”）
4、如图3所示，三个容器底面积相等，倒入质量相等的同种液体且都没有溢出，则三容器底面上所受压强最大的是_______容器，最小的是_______容器．
5、如图4所示，A容器中盛有15
kg的水，B容器中盛有0.5
kg的水，但B容器中的水面较高，它们对容器底部的压强分别为pA、pB，则pA_______pB(“填“>”“=”或“<”)．
6、如图5所示，容器中盛有水，则A处的深度是________cm，
处水产生的压强较大。
第三部分：培优题
7、试管中装有某种液体，在试管处于图6所示的甲、乙、丙三个位置时，管内液体质量保持不变，则试管底部受到的液体压强（
）
A．甲位置最大
B．乙位置最大
C．丙位置最大
D．三个位置一样大
8、如图7所示，容器中盛有一定量的水，容器底部、、三点压强、、的大小关系是____________.
达标测试：
1．关于液体压强，下面说法中正确的是
（
）
A．液体压强是由液体重力产生的，所以液体越重，产生的压强越大
B．因为P＝F/S，所以液体压强与容器底面积大小有关
C．由于重力的方向总是竖直向下的，因而液体内部只有向下的压强
D．液体压强只与液体的密度和深度有关
2．一个密封的啤酒瓶内装有一定质量的水，若把它倒置，则水对啤酒瓶口的作用情况是（
）
A．压力增大
B．压强增大
C．压强不变
D．压力不变
3．如图所示三个容器，底面积相等，若都装入相同质量的酒精，则酒精对容器底部的压力：（
）
A．一样大
B．A最大
C．B最大
D．C最大
4．如图所示的“帕斯卡裂桶实验”，木桶内装满水，桶的顶部竖立着一根细管，一人在三楼的阳台上向细管内只倒入了几杯水，木桶就被水压破了，这一实验表明，影响液体内部压强的因素是液体的：（
）
A．质量
B．深度
C．密度
D．体积
5．一个水池的深度为2米，池底有一个面积为10厘米2的孔，用塞子塞住，塞子所受水的压强大小为 ________ 帕，塞子所受水的压力大小为 ________牛．（取g=10N/kg）
写出计算过程：
6、如右图所示容器中装入某种液体，液体对容器底的压强为3×103帕，则：该液体密度是多大？容器底受到的压力是多大？(g=10牛/千克)
图3
图4
图5
图6
图7
