第 九 章 压强
2．液体的压强
教
材
解
读
本节在力学中有着十分重要的地位，液体压强概念比较抽象，知识难度比较大，而且与前面的知识联系十分紧密，要用到有关体积、质量、密度、重力、固体压强等知识。
本节主要内容有“液体压强的特点”和“液体压强的大小”。首先，通过让学生对“液体压强的特点”进行自主探究，使学生体验科学探究的过程；然后在探究的基础上从理论上用“模型法”推导出“液体压强的大小”，符合从实践到理论的认知规律。
教
学
目
标
知识与技能
1.了解液体内部存在压强及液体内部压强的方向。
2.了解液体压强的大小跟什么因素有关，并掌握液体压强的计算方法。
过程与方法
1.通过对演示实验的观察，了解液体内部存在压强的事实。
2.通过实验探究，掌握科学探究的一般方法。
情感、态度
与价值观
1.在观察实验的过程中，培养学生从实践中探求真理的科学态度。
2.密切联系实际，提高科学技术应用于日常生活和社会的意识。
重
难
点
处
理
重点：利用实验定性探究液体内部压强与密度、深度的关系。
难点：液体压强的计算式的推导。建议利用教材P43图9－2－1所示的液柱模型，应用压强的定义公式推导出液体压强的计算式。
合
作
探
究
探究课题：液体压强的特点。
实验器材：U形管压强计、水、盐水、大烧杯、刻度尺。
实验步骤：见教材P41。
讨论交流：(1)如何显示U形管压强计的橡皮膜受到的压强大小？(通过对比U形管中液面的高度差来显示其受到的压强大小)
(2)当用手指按压橡皮膜时，U形管两边液柱的高度几乎不变化，造成这种现象的原因是什么？(压强计密封性不好，漏气)。
实验结论：在液体内部向各个方向都有压强，在同一深度，向各个方向的压强大小相等；液体内部的压强随深度的增加而增大。
典案 导学设计
学点1 液体压强的特点
(1)观察图9－2－2所示的仪器，思考并回答问题。
图9－2－2
问题1：图中的仪器叫__微小压强计__，它可以用来研究液体内部不同位置的__压强__情况。
问题2：将压强计的探头放入水中，通过观察U形管两侧液面的__高度差__来判断探头处水的压强大小。
(2)观察图9－2－3所示探究液体内部压强规律的实验，思考并回答以下问题。
图9－2－3
问题1：比较图甲和图乙可以得到：同一种液体里，液体的压强随__深度__的增加而增大。
问题2：比较图乙和图丙可以得到：在同一深度，液体向各个方向的压强__相等__。
问题3：比较图乙和图丁可以得出：在同一深度，液体的压强还与液体的__密度__有关。
总结：液体内部向各个方向都有压强，在同一深度，向各个方向的压强大小__相等__；液体内部的压强随深度的增加而__增大__；液体内部的压强还与液体的__密度__有关。在本次实验中用到的科学方法有：__转换__法和__控制变量__法。
学点2 液体压强的大小
(1)进行如图9－2－4所示的实验，思考并回答以下问题。
图9－2－4
问题1：把一端带有橡皮膜的玻璃管竖直插入水中，橡皮膜向上凸起，说明：__橡皮膜受到向上的压强__。
问题2：当向玻璃管中逐渐加入水时，看到橡皮膜向上凸起的程度越来越__小__。
问题3：当管中水面与烧杯中的水面相平的时候，烧杯中的水对橡皮膜向上的压力与玻璃管内水柱对橡皮膜向下的压力达到__平衡__，即pS＝F水柱。
问题4：在深度为h处水产生的压强为：p＝＝＝＝____＝__ρgh__。
问题5：液体压强计算公式：
总结：液体内部压强的大小只与__液体密度__和__液体深度__有关。
(2)阅读教材P43“讨论交流”知识框，思考：
问题1：如图9－2－5所示，甲鱼缸中金鱼受到的压强__小__(选填“大”或“小”)，乙鱼缸中金鱼受到的压强__大__(选填“大”或“小”)，这是因为__乙鱼缸中金鱼所处的水的深度大__。
图9－2－5
问题2：葛洲坝水电站拦河大坝，上游水深50 m。潜水员潜入水中检查坝底情况，当潜入水下40 m深处时，水对潜水员的压强为__3.92×105__Pa__。(g＝9.8 N/kg)
课件30张PPT。第九章 压强2.液体的压强第九章 压强学点1 液体压强的特点2.液体的压强高度差微小压强计压强2.液体的压强密度深度相等2.液体的压强总结：液体内部向各个方向都有压强，在同一深度，向各个方向的压强大小_______；液体内部的压强随深度的增加而_______；液体内部的压强还与液体的________有关。在本次实验中用到的科学方法有：________法和__________法。控制变量相等增大密度转换学点2 液体压强的大小2.液体的压强橡皮膜受到向上的压强2.液体的压强问题2：当向玻璃管中逐渐加入水时，看到橡皮膜向上凸起的程度越来越________。
问题3：当管中水面与烧杯中的水面相平的时候，烧杯中的水对橡皮膜向上的压力与玻璃管内水柱对橡皮膜向下的压力达到_________，即pS＝F水柱。平衡小2.液体的压强ρgh液体密度kg/cm3深度m比例系数N/kg液体密度液体深度2.液体的压强小大乙鱼缸中金鱼所处的水的深度大2.液体的压强问题2：葛洲坝水电站拦河大坝，上游水深50 m。潜水员潜入水中检查坝底情况，当潜入水下40 m深处时，水对潜水员的压强为___________。(g＝9.8 N/kg)3.92×105Pa类型一 实验探究：液体内部的压强2.液体的压强2.液体的压强(1)如图所示压强计是通过U形管中液面的________来反映被测压强大小的。使用前应检查装置是否漏气，方法是用手轻轻按压几下橡皮膜，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置________ (选填“漏气”或“不漏气”)。
(2)比较图A、图B、图C，可得出结论：同种液体，同一深度，_________________________。高度差液体向各个方向的压强相等不漏气2.液体的压强(3)将图A中的探头逐渐下移，可观察到U形管内液柱的高度差逐渐变大，可得出结论：液体密度一定，_____________________________。
(4)向图B中的容器内加入一定量的浓盐水，为使探头在液体中的深度与加盐水前的深度相同，应将探头位置________(选填“上移”“下移”或“不变”)，并且观察到U形管内液柱的高度差变大，可得出结论：深度相同，液体密度越大，_______________。液体的压强随深度的增加而增大上移液体压强越大2.液体的压强[解析] （1）用微小压强计测量液体的压强时，就是通过U形管两侧液面的高度差来体现压强大小的，高度差越大表示液体压强越大；若微小压强计漏气，橡胶管中的气体和外界大气就是相通的，手压橡皮膜时，U形管中的液面就不会变化；如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置不漏气。（2）探头到液面的距离相同时，只改变探头的方向，U形管两边液面的高度差不变，因此可得出结论：同种液体的同一深度处，液体向各个方向的压强相等。（3）在图B中把探头慢慢下移，控制液体的密度不变，改变深度，可以观察到U形管两侧液面的高度差增大，可得到结论：液体密度一定时，液体的压强随深度的增加而增大。（4）为使探头在液体中的深度与加盐水前的深度相同，应将探头位置上移，并且观察到U形管两侧液面的高度差变大，可得出结论：深度相同，液体密度越大，液体压强越大。2.液体的压强[实验点拨] (1)在用压强计测量液体压强前，应先对压强计进行气密性检测。用手按压橡皮膜，观察U形管两侧液面是否能灵活升降，若不能说明气密性差。若压强计气密性较差，应及时更换橡皮管和橡皮膜。
(2)在用压强计测量液体压强前，还要对压强计进行调平，即观察压强计U形管两侧的液面是否相平，若不相平，可将橡皮管拔下来重新装上，直到将橡皮膜静放在空气中时，U形管两侧的液面相平。压强与液体深度的关系时，需控制液体密度不变。2.液体的压强(3)探究液体内部压强特点所使用的方法：①转换法：把不同深度液体压强的变化转化为U形管两侧液面高度差的变化。高度差越大，液体压强越大；反之，压强越小；②控制变量法探究影响液体压强大小的因素。液体压强与液体密度和在液体中的深度有关，在探究过程中需要采用控制变量法。在研究液体压强与液体密度的关系时，需控制液体深度不变；在研究液体压强与液体深度的关系时，需控制液体密度不变。类型二 液体压强的大小2.液体的压强2.液体的压强[答案]（1）煤油对容器底部的压强：p＝ρ煤油gh＝0.8×103 kg/m3×10 N/kg×4.8 m＝3.84×104 Pa。
（2）塞子中心所处深度：h′＝4.8 m－0.3 m＝4.5 m，则煤油对塞子中心的压强：p′＝ρ煤油gh′＝0.8×103 kg/m3×10 N/kg×4.5 m＝3.6×104 Pa。
（3）塞子的受力面积：S＝2 cm2＝2×10－4 m2，
则煤油对塞子的压力：F＝p′S＝3.6×104 Pa×2×10－4 m2＝7.2 N。2.液体的压强2.液体的压强2.液体的压强液体的压强测量工具：微小压强计结构原理：所测压强等于U形管两边
液面高度差产生的压强特点液体内部向各个方向都有压强，在液体的同一深度，液体内部向各个方向的压强大小相等同种液体，内部压强随深度的增加而增大同一深度，液体的密度越大，压强越大计算公式：p=pgh2.液体的压强B2.液体的压强A2.液体的压强深度侧壁2.液体的压强越大2.液体的压强(2)比较图甲、图乙和图丙，可以得到：在同一深度处，液体内部向各个方向的压强________。
(3)在图乙中把金属盒慢慢下移，可以观察到U形管两侧液面的高度差增大，从而得到：在同种液体里，液体的压强随________的增加而增大。
(4)在图乙中，若只将烧杯中的水换成盐水，其他条件不变，则可以观察到U形管两侧液面的________________。 相等深度高度差变大2.液体的压强1．中国首艘国产航母已出坞下水，水面下4 m处海水对航母船体侧壁产生的压强是________Pa。(ρ海＝1.03×103 kg/m3，g取10 N/kg)
2．水下0.5 m深度处的压强为________Pa，__________m深的煤油产生的压强与0.5 m深的水产生的压强相等。(ρ煤油＝0.8×103 kg/m3，g取10 N/kg)4.12×1045×1030.6252.液体的压强D2.液体的压强2.液体的压强[答案](1)由图可知水的深度：h＝12 cm＝0.12 m，
则杯底所受水的压强：p＝ρgh＝1×103 kg/m3×10 N/kg×0.12 m＝1200 Pa。
(2)水对杯底的压力：F＝pS＝1200 Pa×10×10－4 m2＝1.2 N。课堂反馈(十)A
[影响液体压强的因素]
1．小聪在探究“液体内部压强的规律”时，在同一杯水中先后做了如图10－1甲、乙所示的两次实验，这是为了探究( )
图10－1
A．液体内部向各个方向是否都有压强
B．液体内部的压强跟深度的关系
C．在同一深度，向各个方向的压强大小是否相等
D．液体内部的压强跟液体密度的关系
2．在实验探究活动中，林红同学将微小压强计的探头先后放入两种不同液体中，如图10－2所示，实验探究的是( )
图10－2
A．液体内部的压强跟液体密度的关系
B．液体内部的压强跟液体深度的关系
C．在液体内部向各个方向是否都有压强
D．在液体内部同一深度，向各个方向的压强大小是否相等
3.如图10－3所示，在塑料瓶的a、b两处各扎一个小孔，并将孔封住。在瓶中注满水， 打开a、b两孔后观察到图示的情况，这说明：水对容器的________有压强；液体压强随________的增加而增大。
图10－3
4．如图10－4所示是用压强计探究水的内部压强的情景。
图10－4
(1)把探头放入水中，通过观察U形管两侧液面的高度差来判断金属盒处水的压强大小，高度差越大，水的压强________(选填“越大”或“越小”)。
(2)比较图甲、图乙和图丙，可以得到：在同一深度处，液体内部向各个方向的压强________。
(3)在图乙中把金属盒慢慢下移，可以观察到U形管两侧液面的高度差增大，从而得到：在同种液体里，液体的压强随________的增加而增大。
(4)在图乙中，若只将烧杯中的水换成盐水，其他条件不变，则可以观察到U形管两侧液面的________________。
详解详析
1.B 2.A
3.侧壁 深度
4.（1）越大 （2）相等 （3）深度 （4）高度差变大
课堂反馈(十)B
[液体压强的计算及综合应用]
1．中国首艘国产航母已出坞下水，水面下4 m处海水对航母船体侧壁产生的压强是________Pa。(ρ海＝1.03×103 kg/m3，g取10 N/kg)
2．水下0.5 m深度处的压强为________Pa，__________m深的煤油产生的压强与0.5 m深的水产生的压强相等。(ρ煤油＝0.8×103 kg/m3，g取10 N/kg)
3．如图10－5所示的圆台状容器内充满液体，将它倒置过来放在桌面上，跟原来相比较，容器底部受到的( )
A．压力不变，压强变大 B．压强不变，压力变大
C．压力不变，压强不变 D．压强不变，压力变小
图10－5
4．如图10－6所示的容器内装有水，试求水中A、B、C各点的压强pA、pB、pC的大小。(g取10 N/kg)
图10－6
5．如图10－7所示，一个平底玻璃杯放在水平桌面上，内装一定质量的水，水的深度是12 cm，杯子与桌面的接触面积是10 cm2。求：(g取10 N/kg)
(1)水对杯底的压强。
(2)水对杯底的压力。
图10－7
详解详析
1.4.12×104
2.5×103 0.625
3.D
4.由图可知hA＝15 cm－5 cm＝10 cm＝0.1 m，
故pA＝ρ水g hA＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m＝1.0×103 Pa；
hB＝15 cm＝0.15 m，
故pB＝ρ水g hB＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.15 m＝1.5×103 Pa；
hC＝15 cm－10 cm＝5 cm＝0.05 m，
故pC＝ρ水g hC＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.05 m＝5×102 Pa。
5.（1）由图可知水的深度：h＝12 cm＝0.12 m，
则杯底所受水的压强：p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.12 m＝1200 Pa。
（2）水对杯底的压力：F＝pS＝1200 Pa×10×10－4 m2＝1.2 N。
