第二节 探究液体压强
一、教学目标
（1）了解液体对容器底部和侧壁有压强，学生通过对实验的观察和分析，了解液体压强的存在．
（2）认识液体内部有压强，了解液体内部压强与哪些因素有关，并能建立液体压强公式．学生通过实验探究液体内部压强与哪些因素有关，进一步学习控制变量法．
（3）学会使用微小压强计比较液体内部压强的大小，在经历探究实验的过程中，学生逐步建立交流的意识与团队协作精神及实事求是的态度．
二、教学重点和难点
重点：了解液体压强的存在；了解液体内部压强与哪些因素有关；液体压强公式．
难点：探究并了解液体内部压强与哪些因素有关．
重点、难点分析及对策：研究问题的过程和方法尽管在前面已初步接触，但学生只是停留在表面，并没有深入理解，对学生来说这部分知识仍然比较陌生，因此本节课主要利用实验的方法突出重点，从而突破难点．
三、教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
新课内容 1.为什么潜水员穿的深海潜水服比浅海潜水服要厚重一些？2.为什么深海鱼类被捕捞上岸后会死亡？一、液体压强特点装有水的烧杯放在水平桌面上．问题1：烧杯对桌子有压强么？2：烧杯里的水对杯底有压强么？设计实验：证明容器里的液体对容器底部和容器壁有压强。引导学生利用形变来验证，设计实验．视频演示实验：液体对容器底和容器侧壁有压强引导学生针对实验现象进行分析．总结：液体对容器底部以及侧壁都有压强．视频演示实验：液体也有向上的压强。液体内部存在压强的原因：液体受到重力的作用，并且具有流动性，所以液体内向各个方向都有压强。 视频演示实验：液体对容器侧壁的压强大小不同。为正确的猜想进一步提供依据上述实验中压强是否相同？液体内部压强与哪些因素有关？实验探究：液体的压强与哪些因素有关？猜想与假设：液体内部的压强可能与方向、液体的深度、液体的密度等因素有关。制定计划与设计实验：实验器材：微小压强计、水、水槽、酒精、盐水。介绍微小压强计：（教师引导）（上述实验中，由形变的程度描述压强的大小）用手指轻压压强计的橡皮膜，使U形管两端产生高度差，改变压力的大小．引导学生观察U形管两端高度差的变化．引导学生实验．1.探究液体内部的压强与方向是否有关；2. 探究液体内部的压强与液体深度是否有关；3. 探究液体内部的压强与液体密度是否有关。总结归纳液体压强特点：1.液体内部各处都有压强。2.在液体内部的同一深度，液体向各个方向的压强都相等。3.同种液体内部的压强随深度的增加而增大。4.液体内部压强的还跟液体的密度有关。二、液体压强的计算推导液体压强公式：p=ρgh。为什么潜水员穿的深海潜水服比浅海潜水服要厚重一些呢？ 为什么深海鱼类被捕捞上岸后会死亡？2012年6月27日，“蛟龙”号载人深潜器在马里亚纳海沟实验海区创造了下潜7062米的中国载人深潜记录，同时也创造了世界同类作业型潜水器的最大下潜深度记录。视频播放：帕斯卡裂桶实验． 观赏、体会与液体压强有关的现象，针对问题积极思考。学生思考和分析：物体之间的相互挤压而产生压强．用形变的程度描述压力的作用效果，以便观察压强．现象：橡皮膜明显地向外凸起．分析讨论现象，尝试总结液体压强特点．学生思考和分析．观察现象，进行猜想．了解微小压强计的使用．观察、分析．通过讲解了解：U形管两端产生高度差与作用在薄膜上的压力有关，所以U形管两端的高度差间接地反映了作用于薄膜上的压强的变化．猜想、并设计实验．实验并收集实验数据．（记录深度、U形管两侧液面高度差）分析实验数据，得出液体压强特点．师生一起根据液体压强的特点推导液体压强的大小，从而得出液体压强公式．（尝试推导液体压强公式．）液体压强随深度的增加而增大，说以深海潜水服要比浅海潜水要更耐压，更厚重些。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。观察现象． 结合对固体压强的描述，从而引入说明液体压强存在的方法．经历实验演示过程，了解液体对容器底部以及侧壁存在压强．亲身体会液体内部压强的存在．在实验过程中认识液体内部存在压强，增加感性认识．为探究液体内部压强与哪些因素有关提供依据，避免盲目的猜想．由简单到复杂，符合学生的认知规律，能引导学生由感性认识上升到理性认识．认识微小压强计，并尝试利用其测量液体内部压强．会利用微小压强计测量，经历实验过程体会液体内部压强的存在以及特点．培养根据现象归纳得出结论的能力．从理论上推导得出液体压强的大小与液体的深度和液体的密度有关．激发学生探究和应用物理知识的兴趣．
小结 教师引导学生归纳总结． 思考、分析． 归纳总结能力的培养．
4探究影响液体压强的因素学案
【学习目标】
1.了解液体内部存在压强，以及液体内部压强的方向。
2.了解液体压强的大小和什么因素有关。
【课前预习任务】
1.压力的作用效果用_______来表示，影响压强大小的因素是________和________。
2.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。
3.液体内部的压强与____________和____________有关。
4.液体内部压强的大小，随 _______的增加而增大；在同一深度处，液体向各个方向的压强大小________；在不同液体的同一深度处，液体的_______越大，压强越______。
【课上学习任务】
1. 液体压强产生的原因
演示实验：
实验一：将水倒入上端开口、下端扎有橡皮膜的玻璃圆筒内，下面的薄膜突出说明什么？
实验二：把水倒入侧壁开口处扎有橡皮膜的圆筒。侧面的薄膜为什么突出？
液体的压强产生原因：由于液体具有 因而对容器底部产生压强；又因为液体具有 因而对容器侧壁产生压强。
2. 实验探究液体内部压强的特点
微小压强计：测量液体压强的工具： ，它是一种测量液体内部压强的仪器，
压强计的原理：当探头上的橡皮膜受到压强时，Ｕ形管两边液面出现高度差，两边高度差表示出压强的大小，压强 ，液面高度差越
(1)探究同一深度液体内部压强特点
结论： 。
(2)探究液体内部压强与深度关系
结论： 。
(3)探究液体内部压强是否与密度有关
结论： 。
二、液体压强的大小
我们已经明确液体压强的特点，我们能否从表达式中找到依据呢？请结合上节课我们学习的固体压强公式结合下图尝试推导液体压强表达式。
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：
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：____________________
课上学习任务参考答案：
能恢复到原来的形状； 弹性形变； 不能恢复到原来形状；塑性形变；物体也不能恢复原状； 相反；接触；弹性形变；弹性形变；弹性形变；不受；受；拉力；弹簧伸长量；正比
【课后作业】
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. 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．
C. 因为p=F/S，所以液体压强与容器底面积大小有关
D. 液体压强只与液体的密度和深度有关
2.如图所示，关于液体中a、b、c三点压强的说法正确的是( )
A. a点向下压强比向上压强大
B. b点压强比c点压强小
C. a、b两点的压强相等
D. b、c两点的压强相等
3. 用如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大的是( )
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. 保持金属盒的位置不动，从杯中取出适量水
D. 保持金属盒的位置不动，向杯中加入适量水
4.如图所示是甲、乙两种液体内部压强与深度关系的图象，设液体甲的密度为ρ甲，液体乙的密度为ρ乙，则ρ甲和ρ乙的关系是( )
A. ρ甲<ρ乙
B. ρ甲>ρ乙
C. ρ甲=ρ乙
D. 无法确定
5.如图所示，质量和底面积都相同的两个容器，分别装有质量和深度均相等的甲、乙两种不同的液体。下列说法正确的是( )
A. 甲液体的密度小于乙液体的密度
B. 两容器对桌面的压强大小相等
C. 两容器底部所受液体的压强大小相等
D. 两容器底部所受液体的压力大小相等
二、实验探究题
6.在探究“液体压强跟哪些因素有关”的实验中，进行了如图所示的操作：
(1)甲、乙两图是探究液体压强与液体______的关系。
(2)要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关，应选择丙和丁两图进行对比，结论是：液体压强与盛液体的容器形状______(填“有关”或“无关”)。
(3)要探究压强与液体密度的关系，应选用______两个图进行对比。
(4)若在使用压强计前发现U型管中有高度差，通过______方法可以进行调节(请从下列选项中选择)①从U型管内向外倒出适量水；②拆除软管重新安装；③向U型管内加适量水；
(5)若在甲图中，压强计U形管中的水换成酒精，则U形管中液面高度差______(选填“变大”、“变小”或“不变”，下同)，金属盒所受压强______。
三、计算题（本大题共1小题，共8.0分）
如图所示，平底茶壶的质量是400g，底面积是40cm^2，内盛0.6kg的开水，放置在面积为1m^2的水平桌面中央。试求：
(1)水对茶壶底部的压强；
(2)茶壶对桌面的压力；
(3)茶壶对桌面的压强。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】液体压强虽然由液体重力产生，但只与液体的密度和深度有关，而与液体重和容器形状无关，由于液体具有流动性，所以在液体内部向各个方向都有压强．
故选D．
2.【答案】B
【解析】A、液体内部向各个方向都有压强，在同一深度，向各个方向的压强相等，所以a点向下压强和向上压强相等，故A错；
B、D、由图知，，
，，
，故B正确、D错；
C、由图知，在纯水中，，
，
，故C错。
故选：B。
3.【答案】D
【解析】A、将金属盒在水中的位置上移，深度减小，压强减小，U形管两边液面高度差会减小，故A不合意题；
B、将金属盒在原位置转动，只改变了方向，而未改变深度，压强应不变，U形管两边液面高度差不变，故B不合题意；
C、保持金属盒的位置不动，从杯中取出适量水，深度减小，压强减小，U形管两边液面高度差会减小，故C不合题意；
D、保持金属盒的位置不动，向杯中加入适量水，深度增加，压强增大，U形管两边液面高度差会变大，故D符合题意。
故选：D。
4.【答案】B
【解析】由图可知，当甲乙两液体深度相同为时，甲液体产生的压强大于乙产生的压强，由可得：
故选：B。
5.【答案】B
【解析】A.由题意可知，两容器的底面积相等、两液体的质量相等且深度相同，由图可知甲中液体的体积较小，由可知，甲液体的密度大于乙液体的密度，故A错误；
B.由题意可知，两容器的质量和底面积相等、且两液体的质量相等，因水平面上物体的压力和自身的重力相等，根据可知两容器对桌面的压力相等，由可知，两容器对桌面的压强相等，故B正确；
C.甲液体的密度大于乙液体的密度，且两液体的深度相同，由可知，甲容器底部所受液体的压强较大，故C错误；
D.甲容器底部所受液体的压强较大，且两容器的底面积相等，由可知，甲容器底部所受液体的压力较大，故D错误。
故选：B。
6.【答案】深度? 无关? 乙、丙? ? 变大? 不变
【解析】甲乙两图中的液体密度相同，探头所在深度不同，所以探究了探究液体压强与液体深度的关系；
丙和丁液体密度相同，探头在液体中的深度相同，容器形状不同，U型管中液面的高度差相同，说明液体压强与盛液体的容器形状无关；
要探究压强与液体密度的关系，应使探头深度相同，液体密度不同，所以应选择乙丙两图；
若在使用压强计前发现U型管中有高度差，进行调节时，只需要将软管取下，再重新安装，这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的都等于大气压，当橡皮膜没有受到压强时，U形管中的液面就是相平的。即选；
同种液体在同一深度液体压强相同，将U形管中的水换成酒精，金属盒在水中深度不变，橡皮膜受到的压强不变，根据可知，U型管液体密度减小，高度增大。
故答案为：深度；无关；乙、丙；；变大；不变。
7.【答案】
【解析】水对茶壶底部的压强：
；
茶壶对桌面的压力：
；
壶对桌面的压强：
。
答：水对茶壶底部的压强是1176Pa；
茶壶对桌面的压力为；
茶壶对桌面的压强是。(共39张PPT)
初二年级 物理
探究影响液体压强的因素
1.为什么潜水员穿的深海潜水服比浅海潜水服要厚重一些？
2.为什么深海鱼类被捕捞上岸后会死亡？
问题1：装在杯子里的水对杯子底部会产生压强吗？
问题2：装在杯子里的水对杯子侧壁会产生压强吗？
放在水平桌面上的木块会对桌面产生压强。
一、液体的压强
实验：
液体对容器底部和容器壁有压强。
现象：橡皮膜向下凸出。
结论：水对容器底有压强。
现象：橡皮膜向外凸出。
结论：水对容器侧壁有压强。
资料
水也有向上的压强。
液体内部存在压强的原因：液体受到重力的作用，并且具有流动性。
液体内向各个方向都有压强。
不同深度，液体对容器侧壁的压强大小不同。
实验探究：
1、提出问题：液体的压强与哪些因素有关？
2、猜想与假设：液体内部的压强可能与方向、液体的深度、液体的密度等因素有关。
3、制定计划与设计实验：
实验器材：微小压强计、酒精、水、硫酸铜和水槽。
微小压强计
微小压强计探头处的橡皮膜的朝向是可以改变的。
1.探究液体内部的压强与方向是否有关？
结论：在同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强都相等。
。
2.探究液体内部的压强与液体深度是否有关？
结论：在同种液体中，深度越深压强越大。
3.探究液体内部的压强与液体密度是否有关？
结论：在同一深度，液体密度越大，液体压强越大。
分析与结论
1.液体内部各处都有压强。
2.在液体内部的同一深度，液体向各个方向的压强都相等。
3.同种液体内部的压强随深度的增加而增大。
4.液体内部的压强跟液体的密度有关。
设想：在液体中有一高度为h，
底面积为S，密度为ρ的液柱。
液柱的体积V＝Sh
液柱的质量m＝ ρV＝ρSh
液柱的重力G ＝ mg ＝ρShg
液柱对底面的压力F ＝G＝ρShg
液柱对底面的压强p= F/S =G/S =ρShg /S=ρgh
二、液体压强的计算
p=ρgh
p为液体的压强（Pa）
ρ为液体的密度（kg/m3）
g为常数9.8N/kg；
h为深度，指研究点到自由液面竖直距离（m）
液体内部的压强只和液体的深度和液体的密度有关。
二、液体压强的计算
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。
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。
2012年6月27日，“蛟龙”号载人深潜器在马里亚纳海沟实验海区创造了下潜7062米的中国载人深潜记录，同时也创造了世界同类作业型潜水器的最大下潜深度记录。
帕斯卡裂桶实验
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，就把桶压裂了，桶里的水就从裂缝中流了出来。
资料
帕斯卡裂桶实验
例1. 如图所示为长江某水坝的示意图。水坝左侧水面高，B和C两点处于同一高度，A和C两点到各自液面的距离相等。水在A、B和C三点产生的
压强分别为pA、pB和pC，则( )
A.pA
pB
C.pA>pB=pC D.pA=pCD
例2.在L形容器中装有适量的水，如图所示，容器壁上的A点处受到水的压强为( )
A．p=ρ水gh1
B．p=ρ水gh2
C．p=ρ水g(h1+h2)
D．p=ρ水g(h1-h2)
A
h1
h2
因为是估算，海水密度取ρ=1.0×103kg/m3 ；
脚背宽度取8～10cm，脚背长度取12～15cm）
脚背的面积近似取S=120cm2=0.012m2 ；
g取10 N/kg。
例3.有人说，“设想你在5km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1000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。
5 km深处海水的压强：
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5000?m=5×107Pa
脚背受到的压力：
F=pS=5×107Pa×0.012m2=6×105N
60kg的成年人的重力：G=mg=60kg×10N/kg=6×102N
相当的人数：
在深5km的海底，水对脚背压力确实相当于
1000个人所受的重力。
n= =1000
例4.（多选）如图所示，水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器，分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
A.容器对桌面的压力：F甲＞F乙
B.液体的密度：ρ甲＝ρ乙
C.液体对容器底部的压强：p甲＞p乙
D.容器对桌面的压强：p甲′＝p乙′
V甲< V 乙
p甲＞p乙
ρ甲>ρ乙
p=ρgh
=
例4.（多选）如图所示，水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器，分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
A.容器对桌面的压力：F甲＞F乙
B.液体的密度：ρ甲＝ρ乙
C.液体对容器底部的压强：p甲＞p乙
D.容器对桌面的压强：p甲′＝p乙′
对桌面的压力：F甲＝F乙＝ G总
容器对桌面的压强：p甲′＝p乙′
p =
CD
p=ρgh
F=pS= 1000Pa ×20 ×10?4cm2 = 2N
=1000Pa
= 1.0 ×103kg/m3 ×10N/kg ×0.1m
例5. 如图所示，水平桌面上的重为1N的薄壁玻璃杯中装有重为3N的水，杯子的底面积为20cm2，杯内水面高度是10cm，g取10N／kg。求：
（1）水对杯底的压力和压强；
（2）求玻璃杯对水平桌面的压强。
错！此容器底部受到的压力不等于整杯水的重力。
错误解法：
F=G水=3N
p = = =1500Pa
例5. 如图所示，水平桌面上的重为1N的薄壁玻璃杯中装有重为3N的水，杯子的底面积为20cm2，杯内水面高度是10cm，g取10N／kg。求：
（1）水对杯底的压力和压强；
（2）求玻璃杯对水平桌面的压强。
例5. 如图所示，水平桌面上的重为1N的薄壁玻璃杯中装有重为3N的水，杯子的底面积为20cm2，杯内水面高度是10cm，g取10N／kg。求：
（1）水对杯底的压力和压强；
（2）求玻璃杯对水平桌面的压强。
F ′ = G水+G杯= 3N+1N=4N
p ′ =
F ′
S
4N
=
=2000Pa
把水和杯子看作整体:
例6. 质量为1 kg的平底薄壁水桶底面积为800 cm2，水桶内装有30 cm深的水，放在水平地面上，如图甲所示，水桶对地面的压强为4000 Pa，小明用竖直向上的力F提水桶，但没有提起来，如图乙所示，此时水桶对地面的压强刚好等于水对水桶底部的压强。取g=10N/kg，求：
(1)水桶内水的质量；
(2)小明对水桶的拉力F大小。
水桶内水的质量：
水桶放在水平地面上：
水桶对地面的压力=水桶和水的总重力
F=pS
=
水桶内水的质量：
水桶对地面的压力：
F地=p地S=4000Pa810-2m2=320N
水桶和水的总重力：=F地=320N
水桶和水的总质量：
=32kg
水桶内水的质量：
=?=32kg?1kg=31kg
p
p=ρgh
F′ = p′ S
水深
p
p′ =p
F′
=G?N
小明对水桶的拉力F大小：
水对水桶的压强：
p水=ρgh=1103kg/m3m=3103Pa
桶对地面的压强: p′ =p=3103Pa
水桶对地面的压力：
F′ = p′ S=3103Pa810-2m2=240 N
地面对水桶的支持力：N=F地′
小明对水桶的拉力：=GN
=80N
一、液体压强的特点
二、液体压强的计算公式：p=ρgh
小结
1.液体内部各处都有压强。
2.在液体内部的同一深度，液体向各个方向的压强都相等。
3.同种液体内部的压强随深度的增加而增大。
4.液体内部的压强跟液体的密度有关。
再见