8.2-8.3 液体内部的压强 连通器—2020-2021学年北师大版八年级物理下册课件（52张PPT）

第二节
液体内部的压强
观察与思考
如图所示，放在水平桌面上的木块会对桌面产生压强，那么装在杯子里的水对杯子底部会不会产生压强？水对杯子侧壁会产生压强吗？
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。
原来由于细管子的容积较小，几杯水灌进去，其深度h是很大了，能对水桶产生很大的压强。这个很大的压强就在各个方向产生很大的压力，把桶压裂了。
想想议议
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实验1
下面的薄膜突出说明什么？
液体受重力，对支撑它的容器底部有压强。
一、液体的压强
液体由于具有流动性，因而对容器的侧壁有压强。
侧面的薄膜为什么突出？
实验2
结论
液体对容器底部和侧壁有压强。
小资料
压强计
橡皮管
金属盒
橡皮膜
U形管
如果液体内部存在压强，放在液体里的薄膜就会变形，U行管的两侧液面就会产生高度差。
探头
观察与实验
探究液体压强与哪些因素有关
实验步骤一：保持探头在水中的深度不变，改变探头的方向，看液体内部同一深度各个方向压强的关系。
同种液体内部同一深度，向各个方向的压强都相等。
同种液体内部压强，深度越深，压强越大。
实验步骤二：增大探头在水中的深度，看看液体内部的压强与深度有什么关系。
h：研究点到自由液面的竖直距离。
深度相同时，液体密度越大，液体内部压强越大。
实验步骤三：
换用不同液体，看看在深度相同时，液体内部的压强是否与液体的密度有关。
（1）液体内部各个部分都具有压强
（2）同种液体、同一深度，液体向各个方向的压强相等
（3）同种液体的压强随深度的增加而增大
（4）液体内部压强与液体的密度有关
总结：液体内部压强的特点
二、液体压强的计算
S平面上方的液柱对平面的压力
平面受到的压强
因此，液面下深度为h处液体的压强为
r
S
h
注意
三、液体压强公式
p——液体在任一深度的压强，单位是帕；
——液体的密度，单位是㎏/m3；
g——常数
N/kg
h——深度
指从自由液面到液体内部被测点的竖直距离
，不是高度，单位是m。
液体内部某一深度处的压强只跟液体的密度和深度有关；跟受力面积、质量、重力、体积等因素均无关。
小技巧：g=10N/Kg时，1cm深的水的压强为100Pa
强调：
在液体压强公式中h表示深度。
深度是指从液体的自由面到被测点之间的竖直距离。
如图所示中，甲图中A点的深度为30cm，乙图中B点的深度为40cm，丙图中C点的深度为50cm
我们在电视或电影上经常会看到人潜入海中去观看美丽的海底世界，我们在电视上看到海水下面各种新奇的景色的同时，也看到在不同深度的潜水员穿着不同的潜水服，为什么呢？
将三支大小不同的玻璃管的两端烧熔封闭，用帆布包紧后装进铜管里，铜管的上端开有小孔可以让水进入，再把这根铜管沉到5000米的深海。当他把铜管提上来时，不禁惊呆了：帆布里的玻璃全变成雪花状的玻璃粉！
三、液体压力与重力的对比
↓
↓
↓
F
G
〈
F=G
F
〉
G
四、固体、液体压强的计算顺序：
固体：
先根据F=G总算出压力，后根据
p=F/S
液体：
先根据P=
gh求出压强，
再根据F=PS求出压力
柱形容器比例问题
A
B
B
A
柱形容器内装有液体单独放在水平面上，液体底部压强相等，在各自1/n深度位置，压强是否相等
结论：柱体容器内装有液体单独放在水平面上，液体底部压强相等，两液体内自身深度的同比例位置，压强仍相等。
柱形容器比例问题
A
B
B
A
柱形容器内装有液体单独放在水平面上，液体底部压强相等，同深度位置，压强是否相等？谁大谁小？
结论：柱形容器内液体底部压强相等，液体内同深度压强，浅的必大。
以A为标准，B浅了，
以B为标准，A深了
极值：以浅的液体底部进行判断，深液体的同深度位置压强小于底部压强，所以浅液体同深度压强必大
液面变化问题1
柱形容器内装有适量的水，柱形物体的下表面刚刚接触到水面，当物体向下运动h时，求液面的变化量Δh
此时下表面的深度
液面变化问题2
柱形容器内装有适量的水，柱形物体的下表面刚刚接触到水面，当物体当物体浸入的深度h时，求液面的变化量Δh
想想议议
工程师为什么要把拦河坝设计成下宽上窄的形状？
带鱼生活在深海中。为什么我们在鱼市上看不到活带鱼？
1．压强计是研究_____的仪器。当把压强计的金属盒放入液体内部的某一深度时，观察到的现象是U形管两边液面__________
，这个现象说明_________________。
课堂练习
2．甲、乙两个容器中盛有质量相同的同种液体，
则
容器底部受到液体的压强大。
甲
乙
压强
产生高度差
液体内部有压强
甲
3．三个底面积相同的形状不同的容器装有等高的同种液体。哪个容器底受到的压强大。
S
S
S
h
甲
乙
丙
4．（1）一个装满水的烧杯，放入一木块，烧杯底受到的压强有何变化?
　
（2）一个未装满水的烧杯，放入一物体水未溢出，烧杯底受到的压强有何变化？
连通器
小孔，使壶体与外界相通
壶嘴
在茶壶盖上有一个小孔使壶体与外界相通，这样壶体和壶嘴底部连通，上部开口，具有这样结构的容器叫做连通器。
观察与思考
定义：上端开口、下端连通的容器
五、连通器
连通器是由顶部开口、底部相通的几个容器组成的
。
连通器
连通器的特点
如果连通器中只装一种液体，那么液体静止时连通器各部分的液面是相平的，与连通器的形状无关。
为什么连通器内的液面总是相平的？
在连通器中，设想在容器连通的部分有一“液片AB”。
当容器内的液体静止时，这个“液片”也是静止的。说明“液片两个侧面受到的压力
，压强也
。
根据液体的压强公式，你能否说明左右两管中液体的液面高度必定相同？
为什么连通器内的液面总是相平的？
大小相等
大小相等
必须是同种液体
用手堵住连通器的一个容器口，向另外容器中里倒水。水静止时，各容器中水面并不相平。
几个容器的底部虽然相通，也不能叫连通器．只有当移开手指，水静止时，各容器中水面才能相平．
连通器的应用
洗手池
连接下水道
回水弯
下水管
回水弯是一个最简单的连通器，每次使用后会积存一些水，将下水道与室内隔开，防止异味进入室内。
交流讨论
牲畜自动饮水机
浮子
连杆
塞子
饮水槽
水管
根据连通器原理，左侧水槽中的水面会随着饮水槽中的水位下降而下降，浮子随之下降，连杆另一端的塞子被顶起，水管中的水流入左侧水槽，然后通过底部进入饮水槽，当水位足够高时，随着浮子上浮，连杆向下拉动塞子，阻断水流。
锅炉水位计
船闸
五、连通器
五、连通器
某村计划修建一条水渠，水渠必须高出地面1米，才能把水送到远处的一块地势比较高的田地里，可是这条水渠又必须横穿一条公路。请你帮助想个办法，怎样才能使水既能穿过公路，又不影响交通呢？
过路涵洞
五、连通器
1.一端蒙橡皮膜的玻璃筒，插入水中，如图所示，在逐渐下插的过程中，橡皮膜将
(
)
A．逐渐下凸
B．逐渐上凸
C．保持不变
D．不好判断．
B
分析:由于液体内部各方向都有压强，玻璃筒插入水中时，下端橡皮膜应受到向上的压强作用，而且越向下时，压强越大．
课堂练习
2.杯子中装有120g水，水深10cm，当杯子底面积为10cm2时，杯子底受到压强为多少？杯子底受到压力为多少？
解：P=ρ液gh深
　　
=ρ水gh深
=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m
=1000Pa
F=PS=1000Pa×10-4m2=1N
Pc>pB>pA
4.比较下面三个底面积相等的容器中水对容器底部的压强
P
的大小关系以及容器对桌面的压力
F
的大小关系（不计容器自重，三个容器中的水面相平）
A
B
C
PA=PB=PC，
ＦA＞ＦB＞ＦC
，
.如图所示,甲、乙、丙三个相同的圆柱形容器中分别盛有密度不同的液体,放在水平桌面上,已知在液体内部同一水平面a、b、c三点处液体的压强相等,则各容器中液体的密度大小、液体对容器底部压强的大小排列顺序都正确的是(
)
A.ρ甲>ρ乙>ρ丙,
p甲=p乙=p丙B.ρ甲>ρ乙>ρ丙,
p甲ρ乙>ρ丙,
p甲>p乙>p丙D.ρ甲<ρ乙<ρ丙,
p甲C