人教版初中物理八年级下册《9.2 液体压强》学案

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《9.2
液体压强》学案
【学习目标】
1.认识液体的内部和液体对容器底部、侧壁都有压强；
2.认识液体压强与液体深度和密度的关系，能准确表述液体内部压强的特点；
3.会利用液体压强的特点解释有关现象。
【课堂合作探究】
为什么潜入不同深度的水中，要求的装备不同呢？
一、液体压强的特点
1、液体压强产生的原因
在一个两端开口的玻璃管底端扎好橡皮膜，逐渐加水观察现象。
现象：没加水时，橡皮膜是______；当水倒入后，底部的橡_________。
液体由于受到
的作用，因此对支撑它的容器底有
。
在侧壁有开口的玻璃圆筒上扎好橡皮膜，逐渐加水观察现象。
没加水时，橡皮膜是______；当倒入水后，侧壁的出水口处橡皮膜
。
（2）液体由于具有
，因此对阻碍它流动的容器侧壁有
。
液体内部压强的大小我们可以通过U形管压强计来研究。
U形管压强计主要由U形管、橡皮管、探头（由空金属盒蒙上橡皮膜制成）三部分组成。
压强计的工作原理
当将压强计的探头放入液体内部时，探头上的橡皮膜受到液体压强的作用会发生形变，使U形管两侧液面产生高度差。两侧高度差越大，表明探头处橡皮膜受到的压强越大。
实验探究：液体内部压强的大小可能与哪些因素有关
1.提出问题
液体内部的压强与哪些因素有关？
2.猜想与假设
①液体内部的压强可能与液体的深度有关。
②液体内部的压强可能与液体的密度有关。
3.实验方法：转换法、控制变量法。
（1）转换法
通过压强计中U形管两侧液面的高度差来反映液体压强的大小。
（2）控制变量法
①控制探头的深度、液体密度相同，改变探头的方向。
②控制液体的密度、探头方向相同，改变探头的深度。
③控制探头的深度、探头方向相同，改变液体密度。
4.实验步骤
①比较同种液体、同一深度各个方向的压强。
同种液体在同一深度
②比较同种液体在不同深度处的压强。
同种液体内部的压强
③比较不同密度的液体内部相同深度的压强。
液体在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关，
液体内部压强的特点
（1）液体内部朝各个方向都有压强，在液体内部的同一深度，向各个方向的压强都相等；
（2）同种液体内部的压强随深度的增加而增大；
（3）液体内部压强的大小还跟液体的密度有关，在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。
二、液体压强的大小
如何计算液体内部的压强呢？
设想：在液面下有一深度为h、截面积为S的液柱。计算这段液柱产生的压强，就能得到液体内部深度为h处的压强公式。
计算出液柱所受的重力是解决问题的关键
这个液柱的体积：
这个液柱的质量：
液柱对平面的压力等于重力：
平面受到的压强：
液面下深度为h处液体的压强为：
液体压强公式解析
①应用公式p=ρgh
时，各个物理量的单位都应统一取国际单位制中的单位
②在液体内部压强公式中，h表示液体的深度，而不是高度或长度
③公式p=ρgh适用于静止液体，不适用于固体、气体和流动液体
连通器
1、概念：上端开口、下端连通的容器叫做连通器。
2、原理：连通器内装相同的液体，当液体不流动时，连通器各部分中的液面高度总是相同的。
3、连通器的应用
【课堂检测】
1.
如图所示，薄壁容器的底面积为S，重为G1
，内装有密度为ρ，重为G2的某种液体，深度为h，容器放置在水平桌面上静止，那么容器底部受到的液体压强为_______，底部受到液体的压力为________，容器对桌面产生的压强为
。
2.如图所示，向两支同样的试管中注入质量相等的甲、乙两种液体，发现液面在同一水平线上，比较甲、乙两种液体对试管底部的压强（
）
A.甲大
B.乙大
C.一样大
D.无法确定
3.连通器在生活中有着广泛的应用。如图所示的实例中，不属于连通器的应用的是（
）
4.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1
500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。
【达标训练】
一、单选题
在图中，能正确描述同种液体中液体压强与深度关系的是?
?
A.
B.
C.
D.
如图所示，A、B、C三个容器中分别装有盐水、清水和酒精，三个容器中液面相平，容器底部受到液体的压强分别为、、，则已知?
???
A.
B.
C.
D.
无法比较三者大小
如图的装置中，不是利用连通器原理进行工作的是
A.
茶壶
B.
船闸
C.
加油枪
D.
锅炉水位计
1648年，法国物理学家帕斯卡用一个装满水的密闭木桶，在桶盖上插了一根细长的管子，向细管子里灌水，结果只加了几杯水就把木桶压裂了如图所示，这个实验说明了
A.
液体压强与液体的深度有关
B.
液体压强与管的粗细有关
C.
液体压强与液体的密度有关
D.
液体压强与液体的质量有关
如图，A点受到的液体压强为，则该液体的密度为取?
?
A.
B.
C.
D.
在如图所示的“探究液体内部压强特点”的实验中，将压强计的探头放入盐水中，下列做法中能使U形管两边液面的高度差明显减小的是
A.
将探头水平移动一段距离
B.
将探头向下移动一段距离
C.
将探头在原位置转动
D.
将探头放入在同样深度的煤油中
如图所示的容器中，水在A、B、C三处产生的压强分别为、、，则它们的大小关系是?
A.
B.
C.
D.
向如图所示的敞口容器中加水，则水在不流动时，能达到的最高位置是。
A.
A容器口
B.
B容器口
C.
C容器口
D.
条件不足，无法确定
如图所示，甲、乙两个容器都放在水平桌面上，在两个容器中装入质量相同的水。则水对两个容器底部的压强大小相比。
A.
B.
C.
D.
无法确定
如图中的甲、乙两个试管中分别装有水和酒精，则试管底部受到的液体的压强和的关系是?
?
。
A.
B.
C.
D.
无法确定
如图所示，盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重1N，高9cm，底面积；杯内水重2N，水深6cm，水的密度为，g取。下列选项中正确的是
A.
水对杯底的压强为900Pa
B.
水对杯底的压力为2N
C.
水杯对桌面的压强为1000Pa
D.
水杯对桌面的压力为
如图所示，一个容器被隔板分成甲、乙两个部分，隔板下部有一圆孔用橡皮膜密封，在两部分内装入深度相同的两种液体，橡皮膜向乙液体中凸出。若甲、乙两部分液体的密度分别为、，则二者的大小关系是?
?
。
A.
B.
C.
D.
无法比较
水平桌面上，甲、乙、丙三个同规格容器内各装有液体，小明将完全相同的三个小球分别放入三个容器内，小球静止时状态如图所示，此时三个容器中的液面相平，三个容器底部受到的液体压强大小关系是
A.
B.
C.
D.
如图A、B两个内径相同的玻璃管内装有相同质量的不同液体，液面相平，试管底部受到的液体压强
A.
B.
C.
D.
无法判断
二、实验探究题
图为用指针式压强计验证液体内部压强的规律实验中的一个情景，中的容器内液体的深度相同，请根据图示完成下列填空：
此时研究的是液体内部压强与??????????????的关系，相关结论是??????????????????????????????????????????????????????????????????????。
用此装置还可研究液体内部压强与????????????????的关系，做法是：先后在压强计的容器中装入?????????????的同种液体，再比较压强的大小。
下表是小明利用如图所示的实验装置探究液体压强规律时所测得的部分数据。
实验次数
深度
橡皮膜在水中的方向
U型管液面高度差
1
3
朝上
2
6
朝上
3
9
朝上
4
9
朝下
5
9
朝左右
将橡皮膜浸入液体中，观察U型管左右液面存在______，即说明液体内部有压强。
实验所得的数据有一组是错误的，其实验序号为______；
综合分析1、2、3次实验数据，归纳可以得出液体压强的规律：______，进一步分析比较实验序号______的数据得出液体压强的规律：______。
如果换用酒精来做实验，在深度为9cm时，U型管左右液面高度差将______填“”、“”或“”，由此还可以得出的结论是______。已知
三、计算题
长江三峡大坝上下游水位差最高可达113m，上游的船要在船闸中经过5个闸室使船体逐渐降低，每个闸室水位变化二十多米，因而三峡船闸的闸门非常大。其首级人字闸门高40m，宽20m。取
若门外的水位高30m，则这扇闸门所受水的最大压强是多少
已知闸门所受水的平均压强是最大压强的一半，则这扇闸门所受水的压力为多少
在水平桌面上放置一空玻璃杯，它的底面积为，在玻璃杯中装入1kg水后，水对杯底的压强为900Pa。通过计算推测出玻璃杯的大致形状是下图中的哪一种。取，杯壁的厚度可忽略
参考答案
【课堂检测】
1.ρgh
ρghs
2.A
3.B
4.
因为是估算，海水密度取ρ=1×103kg/m3
，g
取10
N/kg，脚背的面积近似取S=130cm2=1.3×10-2m2。则7
km深处海水的压强为：
脚背受的压力
一个成年人的质量约为60
kg，所受重力
G=mg=60kg×10N/kg=6×102N
假设脚背所受压力的大小相当于n个成年人所受重力
【达标训练】
1.B【解析】略
2.B【解析】略
3.C【解析】A、茶壶符合上端开口、底部连通的特点，是利用连通器原理工作的；故A不符合题意；B、船闸的上游阀门打开时，上游和闸室构成连通器，下游阀门打开时，下游和闸室构成连通器，所以船闸是利用连通器原理工作的，故B不符合题意；C、加油枪是利用油的压强工作的，无论结构还是原理都不符合连通器；故C符合题意；D、锅炉水位计符合上端开口、底部连通的特点，是利用连通器原理工作的，故D不符合题意。
故选：C。
4.A【解析】略
5.A【解析】A点到液面的深度，由得，该液体的密度
6.D【解析】A、将探头水平移动一段距离，深度不变，橡皮膜受到水的压强不变，U形管两边液面的高度差不变，故A错误。B、将探头向下移动一段距离，深度变大，橡皮膜受到水的压强变大，U形管两边液面的高度差变大，故B错误；C、液体内部在同一深度不同方向的压强是相等的，将探头在原位置转动不会影响压强的大小，则U形管两边液面的高度差不变，故C错误；D、将探头放入在同样深度的煤油中，液体的密度变小，橡皮膜受到水的压强变小，U形管两边液面的高度差变小，故D正确；
故选：D。
7.D【解析】由图可看出，ABC三点的深度关系为：；根据液体压强公式，可得出ABC三点的压强关系为；
故ABC错误，D正确；故选：D。
8.B【解析】分析题目中的原图不难看出，若该装置中倒入水后，其上端开口，下部连通，即为连通器，故在静止时，液面应保持相平，故为了使水不至于溢出，所以静止后水能到达的最高位置是容器B的顶端；
故ACD不符合题意、B符合题意。
9.C【解析】解：甲、乙中液体的密度相同，由图知，根据，，故C正确。故选：C。
10.A【解析】由题知，，，
，
试管底部受到的液体的压强：
。
故选：A。
11.C【解析】杯内水的深度：
，
水对杯底的压强：
，
根据可得，水对杯底的压力：
；故AB错误；
由题意：，
在水平桌面上，杯对桌面的压力：
，
杯对桌面的压强：
；故C正确，D错误；
故选：C。
12.A【解析】从图中可以看出，一个容器被隔板分成甲、乙两个部分，隔板下部有一圆孔用橡皮膜密封，，橡皮膜向乙液体中凸出，则，由得：，由于，所以。故选A。
13.C【解析】小球在甲中漂浮，在乙、丙中悬浮，浮力均等于重力，所以小球在三种液体中受到的浮力相等；由图可知，根据阿基米德原理可知，三个容器内的液面相平，根据可知，三种液体对容器底部的压强关系为故C正确。
故选：C。
14.A【解析】
由图知，，
因为，
所以，根据可知，两种液体的密度：，
又因为，两管液面相平液体的深度h相同，
所以两管中的液体对管底压强：．
故选A。
15.【答案】液体密度；?
在深度相同时，液体的密度越大，压强越大；深度；深度不同。
【解析】当两容器中装满液体时，由于高度相同，则由可得，压强大小不同，则所装液体的密度不同；所以在深度相同时，液体的密度越大，压强越大；
当装同种液体时，由于液体高度不同，则可知压强与深度之间的关系；故用此装置还可研究液体内部压强与深度的关系，做法是：先后在压强计的容器中装入深度不同的同种液体，再比较压强的大小。
16.【答案】高度差?
4?
液体内部的压强随深度的增加而增大?
3、4、5?
同种液体，在同一深度，向各个方向的压强相等?
?
液体的压强与液体密度有关，同一深度，液体的密度越小，液体的压强越小
【解析】解：实验中通过观察U型管两侧液面的高度差来判断探头处水的压强大小；
由表格中数据知，当深度为9cm时，U型管两边液面的高度差应为，所以第4组数据错误；
、2、3次实验数据，橡皮膜在水中的方向相同，橡皮膜在水中的深度不同，且深度越大，U型管液面的高度差越大，可得同种液体中，液体内部压强随深度的增加而增大；
、4、5数据深度相同，橡皮膜的方向不同，U型管液面的高度差相同，可得同一液体的同一深度，液体向各个方向的压强相等；
如果换用酒精来做实验，液体的密度减小，同一深度压强减小，所以在深度为9cm时，U型管左右液面高度差将小于；
可得结论：液体的压强与液体密度有关，同一深度，液体的密度越小，液体的压强越小。
故答案为：高度差；；液体内部的压强随深度的增加而增大；同种液体，在同一深度，向各个方向的压强相等；；液体的压强与液体密度有关，同一深度，液体的密度越小，液体的压强越小。
17.【答案】解：水位高，
闸门所受水的最大压强：
；
闸门所受水的平均压强：；
闸门受力面积：
，
由得：
这扇闸门所受水的压力。
答：这扇闸门所受水的最大压强是；
这扇闸门所受水的压力为。
18.解：假设容器的形状是，则水对容器底部的压力等于水的重力，
即。
水对容器底部的压强为，
由此可知，水对容器底部的压强比实际压强大，这说明容器中水的深度比容器中的浅，所以容器的形状是。
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