第三讲 液体内部的压强（1）-【培训机构】2021年九年级物理暑假专用讲义（沪教版上海专用）

第三讲 液体内部的压强（1） 一、液体内部压强规律 ①液体内部存在着向各个方向的压强，在同一深度处，各个方向上的压强相等； ②在同种液体内部，深度越大，该处的压强越大； ③在不同液体内部同一深度处，密度大的液体产生的压强大。 二、液体内部压强的计算 计算公式 ρ表示密度，单位为千克/米3； h表示深度，单位为米。 三、 研究液体内部压强的器材 常用的有：U形管压强计、一端扎有橡皮膜的玻璃管等。 【 知 识 点 讲 解 】 一、U形管压强计 1.用途：研究液体内部压强的规律。 2.构造：U形玻璃管、橡皮管、金属盒、橡皮膜等。 图2 图1 二、关于液体压强公式的推导过程： 1.科学方法：采用“建立理想模型法”。前面引入光线的概念时，就引用了该模型。 2.推导过程：根据图2所示，在距液面下h深处取一底面积为S的液柱，液体的密度ρ。 液柱的体积V＝Sh 液柱的质量m＝ρV＝ρSh 液柱对S面的压力F＝G＝mg=ρShg 根据压强的定义式 P＝F /S，液柱对S面的压强P＝F/S=ρShg/ S=ρgh 即P=ρgh。 式中ρ表示液体的密度，h表示物体的深度。 注意：是的推导式，但是具有普遍意义，适用于任何形状的容器中液体的压强计算。 三、对液体压强公式的理解和运用 1． 理解公式的物理意义。 从公式中看出：液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关，而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关（选填“有关”或“无关”）。著名的帕斯卡破桶实验充分说明这一点。 2．公式中各物理量的单位要统一用国际主单位。 密度ρ的单位用千克/米3，深度h的单位用米，g为9.8牛/千克，计算出来压强p的单位是帕。 3．公式p＝gh中的“h”表示深度，不能理解为高度。 是指液体中被研究的点到自由液面的竖直距离。 【练习1】为了“探究液体内部的压强与哪些因素有关”，某小组同学利用一支两端开口的玻璃管、水、酒精、烧杯等器材进行了实验。他们先在玻璃管的一端扎上橡皮薄膜，然后将有薄膜的一端浸入液体中，研究过程如图2所示。请仔细观察图中的操作和橡皮薄膜的变化情况，然后归纳得出初步结论。（ρ酒＜ρ水） （1）比较图2（a）和（b）可得出结论：__________________。 （2）比较图2（b）和（c）可得出结论：___________________。 h h’ 水 水 h’ 酒精 (a) 图2 (b) (c) 【答案】（1）比较图2（a）和（b）可得出结论：同种液体，深度越大，液体内部的压强越大； （2）比较图2（b）和（c）可得出结论：不同种液体的同一深度，密度越大，液体内部的压强越大。 【解析】（1）图（a）和（b），液体的密度相同，液体的深度越大，橡皮膜的凹陷程度越大，可得同种液体内部压强随深度增大而增大； （2）图（b）和（c），橡皮膜在液体中的深度相同，液体的密度不同，橡皮膜的凹陷程度不同，可得同一深度，密度越大，液体内部的压强越大。 【练习2】如图3所示是小红同学设计的用U型管压强计研究影响液体压强因素的实验： 请你在认真观察每个实验的基础上，回答下列问题： （1）实验1是想验证 相同时，液体的压强与 的关系； （2）实验2是想验证 相同时，液体的压强与 的关系； （3）实验3是想验证 相同时，液体向 的压强的关系。 【答案】（1）实验1是想验证密度相同时，液体的压强与深度的关系； （2）实验2是想验证深度相同时，液体的压强与密度的关系； （3）实验3是想验证密度、深度相同时，液体向各个方向的压强的关系。 【练习3】 如图4所示，容器中装有水，计算：图4 ① A点的压强是多少？ ② B点的压强是多少？ ③ 容器底部C点的压强是多少？ 【答案】①1960Pa；②1960Pa；③8820Pa； 【解析】 ① pA=ρghA=103kg/m3×9.8N/kg×0.2m=1960Pa； ②pB=ρghB=103kg/m3×9.8N/kg×0.2m=1960Pa； ③pC=ρghC=103kg/m3×9.8N/kg×0.9m=8820Pa； 【练习4】如图5所示，在试管中装有一定量的液体，当试管竖直放置时，试管底部受到的液体压强是p1，将试管倾斜放置时，试管底部受到的液体压强为p2，则（ ）图5 A． p1＞p2 B． p1＜p2 C． p