8.2 研究液体的压强-【教材解读】2024春八年级下册物理（沪粤版)

８．２　研究液体的压强 帕斯卡 法国数学家、物理学家,他 在数学和物理学方面所做 出的 贡 献,在 科 学 史 上 占 有极其重要的地位.压强 的单位就是用帕斯卡来命 名的. 准备一个矿泉水瓶(用刀子 划几道划痕,但不划破)、一 根足够长的橡胶管、水槽, 仿照教材模拟帕斯卡裂桶 实验,自己动手做一做,感 受一下液体的压强. 知识点一　令人惊奇的实验 帕斯卡实验 实验 图示 分析 帕斯卡在一个密 闭的装满水的木 桶上插入一根细 长的管子,然后从 楼上的阳台向细 管子里灌水.结 果只用了几杯水, 就把桶撑裂了 (１)这一实验表明 液体对容器会产 生压强 (２)进一步分析可 知,液体的压强与 液体的深度有关, 与 液 体 的 多 少 无关 现象探究:液体压强的存在 实验一 现象:橡皮膜向下凸出. 分析:液体由于受到重力作用, 对底部的橡皮膜产生压力,使 橡皮膜向下凸出. 结论:液体对容器底有压强. 实验二 现象:橡皮膜向外凸出. 分析:液体具有流动性,对阻碍 它流动的侧壁产生压力,使橡 皮膜向外凸出. 结论:液体对容器壁有压强. 探究归纳:液体内向各个方向都有压强. 液体压强产生的原因 (１)液体自身受重力:液体受到重力作用,对支持它的 ２４１ 　容器底部产生压强. (２)液体的流动性:液体具有流动性,对阻碍它流动的 容器侧壁产生压强. 知识点二　探究液体内部压强的特点　【重点】 压强计 压强计是测量液体内部压强的仪器.压强计的结构 及原理(以简易 U形压强计为例)如图所示. 实验探究:探究液体内部压强的特点 【提出问题】 液体内部的压强有什么特点? 与哪些因 素有关? 【猜想与假设】 液体的压强可能与方向、深度、液体密度等因素有关. 【设计实验】 只改变某一个可能的影响因素,观察液体压强的 变化. 【实验器材】 简易 U形压强计、水、烧杯、盐水. 【实验过程及分析】 (１)探究液体压强与方向的关系 ①控制变量:控制金属盒深度相同、液体密度相同,改 变 U形压强计金属盒的方向,如下图所示. (１)实验前需检查装置的气 密性,以防漏气.可用手轻 按橡 皮 膜,观 察 U 形 管 两 侧液面的高度差是否变化, 如果变化,则说明不漏气, 如果不变化,则说明漏气, 需重新调整实验装置. (２)在实验探究过程中,应 使金属盒缓慢地下沉或转 动,以 便 于 观 察 U 形 管 两 侧液面的变化情况. 转换法和控制变量法的应用 本实验探究中把液体压强 的大小转换为压强计 U 形 管左右两侧液面的高度差, 运用了转换法.另外,在实 验过程中,在探究各因素对 液体压强的影响时运用了 控制变量法. ３４１ 下方的水喷得较远,说明液 体压强与深度有关,深度越 深,压强越大. “奋斗者”号 在万米深海,海水的压强足 以把钢铁造成的潜水器压 扁,世界上仅有少数几个国 家能进行万米深潜.“奋斗 者”号是我国自行研发的深 海潜水器,于２０２０年１１月 １０日成功下潜突破１００００ 米,达到１０９０９米,并带回 了海沟底部的岩石、海水、 生物等珍贵样品.截至目 前,“奋 斗 者”号 已 完 成 ２１ 次万米下潜,已有２７位科 学家通过“奋斗者”号载人 潜水器到达过全球海洋最 深处. 　②现象及分析:U 形管两边液面出现高度差且高度差 不变,即液体内部压强不变.由于金属盒深度相同、液 体密度相同,所以液体内部压强与方向无关. (２)探究液体压强与深度的关系 ①控制变量:控制金属盒方向相同、液体密度相同,增 大深度,如下图所示. ②现象及分析:U形管两边液面的高度差变大,即液体 内部压强变大.由于金属盒方向相同、液体密度相同, 液体深度增加,压强增大,所以液体压强随深度的增加 而增大. (３)探究液体压强与液体密度的关系 ①控制变量:控制金属盒的深度和方向均相同,增大液 体密度,如下图所示. ②现象及分析:盛有盐水的装置的 U 形管两边液面的 高度差更大,即液体内部压强更大.由于金属盒深度 和方向均相同,液体密度增大,压强增大,所以液体压 强随液体密度的增大而增大. 【实验结论】 (１)液体内部各个方向都有压强,并且在同一深度各个 方向的压强相等; (２)液体内部的压强跟深度有关,深度增加,压强增大; (３)不同液体内部的压强跟液体的密度有关,在同一深 度,密度越大,压强越大. 液体内部压强特点的应用 拦河大坝修得上窄下宽,深海潜水员要穿上厚厚的潜 水服等. ４４１ 　 　　　 【例１】如图所示,装满水的容器侧壁上开有三个小孔, 水从小孔中流出,其中描述正确的是 (　　) 　 　A　　　　B　　　 　C　　 　　D 解析:根据液体压强的特点可知,液体压强与液体的 深度有关,深度越深,压强越大.所以,距离容器底部 越近的小孔处水的压强越大,水流射得越远,故选B.