9.2 液体的压强 讲义-2024-2025学年人教版物理八年级下册

9.2液体的压强 本节内容引入 在液体容器底部、容器内壁、液体内部中，由液体本身的重力而形成的压强称为液体压强，简称液压。帕斯卡“桶裂”实验可以很好地证明液体压强与液体的深度有关，在这个实验中，随着水 的深度一再增加，下部的压强越来越大，其液压终于超过木桶能够承受的上限，木桶随之裂开。 液体压强的存在 实验一（甲图） 现象：橡皮膜向上凸出。 分析：液体对底部的橡皮膜产生压力，使橡皮膜向上凸出。 结论：液体内部有压强。 实验二（乙图） 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。 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。 11结论归纳11 液体对容器底部、容器内壁都有压强，液体内部也有压强，由液体本身的重力而形成的压强称为液体压强，简称液压。 液体压强产生的原因 1、液体由于受到重力作用对容器底部有压力，因此水对容器底部存在压强。 2、由于液体具有流动性，对容器壁有压力，因此液体对容器壁也存在压强。 液体压强的测量 U形管压强计是测量液体内部压强的仪器。它的探头是由空金属盒上橡皮膜构成的。 U形管压强计的工作原理：当探头上的橡皮膜受到压强时，U形管左右两侧的液面出现高度差，高度差的大小反映了橡皮膜所受压强的大小，液面的高度差越大，压强越大。 11U形管压强计使用注意11 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。 影响液体压强大小的因素 猜想：如图所示，为什么深海潜水员潜水要穿特制的潜水服?为什么水坝要建造成上窄下宽的形状?液体的压强可能与深度、液体密度等因素有关。 探究一：液体向各个方向的压强 ①控制变量：控制探头深度相同、液体密度相同，改变U形管压强计探头的方向，如上图所示。 ②现象及分析：U形管两边液面的高度差不变，即液体内部压强不变。探头深度相同、液体密度相同，U形管两边液面高度差不变，则探头朝向不同方向所受水的压强相等。 ③结论：液体内部向各个方向都有压强，同种液体在同一深度向各个方向的压强都相等。 探究二：液体压强与深度的关系 ①控制变量：控制探头方向相同、液体密度相同，增加深度，如上图所示。 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。由于液体密度相同，液体深度增加，所以液体压强随深度的增加而增大。 ③结论：液体内部压强随深度的增加而增大。 探究三：液体压强与密度的关系 ①控制变量：控制探头深度和方向均相同，增大液体密度，如上图所示。 ②现象及分析：盛有盐水的装置U形管两边液面的高度差更大，即液体内部压强更大。由于探头深度和方向均相同，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。 ③结论：在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关，密度越大，液体压强越大。 11思 想 方 法11 转换法和控制变量法的使用： 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。 结论： 液体内部向各个方向都有压强，同种液体在同一深度的各处、各个方向的压强大小相等，随液体深度的增加，压强随之变大;不同的液体，产生的压强大小与液体的密度有关，在同一深度，密度越大，液体的压强越大。 正确认识“深度” 深度：液体内一点到上面自由液面的竖直距离；高度：液体内一点到下面容器底的竖直距离。注意：不要把深度跟高度相混淆。 液体压强公式的推导 设想在液面下某处有一个水平放置的“平面”（图中红色部分所示），这个“平面”上方的液柱对“平面”的压力等于液柱所受的重力。设液柱的高度为h，液柱作用面的面积为S。 推导过程如下： 即液体压强的计算公式是： 11正确理解液体压强公式11 ①应用公式p=ρgh计算时，各个物理量的单位都应统一为国际单位制单位。 其中液体密度ρ的单位是kg/m3，深度h的单位是m。 ②公式中h表示的是作为研究对象的点在液面下的深度。 ③公式适用于静止的液体，凡是静止的液体产生的压强，都可用p=ρgh来计算和讨论。 连通器 （一）定义：上端开口、底部互相连通的容器叫做连通器。 （二）特点：连通器里装的是相同的液体，当液体不流动时，连通器各部分中的液面高度总是相同的。 （三）连通器液面相同的原因：下面的视频中有详细解释。 认识连通器 生活中的连通器 茶壶：壶嘴和壶身构成连通器。如果壶嘴太高，则倒不出水;如果壶嘴太低，则装不满水。 回水弯：两水槽构成连通器，水位不相平时水就会流动，可以使水槽中始终有水。 自动喂水器：利用连通器原理，在回水管中储存一部分水可以阻止下水道中的异味进入室内。 连通器的应用——船闸 船闸是克服河流上建坝（或天然）形成的集中水位差的一种过船建筑物，它是由上下闸首、闸门、闸室等组成。闸室灌水和泄水，使水位升降，象一种特殊的水梯，但它不象普通电梯和升船机那样靠电力升降。船闸的闸首、闸室都是固定不动的水工建筑物，由闸首、闸门、闸室围成固定不动的闸厢，起挡水作用。船舶过闸时，由廊道和阀门构成的输水系统向闸室灌水，闸室水位上升；闸室向外泄水，闸室水位降落。停在闸室的船舶靠水的浮力，随闸室的水位升降，与上游或下游水面齐平，达到克服水位差的目的，利用的是连通器的原理。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$