8.2 探究液体压强与哪些因素有关（同步课件）-【上好课】2024-2025学年八年级物理全一册同步精品课堂（沪科版2024）

八年级物理全一册 •沪科版2024 第八章 第2节 探究液体压强与哪些因素有关 （本课件包含PPT51张；图片：45张；动图：6张；教学视频：13个） 学习要点 本节要点 1.能完成“探究液体压强与哪些因素有关”的实验，能运用控制变量法设计实验，获取实验信息，推出结论，能完成含自己所做的实验设计的实验报告； 2.能运用液体压强知识解释生产生活中的相关现象。 。 素养提升 素养提升 1.能对探究问题的解决有一定猜想，能将结论与猜想对比，有反思与评估的意识。 2.能关注液体压强知识在我们身边的应用，能为我国在相关方面取得的成就而自豪。 本节要点及素养提升 3.液体压强的相关应用 1.液体的压强 课堂小结和 练习 2.实验：探究液体压强与哪些因素有关 学习目录 导入新课 学习目标 1. 理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。 2. 知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。 3. 能用速度公式进行简单的计算。 看一看 想一想 为什么站在齐胸深的水中时，你会感到呼吸有些困难？为什么潜水员在不同深度的水中作业时，需要穿抗压能力不同的潜水服？为什么水坝要建造得上窄下宽？ 本节将学习与压强有关的内容。 （a）普通潜水服 （b）可潜至200 m 深处的橡胶潜水服 （c）可潜至600 m 深处的抗压潜水服 新课学习 一 液体的压强 对于固体而言，只要一个物体对另一个物体表面有压力，就存在压强。液体是否也有压强？下面，我们通过实验进行探究。 1.液体压强： （1）做中学：观察水的压强 ①实验步骤：如图（a）所示，玻璃容器侧面 的高、中、低部各有一个完全相同的孔，三张相 同的橡皮膜以同样的方法分别将三个孔封住。 （a） （b） ‌图8-15 观察不同水深的水压 新课学习 一 液体的压强 1.液体压强： （1）做中学：观察水的压强 ①实验步骤：往容器中加水，使水面高过最上面的孔（b），观察三张橡皮膜加水前后的变化，你能得出什么结论？ （a） （b） 新课学习 一 液体的压强 1.液体压强： （1）做中学：观察水的压强 ②实验现象：封住三个孔的橡皮膜都凸出来了；不同深度处的橡皮膜凸出程度不一样，并且越往下凸出的越明显；如果把橡皮膜取掉，会怎么样呢？ 新课学习 一 液体的压强 1.液体压强： （1）做中学：观察水的压强 ③实验结论： 液体对容器底和容器侧壁都有压强； 并且液体在不同深度处的压强不一样。 新课学习 一 液体的压强 1.液体压强： （2）做液体压强产生原因： 液体受重力且具有流动性，所以液体内向各个方向都有压强。 新课学习 二 实验：探究液体压强与哪些因素有关 液体对容器底和容器侧壁都有压强，它的大小与哪些因素有关呢？下面，我们通过实验进一步探究。 1.提出问题：液体压强与哪些因素有关？ 2.猜想与假设： （1）液体压强可能与液体深度有关？ （2）是否还与液体的密度有关？ 你还能想出可能与哪些因素有关？ 新课学习 二 实验：探究液体压强与哪些因素有关 3.实验目的： （1）探究液体压强与哪些因素有关。 （2）学习使用U形管压强计测量液体压强。体压强与哪些因素有关？ 4.实验器材： U形管压强计、盛水容器、水、酒精、盐水等。 新课学习 二 实验：探究液体压强与哪些因素有关 4.实验器材：之U形管压强计 （1）U形管压强计是用来研究液体压强的仪器。 若将U形管压强计的金属盒放入液体中一定深 度，则U形管两管液面高度差可反映该深度的 液体压强的大小。（转换法） （2）检查气密性：用手按压探头上的橡皮膜，若液柱高度差变化小，则说明气密性差。则应拆除软管重新安装。 图8-16 U形管压强计 新课学习 二 实验：探究液体压强与哪些因素有关 5.实验设计： 我们采用控制变量的方法来进行实验探究，分别仅改变U形管压强计的金属盒的方向、深度或换用不同液体等，根据U形管两管液面高度差的变化来研究液体压强与哪些因素有关。 新课学习 二 实验：探究液体压强与哪些因素有关 6.实验步骤： （1）探究金属盒放置的方向不同对压强的影响。 将检查过气密性的U形管压强计的金属盒放入水中一定深度，仅改变金属盒的方向，观察U形管两管液面高度差的变化。 新课学习 二 实验：探究液体压强与哪些因素有关 6.实验步骤： （2）探究水的深度不同对压强的影响。 控制探头在同种液体中的方向不变，改变探头在液体中的深度，观察U形管两侧的液面高度差。 新课学习 二 实验：探究液体压强与哪些因素有关 6.实验步骤： （3）探究液体密度不同对压强的影响。 控制探头在液体中的深度和方向不变，改变液体密度，观察U形管两侧的液面高度差。 新课学习 二 实验：探究液体压强与哪些因素有关 6.实验步骤： （4）多次实验：更换不同液体，重复上面实验，得出普遍规律。 新课学习 二 实验：探究液体压强与哪些因素有关 7.实验结论： （1）在同一深度，液体内部向各个方向的压强都相等。 （2）在同一液体中，液体的压强随深度的增加而增大。 （3）在同一深度处，液体密度越大，液体的压强也越大。 影响液体压强的因素是液体密度和液体深度。 新课学习 二 实验：探究液体压强与哪些因素有关 8.反思交流： （1）与不同组同学交流，看结果是否相同？若不同，分析其原因。 （2）你还有哪些猜想？设计实验验证你的猜想。 大量实验表明： 在相同液体内部，同一深度处各个方向的压强大小相等，深度越深，压强越大；在不同液体的同一深度处，液体的密度越大，压强越大。 新课学习 二 实验：探究液体压强与哪些因素有关 9.学以致用： （1）我们站在齐胸深的水中时，为什么会觉得呼吸略微有些困难？ （2）深海潜水为什么必须穿上特制的潜水服？ （3）修建水坝时，水坝的下部为什么总要比上部宽些？ 你能用刚才学习的液体压强特点一一解答吗？ 新课学习 二 实验：探究液体压强与哪些因素有关 9.学以致用：“奋斗者”号载人潜水器 2020年6月19日，中国万米载人潜水器正式命名为奋斗者号。2020年10月27日，奋斗者号在马里亚纳海沟成功下潜突破1万米达到10058米，创造了中国载人深潜的新纪录。11月10日8时12分，奋斗者号在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米，刷新中国载人深潜的新纪录。 新课学习 三 液体压强计算 1.液体压强公式：p=ρgh 其中，密度 ρ 的单位为kg/m3，深度h的单位为m， 压强 p 的单位为Pa。 2.液体压强公式推导： 盛有液体的容器，设想液体中有一高度为h、横截 面积为S的液柱，其上表面与液面相平。计算这段液柱 产生的压强，就能得到深度为h处的液体压强。 图8-17 液体压强 新课学习 三 液体压强计算 2.液体压强公式推导： 液体的密度为ρ，液柱的质量m = Vρ，液柱的体积V = Sh。 那么，液柱对其底面的压力 F = mg = Vρg = Shρg 液柱对其底面的压强 由公式可知，只要知道液体的密度、液体的深度，便可算出某深度处液体的压强。 图8-17 液体压强 Shρg S p = F S = = ρgh 新课学习 三 液体压强计算 3.如何理解深度： h指从液面往下测量到某点的竖直距离。 公式p=ρgh只适用求液体压强。 新课学习 三 液体压强计算 新课学习 三 液体压强计算 新课学习 三 液体压强计算 新课学习 三 液体压强计算 4.帕斯卡和帕斯卡实验： （1）帕斯卡（B. Pascal，1623—1662）是法国 数学家、物理学家及哲学家。他热衷于科学研究活 动，尤其在对大气压强研究方面取得了成就，还发 明了注射器、水压机等。 帕斯卡不仅在物理学方面有过人之处，而且在数学、哲学等领域也有很高的造诣。后人为纪念帕斯卡，用他的名字来命名压强的单位。 新课学习 三 液体压强计算 4.帕斯卡和帕斯卡实验： （2）帕斯卡实验：1648年，帕斯卡曾经做了一个著名的实验。 在一个密闭的装满水的木桶桶盖上，插入一根细长的管子，并从 楼房的阳台上向细管子里灌水，结果只用了几杯水，竟把木桶压 裂了，桶里的水从裂缝中流了出来。 新课学习 四 与液体压强相关的应用实例 1.连通器： （1）定义： 我们把上端开口、底部互相连通的容器叫做连通器。 新课学习 四 与液体压强相关的应用实例 1.连通器： （2）特点： 静止在连通器内的同种液体，各部分直接与大气接触的液面总是保持在同一水平面上。 新课学习 四 与液体压强相关的应用实例 1.连通器： （3）连通器特点分析： 如图，当同种液体不流动时，设想在U形管下部正中有 液片A。由于液片A静止不动，处于平衡状态，因此，液 片A两面的受力是相等的，受到的压强也相等。根据液体 压强与深度的关系，可知左右两管中液体的深度应该相 同。 新课学习 四 与液体压强相关的应用实例 1.连通器： （4）生活中的连通器： 茶壶通过壶嘴和壶身组成连通器，方便人们倒水； 新课学习 四 与液体压强相关的应用实例 1.连通器： （4）生活中的连通器： 水塔的供水系统利用连通器特点向用户供水。还有锅炉水位计。 新课学习 四 与液体压强相关的应用实例 1.连通器： （4）生活中的连通器： 船闸是最大的连通器，它通过向两端有闸门控制的航道内灌水和泄水来升降水位，以方便船舶通航。 新课学习 四 与液体压强相关的应用实例 1.连通器： （4）生活中的连通器：长江三峡水利枢纽工程中的船闸 长江三峡船闸，被称为世界上最大的连通器，利用五级船闸解决了有巨大落差的上下游的航运问题。 新课学习 四 与液体压强相关的应用实例 1.连通器： （4）生活中的连通器：看图说说船是如何通过船闸的？ （a） （c） （b） （d） 新课学习 四 与液体压强相关的应用实例 1.连通器： （4）生活中的连通器：看图说说船是如何通过船闸的？ 新课学习 四 与液体压强相关的应用实例 2.拓展一步：液压机 （1）帕斯卡定律： 加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递。帕斯卡定律是许多液压系统和液压机工作的基础。 新课学习 四 与液体压强相关的应用实例 2.拓展一步：液压机 （2）液压机工作原理： 两个活塞与同一容器的液体相接触，施加于小活塞的压强大小不变地被液体传递给大活塞，大活塞便可以产生一个与其横截面面积成正比的力。 新课学习 四 与液体压强相关的应用实例 2.拓展一步：液压机 （3）生活中的液压机：千斤顶 如图所示，人们通过机械给小活塞施加力，密闭液体将液体压强大小不变地传给大活塞，大活塞因此获得更大的力，再通过机械将物体（如小汽车）顶起。 液体压强 ①定义：液体对容器底和容器侧壁都有压强，对浸在它里面的物体也有压强。 ②液体压强产生原因：体受重力且具有流动性。 ③液体压强的测量：U形管压强计。 ①在相同液体同一深度处各个方向的压强大小相等； ②同一液体深度越深，压强越大； ③在同一深度处，液体的密度越大，压强越大。 ④液体压强公式：p = ρgh ①定义：上端开口、底部互相连通的容器。 ②特点：静止、同种液体、各容器中液面总保持相平。 ③应用：船闸、茶壶、锅炉水位计等。 连通器 液体压强 液体压强影响因素 课堂小结 课堂练习 学习目标 1. 理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。 2. 知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。 3. 能用速度公式进行简单的计算。 【例题1】液体由于受到 力作用，且液体具有 性，所以液体内部存在压强。如图中，将一个空塑料药瓶的瓶口扎上橡皮膜，放入水中同一深度，第一次瓶口朝上，第二次瓶口朝下，发现橡皮膜都向 （选填“内凹”或“外凸”），根据液体内部压强的特点可知第 次橡皮膜形变的程度更明显。 【解析】[1]液体由于受重力作用且具有流动性，所以液体内部存在压强，液体不仅对容器底部产生压强，对容器壁及四面八方都有压强。由于液体内部朝各个方向都有压强，所以瓶口不论是朝上还是朝下橡皮膜都会向内凹。 [2]根据液体压强的公式可知，在同种液体中，深度越大，压强越大。由于第二次瓶口朝下时橡皮膜所处位置的深度比第一次瓶口朝上时橡皮膜所处位置的深度深，因此第二次橡皮膜受到的压强比第一次橡皮膜受到的压强大，故第二次橡皮膜向内凹陷的程度更明显。 课堂练习 学习目标 1. 理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。 2. 知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。 3. 能用速度公式进行简单的计算。 【例题2】物理知识在生产和生活中有着广泛的应用。在图中，针尖做得尖锐是为了能产生很大的 。如图所示，拦河大坝设计成下宽上窄形状的依据是根据 规律；如图所示，牲畜自动饮水机左、右两容器中水不流动时，两边水面总是相平的，利用的是 知识。（填物理量或规律名称） 【解析】[1]由可知，针尖做的尖锐，是减小了受力面积，能产生很大的压强。 [2]由于液体的压强随深度的增加而增大，为承受更大的水压，拦河大坝要设计成下宽上窄的形状，即拦河大坝设计成下宽上窄形状的依据是液体内部压强规律。 [3]由图可知，牲畜自动饮水机左、右两容器符合上端开口，底部相连通的特点，因此利用的是连通器的原理，所以水不流动时，两边水面总是相平的。 课堂练习 学习目标 1. 理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。 2. 知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。 3. 能用速度公式进行简单的计算。 【例题3】如图，是同学们用微小压强计探究液体压强特点的情景，下列说法正确的是（　　） A．实验前可以不检查微小压强计的气密性 B．微小压强计的 U 形管是连通器 C．U 形管中液面高度差越大说明液体压强越大 D．若保持探头位置不变加入盐水，U 形管中液面高度差将变小 【解析】A．实验前要检查微小压强计的气密性，如果漏气，无法使用，故A错误； B．微小压强计的U形管只有一端开口，不是连通器，故B错误； C．液体压强通过橡皮膜及橡皮管内的气体传递到U形管内的液体，使两侧形成液面差，U形管中液面高度差越大说明液体压强越大，故C正确； D．若保持探头位置不变加入盐水，液体密度增大，相同深度处压强增大，U 形管中液面高度差将变大，故D错误。 故选C。 课堂练习 学习目标 1. 理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。 2. 知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。 3. 能用速度公式进行简单的计算。 【例题4】如图所示，底面积和质量都相同的A、B两容器，装有深度相等，质量相同的不同液体，若容器底而受到的液体压强分别为pA和pB，容器对桌面的压力分别为FA和FB。则下列说法正确的是（　　） A．pA=pB；FA<FB B．pA<pB；FA<FB C．pA<pB；FA=FB D．pA>pB；FA=FB 【解析】AD．由图可知，A容器内液体的体积大于乙容器内液体的体积，且两液体的质量相等，所以，由密度可知，A容器内液体的密度小于B容器内液体的密度，即ρA<ρB；由图可知两容器内液体的深度相同，由p=ρgh可知，A容器内液体对容器底部的压强较小，即pA<pB，故AD错误； BC．由题意可知，A、B两容器的质量相等，容器内液体的质量也相等，因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，由F=G=mg，可知，两容器的总质量相等，重力相等，对水平桌面的压力相等，即FA=FB，故C正确，D错误。 故选C。 课堂练习 学习目标 1. 理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。 2. 知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。 3. 能用速度公式进行简单的计算。 【例题5】连通器在日常生活、生产中有着广泛应用。如下图事例中利用连通器原理的是（　　） A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②③④ 【解析】①．图中的过路涵洞符合上端开口下部连通的容器，属于连通器的应用；故①符合题意； ②．图中拦河大坝的结构利用了液体压强的特点，不是连通器的应用；故②不符合题意； ③．图中下水管中“存水弯”符合上端开口下部连通的容器，属于连通器的应用；故③符合题意； ④．图中船闸在工作时，闸室与上游或闸室与下游为上端开口、下端连通的，利用了连通器，故④符合题意。 故选C。 课堂练习 学习目标 1. 理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。 2. 知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。 3. 能用速度公式进行简单的计算。 【例题6】如图所示，A、B两个容器盛有同种液体，且液面高度相同。当打开阀门K时，下列说法正确的是（    ） A．液体由B向A流动 B．液体由A向B流动 C．a、b两点受到的压强 D．液体静止不动 【解析】ABD．阀门K打开后，A、B的上端开口、底部连通，构成了连通器。由于容器中装同一种液体，并且液面相平，因此打开阀门后，液面仍保持相平，故液体不会流动，故D正确，AB错误； C．阀门打开时，A、B构成了连通器。由于同种液体中，压强与深度的大小有关，深度越深，压强越大，a点的深度小于b点的深度，所以a点受到的压强小于b点受到的压强，故C错误。 故选D。 课堂练习 学习目标 1. 理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。 2. 知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。 3. 能用速度公式进行简单的计算。 【例题7】在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中，操作过程如图，已知下列说法中（　　） ①压强计的U形管利用了连通器原理②实验前，发现U形管两侧液面不相平，需拔下软管重新安装 ③对比图甲、乙、丙可得：在液体内部的同一深度，向各个方向的压强都相等 ④由丙、丁两图可知：液体内部压强与液体密度有关，液体密度越大，压强越大 A．只有①④正确 B．只有②③正确C．只有③④正确 D．只有①③正确 【解析】①压强计的U形管底部连通，但上端有一端不开口，因此不是连通器，没有利用连通器原理，故①错误； ②实验前，发现U形管两侧液面不相平，需拔下软管重新安装，使两侧液面相平，故②正确； ③对比图甲、乙、丙可知，三次探头处于液体的同一深度处，且探头的方向不同，U形管两侧的液面高度差相同，说明液体压强相等，故可得出：在液体内部的同一深度，向各个方向的压强都相等，故③正确； ④在丙、丁两图中，液体的种类不同，即液体密度不同，但探头所处深度也不同，因此无法得出液体内部压强与液体密度有关，液体密度越大，压强越大，故④错误。故B正确，ACD错误。 八年级物理全一册 •沪科版2024 谢谢观看 THANKS Lavf57.56.101 Lavf57.56.101 Lavf57.83.100 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 $$