8.2探究：液体压强与哪些因素有关课件 2024-2025学年沪科版物理八年级全一册

物理 八年级全一册(下) 沪科版 全品初中 第二节　探究：液体压强与哪些因素有关 压强 第八章 第八章　　压强 第二节　探究：液体压强与哪些因素有关 新知梳理 应用示例 课堂小结 全品初中 由于液体受到重力作用且具有　　　　　,因此液体内部向各个方向都有压强。  一、液体压强产生的原因 流动性 解析 新知梳理 1.提出问题: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?猜想:液体压强的大小与什么因素有关呢? 2.猜想与假设:液体压强可能与液体的深度和液体的密度有关。 3.实验器材:U形管压强计、烧杯、水、盐水。 二、实验:探究液体压强与哪些因素有关 解析 新知梳理 4.实验过程与结论 高度差　 图8⁃2⁃1 (1)认识U形管压强计 将U形管压强计的金属盒放入液体中一定深度处,观察到U形管两管液面出现　　　　　,这表明橡皮膜受到了水的压力,也就是说液体内部有压强。  解析 新知梳理 压强 图8⁃2⁃1 (2)探究液体内部压强的特点 ①如图8⁃2⁃1甲所示,说明液体内部向各个方向都有　　　　,同种液体在同一深度的各处、各个方向的压强大小　　　　。  ②如图乙所示,说明同种液体内部的压强随深度的增加而　　　。   相等 增大 解析 新知梳理 密度　 图8⁃2⁃1 ③如图丙所示,不同液体产生的压强大小与液体的　　　　有关,在同一深度处,　　　　越大,液体的压强　　　　。    密度　 越大 解析 新知梳理 5.实验方法 (1)液体内部压强的大小可以用　　 　　　　　　 　　 　　. 来反映,这种物理研究方法叫　　　　　。  (2)探究液体压强与液体密度的关系时,要控制 　　 　　.　. 不变,这种物理研究方法叫　　　　　。  U形管压强计两管液面的高度差 　转换法 U形管压强计的金 属盒在液体中的深度 控制变量法 解析 新知梳理 6.交流评估 (1)使用U形管压强计前,要检验装置是否漏气,用手指轻压几下橡皮膜,观察U形管两管液面是否灵活升降,若灵活升降,说明装置　　　　,若不能灵活升降,说明装置　　　　。  (2)如果使用U形管压强计前,U形管两管液面的高度不相同,接下来的操作是　　　　　　　　　　　。  不漏气 漏气 取下橡皮管,重新安装 解析 新知梳理 1.计算公式:p=　　　　。其中ρ为液体的密度,h为深度。  [注意] (1)适用范围:静止的液体。 (2)深度h:自由液面到研究点的竖直距离。 (3)公式中各物理量的单位都应统一为国际单位。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。 三、液体压强的计算 ρgh 解析 新知梳理 (4)物理意义:由p=ρgh可知,液体压强与液体的密度和深度有关,与液体的质量、体积,容器形状,放入其中的物体的密度等均无关。 ①对于同种液体,密度ρ一定,液体压强p与深度h成正比。 ②对于不同液体,液体深度h一定时,液体压强p与液体密度ρ成正比。 解析 新知梳理 　图8⁃2⁃2 2.公式的推导 (1)如图8⁃2⁃2所示,设想水中有一高度为h、截面积为S的水柱,其上表面与水面相平。水柱的体积:V=Sh,水的密度为ρ,水柱的质量为m=ρV,则这段水柱对其底面积的压强即为水在深度为h处的压强:p======ρgh。 (2)h处的液体压强:同种液体在同一深度处向 各个方向的压强大小相等,故深度为h处的各 方向的液体压强均为p=ρgh。 解析 新知梳理 图8⁃2⁃3 1.定义:如图8⁃2⁃3所示,上端开口、底部互相连通的容器叫做连通器。 2.特点: 　　　　　在连通器内的　　　　液体,各部分直接与大气接触的液面总是保持在　　　　　　上。  四、连通器 静止　 同种　 同一水平面 解析 新知梳理 3.原因:同种液体内部同一深度各处的压强　　　　　　。  [注意] 连通器中液面相平的条件:①液面必须是与大气直接接触的自由液面;②连通器中所装的是同一种液体;③液体是静止的。 4.生活中常见的连通器(如图8⁃2⁃4所示) 大小相等 图8⁃2⁃4 解析 新知梳理 1.帕斯卡定律 加在　　　　　　上的压强,能够　　　　　地被液体向　　　　　　传递,这个规律被称为帕斯卡定律。  五、液压机 密闭液体 大小不变 各个方向 解析 新知梳理 2.液压机的工作原理 如图8⁃2⁃5所示,容器两边活塞的底面积不同,大活塞的面积为S2,小活塞的面积为S1。 图8⁃2⁃5 解析 新知梳理 推导:p1=p2⇒=⇒=。 根据帕斯卡定律可知:液体能够把压强大小不变地向各个方向传递,所以大活塞上也得到了这个大小相同的压强。由于大活塞的面积很大,所以在大活塞上能产生一个很大的力,这就是液压机的工作原理。 图8⁃2⁃5 解析 新知梳理 类型一　液体压强的特点 例1 (2024乐山)“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,进行了如图8⁃2⁃6所示操作: 差 图8⁃2⁃6 (1)组装好器材后,用手指无论是轻压还是重压探头的橡皮膜,U形管两侧液面几乎没有变化,说明该压强计气密性　　　　(选填“好”或“差”)。  解析 应用示例 (2)调整好器材后,液体压强的大小变化可以通过比较U形管两侧液面的高度差来判断,这种研究问题的方法是　　　　。  (3)比较　　　　、　　　　两图可知,液体压强与液体深度有关。  (4)比较甲、丙两图可知,液体压强与液体　　　　有关。  图8⁃2⁃6 转换法 甲 乙 密度 解析 应用示例 水 (5)根据实验结论对压强计进行改装,改装后可用于比较不同液体的密度大小。现将压强计两个探头分别浸入酒精和水中并处于同一深度,如图丁所示,可判断出A杯中盛有　　　　(选填“酒精”或“水”)。将A杯中的探头向　　　　(选填“上”或“下”)移,U形管两侧液面会再次相平。  图8⁃2⁃6 上 解析 应用示例 [方法指导] 探究液体内部压强特点的两种方法 (1)转换法:把液体压强的变化转化为U形管两管液面高度差的变化。高度差越大,说明液体此处的压强越大;反之,压强越小。 (2)控制变量法:在探究液体压强与液体密度和液体深度关系的过程中,要采用控制变量法。在研究液体压强与液体密度的关系时,应控制液体深度不变;在研究液体压强与液体深度的关系时,应控制液体密度不变。 解析 应用示例 类型二　液体压强的计算 例2 如图8⁃2⁃7所示,有一个底面积是200 cm2、高为10 cm的柱形容器,顶部有一个面积是40 cm2的口,其上装有一根倾斜的管子,从管子上端灌水,当h1=20 cm时,水对容器底的压强是多少?水对容器顶面的压强为多少?(ρ水=1.0×103 kg/m3)   图8⁃2⁃7 解析 应用示例 【答案】容器底到水面的高度:h=h1+h2=20 cm+10 cm= 30 cm=0.3 m,水对容器底的压强:p底=ρ水gh=1.0×103 kg/m3× 9.8 N/kg×0.3 m=2940 Pa。 容器顶距离水面的高度:h1=20 cm=0.2 m,水对容器顶面的压强: p顶=ρ水gh1=1.0×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.2 m=1960 Pa。 图8⁃2⁃7 解析 应用示例 [方法指导] 液体压强计算的技巧点拨 (1)液体内部某处的压强只取决于液体的密度和深度,与液体的质量、体积及容器的形状等无关。 (2)液体的深度是指液体的自由液面到某点之间的竖直距离,如图8⁃2⁃8所示,图甲中A处的深度为30 cm,图乙中B处的深度为 40 cm,图丙中C处的深度为30 cm,D处的深度为50 cm。 图8⁃2⁃8 解析 应用示例 类型三　非柱形容器中压力、压强的计算 例3 如图8⁃2⁃9所示,一杯茶放置在水平桌面上,空杯的质量为0.04 kg,其底面积为10 cm2,茶水的质量为0.16 kg,茶水的深度为10 cm。求:(g取10 N/kg,茶水的密度取1.0×103 kg/m3,杯壁厚度不计) 图8⁃2⁃9 解析 应用示例 (1)茶水对杯底的压强。 【答案】茶水的深度h=10 cm=0.1 m,茶水对杯底的压强:p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=1000 Pa。 图8⁃2⁃9 解析 应用示例 (2)茶水对杯底的压力。 【答案】茶杯底面积为S=10 cm2=1×10-3 m2,茶水对杯底的压力:F=pS=1000 Pa×1×10-3 m2=1 N。 图8⁃2⁃9 解析 应用示例 (3)茶杯对水平桌面的压强。 【答案】茶杯和茶水的总重力:G总=m总g=(0.04 kg+0.16 kg)× 10 N/kg=2 N,茶杯对水平桌面的压力:F'=G总=2 N, 茶杯对水平桌面的压强: p'===2000 Pa。 图8⁃2⁃9 解析 应用示例 [方法指导] 非柱形容器中压力、压强的计算方法 (1)公式p=ρgh适用于质地均匀、形状规则的柱形固体及静止且密度均匀的液体和气体。 (2)对于容器静放于水平支持面上的问题,若求液体对容器底的压力和压强,要先求压强(p=ρgh),再求压力(F=pS);若求容器对水平支持面的压力和压强,要先求压力(F=G总),再求压强(p=)。注意:一般G总是指物体的总重力,包括液体的重力和容器的重力,不要忘记加容器的重力。 解析 应用示例 解析 课堂小结 谢 谢 观 看！ 全品初中 $$