8.2 液体的压强 第2课时（教学课件）物理新教材沪粤版八年级下册

小胖子住在二楼，他家的自来水由水塔供水，水塔水面距地面30米，小胖子家水龙头距地面5米。那他家水龙头受到水的压强是多大？我们来分析一下，此处的压强为水压，需用液体压强公式P等于柔GH，找到柔GH各是多少就可以代入计算了。液体为水密度为1乘以10的3次方千克每立方米，小G为常数，取十牛每千克。关键是找到HH是该点，即水龙头到自由液面的距离，自由液面为水塔水面距离地面30米，而水龙头距离地面5米，所以水龙头距离水塔水面的距离为30米，减5米等于25米。这下搞定H了，终于可以代入公式算的压强为25万，怕完美液压计算的。关键是找到该点到自由液面的距离，你学会了吗？呵呵。 之前的视频介绍了连通器，茶壶、排水管的U型管都是生活中的连通器，不过这个庞然大物也是连通器，你见过吗？这是船闸。三峡大坝上下游的水位差最高可达113米，巨大的落差可以生产可观的电力，但也带来了航运问题。直接下去，那就泰坦尼克了。要想下游的船只顺利开到上游，上游的船只安全降落到下游，这里就得用到船闸，船闸由闸室、上下游闸门以及上下游阀门组成，当上游驶来一只船时，关闭下游阀门B打开上游阀门A闸室与上游水道底相连，上端开口构成了一个连通器，上游的水会不断涌入闸室，那二者页面相平。此时打开上游闸门C穿驶入闸室，然后关闭上游闸门C和阀门A打开下游阀门B此时这里和这里点相连，上端开口构成了一个连通器，闸湿的水会不断流到下游，使得二者液面相平，就在这时候打开下游闸门D船可以安全驶向下游吧？那如果是下游来了船只怎么办呢？可以先打开阀门B让闸蟹和下游水道液面相平，再打开闸门D船驶入闸室，然后关闭下游闸门和下游阀门。打开上游阀门A让闸室和上游水道液面相平，最后打开闸门C传安全驶入上游棒。总结一下，船闸由闸室上下由闸门以及上下游阀门组成，是巨大的人造连通器，可以让上下游的船只安全的升降。你明白了吗？呵呵。 看这种上端开口，下端连通的容器叫做连通器。连通器装入同种液体，当液体静止时，各部分的液面总是相平的，再加入一些静止下来还是襄平，稍微倾斜一些看还是相平，这就是连通器的特点。连通器中含有同种液体，且液体静止时各液面齐平。连通器为啥会液面相平呢？我们来分析一下，这是最简单的连通器模型。现在里面装有同种液体，液面是相平的。我们可以先假设液面不相平在底部正中，设想有一个小叶片，AB叶片左侧受到左侧液体对它的压强P左右侧受到右侧液体对它的压强PU假设此时左侧对应页面深度为H1，右侧页面深度为H2，液压公式P等于柔液GH分别展开P左与P右同种液体密度相同，小气也相同，而H一大于H2，由此可见，P左大于P右，叶片AB两侧压强不等，左侧压强大，右侧压强小，液体会被推着向右流动，直到两侧液体高度一样，两侧液体压强相等才能静止。所以连通器装同种液体，且液体静止时液面必然相平。生活中有很多连通器，比如茶壶、壶佐尔与壶身相连，这是一个连通器，当湖中的水静止时，两个页面一定相平，所以制造时壶嘴不能太矮，不然湖可就装不满了。再比如卫生间里的排水管的U型管也是一个连通器，这可以保证每次下水之后会在U型部位积攒一部分水，这部分水可以形成液封，防止下水道的臭气入侵。好了，总结一下连通器的定义及其特点。上端开口下端连通的容器叫做连通器。连通器装有同种液体，且液体静止时各液面齐平。你学会了吗？呵呵。 第八章 压强 第2节 液体压强 2025 春季新教材版 八年级下册沪粤版 第2课时 液体压强计算和连通器 教学 目标 新课 导入 课堂小结 怎样计算液体内部压强 课堂 练习 连通器 目录 理解液体压强概念，知道液体对容器底部、侧壁及内部都有压强。 掌握液体压强计算公式 p=ρgh，理解其与液体密度和深度有关。 明白连通器原理及在生活中的应用。 能用类比法、归纳法总结液体压强特点和规律。 借助模型构建法直观展示液体压强产生原因和分布规律。 运用推理法依据液体压强公式分析实际问题。 运用控制变量法探究液体压强与密度、深度关系，收集分析数据得出结论。 根据实验现象和数据绘制液体压强与深度关系图像，总结变化规律。 使用液体压强计测量液体压强，观察U形管两侧液面高度差判断压强变化。 实验中严谨规范操作，尊重数据，敢于纠正错误。 亲身体验液体压强现象和规律，增强学习物理兴趣和积极性。 认识液体压强知识在生活中的广泛应用，培养解决实际问题的能力和社会责任感。 物理观念 科学思维 科学探究 科学态度与责任 教学目标 新课导入 生活再体验 潜入不同的深水为什么要穿不同强度的潜水服？带鱼生活在深海中，为什么我们在鱼市上看不到活带鱼？为什么拦河大坝一般下面宽，上面窄？ 怎样计算液体内部压强 观察与思考 液体压强的公式推导：设想在一玻璃容器内的水中有一深为h，截面为S的水柱，试计算这段水柱产生的压强，即为水深为h处的压强。 怎样计算液体内部压强 观察与思考 怎样计算液体内部压强 压强公式中的物理量及其单位 h——表示液体的深度 ，单位为米 (m ） ρ——液体的密度，单位千克/米3（kg/m3） g——常数，大小为9.8N/kg P——表示液体的压强，单位为帕（Pa）。 公式中的物理量单位全部使用国际单位。 p = ρgh 变形公式：h = P/ρg ρ = P/gh 怎样计算液体内部压强 观察与思考 液体压强的公式：p=ρgh。ρ：液体的密度。g=9.8 N/kg。 h：深度，指从自由液面到液体内部某一位置的竖直距离。 例如：图10 甲中 A点的深度为30 cm， 图乙中B点的深度为40 cm， 图丙中C点的深度为50 cm。 怎样计算液体内部压强 知识辨析 深度：液体内一点到自由液面的竖直 距离。 高度：液体内一点到容器底的竖直距离。 例如：图11中A点的深度为16 m，高度为7 m。 怎样计算液体内部压强 注 意 液体压强只与液体的密度和深度有关，与液体的重力、体积、形状等无关。 1 此公式只适用与液体压强和柱体对水“平面”的压强，而公式P=F/S是压强的定义式，适用与所的压强计算。 2 对深度的认识：是指研究点到液体的自由面之间的竖直距离，不是高度，单位是m。 3 怎样计算液体内部压强 液体压强随深度的增加而增大，故深海潜水服比浅海潜水要更耐压，更厚重些。 与液体压强有关的现象 浅水游泳 可以裸体 下潜深度达几十米以上需要穿潜水服 恒压潜水服：工作 深度可达660m 怎样计算液体内部压强 与液体压强有关的现象 （1）输液时，要把药液提高一定高度。 （2）水坝上窄下宽 （3）“蛟龙”号潜水器下潜深度最大为7062米。 以上事例都包含了“液体的压强随深度的增加而增大”的道理。 怎样计算液体内部压强 连通器 观察与思考 连通器：上端开口、下端连通的容器叫连通器。 底部互相连通； 容器上端都开口； 与形状无关。 自制连通器 实验用连通器 U型管连通器 特点 连通器 连通器原理：连通器内装相同的液体，当液体不流动时，连通器各部分中的液面高度总是相同的。 连通器中液面相平的条件： 连通器中只有一种液体；液体不流动。 连通器 连通器的应用：茶壶、喷壶、U型管、U型排水管、自动喂水器、锅炉水位计、船闸……。 连通器 思想方法 理想模型法 在推导连通器两边液面为什么相平时，在容器底部连通的部分假设有一个液体构成的薄片，它的厚度为0，称为液片AB，由它静止时受力平衡可以推导两边液面高度相同。液片AB即为理想化的模型。 课堂小结 课堂练习 考点一：液体压强的计算 【典型例题1】 【答案】（1）0.3m，0.8×103 kg/m3；（2）3.2×103Pa，32N；（3）50 N，5000Pa 如图所示，将底面积为100cm2、质量为0.5kg的容 器放在水平桌面上，容器内装有重为45N，深为40cm 的某种液体，已知A处液体的压强为2400Pa。（g取10N/kg）（1）A处液体的深度和液体的密度；（2）液体对容器底的压强和压力；（3）容器对水平桌面的压力和压强。 课堂练习 【迁移训练1】 【答案】（1）2×103Pa；（2）20N；（3）4100Pa 如图所示，面积为1m2的水平桌面正中央放着一个圆形鱼缸，鱼缸重为10N，内外底面积均为100cm2。缸内有质量为3kg的水和一条质量为100g的鱼，此时水的深度为20cm，（忽略鱼缸厚度，g取10N/kg）求：（1）水对鱼缸底的压强；（2）水对鱼缸底产生的压力；（3）当鱼浮出水面呼吸的时候，鱼缸对桌面产生的压强。 课堂练习 考点二：连通器 【典型例题2】 【答案】压强 增大 连通器 举世瞩目的三峡水利工程，2003年6月1日开始关闸蓄水，此工程集防洪、发电、航运于一体。设计大坝高185m，坝长2309m，最高蓄水位175m，如图是水坝的截面图，水坝筑成下宽、上窄的形状，是考虑到水对坝体侧面有 ，并且随深度的增加而 ；在航运中，大坝设有船闸，船闸是利用了 原理。 课堂练习 【迁移训练2】 【答案】连通器 变小 如图是一款名为“吸血鬼”网红杯，杯子粗细两部分构成了一个________。当用左侧细管吸饮料时，饮料进入到嘴里，粗杯内液面逐渐降低，饮料对杯底的压强会逐渐________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 ENDING! 2024 Thank you for watching! 谢谢观看 @物理怪怪怪 $$null桌面上有一个柱形容器，底面积为S里面装有高度为H的水。那此时水对容器底的压力为多少？这是液体压力，要利用液压P来计算。代入公式等于这个式子观察一下，H乘以S正好是这一部分水的体积，再乘以热水恰好等于这部分水的质量吗？再乘以小G哇塞那就是这一部分水的重力。原来此时水对容器底部的压力就等于里面装有水的重力。不那如果不是柱形容器，而是一次性纸杯，底面积还是为S里面的水高度依然为H那此时水对容器底的压力为多少，还是利用液压来计算，就等于柔水GHS观察一下，H乘以S是这一部分的体积，再乘以柔水就等于这一部分水的质量，再乘以小G那就是这一部分水的重力。原来此时水对容器底部的压力只等于这一部分水的重力，很显然小于里面装有水的重力。再换一个情况，如果此时容器变成这样，底面积还是为S里面的水高度依然为H那此时水对容器底的压力为多少？还是等于柔水GHS，H乘以S是这部分体积，乘以柔水是这么多水的质量，再乘以小G是这么多水的重力。在原来此时水对容器底部的压力竟然等于这么多，水的重力很显然大于里面装有液体的重力。观察一下，柱形容器对容器底部的压力就等于装有液体的重力，这种容器液体对容器底部的压力等于这一部分液体的重力要小于里面装有液体的重力，可以理解。有部分液体压在了容器侧壁上，而这种容器液体对容器底部的压力等于这么多液体的重力要大于里面装有液体的重力，可以理解，容器侧壁也在往下压。由此可见，不管容器长成什么样子，液体对容器底部的压力就等于容器底面积正上方压制的液体重力。不管容器内液体是不是有多余，还是根本没有这么多液体，如果容器长成这样，液体对容器底部的压力就等于底面积上方一直到和大气相平的面。这么多液体的重力，液体压力就是这么任性。总结一下，液体对容器底部的压力就等于容器底面积正上方压着的液体重力，这是三种常见容器。这个圆柱形容器液压就等于里面液体的重力，这个液压小于里面液体的重力，而这个液压大于里面液体的重力。你学会了吗？呵呵。 小胖子买了满满一杯豆浆，正着放豆浆对杯底的压强为P1，压力为F1。倒着放豆浆对杯底的压强为P2，压力为F2。P1与P2的大小关系如何？F1F2的大小关系又如何？这是液体压力压强的比较，应该先比较压强关系，再比较压力关系。根据液压公式，P等于柔液GH两边同时展开得到这两式。其中H1H2分别为两杯中豆浆的深度，而密度柔与小G都相等，所以只需要比较H的大小。因为是满满一杯豆浆，无论正放还是倒放H都不会发生变化。所以H一就等于H2，可以得到两次压强，P1等于P2，压强搞定了，再来比较压力大小的关系。假设都将底部的面积为S底，顶部的面积为S鼎，根据公式F等于P乘以S两边同时展开得到这两式。由于杯底的面积SD小于背景的面积SD而P1等于P2可以轻松得到F1小于F2。完美记住液体压力压强的比较，应该先比较压强关系，再比较压力关系。小胖子喝了几口豆浆之后，再次盖上盖儿，正着放对杯底的压强为P3，压力为F3倒着放对杯子压强为P4，压力为F4。P3与P4的大小关系如何？F3与F的大小关系又如何？还是先算液压，根据公式将两边展开得到这样式。其中H3、H四分别为两杯中豆浆的深度，而密度柔和小计都相等，所以只需要比较H的大小。此时豆浆布满正着放与倒着放液面高度发生了变化，很显然H三大于H4，所以可以算出P3大于P4。压强搞定再来计算压力，根据公式F等于PS两边同时展开得到这样式。等一下问题来了，P3大于P4RSD小于S底乘起来谁大谁小不好判断怎么办？我们先来思考左边的情形，将P3的式子带入，其中H3乘以S底是这一部分体积，再乘以豆浆的密度，等于这部分豆浆的质量，再乘以小剂，这是这部分豆浆的重力。也就是说豆浆对杯子底部的压力等于这部分豆浆的重力，而这部分豆浆只是杯中豆浆的一部分，因此其重力小于豆浆的总重力，可以得到此时豆浆对杯子底部的压力小于豆浆的重力，我们再来考虑右边的情形，将P4的式子带入其中，同样H4乘以S顶是这部分体积，再乘以豆浆的密度等于这部分豆浆的质量，乘以小G就是这部分豆浆的重力。也就是说，豆浆对杯子底部的压力等于这部分豆浆的重力，而这些豆浆远远超过原来杯中的豆浆，因此其重力大于杯中豆浆的总重力。这就可以得到此时豆浆对杯子底部的压力大于豆浆的重力。两次是同样多的豆浆正放倒放，所以两次豆浆总重力相等，于是就可以得到F3小于F4完美。我们来总结一下，当我们要求液体压力的时候，要先压强后压力。对于上大下小的弹性容器里面的液体对底部产生的压力小于自身的重力。其实这是因为有部分液体压在了容器的侧壁上，而对于上小下大的弹性容器里面，液体对底部产生的压力要大于自身的重力，这是因为侧壁也向下产生了压力，这就是弹性容器的特点，你学会了吗？呵呵。 固压液压的计算是一个很困难的问题，今天我们就来讲一讲到底应该怎么做。小胖子家中有一个水桶，形状是这样的，水桶外底面积为250平方厘米，内底面积为200平方厘米，其质量为2000千克。现在里面装了3000克的水，发现水的深度为12厘米，小G取十牛每千克。现在分别求一下桶对地面的压力大小F1和压强大小P1，以及水对桶底的压力大小F2和压强大小P2。做题前我们先分一下类，桶和地面都是固体，它们之间的压力压强计算叫做固压计算。而水是液体，它和桶之间的计算则叫做液压计算。固压计算我们比较熟悉，先来这个桶放在水平地面上，它对地面的压力大小就等于它和水的总重力大小，即总质量乘以小G解得F1的等于50牛。再利用压强公式P等于F除以S选择外地面积可以得到P1等于2000怕。再来看液压的计算，液压跟固压并不相同，我们要计算的是水对容器底部的压力，这个大小在本题中并不等于水的重力。因为看一下桶壁会发现桶壁向上支持的水有支持力，反过来水也有压力作用在容器壁，那么水就没有那么大的力量压在桶底了。那么应该怎样计算水的压力呢？我们要调节一下计算顺序。先利用液体压强公式P等于柔GH计算P2，P2可以算为1200怕，再利用压强公式变形F等于PS选择内底面积算出F2等于24牛，这样就搞定了。我们来总结一下，对于固压计算要先利用受力分析求出压力大小，再利用公式P等于F除以S求出压强。而液压计算要改变顺序，先利用公式P等于柔GH求出液体压强，再利用F等于PS求出液体的压力。这类题目就不成问题了，你明白了吗？呵呵。 小胖子搞来一个简单的连通器，倒入水，哇塞水面相平，再加点还是香平。于是接着加，他拿起一瓶液体从一端往里倒，倒着倒着液面就不平了，原来加错液体了，这不是水，不同种液体液面就不相平了，而且这种液体和水完全不相容。小胖子测量了一下，此时左侧水面高度为20厘米，右侧两种液体的分界面距离地面高度为12厘米，而未知液体的高度为10厘米，那小胖子加的是什么液体呢？知道密度不就得了？这是一道典型的连通器的计算题。怎么做连通器，一定要选取液体的分界面为研究对象来一刀切。看，这是一段水柱，这是一段液柱，下面是同种液体，两者都压在这部分液体上。如果左边压强，大水会向右流动，如果右边压强大水会向左流动。现在静止两边压强相等，所以这部分液体产生的压强P液就等于这段水柱产生的压强P水。这个面对应的深度为8厘米，带入液压公式P等于柔液GH得到这个式子。而这个面对应的深度为10厘米，代入公式得到这个式子。二者相等可以得到柔液等于这个式子，这就可以算出为0.8克每立方厘米棒。总结一下连通器的计算，一定选取液体的分界面一刀切，利用两端液压相等分别列出式子进行计算。你明白了吗？呵呵。