第4节 液体压强（教学课件）物理新教材沪科版（五四学制）八年级下册

该初中物理课件聚焦液体压强，涵盖产生原因（液体受重力且具流动性）、规律（同一深度各向压强相等，深度和密度影响压强）、计算公式p=ρgh及连通器应用。通过潜水员深度限制情景导入，结合橡皮膜凸出、保鲜袋感受压强等实验构建前导知识，以U形管压强计实验探究为核心，形成从现象到本质的学习支架。 其亮点在于以科学探究为主线，通过控制变量法探究液体压强与深度、密度的关系，用模型法推导公式，体现科学思维。结合潜水服、大坝、船闸等生活实例，帮助学生建立物理观念，提升科学探究能力。教师可借助结构化实验设计和实例分析，高效落实教学目标，学生能在体验中深化理解。

沪科版（五·四学制） 八年级下册 第6章 密度与压强 第4节 液体压强 01 02 03 04 05 CONTENTS 液体压强的大小 液体压强 探究液体压强与哪些因素有关 连通器 学习目标 1. 认识液体压强产生的原因； 2. 探究液体压强与哪些因素有关； 3. 了解液体压强的规律； 4. 学习液体压强的计算公式及其应用； 5. 明确固体压强与液体压强计算公式的联系与区别； 6. 掌握连通器的特点与应用； 7. 掌握液体压强的动态变化问题。 重点难点 教学重点： 1.液体压强产生的原因； 2.液体压强的规律；液体压强的计算公式及其应用 3.连通器的特点与应用。 1.实验探究液体压强与哪些因素有关； 2.液体压强的综合应用。 教学难点： 海洋充满了神秘和未知，人类探索海洋奥秘的步伐从未停止。潜水员在进行水下作业（图 6-4-1）时，要限制潜水深度，这是为什么呢？ 情景引入 PART ONE 液体压强 探究新知 经验告诉我们，我们在水里游泳时，会感受到水的“压迫感”，而且随着水的深度增加，这种“压迫感”会越强烈，这就是水（液体）的压强。因为水有重力，它以压力的形式作用在我们身体表面上。 而深海中的液体压强太大，潜水员穿戴专业的防护服可以有效的避免这种危害。 ①如图 6-4-2（a）所示，将一根两端开口的直玻璃筒竖直放置，下端扎一块橡皮膜封堵，从上端向直玻璃筒内注水，观察到直玻璃筒下端的橡皮膜向下凸出； ②如图 6-4-2（b）所示，将一 个侧壁开孔的玻璃筒竖直放置，在侧壁开孔处扎 一块橡皮膜封堵，从上端向玻璃筒内注水，观察到橡皮膜向外凸出。这些现象说明液体对容器的底部和侧壁都有压强。 探究液体压强产生的原因 ③如图 6-4-3 所示，将套有食品保鲜袋的手伸入盛水的容器中，这时手背、手心和手指各个 部位都明显地感受到保鲜袋紧贴在手上。这是因为水对保鲜袋产生了挤压作用，说明液体内部存在压强。 液体产生压强的原因 a. 液体受到重力，对容器底部有压力，所以会产生压强； b. 液体具有流动性，所以对容器侧壁有压强。 重力G 流动 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。 重 流动 练一练 PART TWO 探究液体压强与哪些因素有关 如图6-4-4 所示，通常用U形管压强计来研究液体压强。当压强计金属盒上的橡皮膜受到压力时，U形管两边管中液面的高度差反映橡皮膜上的压强大小。将U形管压强计金属盒放入盛有液体的容器内，调节金属盒的橡皮膜的朝向，就可以研究液体内部各个方向上的压强。 U形管压强计 如图 6-4-5所示，在两个完全相同的玻璃容器的不同高度处各有三个完全相同的孔，孔上扎有相同的橡皮膜。向两个玻璃容器中分别注满水和硫酸铜溶液。仔细观察两个玻璃容器侧壁开孔处橡皮膜凸出程度的差异。 观察 学生实验 探究液体压强与哪些因素有关 提出问题 图 6-4-5 中，注水容器侧壁开孔位置               ，橡皮膜向外凸出的程度越大。同样深度处，容器中盛放硫酸铜溶液时，橡皮膜的凸出程度更大。 由此猜想，液体压强与哪些因素有关？ a b c d e f c 深度 与前者对比，体现的是液体的密度 液体的深度、液体的密度 搜集证据 器材 现有以下实验器材可供选择： U形管压强计、刻度尺、弹簧测力计、两个相同的玻璃容器、一定量的水和硫酸铜溶液。 本实验无需使用的器材是_________________。 弹簧测力计 U形管压强计的原理：当探头上的橡皮膜受到压强时，U形管两端的液面出现高度差,压强越大,液面的高度差越大. 方案 影响液体压强的因素可能有多个，我们可以用控制变量法逐个探究。 实验方法：转换法、控制变量法。 （金属盒） ①探究水面下同一深度处的压强是否与朝向有关。 将U形管压强计金属盒放置在容器内水面下的____________处，改变膜面的_________,观察__________________________是否发生变化。 结论:同种液体内部同一深度，向各个方向的压强都相等。 某一深度 朝向 U形管两边管中液面的高度差 现象：U形管两边管中液面的高度差不变。 ②探究水中的压强是否与深度有关。 将 U 形管压强计金属盒放置在容器内水面下           的三个位置，观察U形管两边液面差是否发生变化，如何变化？ 不同深度 现象：同种液体中，深度越大，U形管两边管中液面的高度差越大。 结论: 同种液体中，深度越大，液体压强越大。 ③探究液体压强是否与液体的密度有关。 用             替换水进行实验，开展 探究。  硫酸铜溶液 具体方案：将相同体积的适量水、硫酸倒入相同玻璃容器  ，将U形管压强计金属盒分别、依次放置在这两个玻璃容器的相同深度处，观察 U形管两边液面差是否发生变化，如何变化？（已知ρ硫酸铜溶液＞ρ水） 水（透明） 硫酸铜溶液 （蓝色） 现象：深度相同时，硫酸铜溶液中的U形管两边管中液面的高度差比水中的大。 结论: 深度相同时，液体密度越大，液体压强越大。 记录 设计数据记录表，将观察到的现象和数据记录在表中。 实验现象、实现结论如上所示，具体的实验数据（U形管两边管中液面的高度差），请同学们自主设计表格，并填好实验数据。 作出解释 分析 结合①、②、③的探究过程及观察到的实验现象，分析比较记录的数据， 得出实验结论。 结论 综合上述实验可得，______________________________________。 ①液体内部在同一深度处各个方向上的压强相等； ②在同种液体内部，深度越大，液体压强越大； ③在不同液体内部同一深度处，液体密度越大，液体压强也越大。 提示：用两个横截面积不同的，其他条件相同的玻璃容器，控制液体密度、液体深度均相同，进行探究。 其他方案合理即可。 有同学猜想，液体内部不同深度的压强与该处液体的水平横截面积有关， 如何设计实验验证？ 交流反思 大量实验表明： 液体内部存在着向各个方向的压强，并且在同一深度处各个方向上的压强相等。 在同种液体内部，深度越大，液体压强越大； 在不同液体内部同一深度处，液体密度越大，液体压强也越大。 液体压强的规律 1 ．关于液体压强，下列说法中正确的是 ( ) A ．液体压强大小与液体受到的重力有关 B ．液体对容器底部有压强，对容器侧壁没有压强 C ．液体内部压强的大小与方向有关 D ．液体压强只与液体深度、液体密度有关 D 练一练 2 ．若帕斯卡在木桶侧壁上开有三个小孔，水从小孔中喷出，在四幅图中正确的是 ( ) A． D． C． B． C 3．如图所示的测量仪器的名称是 ，该图所示的情景表明这是在探究液体内部压强与 的关系。 U形管压强计 方向 PART THREE 液体压强的大小 要想知道液面下某处的压强，可用模型法：设想该处有一个水平“平面”，这个平面以上的液柱对平面的压力等于液柱所受的重力。计算液柱对平面的压强。 设液体的密度是ρ，液柱截面积是S，液柱的高度为h. S平面上方的液柱对平面的压力: 平面受到的压强: r S h 因此，液面下深度为 h 处液体的压强为： p = ρ g h 液体压强的大小 p---Pa；ρ---kg/m3；g---9.8N/kg；h---m。 1.公式： p＝ρ液gh应用说明： （1）液体的压强只与液体的密度和深度有关，而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。 （2）h是指深度——是从液体的自由表面到该处的竖直距离。 （3）计算时要统一单位： 压强公式p=F/S与p=ρgh的比较 公式 p=F/S p=ρgh 适用范围 固体、气体、液体 只用于液体 常用技巧 计算固体产生的压强、压力时，弄清压力是关键.其步骤通常为：受力分析→求出F→根据p=F/S,求p的大小. 计算液体产生的压强、压力时，弄清压强是关键，其步骤通常为：求p（p=ρgh）→求F(F=p·S). (2).为什么深水潜水，要穿特制的潜水服？ 液体压强随深度的增加而增大，故深海潜水服要比浅海潜水要更耐压，更厚重些。 2.p＝ρ液 gh的应用： (1).大坝的横截面为什么均为上窄下宽，呈梯形状？ 大坝上窄下宽,是因为液体内部的压强随深度的增加而增大,坝底受到水的压强大,下宽能耐压。 帕斯卡裂桶实验 　　帕斯卡在1648年表演了一个著名的实验：他用一个密闭的装满水的桶，在桶盖上插入一根细长的管子，从楼房的阳台上向细管子里灌水。结果只用了几杯水，就把桶压裂了，桶里的水就从裂缝中流了出来。 原来由于细管子的容积较小，几杯水灌进去，其深度h是很大了，能对水桶产生很大的压强。这个很大的压强就在各个方向产生很大的压力，把桶压裂了。 1 ．图中甲乙是两个完全相同的容器， 甲装盐水，乙装水，同一高度上 C、D 两点压强的大小相等，则两个容器底部受到液体的压强 ( ) A ． p甲 = p乙 B ． p甲 < p乙 C ． p甲＞p乙 D ．无法判断 C 练一练 2．如图所示，在两支同样的试管里分别装有不同液体 A 和 B ，若按图中方式放置时，A 、B两液面等高，液体对试管底部的压强pA 小于pB ，则液体的密度ρA ρB ，液体质量 mA mB 。（均选填“大于” 、“等于”或“小于”） 小于 小于 PART FOUR 连通器 1．在物理学上，把几个底部相通，上部开口或相通的容器叫做连通器。 U 形管就是一种简单的连通器。 2．连通器的特点： （1）底部互相连通；（2）容器上端都开口；（3）与形状无关。 连通器 2．连通器的特点：连通器里装同种液体，当液体不流动时，连通器各个部分中的液面总是相平的。 在 U 形管中注入液体，设想在 U 形管底部取一假想的竖直平面 AB，假设两边管中的液面 高度不同，则平面 AB两侧液体的压强不同；平 面 AB 由于两侧所受压力不平衡，就会向压力小的一侧移动，直到两边管中的液面高度相同，液体才停止流动（图 6-4-9 ）。 所以，即使连通器各组成 部分的形状不同，在注入同一 种液体后，当液体静止时，连 通器各部分中的液面一定处于同一水平面（图 6-4-10 ）。 解释 生活中常见的连通器 想一想：下面是常见的连通器，它们都有什么功能？想想看，他们是怎样利用连通器的特点来实现自己功能的？ 水壶 排水管的“反水弯” 水位计 锅炉水位计 图 6-4-12 为船自上游通过一个船闸驶向下 游的示意图。船闸由闸室、上下游闸门和上下游 阀门组成。船从上游驶向下游时，先关闭两个闸门和下游阀门，仅打开上游阀门，闸室和上游水 库构成连通器。这时，水从上游水库流入闸室， 闸室内的水位上升，当上升到和上游水库内的水位相平时，打开上游闸门，船就可平稳驶入闸室内。同理，当闸室水位与下游水库水位相平时， 船可驶出闸室。 三峡大坝上下游的水位有 113 m 的巨大落差。为了方便船只在这段水域中升降，三峡大坝 设置了近 40 层楼高的双线五级船闸（图 6-4-13）， 这是目前世界上规模最大的船闸，全长 6.4 km， 主体部分长 1.6 km，引航道 4.8 km。 1 ．下列事例中，属于利用连通器原理工作的是 ( ) A ．密度计 B ．温度计 C ．订书机 D ．船闸 D 练一练 1 ．拦河大坝泄洪时，水从坝底喷射而出，决定坝底水的压强大小的是 ( ) A ．坝的宽度 B ．水的体积 C ．水的深度 D ．坝的高度 C 课堂练习 2 ．下列实例中，利用连通器原理工作的 ( ) A ．锅炉液位计 B ．脱拌油烟机 C ．温度计 D ．订书机 A 3 ．如图所示，连通器内盛有同种液体，液体对底部 P 、Q 、R 三处的压强 ( ) A ．P 处最大 B ．Q 处最大 C ．R 处最大 D ．大小相等 D 4 ．如图所示，鱼缸里有许多缓慢游动的鱼，A 、B 、C 是其中三条鱼上的某点，已知 A 点的压强为4.9 × 102帕，则 A 点所处的深度为 米；B 点受到水的压力方向为向 （选填“上”或“下”）；若 C 点的深度比 A 点增加 0. 1米，则 C点水的压强为 帕。 0.05 上 1470 A ． 甲液体的密度一定小于乙液体的密度 B ． 甲液体的密度一定等于乙液体的密度 C ． 甲液体的密度一定大于乙液体的密度 D ．无法判断 5 ．将同一压强计的金属盒先后放入甲、乙两种液体中，现象如图所示。两种液体的密度大小关系是 ( ) C 6 ．在一个重为3牛、底面积为4×10-2米2的薄壁容器内装有 0. 1米深的水，把容器放在水平桌面的中央，已知容器对桌面的压力为 15 牛。求： (1)水对容器底的压强p水 ； (2)水对容器底的压力F水 ； (3)容器中水的重力G水。 (1)1000Pa； (2)40N； (3)12N。 课堂小结 1 ．如图所示，一个装有水的平底密闭矿泉水瓶，先正立放置在水平桌面上，再倒立放置。两次放置时，瓶对桌面的压力分别为 F甲和 F乙，瓶子底部受到液体压强分别为p甲和p乙， 则 ( ) A ．F 甲>F 乙 B．p 甲>p 乙 C ．F 甲<F 乙 D．p 甲<p 乙 D 布置作业 2．如图，质量为 300g 的薄壁容器放在水平地面上，容器底面积为 200cm2，内装 2.7kg 的水，已知水的密度ρ水= 1.0×103kg/m3（g 取 10N/kg）。求： (1)容器中的水在 A 点产生的压强； (2)水对容底部的压力； (3)容器对水平地面的压强。 (1)6×103Pa； (2)140N； (3)1500Pa。 感谢观看 THANK YOU FOR WATCHING $