第4节 液体压强（第1课时）（教学课件）物理新教材沪科版（五四学制）八年级下册

第6章 密度与压强 八年级下册•沪科版 五四•学制 大型客机是重要的现代交通工具，C919 大型客机是我国首次按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式干线客机，彰显我国工业技术的整体水平。飞机的研制涉及材料的密度和流体的压强等问题。本章我们将学习密度和压强的相关知识。 通过本章内容的学习，你将了解液体压强和大气压强，理解密度和压强等基本概念，知道流体压强与流速的关系；学会测量固体和液体密度的基本方法；经历探究影响液体压强因素的过程；了解密度与压强知识在日常生活中的具体应用；初步建立物质观念。 第4节 液体压强（第1课时） 致老师同学 视频资源 制作 ppt所用视频资源根据教学内容进行精选，均进行了 高质量编辑，故资源比较大，课件大小约130MB. 视频资源 清单 ①视频讲解——《液体压强的产生原因》 ②演示实验——《探究液体内部的压强》 ③课堂总结——《理解液体压强》 第4节 液体压强（第1课时） 导入新课 潜水员在进行水下作业时，要限制潜水深度，这是为什么呢？ 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。 第4节 液体压强（第1课时） 液体内部存在压强 01 探究影响液体压强的因素 02 课堂总结 03 课堂练习 04 目录 第4节 液体压强（第1课时） 一、液体内部存在压强 第4节 液体压强（第1课时） 一、液体内部存在压强 ①实验一：如图所示，有一个两端开口的玻璃圆筒，下端扎有橡皮膜，橡皮膜表面原来与筒口相平，当倒入水后，橡皮膜会向下凸出。橡皮膜向下凸出，表明受到了水一个向下的压强。 没有水时， 橡皮膜平坦 当倒入水时， 橡皮膜向下凸出 （1）现象探究 1. 液体的压强 结论：水对容器底部有向下的压强。 一、液体内部存在压强 ②实验二：把橡皮膜扎在侧壁开口的玻璃管的一端，橡皮膜表面原来与筒口相平，当倒入水后，橡皮膜会向下凸出。 没有水时， 橡皮膜平坦 当倒入水时， 橡皮膜凸出 结论：水对容器侧壁有压强. 橡皮膜向侧壁凸出，表明水对侧壁有向外的压强。 一、液体内部存在压强 ③实验三： 如图所示，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。 套有保鲜袋 的手伸入水中 一、液体内部存在压强 ①液体受到重力，对容器底部有压力，所以会产生压强； ②液体具有流动性，所以对容器侧壁有压强。 （2）探究结论： （3）液体产生压强的原因 液体对容器的底部和侧壁都有压强。液体内部存在压强。 一、液体内部存在压强 视频讲解——《液体压强的产生原因》 一、液体内部存在压强 2. U形管压强计 U形管压强计 （1）作用：研究液体压强。 （2）构造：主要由U形管、橡皮管、探头（由空金属盒蒙上橡皮膜构成）三部分组成。 探头 橡皮膜 塑料盒 U形管 探头：是一塑料盒，表面上扎有橡皮膜，其内部通过一橡皮管与U形玻璃管的一端相连. 一、液体内部存在压强 （3）原理 放在液体里的探头上的橡皮膜受到液体压强的作用会发生形变，U形管左右两侧液面就会产生高度差，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。 这运用了科学方法中的转换法。 橡皮膜 一、液体内部存在压强 （4）压强计的使用 ①检查是否漏气：实验前应检查蒙在金属盒上的橡皮膜、连接用的橡皮管及各连接处是否漏气。常用方法是用手轻按橡皮膜，观察压强计U形管两侧液面的高度差是否发生变化，如果变化，说明不漏气；如果不变，说明漏气，则要查出原因，加以修整。 ②检查液面是否相平：当压强计的橡皮膜没有受到压强时，U形管中的液面应该是相平的，若不相平，应将橡皮管取下，重新安装。 ③不能让压强计U形管中液面的高度差过大，以免使部分有色液体从管中流出，如果流出了，要把连接用的橡皮管取下重新连接。 【例题1】如图（a）所示往下端扎有橡皮膜的玻璃管中注水，发现橡皮膜_________，说明_________________________ ；如图（b）所示，往侧壁包有橡皮膜的试管中装入水，发现橡皮膜向外凸，说明_______________________。 【解析】 由图（a）可知，管底包裹的橡皮膜向下凸出，液体对管底包裹的橡皮膜有压力作用，说明液体对容器底部有压强。 由图（b）可知，侧壁包裹的橡皮膜向外凸，液体对侧壁包裹的橡皮膜有压力作用，说明液体对容器侧壁有压强。 液体对容器侧壁有压强 向下凸 液体对容器底部有压强 一、液体内部存在压强 第4节 液体压强（第1课时） 二、探究影响液体压强的因素 二、探究影响液体压强的因素 如图所示，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。 注满水（左）和硫酸铜溶液（右）的玻璃容器 二、探究影响液体压强的因素 【提出问题】 注水容器侧壁开孔位置越低，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。 1. 探究影响液体压强的因素 注满水（左）和硫酸铜溶液（右）的玻璃容器 由此猜想，液体压强可能与深度、密度有关。 二、探究影响液体压强的因素 【搜集证据】 （1）器材 U形管压强计、刻度尺、两个相同的玻璃容器、一定量的水和盐水。 （2）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。 二、探究影响液体压强的因素 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相同深度处，改变膜面的方向，观察U形管两边管中液面差是否发生变化。 深度相同 Δh U形管液面 的高度差 二、探究影响液体压强的因素 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深度不同的三个位置，观察U形管两边液面差是否发生变化，如何变化？ 二、探究影响液体压强的因素 ③ 探究液体压强是否与液体的密度有关。 用盐水替换水进行实验，开展探究。 深度h不变 高度差Δh盐水 高度差Δh水 二、探究影响液体压强的因素 （3）记录 设计数据记录表，将观察到的现象和数据记录在表中。 序号 液体 深度/cm 橡皮膜方向 形管两侧液面 高度差/cm 1 水 5 朝上 4.8 2 水 5 朝下 4.8 3 水 5 朝侧面 4.8 4 水 10 朝侧面 9.6 5 水 15 朝侧面 14.4 6 盐水 15 朝侧面 15.6 二、探究影响液体压强的因素 【作出解释】 （1）分析 Ⅰ. 由①的探究过程及观察到的实验现象，可得出：液体内部存在着各个方向的压强，并且在同一深度处各个方向上的压强相等。 Ⅱ. 由②的探究过程及观察到的实验现象，可得出：在同种液体内部，深度越大，液体压强越大。 Ⅲ. 由③的探究过程及观察到的实验现象，可得出：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。 二、探究影响液体压强的因素 （2）实验结论 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。 二、探究影响液体压强的因素 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？ 实验步骤如下： （1）在U形管内注水，将与U形管一端相连的金属盒放入容器内的液体中，发现U形管两边液面高度差如图甲所示。 （2）接着仅改变金属盒的面积（S1＜S2），发现U形管两边液面高度差如图乙所示。 分析图甲和乙可知，金属盒在水中的深度相同时，U形管两边液面高度差相同，说明液体内部不同深度的压强与水平横截面积无关。 【交流反思】 二、探究影响液体压强的因素 演示实验——《研究液体内部的压强》 二、探究影响液体压强的因素 2. 与液体压强有关的现象 （1）水坝上窄下宽 河南洛阳小浪底大坝是以防洪、防凌、减淤为主，兼顾供水、灌溉和发电、生态的大坝。由液体压强的规律可知，堤坝下部受到的水的压强比上部大，因此为确保安全，堤坝下部比上部更为厚实。 小浪底大坝 大坝剖面示意图 二、探究影响液体压强的因素 （2）潜水员在不同的深度使用不同的潜水服 液体压强随深度的增加而增大，故深海潜水服比浅海潜水服要更耐压，更厚重些。 浅水可以裸游 下潜深度几十米， 需穿潜水服 恒压潜水服：工作 深度可达660m 二、探究影响液体压强的因素 （3）潜水器 潜艇就是一种潜水器，它的下潜深度是一个非常重要的指标。1988年，我国第一代核潜艇在总设计师黄旭华的指挥下，下潜到300m深。2023年我国的“奋斗者”号全海深载人潜水器四次下潜深度超过万米，圆满完成国际首次环大洋洲载人深潜科考任务。 我国第一代核潜艇 我国“奋斗者”号全海深载人潜水器 二、探究影响液体压强的因素 【例题2】图是小明探究“影响液体内部压强大小因素”的实验，甲、乙和丙三个相同的烧杯中分别注入深度相同的酒精、盐水和盐水，请回答： ①实验前需检查装置气密性好不好，检查方法是用手轻轻挤压橡皮膜，看U形管液面的高度差是否有明显变化，如果有明显变化，说明气密性____（选填“好”或“不好”）；U形管里的液体选择_______（选填“有颜色”或“无颜色”），实验中通过观察U形管里的液体的高度差来观察压强的大小； ②比较甲、乙两图可知，液体内部压强与液体的______有关； 好 　 有颜色 密度　 二、探究影响液体压强的因素 ③要研究液体压强与深度的关系，可以用_______ 两图所示的实验进行； ④在图丙中保持探头的位置不变，向烧杯中逐渐加入盐水（未溢出），U形管两液面的高度差将______ （选填“变大”、“不变”或“变小”）； ⑤对比甲、丙两图，细心的小明发现甲图中酒精的密度小于丙图中盐水，但甲图中U形管左右高度差反而大于丙图，于是认为“液体密度越大，液体内部压强越大”不正确，你的观点是_________（“同意”或“不同意”），理由是___。 未保证探头在液体中深度相同 变大　 乙、丙　 不同意 　 二、探究影响液体压强的因素 【解析】①使用前检查装置是否漏气，用手轻轻按压几下橡皮膜，若压强计漏气，软管中的气体和大气相通，等于大气压强，U形管中的液面就不会出现高度差，若不漏气，将会出现高度差，所以如果有明显变化，说明气密性好。 为了方便观察U形管里的液体的高度差，U形管里的液体应该选择有颜色的。 ②比较甲、乙两图可知，深度相同，液体的密度不同，U形管中液面的高度差不同，即液体压强不同，所以液体内部压强与液体的密度有关。 二、探究影响液体压强的因素 ③若要探究液体压强与深度的关系，根据控制变量法的思想可知，应控制探头在液体中的深度不同，使液体的密度等其它因素相同，由图可知，满足条件的为乙、丙两图。 ④在图丙中保持探头的位置不变，向烧杯中逐渐加入盐水（未溢出），探头在盐水中的深度增大，根据公式p=ρgh可得，探头受到液体的压强增大，所以U形管两液面的高度差将变大。 ⑤对比甲、丙两图可知，液体的密度不同，探头在液体中的深度也不同，即没有控制变量唯一，所以通过甲、丙两图并不能得到“液体密度越大，液体内部压强越大”的结论。 【例题3】小亮同学用图甲所示的装置探究液体压强与哪些因素有关，容器中间用隔板分成左右两部分，隔板下部用薄橡皮膜封闭一个圆孔，橡皮膜两侧压强不同时橡皮膜的形状发生改变。 （1）将同种液体倒入容器左右两边，右侧液面高于左侧，观察到橡皮膜的形状如图乙所示。将A、B两种不同的液体（ρA<ρB）分别倒入容器左右两边，使左右两侧的液面相平，观察到橡皮膜的形状如图丙所示。 ①由图乙可初步得出：同种液体中，深度越大，压强越 ； ②由图丙可初步得出：深度相同时，液体的密度越大，压强越 。 二、探究影响液体压强的因素 大 大 （2）若将C、D两种不同的液体分别倒入容器左右两边，倒入液体的深度如图丁所示，发现橡皮膜的形状几乎没有变化。由此可知两种液体的密度大小关系为ρC ρD （填“>”、“=”或“<”） 。 < 二、探究影响液体压强的因素 【解析】（1）由图乙可知，液体密度相同，右侧深度大于左侧深度，橡皮膜向左侧凹陷说明右边液体压强大，故可得出结论：同种液体中，深度越大，压强越大。 二、探究影响液体压强的因素 图丙液体深度相同，液体密度不同，橡皮膜向左侧凹陷说明右边液体压强大，说明液体压强的大小与液体的密度有关，深度相同时，液体的密度越大，压强越大。 （2）由图丁可知，橡皮膜无凹陷，说明左右液体压强相等。根据“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。”进行推理可知，左边液体的深度大，则液体的密度小。即ρ<ρD。 三、课堂总结 第4节 液体压强（第1课时） 课堂总结（1） 液体对容器的底部和侧壁都有压强。液体内部存在压强。 ①作用：研究液体压强。 ②构造：主要由U形管、橡皮管、探头三部分组成。 ③原理：U形管液面的高度差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。 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 U形管 压强计 液体压强 的规律 液体内部 存在压强 38 课堂总结（2） 39 四、课堂练习 第4节 液体压强（第1课时） 1. 如图所示，装有水的塑料袋底部发生了形变，这是因为水受到 ______力的作用，从而对塑料袋底部产生压强；若用手挤压袋子的侧壁，放手后塑料袋恢复原状，这是因为液体具有______性，所以对塑料袋侧壁也产生了压强：在水中不同位置的A、B两点，受到水的压强较大的是点______处。 重力 课堂练习 A 流动 【解析】将在塑料袋里的水，因为受到重力的作用，从而对支撑自己的塑料袋产生压力与压强。由于水具有流动性，在外力的作用下容易改变形状；同时还能对各个方向产生压力与压强。 在密度相同时，液体产生的压强随着深度的增大而增大，因为A点的深度大，故A点水的压强大。 2. 若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（　　） C 课堂练习 【解析】对于同种液体，深度越深，液体产生的压强越大，小孔射出的水流越急，但是小孔越低，水柱在空气运动的时间越短，在更短时间内落到地面不能继续向前运动，根据实验现象可知，位于液体高度一半的水柱射出的最远，最符合事实的是C图的情况，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。 A B C D 3. 如图所示的装置名称叫________。若该装置密封性良好，则实验前按压橡皮膜，两侧液面_____出现高度差（选填“会”或“不会”），实验过程中观察到两侧液面高度差增大，则说明探头处液体压强_______。（选填“增大”或“减小”或“不变”） 会 课堂练习 【解析】该装置是用于探究液体内部压强特点的仪器，名称为液体压强计。 若装置密封性良好，实验前按压橡皮膜，会使橡皮膜所在一侧压强增大，从而在 U形管两侧产生压强差，使两侧液面出现高度差。 液体压强计是通过U形管两侧液面高度差来反映探头处液体压强大小的。实验过程中观察到两侧液面高度差增大，意味着探头处液体压强增大。 压强计 增大 4. 如图是“探究液体内部的压强与哪些因素有关”实验场景，三个容器内均是同种液体，从图中的现象可得初步结论是：______________________________；为了探究液体内部压强与所处液体深度的关系，应控制_______________不变，改变______________，并观察U形管两边管中液面_______的变化，来判断液体内部压强的变化情况。 高度 课堂练习 在同一深度，液体向各个方向的压强相等 液体的密度 液体的深度 液体的密度 44 【解析】图为“探究液体内部的压强与哪些因素有关”实验场景，由实验可知，液体的深度保持不变，改变了金属盒的方向，是为了探究在同一深度，液体向各个方向的压强的关系，各图中U形管两侧液体高度差相同，说明液体压强相同，故可得初步结论是：在同一深度，液体向各个方向的压强相等。 液体内部压强与液体深度以及液体的密度有关，由控制变量法可知，在探究液体压强与所处深度的关系时，应控制液体的密度相同，改变液体的深度。 实验采用了转换法，通过观察U形管两边管中液面高度差来反映液体内部压强的变化情况，U形管两边管中液面高度差越大，说明液体压强越大。 课堂练习 5. 小明用如图1所示的压强计“探究液体压强与哪些因素有关”的实验。 （1）小明探究液体内部压强与深度的关系，他改变橡皮膜浸入水中的深度H，记录U形管两侧水面的高度差h，多次实验，记录数据，如表格所示。分析数据可初步得出结论：在相同液体内部，深度越深，压强越______； （2）如图2所示，根据图甲、图乙实验现象可知：在液体内部同一深度处，液体密度越大，液体内部压强________。 大 课堂练习 越大 实验次数 1 2 3 4 5 6 H/cm 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 h/cm 4.6 5.2 6.0 6.6 7.4 8.2 课堂练习 【解析】（1）观察表格数据，随着橡皮膜浸入水中深度H的增大，U形管两侧水面的高度差ℎ也在增大。因为U形管两侧液面高度差越大，表示液体内部压强越大，所以在相同液体内部，深度越深，压强越大。 （2）图2中甲、乙探头所处深度相同，液体分别是水和盐水，盐水密度大于水的密度，且图乙中U形管两侧液面高度差更大，即液体内部压强更大。所以在液体内部同一深度处，液体密度越大，液体内部压强越大。 6．如图所示，探究液体内部压强的特点（ρ盐水>ρ水）。 （1）实验中，将液体内部的压强大小转换为用U形管两侧液面的 来表示； （2）为了使实验现象更明显，U形管中的液体最好用 （选填“有色”或“无色”）的； 密度 高度差 课堂练习 有色 深度 （3）将探头放在图乙所示液体内部的A、B位置，观察到U形管两侧液面的高度差hB>hA，经过多次实验观察到同样的现象，这说明同种液体内部的压强随 的增加而增大； （4）将探头放在图乙中所示液体内部等深的B、C位置，观察到U形管两侧液面的高度差hC>hB，这是为了研究液体压强与液体 的关系。 【解析】（1） 在探究液体内部压强的实验中，压强计通过转换法来体现液体压强大小。其原理是当橡皮膜受到压强时，U形管内两边液面会产生高度差，而且液体压强越大，两侧液面高度差就越大。所以，实验中是将液体内部的压强大小转换为用U形管两侧液面的高度差来表示。 （2）为了能够更清晰、明显地观察到实验现象，U形管中的液体最好选用有色的。因为有色液体相较于无色液体，能让我们更清楚地看到液面的变化情况。 课堂练习 （3）从图乙中可以看到，将探头放在A、B位置，观察到U形管两侧液面的高度差hB＞hA，并且经过多次实验都呈现出同样的现象。这就表明，在同种液体中，B位置对应的U形管两边液面高度差更大，也就是压强更大，而B位置比A位置的深度更深。由此可以得出结论：同种液体内部的压强会随着深度的增加而增大。 课堂练习 （4）在图乙中，把探头放在等深的B、C位置，观察到U形管两侧液面的高度差hC＞hB。由于B、C位置的深度是相同的，但是C位置所在的液体是盐水，其密度大于B位置所在的水，此时C位置处U形管两边液面高度差更大，即压强更大，所以，这是在研究液体压强与液体密度的关系。 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.27.100 $