第2节 液体压强 （含交互式动画教学课件）物理新教材人教版八年级下册

该初中物理课件聚焦液体压强，涵盖产生原因、特点、公式（p=ρgh）及连通器原理。课堂导入结合水上乐园体验和三峡大坝实例引发兴趣，通过橡皮膜实验、U形管压强计探究特点，推导公式后讲解连通器，形成连贯学习支架。 其亮点是以科学探究为主线，用U形管压强计实验（控制变量法）培养科学思维，液柱模型推导公式强化物理观念，联系水坝、潜水服等应用体现科学态度与责任。含船闸工作原理视频，助力学生理解，教师可直接用于实验教学和知识梳理。

第九章 压强 第2节 液体压强 物理八年级下册 •人教版（2024） 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 通过实验探究，认识液体内部存在压强，能描述液体内部压强的特点，理解液体压强的产生原因。 02 科学思维 能通过实验归纳出影响液体压强大小的因素，并能用液体压强公式进行简单计算。 03 科学探究 会使用液体压强计测量液体内部的压强，体验科学探究的过程，培养动手操作能力和分析归纳能力。 04 科学态度与责任 了解液体压强在生产生活中的应用，认识到物理知识与实际生活的密切联系，激发学习物理的兴趣。 教学重难点 教学难点 教学重点 1.液体压强的特点及影响因素； 2.液体压强公式（p=ρgh）的理解与应用； 3.连通器的原理及应用。 1.理解液体压强的产生原因； 2.液体压强公式的推导与灵活运用； 3.控制变量法在探究液体压强影响因素中的规范应用。 炎热的夏天，水上乐园是我们最喜欢去的地方之一。当我们的上半身浸入水中，我们为什么会感觉呼吸有点困难？当我们的身体浸入水中越深，为什么我们呼吸会越困难呢？ ‌ 三峡大坝是我国的大型水利工程，是世界上最大的水利枢纽工程之一‌。三峡大坝主要由拦河大坝、水电站厂房和通航建筑物三大部分组成。为什么三峡大坝修建时，要下宽上窄呢？ 课堂引入 知识点1 液体压强的特点 1.现象探究：液体的压强 实验1：用一个两端开口的玻璃管，下端扎有橡皮膜，橡皮膜的表面原来与筒口相平。观察加入水前后橡皮膜的变化情况。 加水前， 橡皮膜平直 加水后， 橡皮膜向下凸出 结论：液体具有 ，对支撑它的底部有压强. 重力 知识点1：液体压强的特点 探究新知 实验2：有一个玻璃圆筒，侧壁有开口，且扎有橡皮膜。观察导入水后，橡皮膜的变化情况。 加水前， 橡皮膜平直 加水后， 橡皮膜向外凸出 结论：液体具有 ，对阻碍它流动的侧壁有压强. 流动性 知识点1：液体压强的特点 探究新知 探究归纳 （1）液体由于受到重力，因此对它支撑的容器底部有压强； （2）液体具有流动性，因此对阻碍它流动的容器侧壁有压强； （3）液体由于流动性在内部相互挤压，因此液体内部向各个方向都有压强。 知识点1：液体压强的特点 探究新知 （1）作用：测量液体内部压强。 （2）构造：主要由U形管、橡皮管、探头 （由空金属盒蒙上橡皮膜制成）三部分组成。 （3）工作原理： 当将压强计的探头放入液体内部时，探头上 的橡皮膜受到液体压强的作用会发生形变，使U性 管两侧液面产生高度差。两侧液面的高度差越大， 表明探头处橡皮膜受到的压强越大。 2.U形管压强计 微小压强计 (液体压强测量仪器) 橡皮管 橡皮膜 U形管 探头 知识点1：液体压强的特点 探究新知 压强计的使用注意事项 （1）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）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，若出现高度差，需要将橡皮管取下，再重新安装。 （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。 知识点1：液体压强的特点 探究新知 【现象观察】 如图所示，在装有红墨水的饮料瓶中钻两个小孔。 液体从小孔中喷出，容器中液面的高度逐渐下降，从容器侧壁孔中喷出的液体射得越来越近。 3.现象探究：探究液体压强与哪些因素有关 用同样的两个容器在相同的高度钻孔，分别装满水和酒精，观察到装水的瓶子，水射的更远一些。 知识点1：液体压强的特点 探究新知 研究液体内部的压强 液体内部压强的大小与什么因素有关呢？ 提出问题： 猜想： （1）液体内部压强的大小可能与深度、方向有关。 （2）液体内部压强的大小可能与液体密度有关。 …… 知识点1：液体压强的特点 探究新知 利用右图所示仪器探究液体的压强。 （1）改变探头的方向，就能探究液体内部各个方向的压强； （2）改变探头的深度就能探究液体压强与深度的关系。 （3）把探头放在其他液体中，就能探究液体压强液体密度等因素的关系。 实验思路 U形管压强计 知识点1：液体压强的特点 探究新知 水 水 水 深度相同 操作1:保持U形管压强计探头在水中的深度不变；改变探头的方向，分别沿水平向上、水平向下、沿竖直方向，观察并记录U形管液面的高度差。 橡皮膜的方向向上 橡皮膜的方向向前 橡皮膜的方向向下 实验过程 知识点1：液体压强的特点 探究新知 U形管压强计 液面的高度差 △h 实验现象：U形管液面的高度差Δh相等。 现象分析：同一深度，各个方向压强相等。 知识点1：液体压强的特点 探究新知 操作2：保持液体的种类不变（水）、探头在水中的方向不变（水平向下），逐渐改变探头在水中的深度，观察并记录U形管液面的高度差。 深度 h 知识点1：液体压强的特点 探究新知 高度差 Δh1 高度差Δh2 高度差Δh3 h2 h3 h1 深度h 实验现象：探头在水中越深，U型管中两侧液面高度差越大。 现象分析：同种液体，深度越大，液体内部压强越大。 知识点1：液体压强的特点 探究新知 操作3：把压强计的探头分别放入水、酒精中，控制深度相同、探头所对的方向相同，观察并记录U形管液面的高度差。 实验现象：在水中，U型管左右两侧的液面比酒精中两侧液面高度差更大。 现象分析：在深度相同时，液体的密度越大，液体内部的压强越大。 水 酒精 深度h不变 h 高度差Δh酒精 高度差Δh水 知识点1：液体压强的特点 探究新知 【探究归纳】液体内部压强的特点 （1）液体内部向各个方向都有压强； （2）在同种液体的同一深度，向各个方向的压强都相等； （3）同种液体，深度越深，压强越大； （4）液体内部压强的大小还跟液体密度有关，在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。 知识点1：液体压强的特点 探究新知 ①探究中用到的方法： （a）转换法： 通过观察U形管两液柱的高度差来比较压强的大小。 （b）控制变量法： 探究液体内部的压强与方向的关系；探究液体内部压强与深度的关系；探究液体内部压强与液体密度的关系。 ②U形管压强计只能比较压强的大小，不能测量压强的大小。 交流与反思 知识点1：液体压强的特点 探究新知 取两只粗细不同、瓶嘴大小相同的塑料瓶去底，在瓶嘴上扎橡皮膜，将其倒置，向两瓶中装入等质量的水，观察橡皮膜向外凸出的情况。 可以看到，橡皮膜凸出的程度不同，细塑料瓶橡皮膜凸起得更大些。 ③探究液体的压强与液体质量的关系 结论：等质量的水对底部的压强不同，液体压强的大小与液体质量无关，而与液体深度有关，深度越大，压强越大。 交流与反思 知识点1：液体压强的特点 探究新知 实验讲解：探究液体内部的压强 知识点1：液体压强的特点 探究新知 水坝上窄下宽 “蛟龙”号潜水器下潜深度最大为7062米。 输液时，要把药液提高一定高度 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。 4.与压强相关现象的应用 知识点1：液体压强的特点 探究新知 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要更耐压，更厚重些。 恒压潜水服：工作 深度可达660m 身穿泳衣在浅水区潜水 下潜深度达几十米以上，需要穿潜水服 知识点1：液体压强的特点 探究新知 知识点1：液体压强的特点 探究新知 【典例1】（24-25八年级下·山西运城·期末）在“探究液体压强与哪些因素有关”时，某兴趣小组根据生活经验，提出如下猜想： ①可能与深度有关； ②可能与液体密度有关。 知识点1：液体压强的特点 探究新知 (1)请写出能支持猜想①的一个生活现象：________________________ ________________________________________________________； (2)对于图甲所示压强计出现的问题，应先将压强计金属盒拿出液体，然后（　　）（填字序号）； A．将U形管中液体倒出一部分 B．更换U形管中液体 C．检查压强计的气密性 (3)正确处理存在问题之后，将压强计的金属盒放入液体中进行实验，通过比较       两图可探究猜想②是否正确。 液体的压强随深度增加而变大，因此游泳时，越往水的深处走，身体感受到的压力越大 C 丙、丁 知识点1：液体压强的特点 探究新知 (4)若要使丙、丁两图中U形管中的液面高度差相同，应       （选填“增大”或“减小”）丁容器中探头在液体中的深度。 (5)交流时，小明提出用图戊装置也能探究该实验，他将同种液体分别倒入容器的左、右两侧至图戊位置，并观察橡皮膜的变化。他探究的是       （选填“猜想①”或“猜想②”）。 减小 猜想① 知识点2 液体压强的大小 1.液体压强公式的推导 计算液面下深度为h处液体的压强时，可以设想在液面下深度为h处有一个水平放置的“平面”，计算这个平面上方的液柱对这个平面的压强。如图所示： F=G=mg=ρVg = ρgSh p= F S = ρgSh S = ρgh m=ρV=ρSh 这个液柱体的体积： 这个液柱的质量: V=sh 平面s受到的压强： 因此，液面下深度为h处液体的压强为p=ρgh.由于液体内部同一深度向各方向的压强都相等，所以我们只要算出液体竖直向下的压强，也就知道了这一深度处液体向各个方向的压强。 S h 这个液柱的质量: 知识点2：液体压强的大小 探究新知 2. 三点透析液体压强公式 P=ρgh 物理量 压强 密度 重力常量 深度 符号 p ρ g h 单位 Pa kg/m3 N/kg m （1）应用公式：，各个量都应用国际单位，如下表： 知识点2：液体压强的大小 探究新知 （2）在液体内部压强公式中，h表示的是深度，而不是高度。深度h表示该点到液面的垂直距离。 20cm 50cm A A点的深度为_____cm 30 深度h A 深度h 知识点2：液体压强的大小 探究新知 指出下图B、C、D三点的深度 40cm 40cm 20cm 50cm 50cm 40cm B点的深度为_____cm 40 B C D C点的深度为_____cm 50 D点的深度为_____cm 40 知识点2：液体压强的大小 探究新知 （3）公式 p=ρgh 适用于静止、均一的液体，不适用于流动的液体。当求放在水平面上的密度均匀的柱状物体时，也可用密度压强公式 p=ρgh 求解。 知识点2：液体压强的大小 探究新知 【典例2】（24-25八年级下·山东·期中）图中平底茶壶重为、壶底面积为，内盛的开水，水面高度在图中已标出，放在面积为的水平桌面中央。则水对茶壶底部的压强 ，盛水茶壶对桌面的压强 Pa。 知识点2：液体压强的大小 探究新知 【详解】[1]据图可知，水深12cm，则水对茶壶底部的压强为 [2]盛水茶壶对桌面的压力为 盛水茶壶对桌面的压强为 知识点2：液体压强的大小 探究新知 【典例3】（24-25八年级下·山东日照·期中）如图所示，棱长h2＝5m的正方体水箱装入水后，细管中水面与箱底的距离h1＝6m。则水箱底部受到的压强是 Pa，水箱上部受到的水的压力为 N。（外界大气压为一标准大气压） 【详解】[1]水箱底部受到的压强则水箱上部受到的水的压力为 [2]水箱上部受到的水的压强为 则水箱上部受到的水的压力为 3. 液体对容器底的压力与液体自身重力的关系 容器的形状是多种多样的，但可以归纳为如图所示三种基本类型。在求液体对容器底部的压力或压强时，我们可以根据需要，灵活运用相应公式进行计算。 由于液体所受重力的方向是竖直向下的，可以认为柱状容器中液体重力全部作用在容器底部，所以F压=G液 液体对容器底部的压力： F压=pS=ρghS=ρgV柱，即F压=G液（V柱指液柱的体积） F压=G液 模型1 知识点2：液体压强的大小 探究新知 F压＜G液 模型2 在口大底小的敞口容器中，柱状线外部一部分液体的重力作用在斜面的侧壁上，液体对容器底的压力只等于以其底面积大小形成的柱状的重力，所以F压<G液 液体对容器底的压力： F压=pS=ρghS=ρgV柱=G柱，F压=G柱<G液，即F压<G液，（V柱、G柱指以容器底面积大小形成的液柱的体积和重力） 知识点2：液体压强的大小 探究新知 口小底大的缩口容器中，侧壁会受到液体垂直侧面斜向上的压力，因为物体间力的作用是相互的，所以侧壁不但不起支持液体的作用，反而给液体施加了一个斜向下的压力，于是容器底部不但要承受液体的重力，而且还要承受侧壁对液体施加的向下的压力，所以F压>G液 液体对容器底的压力：F压=pS=ρghS=ρgV柱=G柱， F压=G柱>G液，即F压>G液，（V柱、G柱指以容器底面积大小形成的液柱的体积和重力） F压＞G液 模型3 知识点2：液体压强的大小 探究新知 知识点2：液体压强的大小 探究新知 【典例4】（24-25八年级下·河南安阳·月考）一个未装满水的密闭容器，容器的重力是G1，水的重力G2。正立在水平桌面上时如图甲所示，水对容器底的压力F G2，此时容器对桌面的压强为p1。将其倒立，如图乙所示，容器对桌面的压强为p2，则p1 p2（两空均选填“大于”“小于”或“等于”）。 【详解】[1]将一个未装满水的密闭容器，正立在水平桌面上时，水对容器底的压强为，则水对容器底的压力，因为容器上窄下宽，则F大于水的重力G2。 [2]无论容器是倒立还是正立，容器对桌面的压力都等于容器的重力G1加上水的重力G2，因为S1大于S2，所以p1小于p2。 大于 小于 知识点3 连通器 赢家是谁呢？你猜对了吗？这是为什么呢？ 观察与思考 甲 乙 如果两名同学分别往下图甲乙两壶中加水。 思考谁能把谁装满？ 知识点3：连通器 探究新知 思考：下图中各图片，它们在结构上有什么相同点？ 1. 定义：上端开口、下端连通的容器叫连通器。 相同点： 上端开口，下端连通 知识点3：连通器 探究新知 演示实验： 2. 连通器的特点：连通器里装入同种液体，当液体不流动时，连通器各部分中的液面高度总是相平的。 知识点3：连通器 探究新知 3. 连通器内液面相平的原因 A B 设想在U形管连通器的底部有一“液片AB”，以该“液片”为研究对象。 该“液片”把液体分为左、右两部分，该液片要受到两边液体的压力。 知识点3：连通器 探究新知 F左 F右 液体静止，液片AB处于平衡状态 水平方向，液片 受力平衡 F左=F右 液片两侧压强 相等，即 p左=p右 得出h左=h右，液片 两侧液柱高度相等 h右 h左 ρgh左=ρgh右 知识点3：连通器 探究新知 4. 连通器的应用 茶壶的壶身和壶嘴构成连通器，方便倒水 U型存水弯是一个连通器，阻挡下水道的异味进入室内 锅炉水位计的玻璃管和锅炉构成连通器，可显示锅炉内的水位 水塔和自来水管构成连通器，将水送到千家万户 知识点3：连通器 探究新知 过路涵洞是一个连通器，使水从道路一侧流到另一侧 养殖场的自动加水器实质上也是一个连通器，可保持饮水槽内水位不变 船闸利用连通器原理实现船只通航 知识点3：连通器 探究新知 思考：现在有一艘轮船，想要从上游去下游，可是遇见了水坝挡住了去路，你有办法帮助轮船过去吗？ 这可咋办啊？ 拓展与延伸：船闸的工作过程 知识点3：连通器 探究新知 ①船闸的基本构造 上游 下游 闸室 下游闸门A 上游闸门B 上游阀门B 下游阀门A 知识点3：连通器 探究新知 ②船闸的工作过程 当轮船从下游驶向上游时，A阀门打开，闸室与下游构成一连通器，闸室里的水位下降，最后与下游水面相平。 闸室 下游 上游 轮船驶入方向 下游 上游 此时A闸门打开，船只驶入闸室。 知识点3：连通器 探究新知 上游闸门B 上游阀门B 船只驶入闸室后，下游A阀门、A闸门关闭。上游B阀门打开，此时闸室与上游构成一连通器，闸室里水位升高，最后与上游水面相平。 此时上游闸门B打开，轮船就可以直接驶向上游了。 下游闸门A 下游阀门A 轮船驶入方向 知识点3：连通器 探究新知 知识点3：连通器 探究新知 视频：船闸的工作原理 　　三峡大坝的双线五级船闸，它全长6.4公里，船闸上下落差达113米，船舶通过船闸要翻越40层楼房的高度，规模举世无双，是世界上最大的船闸。 ③三峡船闸 五级船闸示意图 知识点3：连通器 探究新知 知识点3：连通器 探究新知 【典例5】（24-25八年级下·四川巴中·期末）连通器在日常生活有着广泛的应用。如图所示的事例中是利用连通器原理的是（    ） A 课堂小结 探究新知 课堂练习 课堂练习 探究新知 1．液体对容器底部产生压强，是因为液体（   ） A．有重力 B．会流动 C．有固定形状 D．有一定体积 A 课堂练习 探究新知 A 2．一只可乐瓶，其侧壁有a、b两个小孔并用塞子塞住，瓶内盛有一定质量的酒精，如图所示，把可乐瓶放入水中，当瓶内外液面相平时，拔出a、b两孔上的塞子，则（　　） A．a、b两孔均有水流入 B．a、b两孔均有酒精流出 C．酒精从a孔流出，水从b孔流入 D．水从a孔流入，酒精从b孔流出 课堂练习 探究新知 C 3．（24-25八年级下·辽宁沈阳·期中）如图甲所示，容器中间用隔板分成左右两部分，板下部用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。A、B、C、D四个容器的左右两边装入一定量的水和盐水，不能通过实验现象辨别出水和盐水的是（　　） 课堂练习 探究新知 D 4．如图，质量、底面积相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平桌面上，甲为圆柱形，乙、丙为圆台形，分别装有A、B、C三种质量和深度均相同的液体，下列说法正确的是（　　） A．液体的密度 B．容器对桌面的压力F乙<F甲<F丙 C．液体对容器底部的压力 D．液体对容器底部的压强 (1)若A、B液体质量相等，则它们对容器底的压强大小关系为pA pB； (2)若A、B为同种液体，则它们对容器底的压强大小关系为pA pB； (3)若A、B液体对容器底的压强相等，则它们的质量大小关系为mA mB。 课堂练习 探究新知 ＞ 5．（24-25八年级下·河南漯河·期中）如图所示，两个相同的试管内分别盛有A、B两种液体，A竖直放置，B倾斜放置，液面相平，置于水平地面上。 = < 课堂练习 探究新知 6．（24-25八年级下·江苏泰州·月考）如图所示，放置于水平桌面上等质量的A、B两容器，底面积相等，B为柱状容器。现分别往两种容器中注入等质量的不同液体，液面位置如图所示。已知液体对A、B容器底部的压强分别为pA、pB，液体对A、B容器底部的压力分别为FA、FB，容器A、B对桌面的压力分别为FA'、FB'，则pA pB，FA FB ，FA' FB'（均选填“>”、“<”或“=”）。 ＞ = ＞ 课堂练习 探究新知 0.8 7．（24-25八年级下·甘肃天水·期中）盛有水的容器中，A、B、C三点的位置如图所示，A处水的深度为 m，B处水的压强为 Pa。 5000 课堂练习 探究新知 B 8．（24-25八年级下·山东泰安·月考）如图所示是用压强计来“研究液体内部压强”的实验装置。 (1)在使用压强计前，发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差，如图甲，其调节的方法是________（选填“A”或“B”），使U形管左右两侧的水面相平； A．将右侧支管中高出的水倒出 B．取下软管重新安装 课堂练习 探究新知 (2)如图乙所示，保持橡皮膜在此深度不变，转动橡皮膜的方向，U形管两侧水面的高度差 ； (3)比较图中的乙和丙图，可以得到：液体的压强与 有关。比较图中 两图，可以得到液体的压强与液体密度有关； 不变 液体的深度 丙和丁 (4)小明利用掌握的液体压强知识和如图所示的装置，测量实验所用盐水的密度，过程如下： 课堂练习 探究新知 ①向如图所示容器中的左侧倒入适量的水，橡皮膜向右凸起； ②再向容器中的右侧缓慢倒入盐水，直至橡皮膜竖直，则左右两侧液体压强相等； ③测得水面到橡皮膜中心的深度为，再测出右侧盐水液面到橡皮膜中心的深度为h2； ④可推导出该盐水密度的表达式为 。（用、h2、ρ水表示） 课堂练习 探究新知 9．（24-25八年级下·安徽合肥·期末）如图所示，一茶杯放在水平桌面上，茶杯底面积为20cm2，杯中水深10cm。杯和水的总重力为3N，已知，试求： (1)杯对水平桌面的压强p1。 茶杯放在水平桌面上，杯对桌面的压力等于杯和水的总重力 杯对水平桌面的压强p1为 课堂练习 探究新知 9．（24-25八年级下·安徽合肥·期末）如图所示，一茶杯放在水平桌面上，茶杯底面积为20cm2，杯中水深10cm。杯和水的总重力为3N，已知，试求： (2)水对杯底的压力为F。（茶杯杯壁厚度不计） 水对杯底的压强p2： 水对杯底的压力F为 课后作业 探究新知 作业 内容 同步作业 完成课后作业：“练习与应用” 自主安排 配套同步分层作业 谢谢聆听 谢谢聆听 物理八年级下册 •人教版（2024） 物理教学交互实验 - 八年级下册 船闸原理演示动画 - 连通器应用 船闸原理演示 物理教学交互实验 - 八年级下册 船闸原理演示动画 - 连通器应用 船闸原理演示 $