内容正文:
9.2 液体的压强 课件 -2025-2026学年人教版物理八年级下学期
课前小测:
论述题:
1.放在桌子上的瓶子对桌面的压强为p,那么瓶子放在地面上时对地面的压强是多大?如果将这个瓶子放在太空空间站的地面上,此时瓶子对空间站的地面压强是多少?
2.请推导柱体压强公式。
计算题:
对地面压强p,空间站地面压强为0。因为在空间站中不存在压力。
3 . 公交公司最近更换了一批新型混合动力公交车,在进行新车测试时获得一些数据:新型公交车总质量为5×103kg,轮胎与地面总接触面积为0.5m2,车匀速行驶时所受阻力是车总重的0.6倍,(取g=10N/kg,忽略司机的质量)。求:
(1)新型公交车静止时对水平地面的压强是多少?
(2)公交车匀速行驶时所受牵引力是多少?
100000pa
30000牛顿
液体压强的产生原因
液体受重力作用:液体由于受到地球引力的作用,具有向下的重力。这种重力作用使得液体对支撑面(如容器底部或侧壁)产生压力,从而产生压强。在失重环境中,液体的压强会显著减小,甚至消失,这说明重力是液体压强产生的主要因素之一。
液体具有流动性:液体能够流动,因此能够对限制其流动的容器壁产生压强。液体的流动性使得压强能够均匀地作用在容器的各个方向,包括底部和侧壁。液体的流动性也导致其压强随深度增加而增大,因为下层液体需要承受上层液体的重量,从而产生更大的压力。
q1 . 中国空间站“天宫课堂”中,航天员王亚平演示的浮力消失实验说明失重环境下液体内部______(选填“存在”或“不存在”)压强。
不存在
实验:液体压强大小比较
压强计
压强计:压强计是一种采用U形管构造,内装水或水银,测量液体和气体的压强的一种物理仪器,我们可以从刻度尺上得知液体内部压强。
控制变量法应用:在比较不同液体压强大小时,常用控制变量法。通过控制液体的密度或深度中的一个变量不变,改变另一个变量,观察压强的变化。
实验步骤与结论
实验步骤:将压强计放入液体中,保持探头深度不变,改变其朝向,观察 U 形管液面高度差;改变探头深度,观察高度差变化;使用不同密度的液体(如水和盐水),在同一深度下观察高度差(压强大小转换为高度差)。通过记录数据,分析压强与深度、密度的关系,验证实验结论。实验需确保操作规范,数据记录准确。
实验结论表明:
1.液体内部向各个方向都有压强,且同一深度各方向压强相等;
2.压强随深度增加而增大;
3.密度越大,压强越大。
p = ρgh
1 . 通过学习,同学们知道了液体压强的特点,在此基础上,分别盛有清水和盐水,但没有标签。
(1)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当______,而小明同学却观察到如图(a)所示的情景,调节的方法是:______(选填字母序号)。
A.将此时右边支管中高出的液体倒出
B.取下软管重新安装
(2)压强计是通过U形管中液面的______来反映被测压强大小的。使用前检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,说明装置______(选填“漏气”或“不漏气”);
(3)压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图(c)和(d)(d)中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图(d)杯子中盛的是盐水;
①你认为,小明的结论是______(填“可靠的”或“不可靠的”);
②简要说明理由:______;
(4)要鉴别两种液体,可以将金属盒浸在液体中的______深度(选填“相同”、“不同”),则U形管中液柱高度差______(选填“大”、“小”)的对应液体是盐水;还可以使U形管的高度差相等,则金属盒在液体中越______(选填“浅”、“深”)一定是水。
(5)红红用丁装置测量未知液体的密度,在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平,需要测量的物理量有______;
A.右侧待测液体到容器底的深度h1;
B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2;
C.左侧水到容器底的深度h3;
D.左侧水到橡皮膜中心的深度h4;
根据你选用的物理量推导出待测液体密度的表达式为ρ=______(用题中字母和ρ水表示)。
一样高
b
高度差
不漏气
不可靠
没有控制变量
相同
大
深
bd
压强计算公式
公式推导:液体压强的计算公式 p = ρgh 是通过分析液体柱的受力情况推导而来的。其中,ρ 为液体密度,g 为重力加速度,h 为液体深度。该公式表明,液体压强仅取决于液体的密度、所处的深度以及重力加速度,而与液体的总重量、容器的形状或底面积无关。
公式应用条件:液体压强公式p = ρgh的应用条件是:液体处于静止状态,且所计算的点位于液体内部。该公式适用于均匀密度的液体,如水、盐水等。在应用时,需确保 h 为该点到液体自由表面的竖直距离,而非到容器底部的距离。此外,公式中的 ρ 和 g 需使用国际单位制单位。
容器底部受到液体的压力跟液体的重力不一定相等。
容器底部受到的压强不一定等于桌面受到的压强。
例题:如图所示,两个底面积相同且质量相等的密闭容器甲和乙放置在水平桌面上,向容器中分别注入两种不同的液体。(取 )
(1)已知距容器底部等高的A、B两点所受液体的压强相等,则 。若乙容器内液体的质量大于甲容器内液体的质量,则桌面受到甲、乙容器的压力 ;(以上两空均选填“大于”“等于”或“小于”)
(2)若乙容器装的液体密度为1g/cm3,液体质量为0.15kg,容器质量为2kg,容器底部面积为20cm2,求:B点所受的液体压强大小__________和液体对乙容器底的压力大小__________ 。
(3)如图丙所示,如果把乙装置倒置,那么整个装置对水平桌面的压强将______,液体对容器底的压力将______。(后两空均选填:“变大”、“变小”或“不变”)
小于
小于
1000pa
3牛顿
变大
变小
1 . 如图所示是一辆不慎驶入水中汽车的车门。随着水位升高,车门上d处受到水的压强将______。若车门在水下部分的面积为0.8m2,受到水的平均压强为5000pa, 此时车门所受水的压力______N,因此,紧急情况下______(A/B)端砸向玻璃窗的边角,破窗逃离。
,
增加
4000
b
2 . 一敞口硬质透明塑料瓶,剪去瓶底后蒙上橡皮膜,再插入盛水容器中,如图所示,以下对有关实验现象的描述、分析正确的是( )
A.橡皮膜向上凹陷,说明液体内部有向下的压强
B.继续向下插入一大段距离,橡皮膜凹陷程度不变
C.若向塑料瓶内倒入盐水,直至瓶内外液面相平,橡皮膜会向下凸起
D.若向塑料瓶内倒入酒精,直至橡皮膜变平,酒精液面将低于瓶外水面
c
3 . 足够高的柱形透明玻璃容器,其底面为正方形。容器内用厚度不计的隔板分成左右两部分,隔板上距离容器底部5cm处开有小圆孔,橡皮膜两侧压强大小不相等时,其形状发生改变。(隔板与容器底部密封良好)
(1)该装置内若倒入同种液体,通过改变两侧液面的高度,并观察橡皮膜左右弯曲的情况,可以研究液体压强跟___________的关系(填“深度”或“液体密度”);小圆孔上的橡皮膜应该选用 ___________(选填“薄”或“厚”)一些的较好;若倒入不同液体,控制两侧液面相平,可以研究液体压强跟 ___________的关系(填“深度”或“液体密度”)。
(2)将隔板从图甲所示位置向左缓慢平移一定距离后,两侧水面高度如图乙所示,求此时橡皮膜两侧所受的压强差Δp= ___________(已知水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
深度
薄
液体密度
800pa
4 . 两个用同一种材料制成且完全相同的密闭圆台形容器一正一反放置在同一水平桌面上,容器内装有体积相同的同种液体,如图所示。若它们分别在水平方向拉力F1和F2的作用下沿桌面做匀速直线运动,速度分别为v和2v,容器底部受到液体的压强分别为p1和p2,下列关系正确的是( )
A.F1=F2;p1=p2 B.F1=F2;p1>p2
C.F1<F2;p1<p2 D.F1<F2;p1>p2
5.如图所示,将竖直放置的试管倾斜①到②过程中水对试管底部的压强______(选填“增大”“减小”或“不变”),②位置时水对试管底部的压强为______Pa。
,
d
减小
4000
连通器原理及应用
特点:连通器是指上端开口、下部相连通的容器。其结构特点使得液体在不流动时,各容器中的液面能够保持在同一水平面上。连通器的典型例子包括茶壶、锅炉水位计、船闸等。连通器的工作原理基于液体的流动性,当液体静止时,各容器液面相平,从而实现液面的同步显示或液体的平稳流动。
连通器的工作原理是:当连通器中装有同一种液体且液体不流动时,各容器的液面会保持在同一水平面上。这是因为液体具有流动性,当液面不平时,液体会在连通部分流动,直到液面相平为止。这一原理使得连通器能够用于显示液面高度、调节水位或实现液体的平稳输送,具有广泛的应用价值。
1 . 如图所示,将容器注满水后,倒放在盆景中,这主要是应用了______的原理(选填“连通器”或“大气压”)。
连通器
2. 情境一:物理知识在生产和生活中有着广泛的应用。
(1)图1中的船闸是应用了_____________原理工作的。
(2)建造水电站时要在河道中修筑大坝,如图2所示,大坝的下部应当比上部更为厚实。坝体上窄下宽的主要原因是:从坝体对地基的作用看,可以增大地基的___________,从而减小坝体对地基的压强;从河水对坝体的作用看,因为水的压强随___________的增大而增大,大坝的下部可以承受更大的液体压强。如果坝前水深150米,请计算距离河底50米处水的压强是多少_________?
(3)夏天,小明同学在喝冰水时发现,冰块漂浮在水面上。过了一会,冰块熔化成水,体积_________,杯中水的深度_________。(选填“变大”“变小”或“不变”)
连通器
接触面积
深度
1000000pa
变小
变大
液体压强
产生原因
影响液体压强的因素
实验探究
压强计
液体压强与密度的关系
液体压强与深度的关系
公式
p = ρgh=F/s
连通器
连通器的特点
连通器的应用
液体压强的特征
在液体内部各个方向都存在压强,且压强相等
在确定的液体中压强大小只和深度有关
$