第九章 第2节 液体的压强-【教材笔记】2025-2026学年八年级下册物理（人教版·新教材）

第2节 液体的压强 ?问题 把装在塑料袋中的方形冰块放在地面上，冰块的四个侧面不会挤压塑料袋。 冰块熔化成水后，塑料袋就被水撑得鼓鼓的。这说明液体压强具有跟固体压强不 同的特点。你知道液体压强有哪些特点吗？ 产生的原因是液体受到重力作用，因此液体对容器底 部有压强；液体具有流动性，所以对容器壁也有压强 新知解读 知识点1●>液体压强的特点 如图9.2-1所示，液体能从容器侧壁的孔中喷出，说明液体对侧壁有压强； 喷泉中的水柱能向上喷出，说明液体内部向上也有压强。由于液体具有流动性， 液体内向各个方向都有压强。液体内部压强的大小有什么特点呢？ 图9.2-1液体从容器侧壁的孔中喷出 由图9.2-1的实验可以看到，随着液体的喷出，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，由此想到液体压强的大小可能与深度 有关；同样的两个容器，分别装满水和酒精，水比酒精重，所以水比酒精对容器 底部的压强更大，由此想到液体压强的大小可能与液体的密度有关。 ,U形管压强计 图9.2-2是测量液体内部压强的仪器。它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构 成的。如果液体内部存在压强，放在液体里的橡皮膜就会发生形变，U形管左右 两侧的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。 下面我们通过实验研究液体的压强与哪些因素有关。 八+先假设液体压强可能与液体内部的方向、液体的密度和深度有关 第九章压强 45 实验 探究液体压强与哪些因素有关 实验思路 可以用图9.2-2所示的仪器探究液体的压强。改变探头的方向，就能探究液 体内部各个方向的压强；改变探头的深度或把探头放在其他液体中，就能探究液 体压强与深度、液体密度等因素的关系。 将压强计放入液体前， 应检查连接处的气密性 主要由U形管、橡皮 图9.2-2测量液体压强 管、探头三部分组成 实验过程 1.把探头放进盛水的容器中，看看水内部是否存在压强。保持探头在水中的 深度不变，改变探头的方向，看看同一深度各个方向的压强是否相等（图 9.2-3)。 应注意保持探头中心位置的深度不变， 且一定不要使与探头连接的橡皮管受 到挤压，否则会影陶实验结果 甲 乙 丙 图9.2-3同一深度各个方向的压强 2.增大探头在水中的深度，看看水内部的压强与深度有什么关系。 3.换用密度不同的液体（如酒精、盐水等），看看在深度相同时，液体内部 的压强是否与液体的密度有关。 实验结论 根据以上实验，你能得出什么结论？ 46 教材笔记物理八年级下册 大量实验表明，液体内部压强的大小具有这样的特点：在液体内部的同一深 度，向各个方向的压强都相等；深度越大，压强越大；液体内部压强的大小还与 液体的密度有关，在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。 知识点2液体压强的大小 下面我们来研究容器中液体内部的压强与 液体的深度、液体的密度之间的定量关系。 要想得到液面下某处的压强，可以设想这 里有一个水平放置的“平面”。这个平面上方 h表示液体的深度， 的液体组成了一个竖直液柱，该液柱对平面的 而非高度，指液体 压力等于液柱所受的重力。在图9.2-4中，设 的自由面到液面下 某点之间的距离 液柱的高度为h、平面的面积为S,则这个平 图9.2-4液体压强的计算 面上方的液柱对平面的压力 F=G=mg=pVg=pShg 平面受到的压强 D=- S -Pgh 因此，液面下深度为h处液体的压强为 p=pgh 。适用于固体、液体和气体： p=Pgh常用于计算液体压强 ®)方法点拔 我们通过液柱对平面的压力等于液柱所受的重力，再根据压强的定义，推 导出了液体压强的公式。这里从一般性的结论推出个别性的结论，这是一种演 绎推理的方法。 人们在水中活动要承受一定的压强。背着气瓶的潜水员在浅海中可以长时间 地停留；若在较深的海水中工作，潜水员就要穿抗压潜水服了，这是由于海水的 压强随着深度的增加而增大，人体此时已无法承受海水的压强。 如果要潜入更深的海底，抗压潜水服也无能为力，需要专门的潜水器，以抵 抗巨大的水压。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。 第九章压强 47 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。中国第一代核动力潜艇研制创始人之一 例题有人说，设想你在万米深的“奋斗者”号全海深载人潜水器中把一只 脚伸到外面的海水里，海水对你脚背的压力相当于2000个人所受的重力！海水 的压力果真有这么大吗？请通过估算加以说明。 解因为是估算，海水的密度可以取p=1×103kgm3,g取10N/kg。脚背宽 度取8~10cm,脚背长度取12~15cm,则脚背面积为96~150cm2,近似取S= 120cm2=1.2×10-2m2。 万米深处海水的压强 p=pgh=1×103kg/m3×10N/kg×104m=108Pa 公式中p表示液体 内部某处的压强 脚背所受的压力 F=pS=108Pa×1.2×102m2=1.2×106N 一个成年人的质量约为60kg,所受的重力 G=mg=60kg×10N/kg=6×102N 假设脚背所受的压力相当于n个成年人所受的重力，则 1.2×106 n=- =2000 6×102N 估算结果表明，在万米深的海底，海水对脚背的压力确实相当于2000个人 所受的重力。 利用公式p=Pgh计算的时候，密度p的单位要用kg/m3,，深度h的单位要 用m,计算出的压强p的单位才是Pa。 知识点3●>连通器 上端开口、下端连通的容器叫作连通器，如图9.2-5所示。如果连通器内装 48 教材笔记物理八年级下册 有相同的液体，液体不流动时，连通器各部分容器中液面的高度总是相同的。这 是为什么呢？ 锅炉水位计是利用连通累原理制成的 图9.2-5连通器 图9.2-6连通器中液面的高度相同 如图9.2-6所示，想象在连通器底部液体中有一个竖直方向的很薄的液片， 我们把它作为研究对象。液片两侧受到的压力分别是F,和F2，,液片静止时，由二 力平衡可知F,=F2。设液体密度为p、液片面积为S、连通器两侧液面的高度分别 为h,和h2,则pgh,S=pgh2S,由此可得h1=h2。这表明当液体不流动时，连通器 各部分容器中液面的高度总是相同的。 ®想想议议 图9.2-7是生活中常见的连通器，它们各有什么功能？想一想，它们是怎 样利用连通器的特点来实现自己的功能的？ 甲 壶嘴与壶身组成连通器 乙存水弯是一个连通器 图9.2-7生活中常见的连通器 科学世界 三峡船闸一世界上最大的人造连通器 ·船闸是保证船舶顺利通过航道上 集中水位落差的厢形水工建究物 我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程。三峡大坝上、下游的水位差最大可达 第九章压强 49 113m。巨大的落差有利于生产可观的电力，但也带来了航运方面的问题：下游的船 只驶往上游，怎样把这些船只举高一百多米？上游的船只驶往下游，又怎样让船只 徐徐降落一百多米？解决这类问题的途径是修建船闸（图9.2-8）。 船闸由闸室和上、下游闸门以及上、下游 阀门组成。图9.2-9描述了一艘轮船由上游 通过船闸驶往下游的情况。 三峡船闸的主体结构段全长1621m,是 世界上最大的船闸。船只在船闸中要经过5个 闸室使船体逐次降低（或升高）。每个闸室水 位变化超过20m,因而三峡船闸的闸门非常 高大。三峡船闸的首级人字闸门每扇门高近 图9.2-8三峡船闸 40m,宽近20m,如果平放在地面上，有两个篮球场大。倘若水压在闸门上，即 使有10万人每人都用1000N的力来顶着门，也抵挡不住水的压力，可见水对闸 门的压力之大。为此，三峡船闸的闸门足足有3m厚，不愧是“天下第一门”。 下游闸门D闸室上游闸门C 下游阀门B上游阀门A B 甲关闭下游阀门B,打开上游阀门A, 乙闸室水面上升到跟上游水面相 闸室和上游水道构成了一个连通器。 平后，打开上游闸门C,船驶入 闸室。 D B A B 丙关闭上游闸门C和阀门A,打开下游阀 丁闸室水面下降到跟下游水面相平 门B,闸室和下游水道构成了一个连通器。 后，打开下游闸门D,船驶向下游。 图9.2-9船闸工作示意图 50 教材笔记物理八年级下册 练习与应用是新华内款数的民数高量得装专 ①一个空的药瓶，瓶口扎上橡皮膜，竖直地浸没在水中，一次瓶口朝上，另一次 瓶口朝下，这两次药瓶在水里的位置相同（图9.2-10）。为什么每次橡皮膜都 向内凹？哪一次凹进得更多？为什么？ 隔板 橡皮膜 图9.2-10 图9.2-11 ②如图9.2-11所示，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。它可以用来做 “探究液体压强是否与深度、液体密度有关”的实验。 (1)若要检验“在同种液体中液体压强与深度有关”，应该怎样实验？说出实 验步骤和会看到的现象。 (2)若要检验“在深度相同时液体压强与液体密度有关”，应该怎样实验？说 出实验步骤和会看到的现象。 2.(1)实验步骤：①在容器左、右两部分放入同样深度的水； ②保持左侧水的质量不变，右侧继续装入水，使其深度变大。 现象：会看到随着右侧水深度的不断变大，橡皮膜向左凸得越来越明显。 （2)略。 ③工程师为什么要把拦河坝设计成下宽上窄的形状？三峡水电站的水库大坝高 185m,当水库水深为175m时，坝底受到的水的压强是多少？g取10N/kg。 、 3.因为水的深度越深，压强越大，为了使拦河坝能承受更大的水压，所以把 拦河坝设计成下宽上窄的形状。坝底受到的水的压强是1.75×10°P。 ④图9.2-12中的两个容器盛有同种相同质量的液体，哪个容器底受到的压强大？ 4.右边容器。 存水杯 异味下水管 图9.2-12 图9.2-13 ⑤某卫生间的地漏结构的剖面图如图9.2-13所示，请你分析地漏存水杯是如何 防止异味的。、，5.根据地漏结构的剖面图可知，存水杯上端开口，底部连通， 利用的是连通器的原理。在液体不流动的情况下，容器中 液面的高度总是相平的，可防止异味从下水管中逸出。 ⑥要在墙上挂一个大画框，怎样保证下边框水平？某同学用水和一根透明塑料管 就解决了这个问题。请你说说应该怎样操作。+6.略。 第九章压强 51