二、液体的压强（教学课件）物理新教材苏科版八年级下册

苏科版 八年级下册 第九章 压强和浮力 二、液体的压强 01 02 03 04 05 CONTENTS 液体内部的压强 液体压强的大小 连通器及其应用 学习目标 1.经历探究液体压强的特点的实验过程，认识液体压强与液体深度和密度的关系，能准确陈述液体压强的特点。会利用液体压强的特点解释有关现象。 2.能熟练写出液体压强公式，并能进行简单计算。 3.能说出连通器的特点，并能举出一些常见连通器的实例。 4.知道船闸的工作原理，能用连通器原理解释一些简单的实际问题。 重点难点 教学重点： 1.液体压强的特点，液体压强的大小。 2.连通器的特点，能用连通器原理解释相关现象。 1.应用液体压强特点和液体压强公式解决实际问题。 2.连通器的特点。 教学难点： 1 情景引入 拦河坝为什么要修得上窄下宽 为什么潜水员在不同深度的水中，需要穿抗压能力不同的潜水服? 液体内部是不是存在压强 思考 PART ONE 液体内部的压强 液体内部的压强 活动9.3 体验液体压强的存在 （a） 缓缓向玻璃管内加水，观察到玻璃管底部橡皮膜向下方凸出 1. 如图（a）所示，向玻璃管内加水，玻璃管底部橡皮膜的形状有 什么变化？ 液体对容器底有压力， 因而有压强 液体内部的压强 活动9.3 体验液体压强的存在 薄塑料袋装满水后鼓起来，用手指触压其表面，手指有明显的受压感觉 2. 如图（b）所示，用手指触压装满水的塑料袋，手指有什么感觉？ 液体对容器壁有压力， 因而有压强 （b） 液体内部的压强 活动9.3 体验液体压强的存在 将下部蒙有橡皮膜的玻璃管插入水中，观察到橡皮膜向管内凹 3. 如图（c）所示，把下端蒙有橡皮膜的空玻璃管插入水中，橡皮 膜的形状有什么变化？ 液体对浸在其中的物体有压力， 因而有压强 （c） 液体内部的压强 活动归纳 这些现象说明，液体对容器底、容器壁和浸在其中的物体都有压力， 因而也都有压强。 液体产生压强的原因 G液 流动 （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力，所以会产生压强。 液体内部的压强 液体内部的压强可能与深度有关，深度越大，压强越大。 它还可能与方向有关，向下的压强比向上的压强大。 液体压强的大小可能与哪些因素有关？ 液体内部的压强 学生实验 探究液体压强与哪些因素有关 实验器材 液体压强计，盛有水和浓盐水的透明容器各一个。 观察与调节 如图所示， 液体压强计主要由 U 形管、橡皮膜盒和软管等组成。使用前，U 形管两侧的液面相平。 试一试：用手指轻按橡皮膜，U 形管两侧的液面有什么变化？ U形管两侧的液面出现高度差 液体内部的压强 学生实验 探究液体压强与哪些因素有关 观察与调节 如图所示，橡皮膜盒上通常还装有手柄和旋钮，可以改变橡皮膜的位置和朝向。 橡皮膜受压时，U 形管两侧的液面出现高度差。 高度差的大小反映橡皮膜所受压强的大小。 实验前要检查装置是否漏气。 检查方法：用一恒定力作用于橡皮膜上一段时间，看压强计两管液面的高度差是否发生变化。如果不变说明不漏气；如果变化则要查出漏气原因，加以调整。调整后，要调节两管使液面相平。 液体内部的压强 学生实验 探究液体压强与哪些因素有关 实验与记录 1. 如图（b）所示，将橡皮膜盒的橡皮膜朝上，浸入水中某一深度 H，记录深度 H 和 U 形管两侧液面的高度差h。 液体内部的压强 学生实验 探究液体压强与哪些因素有关 实验与记录 2. 保持橡皮膜盒所在深度不变，按实验记录表中的顺序改变橡皮膜的朝向，分别记录 U 形管两侧液面的高度差。 深度相同 Δh U形管液面 的高度差 液体内部的压强 学生实验 探究液体压强与哪些因素有关 实验与记录 3. 保持橡皮膜盒所在深度和橡皮膜的朝向不变，移动橡皮膜盒，观察 U 形管两侧液面高度差的变化情况。 4. 改变橡皮膜盒在水中的深度 H，重复上述步骤。 Δh2 Δh1 液体内部的压强 学生实验 探究液体压强与哪些因素有关 实验与记录 5. 将液体压强计移到装有浓盐水的容器中，重复上述步骤。 深度h不变 高度差Δh盐水 高度差Δh水 液体内部的压强 学生实验 探究液体压强与哪些因素有关 实验与记录 橡皮膜盒的深度 H / cm 橡皮膜的朝向 U 形管两侧液面的高度差 h（橡皮膜盒在水中时）/ cm h′（橡皮膜盒在浓盐水中时）/ cm 5 上 5 6 下 5 6 左 5 6 右 5 6 10  上 9 11 下 9 11 左 9 11 右 9 11 液体内部的压强 学生实验 探究液体压强与哪些因素有关 交流讨论 分析实验现象和数据，说明液体内部压强与哪些因素有关。 请与同学交流得出结论的过程。 大量实验表明：液体内部各个方向都有压强；同一深度，压强相等； 深度增大，压强增大；深度相同时，液体密度越大，压强越大。 液体内部的压强 拦河坝为什么要修得上窄下宽 为什么潜水员在不同深度的水中，需要穿抗压能力不同的潜水服? 液体的压强随深度的增加而增大 练一练 1 ．利用 U 形管压强计探究液体压强与哪些因素有关。 （1）实验前用手指按压橡皮膜，发现 U 形管中的液面升降灵活，说明该装置 （漏 气/不漏气）； （2）通过比较 两图，可得出结论：同一种液体的压强随深度的增加而增大； （3）通过比较乙、丙两图，可得出结论：同种液体在相同深度向各个方向的压强大小 ； （4）通过比较乙、丁两图， （能/不能）得出液体压强与液体密度有关的结论； （5）小明使用另一只U 形管压强计探究液体压强与液体密度关系时，发现将金属盒分别放置在水和盐水中相同深度h 时，U 形管两侧液面高度差变化不明显，为了使得 U 形管两侧液面高度差变化更明显，可采取的措施是 。 A ．保持 h 不变，只将烧杯中盐水换成密度更大的盐水 B ．使金属盒在水和盐水中的相同深度 h 增大相同的量 C ．只将 U 形管中的液体换成密度更小液体 D ．只将 U 形管换成更细的管子 不漏气 甲、乙 相等 能 ABC 练一练 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； （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___。 好 　 有颜色 密度　 未保证探头在液体中深度相同 变大　 乙、丙　 不同意 　 国家工程“奋斗者号”全海深载人潜水器 地球表面约 71% 的面积被海水覆盖着，海底生活着大量的海 洋生物，蕴藏着极其丰富的矿产资源。因此，对深海的科学探索历 来备受世界关注。 2020 年 11 月 10 日，中国自主研制的“奋斗者号”全海深载人 潜水器（图 9-11 ）在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度 10 909 m ， 超过我国第一台自主研制的载人潜水器“蛟龙号”，创造了我国 载人深潜的新纪录。这是我国载人深潜事业取得的又一次重大突 破。马里亚纳海沟是世界上最深的海沟，这里的海水压强很大（约1.1 × 108 Pa ）、温度很低且极其黑暗，是地球上环境最为恶劣的区域之一。 “奋斗者号”全海深 载人潜水器体积并不大， 但它的设计和建造却是一 个极其复杂的系统工程。 简单来说，它至少要克服 两大困难：一是壳体必须能承受巨大的海水压强；二是舱内环境必须满足人的生存条件，如 舱内压强、温度等要基本不受外界影响。因此，载人深潜的难度并 不亚于载人航天。 从“蛟龙号”到“深海勇士号”再到“奋斗者号”，我国深海 载人潜水器实现了从无到有、从自主集成到技术自主可控的 跨越式 发展。这是我国科研人员勇攀高峰、敢为人先、追求 卓越的创新精 神和淡泊名利、潜心研究的奉献精神的集中体现。 液体压强的大小 PART TWO 液体压强的大小 设想在密度为ρ的液面下有一高度为h、截面积为S的液柱。 这个液柱体的体积：V=Sh 这个液柱的质量：m=ρV=ρSh 这个液柱对平面的压力：F=G=mg=ρVg=ρgSh 平面S受到的压强： p=F/S = ρgSh/S=ρgh 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 公式： p＝ρ液gh应用说明： p---Pa；ρ---kg/m3；g---9.8N/kg；h---m。 （1）只适用于静止的液体内部压强的计算 （2）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。 （3）h是指深度——液体中某点到液面的竖直距离。 （4）计算时要统一单位： 液体压强的大小 深度h的理解 20cm 50cm A A点的深度为_____cm 30 深度h A 深度h 指液面到某点的竖直距离，而不是高度。如图所示，容器底部的深度为50cm，A点的深度为30cm。 练一练 3 ．一个鱼缸用隔板隔开两半，分别装入体积相等的淡水和海水（ρ淡水=1g/cm3，ρ海水=1.1g/cm3），两边水面相平，则（ 　） A．a、b点的压强相等 B．装入水的质量相等 C．装入海水的质量较小 D．a点的压强较大 D PART THREE 连通器及其应用 连通器及其应用 1.像液体压强计上的 U形管那样，上端开口、底部相连通的容器叫作连通器。 注意连通器的特征：底部互相连通；容器上端都开口；与形状无关。 连通器及其应用 活动9.4 探究连通器的特点 做一做 如图所示，用软管连接两根玻璃管构成连通器。向其中注入适量水，静止时两侧玻璃管中水面的高度有什么特点？ 两侧玻璃管中水面的高度相平 将左侧的玻璃管上下移动，当其中的水不流动时，两侧玻璃管中水面的高度有什么特点？ 两侧玻璃管中水面的高度相平 连通器及其应用 活动9.4 探究连通器的特点 议一议 可能出现一侧玻璃管中的水面比另一侧高的现象吗？为什么？ 实验表明：向连通器中注入同种液体，当液体静止时，连通器各部分中的液面总是相平的。这就是连通器原理。 连通器及其应用 为什么连通器内只装一种液体且静止时各部分液面总是相平的？ F1 F2 h2 h1 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F1和F2，液片静止时，由二力平衡可知F1=F2。设液体密度为ρ、液片面积为S、连通器两侧液面的高度分别为h1和h2，则ρgh1S=ρgh2S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。 连通器及其应用 连通器的应用 （1）茶壶 气孔 壶嘴和壶盖上的气孔与空气相通，因此壶嘴与壶身构成连通器 根据同种液体，在液体不流动时连通器内各容器的液面总是保持相平可知，当壶内盛满水，从水面茶嘴位置就可以倒出来了。 连通器及其应用 连通器的应用 （1）船闸 船闸的闸室相当于一个蓄水池。当上游船只到达时，打开上游阀门，闸室与上游水道构成了一个连通器，上游的水进入闸室； 待闸室水面与上游水面相平，先打开上游闸门，让船只进入闸室，再关闭上游阀门和闸门。按照同样的程序操控下游阀门和闸门，就可以让船只平稳驶 到下游。 想一想：船只从下游驶往上游，应该如何操控各个阀门和闸门？ 连通器及其应用 连通器的应用 我国长江三峡水利枢纽工程举世闻名。三峡大坝蓄水后的上下游水位差最大可达 40 层楼的高度。为保 障船只顺利通行，工程技术人员设计了阶梯式船闸和电梯式船闸两种，让“大船爬楼梯，小船乘电梯”。 如图所示是双线五级连续阶梯式船闸。 长江三峡的连续阶梯式船闸 连通器及其应用 连通器的应用 锅炉水位计 反水弯 乳牛自动喂水器 练一练 4 ．如图轮船由上游通过船闸驶往下游的情况：首先关闭阀门_____（用字母表示），打开阀门A，闸室和上游水道构成了一个_______。当闸室水面与上游水面相平后，打开闸门，船驶入闸室。当闸室水面下降到和下游水面相平时，打开闸门____，船驶向下游。 B 连通器 D 课堂练习 1．关于液体内部的压强，下列说法中错误的是 ( ) A ．在同一深度，液体密度越大，液体内部压强越大 B ．在同一深度，液体向下的压强大于向上的压强 C ．在同种液体内部，深度越深，液体内部压强越大 D ．在同种液体内部，深度相同处液体向各个方向压强相等 B 2.下列示例中不是利用连通器原理工作的是 ( ) C 3．三峡船闸实现了上下游船只的通航，如图所示，船闸是根据 原理工作的。当闸室内的水深为 3600cm 时，水对闸室底部产生的压强 为 Pa ，（水的密度1×103kg/m3 ，g 取 10N/kg）。 连通器 3.6×105 4 ．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 米，B 处水的压强为 帕。容器底面积为 15 厘米 2 ，则容器底受到水的压力为 牛。 0.8 5000 15 5 ．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 A ．a 点向下压强比向上压强大 B ．a 、b 两点的压强相等 C ．b 点压强比 c 点压强小 D ．b 、c 两点的压强相等 6 ．关于如图液体中以 a 、b 、c 三点压强的说法正确的是 ( ) C 课堂小结 ①液体对容器底、容器壁和浸在其中的物体都有压强。 ②液体内部各个方向都有压强；同一深度，压强相等；深度增大，压强增大；深度相同时，液体密度越大，压强越大。 ③大小：p=ρgh h表示深度，即液面到某点的竖直距离；ρ表示液体密度。液体内部压强的大小只与液体密度和深度有关， 与液体的质量、体积、容器的底面积、形状均无关。 ①连通器：上端开口、底部相连通的容器叫作连通器。 ②连通器原理：向连通器注入同种液体，当液体静止时，连通器各部分中的液面总是相平的。 ③连通器应用：茶壶、船闸等。 液体的压强 液体内部 的压强 连通器 及其应用 布置作业 1. 如图所示是小明同学探究“影响液体内部压强因素”实验时的情景，关于此操作的探究目的最合理的是（　　） A．液体内部压强跟液体密度的关系 B．液体内部压强跟深度的关系 C．液体内部向各个方向是否都有压强 D．同一深度，液体内部向各个方向压强大小是否相等 B 2. 图为船闸工作示意图，阀门B关闭时，打开阀门A，则（　） A．闸室与上游构成连通器 B．闸室与下游构成连通器 C．闸室中的水位逐渐下降 D．闸室中的水位保持不变 A 3. 如图所示，U形管一侧盛有煤油，另一侧盛有水（ρ煤油<ρ水），阀门关闭时，液面相平，此时该装置_______（选填“是”或“不是”）连通器，当把阀门打开时，将会发现液体_________ （选填“向左流动”、“不流动”或“向右流动”）。 向右流动 不是 4. 如图所示，A、B、C是三个圆柱体容器，分别装有水或酒精。B和C两容器的底面积相同，且其中的液体深度也相同。比较A、B、C三个容器中液体对容器底部的压强，有pA pB、pB pC（选填“大于”“小于”或“等于”）。不好直接比较A、C两容器中液体对容器底部压强的大小，原因是 。 水的密度大于酒精的密度，但水面更低 小于 大于 A ．容器对桌面的压力F甲＜F乙 B ．容器对桌面的压强p 甲＞p 乙 C ．液体对容器底部的压力F'甲 = F'乙 D ．液体对容器底部的压强p'甲＞p'乙 5 ．如图所示，水平桌面上有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器，内部分别装有深度相同、质量相等的不同液体，下列说法正确的是 ( ) D 6．小明为探究“影响液体内部压强的因素”，进行了如下实验： （1）实验前，应调整压强计（甲图），使U形管左右两边的液面________；他认为图甲这种情况是由于装置漏气造成的，他的说法是________（正确/错误）的，接下来的操作应该是________； A．从U形管内向外倒出适量红墨水 B．拆除软管重新安装 C．向U形管内添加适量红墨水 B 错误 相平 ρ硫酸铜溶液＞ρ水 （2）将压强计金属盒的橡皮膜朝上逐渐浸入水中某一深度处，如图乙，则压强计显示的是橡皮膜________（选填“各个方向”、“上方”或“下方”）的水对它的压强； （3）由乙、丙两图可知：______________________________； （4）小明发现，当金属盒在不同液体中的深度相同时，U形管左右两侧液面的高度差对比不明显，他做了一些改进，下面操作不能使两侧液面高度差对比更加明显的是_____. A．将U形管换成更细的 B．U形管中换用密度更小的酒精 C．烧杯中换密度差更大的液体 D．使金属盒在液体中的深度加大且密度保持相同 上方 深度相同时，液体的密度越大，压强越大； A 感谢观看 THANK YOU FOR WATCHING $