9.2 液体的压强 课件 2025-2026学年人教版物理八年级下册
2026-04-30
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普通
摘要:
该初中物理课件围绕液体的压强展开,涵盖帕斯卡裂桶实验、液体压强特点、影响因素、公式推导及连通器应用等核心内容。课堂导入从固体压强过渡,通过“液体对杯底、侧壁有无压强”等问题引导观察实验现象,构建从现象到本质的学习支架。
其亮点在于以科学探究为主线,用微小压强计实验结合控制变量法、转换法分析压强与深度、密度的关系,体现科学思维。帕斯卡裂桶实验、潜水服等案例联系生活,渗透科学态度与责任。帮助学生构建物理观念,教师可借助结构化资源提升教学效率。
内容正文:
第九章 第2节 液体的压强
帕斯卡裂桶实验
帕斯卡在1648年表演了一个著名的实验:他用一个密闭的装满水的桶,在桶盖上插入一根细长的管子,从楼房的阳台上向细管子里灌水。结果只用了几杯水,就把桶压裂了,桶里的水就从裂缝中流了出来。
原来由于细管子的容积较小,几杯水灌进去,其深度h是很大了,能对水桶产生很大的压强。这个很大的压强就在各个方向产生很大的压力,把桶压裂了。
a
固体有重力,对杯底有压力,有压强
液体也有重力,对支撑它的杯底也有压力有压强吗?
教学引入
二
现象:橡皮膜向下凸起。
结论:液体对容器底部有压强。
液体压强的特点
三
液体有无向上的压强,液体内部有无压强?
结论:液体对容器侧壁有压强。
现象:侧面橡皮膜向外凸出。
液体有向上的压强吗?
结论:液体内部向各个方向都有压强。
液体压强产生原因:
液体受重力且具有流动性
液体内向各个方向都有压强。
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。
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
橡皮管
金属盒
橡皮膜
U形管
如果液体内部存在压强,放在液体里的薄膜就会变形,U行管的两侧液面就会产生高度差。
探头
微小压强计
二、液体内部的压强与什么因素有关系?
注意检查装置气密性,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
二、液体内部的压强大小与什么因素有关系?
请你阅读课本P46,小组交流设计实验方案,如何利用液体压强计研究液体内部的压强。
思考以下问题:
(1)如何比较液体内部压强大小? 用到了什么实验方法?
(2) 如何比较液体内各个方向的压强大小?用到了什么实验方法?
(3)如何探究液体压强与深度的关系?
(4)如何探究液体压强与液体密度的关系?
探究液体压强大小与重力是否有关
探究液体压强大小与方向、液体密度、深度的关系
结论1:同种液体,同一深度,液体向各个方向的压强都相等。
结论2:同种液体,深度越深,压强越大。
结论3:深度相同时,液体密度越大,液体内部压强越大。
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
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:
密度单位必须用kg/m3,深度的单位要用m.
因此,液面下深度为h处液体的压强为
液体某一点的深度是指该点到自由液面的竖直距离,并不是到容器底的距离。
液体某一点的深度是指该点到自由液面的竖直距离,并不是到容器底的距离。
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
大坝的横截面为什么均为上窄下宽,呈梯形状?
大坝上窄下宽,是因为同种液体,深度越深,压强越大,坝底受到水的压强大,下宽能抗压。
液体压强有关的现象
带鱼生活在深海中。为什么我们在鱼市上看不到活带鱼?
例1. 如图容器内装有水,A、B、C三点位置如图所示。
10cm
100cm
40cm
B C
g取10N/kg,
求:A、B、C三点的压强。
对深度h的理解;熟练公式的应用
例4.一只重为2N、底面积为0.02m2的茶壶放在面积为0.8m2的水平桌面中央,茶壶内所盛的水重12N,茶壶高为15cm,茶壶中水深为12cm。(g取10N/kg)求:
(1)茶壶底受到水的压强;
(2)茶壶底受到水的压力;
(3)桌面受到盛水茶壶的压强。
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?
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
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
假设容器底部有一竖直膜片,分析下图中p1与p2的大小。
如果p1、p2大小不相等,会发生什么现象?
右侧液面下降,最后当液体静止时,两侧液面相平。
p2
p1
h2
h1
p1=ρ1gh1
p2=ρ2gh2
液面静止后: p1=p2
ρ1gh1=ρ2gh2
若ρ1=ρ2 则h1=h2
若ρ1>ρ2 则h1<h2
若ρ1<ρ2 则h1>h2
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
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
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
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
船闸
请在此片插入一个flash动画。
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例3. 如下图所举的事例中,利用连通器原理工作的是( )
A. 茶壶 B.牲畜自动喂水器 C. 下水管弯管 D.压强计
例3.如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重G1=3.5N,底面积S=30cm2;杯内水重G2=2.5N,水深h2=7cm,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3。求:
(1)水对杯底的压强p水和压力F水 ;
(2)水杯对桌面的压强p桌和压力F桌 。
例:针对液体和固体,对压强计算公式P=F/S P=ρgh 和F=PS 适用情况的理解运用
1. 如图所示的不同形状容器,底面积相同,自身重力相同,装水的深度也相同
①比较装水的重力 。
②比较水对容器底部压强 。
③比较水对容器底的压力 。
④比较容器对桌面压力 。
2. 如图不同的形状容器,底面积相同,自身重力也相同,装水的质量也相同
①比较装水的重力 。
②比较水对容器底部的压强 。
③比较水对容器底的压力 。
④比较容器对桌面压力 。
例5.如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上。下底的底面积 S1=30cm2;上底面积S2=50cm2,杯内水重G=2.5N,水深h=7cm,水的密度 ρ水=1.0×103kg/m3。求:
(1)水对杯底的压强和压力 ;
(2)倒置后水深约为 h΄=6cm,求此时水对杯底的压强和压力.
解释液体对容器底的压力不一定等于液体重力;液体压强先算压强,再算压力!
容器底部受到液体的压力F压与液体自身重力G液的比较
例2中,请找出液体对容器底部的压力F压
的大小,以及液体自身重力大小G液
为什么水桶做成这种形状?
容器底部受到液体的压力F压与液体自身重力G液的比较
你来猜一猜,对于上窄下宽容器,
F压和G液的大小关系?为什么?
你来猜一猜,对于柱形容器,
F压和G液的大小关系?为什么?
容器底部受到液体的压力F压与液体自身重力G液的比较
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