2.3 压强 第3课时 讲义 2026-2027学年浙教版科学八年级上册

本讲义聚焦初中科学“液体压强”核心知识点，系统梳理液体对容器底部、侧壁及内部存在压强的表现，通过实验探究影响液体压强的因素（深度、密度）及特点（同一深度各方向压强相等，随深度增大而增大，与密度正相关），推导液体压强公式p=ρgh，并结合蛟龙号、奋斗者号案例理解应用，构建从现象到规律再到实践的学习支架。 该资料以科学思维与探究实践为特色，通过控制变量法探究压强与深度、密度的关系，用转换法将压强大小转换为U形管液面高度差，建模法推导液柱压强公式，培养学生模型建构与推理论证能力。避坑指南辨析深度定义、公式适用条件等易错点，实战演练与巩固拓展分层设计，课中辅助教师实验教学，课后助力学生查漏补缺，强化科学观念与应用能力。

2.3 压强 第3课时——液体压强 本节导航·目标清单 考点精讲·内容全解 避坑指南·易错辨析 实战演练·随堂检测 巩固拓展·课后提升 本节导航·目标清单 目标导航 方法指导 · 理解液体内部有压强 · 知道影响液体内部压强的因素 · 掌握液体内部压强的特点 · 了解液体压强的计算公式 · 认识深海载人潜水器 · 实验观察法：通过橡皮膜形变观察液体压强 · 控制变量法：探究压强与各因素的关系 · 转换法：用U形管液面高度差表示压强大小 · 建模法：取液柱推导液体压强公式 考点精讲·内容全解 考点01 液体压强的存在 1. 液体对容器底部产生压强 静止在桌面上的水杯，对支承它的桌面有压力，因而对桌面有压强。同样，杯中的水对杯底也会产生压强。如图2.3-7甲所示，在一根两端开口的玻璃管的下端蒙上橡皮膜，将水注入管内至约处，橡皮膜向下凸出；再将水注入管内至约处，橡皮膜向下凸出更明显。这说明液体对容器底部会产生压强，且液体的深度越大，压强越大。 图2.3-7甲 水对容器底部有压强 2. 液体对容器侧壁产生压强 如图2.3-7乙所示，在一个玻璃容器侧壁的出水口处蒙上橡皮膜，将水注入容器内至约处，橡皮膜向外凸出；再将水注入容器内至约处，橡皮膜向外凸出更明显。这说明液体对容器侧面也会产生压强，且液体的深度越大，压强越大。 图2.3-7乙 水对容器侧面有压强 3. 液体内部存在压强 如图2.3-8所示，在一根两端开口的玻璃管的下端蒙上橡皮膜，再将玻璃管竖直插入烧杯的水中，使下端距水面深度处，橡皮膜向内凸出。这说明液体内部也存在压强。如果你去游泳，当水面到达胸部时，就会感到胸闷，这正是水的压强引起的。 图2.3-8 水的内部存在压强 4. 液体压强存在的总结 实验表明，液体对容器的底部、侧壁都会产生压强，液体内部也存在压强。液体压强产生的原因是液体受到重力作用且具有流动性，因此液体向各个方向都有压强。 考点02 压强计 1. 压强计的构造与原理 液体内部压强的大小可以用压强计来比较。压强计主要由金属盒（上蒙橡皮膜）、U形玻璃管和橡皮管组成。其原理是：当压强计金属盒上蒙的橡皮膜受压时，U形玻璃管左、右两管内的液面就会出现高度差。橡皮膜承受的压强越大，两管内液面的高度差越大。利用压强计，我们可以方便地探究液体内部压强的特点。金属盒可以转动，从而可以使橡皮膜朝向不同的方向。 图2.3-8 液体压强计 考点03 探究液体内部压强的特点 1. 提出问题与猜想 提出问题：液体内部压强的大小跟哪些因素有关？做出猜想：液体内部压强大小与深度有关，液体内部同一深度各个方向的压强相同。实验原理：当压强计金属盒上的橡皮膜没有受到压强时，U形管两侧的液面相平；当金属盒上的橡皮膜受到压强时，U形管两侧液面便出现高度差，压强越大，液面高度差就越大。 2. 探究方向对液体内部压强的影响 实验操作：控制液体的密度与金属盒在液体中的深度都相同，改变金属盒的方向（朝上、朝下、朝侧面）。现象分析：U形管两侧液面的高度差不变，即液体内部的压强不变。结论：同一深度液体内部压强的大小与方向无关，即同种液体在同一深度处，液体向各个方向的压强相等。 3. 探究深度对液体内部压强的影响 实验操作：控制液体的密度相同，改变金属盒在液体中的深度（如3cm、6cm、9cm）。现象分析：金属盒所处的深度越大，U形管两侧的液面高度差越大，即液体内部的压强越大。结论：液体内部的压强随深度的增加而增大。 4. 探究液体密度对液体内部压强的影响 实验操作：控制金属盒在液体中的深度相同，改变液体的密度（如将水换成盐水或酒精）。现象分析：液体的密度变大，U形管两侧的液面高度差变大，即液体内部的压强变大。结论：不同的液体在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关，液体的密度越大，压强越大。 5. 实验结论 （1）液体内部各处都有压强；（2）同种液体在同一深度处，液体向各个方向的压强相等；（3）液体内部的压强随深度的增加而增大；（4）不同的液体在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关，液体的密度越大，压强越大。 6. 研究方法总结 （1）控制变量法：探究液体内部的压强跟哪些因素有关时，每次只改变一个因素，控制其他因素不变，这种方法叫控制变量法。例如探究深度对压强的影响时，控制液体密度和金属盒方向不变，只改变深度。（2）转换法：用压强计两玻璃管内液面的高度差的大小表示压强的大小，将抽象的压强问题转换为直观的液面高度差问题，这种研究问题的方法叫转换法。 考点04 液体压强的计算公式 【知识扩展】 1. 液体压强公式的推导 如图所示，在容器中装有密度为的液体，要计算液体在深度为处的压强。因为液体压强与深度和液体密度有关，所以可以在液体中取底面积为、高为的一个棱柱形（或圆柱形）液柱为研究对象。这种研究科学问题的方法称为建模法。 液柱模型推导液体压强公式 推导过程： 第一步：计算液柱的质量。液柱的体积 V = Sh，液柱的质量： 第二步：计算液柱的重力。液柱的重力即为液柱对底面的压力： 第三步：计算液体压强。根据压强定义式： 因此，液体压强的计算公式为： 【知识扩展】 2. 液体压强公式的理解 在公式中，为液体压强（单位：Pa），为液体密度（单位：kg/m³），为重力加速度（常数，取9.8 N/kg），为深度，即从液面到所求点的竖直距离（单位：m）。由公式可知，液体压强只与液体的密度和深度有关，与容器的形状、液体的质量、液体的体积无关。深度h是指从液面到所求点的竖直距离，不是到容器底部的距离。 【知识扩展】 3. 液体对容器底部的压力与液体重力的关系 由公式可知，液体对容器底部的压强只与液体密度和深度有关，与容器形状无关。而液体对容器底部的压力，其中S为容器底面积。液体对容器底部的压力与液体的重力之间的关系取决于容器的形状： 柱形容器：F = G 上宽下窄容器：F < G （1）柱形容器（上下等宽）：液体对容器底部的压力等于液体的重力，即 F = G。 （2）上窄下宽容器（底部宽于顶部）：液体对容器底部的压力大于液体的重力，即 F > G。因为侧壁对液体有斜向下的压力，增加了底部受到的力。 （3）上宽下窄容器（顶部宽于底部）：液体对容器底部的压力小于液体的重力，即 F < G。因为侧壁对液体有斜向上的支持力，分担了部分液体的重力。 辨析比较： 当三个容器中装入等质量的同种液体时，由于容器底面积相同，液体深度不同。上窄下宽容器中液体深度最大，压强最大；上宽下窄容器中液体深度最小，压强最小。但由于三个容器中液体质量相同（重力相同），而压力与重力的关系因容器形状不同而不同，最终上窄下宽容器底部受到的压强最大。 考点05 深海载人潜水器 1. 蛟龙号载人潜水器 为了下潜到海洋的更深处，科学家们研制了各种抗压的潜水器。深海载人潜水器是深海科学考察和资源勘探最基本的作业装备。蛟龙号载人潜水器于2012年6月在马里亚纳海沟创造了下潜7062米的中国载人深潜纪录，是世界同类作业型潜水器最大下潜深度纪录。深海潜水器需要承受极大的液体压强，潜水器下潜越深，受到的海水压强越大，这就是深海潜水器需要特殊抗压设计的原因。 2. 奋斗者号载人潜水器 奋斗者号是我国研发的万米载人潜水器。2020年10月27日，奋斗者号载人潜水器在马里亚纳海沟成功下潜突破1万米，达到10058米，创造了中国载人深潜的新纪录。截至2021年12月5日，奋斗者号载人潜水器已经完成了21次万米深潜任务。虽然海底的环境很恶劣，但是奋斗者号载人潜水器不断突破万米深潜纪录，说明了我国在深潜方面的技术已经非常先进、成熟。 避坑指南·易错辨析 【温馨提示】 1. 深度h是指从液面到所求点的竖直距离，不是到容器底部的距离。在倾斜或不规则容器中，深度仍然是从液面竖直向下测量。 2. 液体压强公式p=ρgh只适用于静止液体，不适用于流动液体或气体。 3. 液体对容器底部的压力不一定等于液体的重力。只有柱形容器中，液体对底部的压力才等于液体的重力；上窄下宽容器中压力大于重力，上宽下窄容器中压力小于重力。 4. 压强计使用前要检查气密性（橡皮管不能漏气），未受压时两侧液面应相平。如果气密性不好，测量结果不准确。 5. 探究液体压强与密度的关系时，必须控制深度相同。换用不同液体后，要保持金属盒在液体中的深度不变。 6. 液体压强与液体的质量、体积、容器形状无关，只与液体密度和深度有关。这是液体压强的重要特点，也是容易出错的地方。 实战演练·随堂检测 【实战演练】 1. 如图，往柱状容器内注入一定量的水，可观察到橡皮膜向外凸起，要使橡皮膜凸起程度更加明显，以下方法可行的是（已知：ρ酒精＜ρ水）（　　） A．将水换成等体积酒精 B．往容器中增加水量 C．换成横截面积更大的容器 D．转动容器使侧孔朝左 2. 如图所示，一只盛有水的瓶子，瓶口用橡胶塞塞紧，橡胶塞的中央插入一根两端开口的直玻璃管，管内水面如图所示。如果分别将塞在瓶壁上a、b两个小孔上的塞子拔掉，下面哪种情况会出现（　　） A．a孔有水射出，b孔没有水射出 B．b孔有水射出，a孔没有水射出 C．a、b两孔都有水射出 D．a、b两孔都没有水射出 3. 如图所示，在探究液体压强特点的过程中，将微小压强计的金属盒放在水中，下列做法能够使压强计U形管两边液面的高度差减小的是（　　） A．将压强计的金属盒放在同样深度的食盐水中 B．将压强计的金属盒向下移动一段距离 C．将压强计的金属盒在原位置转动180° D．将压强计的金属盒向上移动一段距离 4. 小明做"探究液体的压强"实验时得到的几组数据如下表。根据表中的数据，请回答下列问题： 序号 液体 深度/cm 橡皮膜方向 压强计左右液面高度差/cm 1 水 5 朝上 4.9 2 水 5 朝下 4.9 3 水 5 朝侧面 4.9 4 水 10 朝侧面 9.8 5 水 15 朝侧面 14.7 6 酒精 15 朝侧面 11.8 (1) 比较序号为________、________、________的三组数据，可得出结论：同种液体在同一深度处，液体向各个方向的压强都相等。 (2) 比较序号为3、4、5的三组数据，可得出结论：________________________________________。 (3) 比较序号为________、________的两组数据，可得出结论：在同一深度处，不同液体的压强与液体的密度有关。 5. 如图，甲、乙、丙是三个质量和底面积均相等的容器，若容器中都装入等质量的水（水不溢出），三个容器底部受到的水的压强（　　） A. 甲最大 B. 乙最大 C. 丙最大 D. 一样大 巩固拓展·课后提升 【巩固拓展】 1. 在学习液体压强的相关知识后，小科做了如下实验：在一个两端开口的玻璃管下端扎上橡皮膜，把它竖直按入水中使橡皮膜处于水面下10cm处。再往玻璃管内注入酒精至10cm处，此时橡皮膜会上凸还是下凹？并解释橡皮膜出现此现象的原因。（已知酒精的密度为0.8×10³kg/m³） 答：__________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 参考答案 1.【答案】B 【解答】A、将水换成等体积酒精，由于容器的底面积相同，则液面的深度相同，橡皮膜所处的深度不变，由于酒精的密度小于水的密度，根据p=ρgh可知，压强会变小，橡皮膜凸起程度减弱，故A不符合题意；B、往容器中增加水量，橡皮膜所处的深度增加，根据p=ρgh可知，压强会变大，橡皮膜凸起程度变大，故B符合题意；C、换成横截面积更大的容器，液体的体积不变，根据V=Sh可知，液面深度会减小，根据p=ρgh压强会变小，橡皮膜凸起程度减弱，故C不符合题意；D、转动容器使侧孔朝左，橡皮膜所处的深度不变，液体密度不变，则压强不变，橡皮膜凸起程度不变，故D不符合题意。故选：B。 2.【答案】B 【解答】设玻璃管内水位处为c处，瓶内密闭空气的压强为P。在拔掉塞子前，玻璃管内的水由于受到大气压的作用，和瓶内的压强达到平衡状态。瓶内c处受到的压强为瓶内密闭气体的压强和c处液体压强的和，即Pc=P大气压=P+ρ水ghc；而a处的压强Pa=P+ρ水gha＜P+ρ水ghc=Pc=P大气压；同理，Pb=P+ρ水ghb＞P+ρ水ghc=P大气压。因此拔掉塞子a、b后，a处压强小于大气压，会吸入空气，而b处压强大于大气压，会喷出水来。故选：B。 3.【答案】D 【解答】A、将探头放在食盐水中的同样深度处，液体的密度变大，橡皮膜受到的压强变大，U形管两边液面的高度差变大，故A错误；B、将探头向下移动一段距离，深度变大，橡皮膜受到的压强变大，U形管两边液面的高度差变大，故B错误；C、液体内部在同一深度不同方向的压强是相等的，将压强计的探头在原处转动180°不会影响压强的大小，故C错误；D、将探头向上移动一段距离，深度变小，橡皮膜受到的压强变小，U形管两边液面的高度差减小，故D正确。故选：D。 4.【答案】 (1) 1、2、3 (2) 液体内部的压强随深度的增加而增大 (3) 5、6 【解答】(1) 要得出"同种液体在同一深度处，液体向各个方向的压强都相等"的结论，就要控制同种液体且深度相同，改变橡皮膜的方向，故要比较序号为1、2、3的三组数据。(2) 比较序号为3、4、5的三组数据可得，同种液体，深度增加，压强计左、右液面的高度差增大，即压强增大，说明液体内部的压强与深度有关，深度越大，压强越大。(3) 探究液体的压强与液体密度的关系时，要控制深度相同，改变液体的密度，即液体不同，故比较序号为5、6的两组数据。 5.【答案】C 【解答】三个容器的质量和底面积均相等，装入等质量的水，则水的重力相同。甲容器上窄下宽，水深度最大；乙容器为柱形，水深度居中；丙容器上宽下窄，水深度最小。但题目说三个容器底面积相等且装入等质量的水，甲容器上窄下宽，水的深度最大，根据p=ρgh，深度越大压强越大，所以甲最大。等等，需要重新分析：甲是上窄下宽（底部宽于顶部），等质量的水在甲中深度最小；丙是上宽下窄（顶部宽于底部），等质量的水在丙中深度最大。根据p=ρgh，丙的深度最大，压强最大。故选C。 提升训练1.【答案】上凸 【解答】由题知，橡皮膜所处水的深度和玻璃管内酒精的深度相同（均为10cm），但酒精的密度（0.8×10³kg/m³）小于水的密度（1.0×10³kg/m³），根据p=ρgh可知，橡皮膜上面受到酒精的压强小于其下方受到的水的压强，所以橡皮膜将上凸。 学科网（北京）股份有限公司 $