科学探究：液体的压强

1、第八章第八章 第二节第二节1、什么是压力？压力的作用效果是什么？、什么是压力？压力的作用效果是什么？2、压强是表示什么的物理量？如何定义？、压强是表示什么的物理量？如何定义？3、压强的表示符号和单位分别是什么？、压强的表示符号和单位分别是什么？某水库大坝的侧面图某水库大坝的侧面图思考思考1：大坝的横截面为什么均为上窄下宽，呈梯形状？：大坝的横截面为什么均为上窄下宽，呈梯形状？深海鱼类深海鱼类思考思考2：为什么深海鱼类被捕捞上岸后会死亡？：为什么深海鱼类被捕捞上岸后会死亡？200m橡胶潜水服橡胶潜水服600m抗压潜水服抗压潜水服思考思考3：潜：潜水员为什么水员为什么要使用不同要使用不同的潜水服？

2、的潜水服？浅海潜水服浅海潜水服深海潜水服深海潜水服你知道吗?以上这些事例都与液体压强有关。液体的压强与什么因素有关系呢？ 液体也受到重力作用，液体没有固定的形状，能流动。思考：盛在容器内对容器底部、侧壁和内部有没有压强? 如果有压强，会有哪些特点呢? 一、液体压强的特点一、液体压强的特点当倒入水时，橡皮膜向下凸出。当倒入水时，橡皮膜向下凸出。观察与思考观察与思考没有水时，橡皮膜平坦没有水时，橡皮膜平坦液体有向下液体有向下(容器容器底底 )的压强的压强因为液体受到重力作因为液体受到重力作用用液体对侧壁有压强吗？液体对侧壁有压强吗？倒入水时，水从侧壁的小孔喷出。倒入水时，水从侧壁的小孔喷出。液体对

3、侧壁也有压强液体对侧壁也有压强因为液体具有流动性因为液体具有流动性液体有向上的压强吗？液体有向上的压强吗？当橡皮膜朝下时，右边当橡皮膜朝下时，右边液面有高度差。液面有高度差。液体有向上的压强液体有向上的压强从刚才的几个小实验中可以看出：液体内部向各个方向都有压强。l提出问题：影响液体内部压强的因素有哪些呢？提出问题：影响液体内部压强的因素有哪些呢？l猜想与假设：猜想与假设：l制定计划，设计实验：制定计划，设计实验：l进行实验，收集数据：进行实验，收集数据：l分析数据，总结结论分析数据，总结结论:方向？方向？深度？深度？密度？密度？二、实验探究：影响液体内部压强大小因素控制变量法、转换法控制变量

4、法、转换法研究液体压强研究液体压强的主要仪器：的主要仪器： 压强计压强计 研究在水下不同深度处液体压强的特点。研究在水下不同深度处液体压强的特点。实验步骤：把金属盒固定在水下一定深度，改实验步骤：把金属盒固定在水下一定深度，改 变橡皮膜的朝向，分别记录橡皮朝上、下和侧变橡皮膜的朝向，分别记录橡皮朝上、下和侧面时面时U形管中液面的高度差，改变金属盒在水形管中液面的高度差，改变金属盒在水下的深度再做两次。下的深度再做两次。 实验表格：实验表格：深度（cm）橡皮膜朝向高度差（cm）3朝上3朝侧面3朝下6朝上6朝侧面6朝下9朝上9朝侧面9朝下液体内部向各个方向都有压强，液体内部向各个方向都有压强，在同

5、一在同一深度，液体向各个方向的压强相等深度，液体向各个方向的压强相等；研究液体压强的实验器材：研究液体压强的实验器材：压强计，大烧杯，水，刻度尺压强计，大烧杯，水，刻度尺液体内部压强随深液体内部压强随深度增加而增大。度增加而增大。液体压强与深度有关吗？液体压强与深度有关吗？研究液体内部压强大小与液体密度的关系。研究液体内部压强大小与液体密度的关系。实验步骤：保持金属盒在液体中的深度不实验步骤：保持金属盒在液体中的深度不变，把金属盒分别放入密度不同的液体变，把金属盒分别放入密度不同的液体（盐水和水）中，记录（盐水和水）中，记录U形管高度差，改形管高度差，改变深度再做两次。变深度再做两次。实验表格

6、：实验表格：深度(cm)橡皮膜朝向高度差(cm)盐水水3朝上6朝侧面9朝下液体压强与密度有关吗？液体压强与密度有关吗？甲液体：水甲液体：水乙液体：盐水乙液体：盐水不同的液体，在同一深度产生的压强大小与液不同的液体，在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关。密度越大，液体的压强越大体的密度有关。密度越大，液体的压强越大总结：总结： 液体内部向各个方向都有压强；在同液体内部向各个方向都有压强；在同一深度，各方向压强一深度，各方向压强，深度增大，深度增大，液体的压强液体的压强；液体的压强还有与；液体的压强还有与液体的密度有关，在深度相同时，液体密液体的密度有关，在深度相同时，液体密度越大，压强度越大

7、，压强 。相等相等增大增大越大越大. .大坝的横截面为什么均为上窄下宽，呈梯形状？大坝的横截面为什么均为上窄下宽，呈梯形状？ 大坝上窄下宽大坝上窄下宽, ,是因为液体内部的压强随深是因为液体内部的压强随深度的增加而增大度的增加而增大, ,坝底受到水的压强大坝底受到水的压强大, ,下宽能耐下宽能耐压。压。. .为什么深海鱼类被捕捞上岸后会死亡？为什么深海鱼类被捕捞上岸后会死亡？ 带鱼等深海鱼类长期生活在深海当中带鱼等深海鱼类长期生活在深海当中, ,内脏器内脏器官适应了深海中巨大的压强。一旦离开海洋官适应了深海中巨大的压强。一旦离开海洋, ,由于由于外界压强的忽然降低外界压强的忽然降低, ,内脏器

8、官会爆裂而导致死亡。内脏器官会爆裂而导致死亡。. .为什么潜水员穿的深海潜水服比浅海潜水服要为什么潜水员穿的深海潜水服比浅海潜水服要厚重一些？厚重一些？ 液体压强随深度的增加而增大，故深海潜水液体压强随深度的增加而增大，故深海潜水服要比浅海潜水要更耐压，更厚重些。服要比浅海潜水要更耐压，更厚重些。 设想在一玻璃容器内的设想在一玻璃容器内的水中有一深为水中有一深为h，截面，截面为为S的水柱，试计算这的水柱，试计算这段水柱产生的压强，即段水柱产生的压强，即为水深为为水深为h处的压强处的压强水柱的体积为水柱的体积为v=Sh水的密度为水的密度为水柱的质量为水柱的质量为m=v水柱对其底面积的压力水柱对其

9、底面积的压力为为F=mg=vg=vg=ShgShg水柱对其底面积的压强为水柱对其底面积的压强为p=F/s=Shg g/S=/S=ghgh由公式可知：水的压强由公式可知：水的压强只与水的深度和密度有关只与水的深度和密度有关二、如何计算液体内部的压强？二、如何计算液体内部的压强？p液体在任一深度的压强液体在任一深度的压强 （Pa)液体的密度液体的密度 (kg/m3)g常数常数 9.8N/kg(或或10N/kg)h h深度深度: 液体液体内部某一位置到上面自由内部某一位置到上面自由 液面的竖直距离液面的竖直距离 (m)3ghPp4、液体压强的计算公式、液体压强的计算公式 p=gh使用注意点：使用注意

10、点：（1）h 指的是深度：指的是深度： 即从液面到所研究点的竖直距离。即从液面到所研究点的竖直距离。（2）使用时单位要统一。）使用时单位要统一。（3）只适用于液体产生的压强）只适用于液体产生的压强(还有规则柱还有规则柱体的压强体的压强)。深度：深度：液体内一点到上面液体内一点到上面自由液面的竖直距离。自由液面的竖直距离。高度：高度：液体内一点到下面液体内一点到下面容器底的竖直距离。容器底的竖直距离。A点的深度和高度分别是点的深度和高度分别是多少？多少？7mA.27m24m容器底部的深度是h1还是h2？h1如何理解深度如何理解深度知识点拨：1、p gh是由是由 推导出的，推导出的， 适用任何情况

11、，关键是找出受力适用任何情况，关键是找出受力面积上对应的压力；面积上对应的压力； pgh 适用于求液适用于求液体的压强（还有规则柱体的压强）。体的压强（还有规则柱体的压强）。pFSpFS 根据计算液体压强的公式根据计算液体压强的公式P=gh ，说一说，液体的压，说一说，液体的压强跟哪些因素有关？是什么关强跟哪些因素有关？是什么关系？跟所取的面积系？跟所取的面积S有关系吗？有关系吗？ 例1如图所示，有甲、乙两桶煤油，底面积如图所示，有甲、乙两桶煤油，底面积S乙乙=9S甲甲。哪。哪桶煤油对底面的压强大些？哪桶对底面的压力大些？桶煤油对底面的压强大些？哪桶对底面的压力大些？取取g=10N/kg.解：

12、煤油柱对底面产生的压强只跟深度有关系，跟底解：煤油柱对底面产生的压强只跟深度有关系，跟底面面积没有关系，图中甲、乙两个煤油柱的高度相同，面面积没有关系，图中甲、乙两个煤油柱的高度相同，所以对底面产生的压强也相同。所以对底面产生的压强也相同。P甲=煤gh=因为因为h乙=h甲，所以所以P乙=P甲=1600Pa.F甲=P甲S甲 ，F乙=P乙S乙 ， 两个煤油柱对底面的压强相等，都是两个煤油柱对底面的压强相等，都是1600Pa, 乙桶的乙桶的底面受到的压力大。底面受到的压力大。0.8103kg/m310N/kg0.2m=1600Pa因为S甲 S乙 ,所以F甲液液体体压压强强产生原因：产生原因： 受重力

13、影响并具有流动性受重力影响并具有流动性特点特点1.对容器底部和侧壁都有压强对容器底部和侧壁都有压强2.液体内部向各个方向都有压强液体内部向各个方向都有压强4.在同一深度，液体向各个方向在同一深度，液体向各个方向的压强相等的压强相等3.液体的压强随深度的增加而增大液体的压强随深度的增加而增大大小大小1.只由液体密度与深度决定只由液体密度与深度决定2.液体压强公式：液体压强公式： P P =gh=gh测量仪器：测量仪器：压强计压强计5.在同一深度，液体的密度越大，在同一深度，液体的密度越大，压强越大压强越大总结课堂练习：课堂练习：1. 如图如图135所示，瓶中水从小孔所示，瓶中水从小孔A、B处处流

14、出，说明液体对容器的流出，说明液体对容器的 有压强，有压强，从从B孔射出的水喷得更急些，说明液体的孔射出的水喷得更急些，说明液体的压强随压强随 的增加而增大。的增加而增大。2.如图如图13-6所示，容器中盛有一定量的水，静止所示，容器中盛有一定量的水，静止放在斜面上，容器底部放在斜面上，容器底部A、B、C三点的压强三点的压强PA、PB、PC的大小关系是：的大小关系是： 。侧壁侧壁深度深度PAPBPC3、下表是小明同学利用图所示的实验装置探究液体压强所测得的部分数据： 实验实验 次数次数深度深度h/cm橡皮膜在水橡皮膜在水中的方向中的方向U形管左右液面形管左右液面高度差高度差h/cm13朝上朝上

15、2.626朝上朝上5.439朝上朝上8.249朝下朝下8.059朝左朝左8.269朝右朝右8.2（1）实验所得的数据有一组是错误的，其实验序号为）实验所得的数据有一组是错误的，其实验序号为。（2）综合分析上列实验数据，归纳可以得出液体压强的规律：）综合分析上列实验数据，归纳可以得出液体压强的规律：a.，该结论是通过分析比较实验序号，该结论是通过分析比较实验序号的数据的出来的。的数据的出来的。b.，该结论是通过分析比较实验序号该结论是通过分析比较实验序号的数据得出的。的数据得出的。1、2、34液体内部压强随深度增加而增大液体内部压强随深度增加而增大在同一深度，液体内部向各个方向压强相等在同一深度

16、，液体内部向各个方向压强相等3、4、5、6第第2节节 液体压强的应用液体压强的应用一、连通器一、连通器 上端开口，下端连通上端开口，下端连通的容器，叫做连通器。的容器，叫做连通器。 连通器里的液体连通器里的液体不流不流动动时，各个容器里的液时，各个容器里的液面面高度高度总是总是相同相同的。的。1 连通器的应用连通器的应用过路涵洞自动喂水器喷泉 水槽里的水与水箱是连通的，水槽里的水与水箱是连通的，构成连通器。水静止时，液面总构成连通器。水静止时，液面总是相平的；如果水槽中的水被喝是相平的；如果水槽中的水被喝少了，水面就下降，进水口就被少了，水面就下降，进水口就被打开放水；当水位升到牲畜能喝打开放

17、水；当水位升到牲畜能喝到水的位置，浮球带动木塞把进到水的位置，浮球带动木塞把进水口堵住。水口堵住。生活中的连通器生活中的连通器连通器上各个容器中的连通器上各个容器中的液面高度为什么总是相同的？液面高度为什么总是相同的？从液体压强的角度来考虑，从液体压强的角度来考虑，如果有一个容器的液面比别如果有一个容器的液面比别的容器高，那么的容器高，那么 提出问题：为什么水壶的壶嘴与壶盖口一样高?大家思考一下：思考一下：l如果壶嘴低，水壶中的水装不满；如果壶嘴过如果壶嘴低，水壶中的水装不满；如果壶嘴过高，倒水困难，开水从壶口流出容易造成烫伤。高，倒水困难，开水从壶口流出容易造成烫伤。三峡船闸世界上最大的连通器三峡船闸世界上最大的连通器三峡大坝货轮驶出船闸打开上游阀门A，闸室和上游水道构成了一个连通器。闸室水面上升到和上游水面相平后，打开上游闸门，船驶入闸室打开下游阀门B，闸室和下游水道构成了一个连通器闸室水面下降到跟下游水面相平后，打开下游闸门，船驶向下游。l加在密闭液体上的压强，能够大小加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递，这不变地被液体向各个方向传递，这个规律就称为个规律就称为帕斯卡原理帕斯卡原理【应用应用】 液压机液压机 液压机的工作原理 l如右图所示是一个密闭容器，在如右图所示是一个密闭容器，在压力压力F1作用下，物块处于静止状作用下，物块处于静止状态，那么态