第二节科学探究-液体的压强

1、第二节第二节 科科 学学 探探 究究: : 液液 体体 的的 压压 强强 1什么叫压强?写出压强大小的计算公式2压强的单位是什么?15Pa表示什么意思?水坝为什么上窄下宽呢？水坝为什么上窄下宽呢？潜水员为什么要穿潜水服呢？潜水员为什么要穿潜水服呢？一、液体对容器的压强（1） 由于由于液体重力液体重力的作用，液体对容器的作用，液体对容器底部底部有压强，且有压强，且随着随着深度的增加而增大深度的增加而增大（2） 液体对液体对容器侧壁容器侧壁有压强，且有压强，且随深度的增随深度的增大而增大大而增大 而装有水的容器底而装有水的容器底面，同样受到水的压面，同样受到水的压力作用，因此水对容力作用，因此水对

2、容器底面也存在压强。器底面也存在压强。 那么，水的压强可能跟那么，水的压强可能跟哪些因素有关呢哪些因素有关呢? 如何计算液体内部的压强？如何计算液体内部的压强？思路：思路： 设想在液面下有一深度为设想在液面下有一深度为h h、截面积为截面积为s s的液柱。计算这段液柱的液柱。计算这段液柱产生的压强，就能得到液体内部深产生的压强，就能得到液体内部深度为度为h h处的压强公式。处的压强公式。hhss这段液柱在底面这段液柱在底面s产生的压强为：产生的压强为：pFs=Gs=mgsvg=s=shgs整理得整理得：p=gh静止液体内部压强的公式是静止液体内部压强的公式是p=ghp=gh分分析析与与论论证证

3、 由公式可见，水的压强与水的密度、水的深度有关（若是其他液体，其密度则不同），深度：是液体内部某一点到液面在竖直方向的距离。p =hg 以上用分析论证的方法探究液体压强和密度与深度有关，那么这结论与事实相符吗？我们要进行实验探究。加油站加油站 压强计是专门用来测量液体压强的仪器，加在金属盒的压强越大，U形管中液面的高度差就越大。 下面，我们就用压强计来研究液体内部压强的特点。简易压强计回顾实验回顾实验压强计的压强计的U型管高度差越大，说明型管高度差越大，说明橡皮膜所受到的压强越大。橡皮膜所受到的压强越大。（u u形管压强计）形管压强计）A.A.实验应采取什么研学方法？实验应采取什么研学方法？（

4、控制变量法）（控制变量法）二、探究液体内部压强的影响因素二、探究液体内部压强的影响因素可能与可能与深度、方向、液体种类深度、方向、液体种类有关有关B.B.实验中如何更精确反映液体压强呢？实验中如何更精确反映液体压强呢？1.1.保持金属盒在水中深度不变，转动金属盒的保持金属盒在水中深度不变，转动金属盒的方向，观察方向，观察U U形管两侧水面的高度差的变化情况形管两侧水面的高度差的变化情况结论结论1 1：液体内部液体内部各个方向各个方向都有都有 ，并且在，并且在同一深度同一深度各个方向的压强各个方向的压强 ；压强压强大小相等大小相等2.2.将压强计的金属盒依次放入水中的不同将压强计的金属盒依次放入

5、水中的不同深度，研究液体压强跟深度关系。深度，研究液体压强跟深度关系。结论结论2 2：液体内部的压强跟液体内部的压强跟 有关，同一液体深度增有关，同一液体深度增加，压强加，压强 ；深度深度越大越大3.3.分别将金属盒放入和盐水中同一深度处，观察分别将金属盒放入和盐水中同一深度处，观察U U形管两侧水面的高度差，判断液体压强与密度关系形管两侧水面的高度差，判断液体压强与密度关系结论结论3 3：不同液体内部的压强跟液体的不同液体内部的压强跟液体的 有关，在同有关，在同一深度，密度越大，压强一深度，密度越大，压强 ；密度密度越大越大液体压强的规律（实验结论）液体压强的规律（实验结论）1 1、液体内部

6、、液体内部向各个方向向各个方向都有压强，同种液都有压强，同种液体压强随液体体压强随液体深度深度的增加而增大；的增加而增大；2 2、同种同种液体在液体在同一深度同一深度的各个方向的压强的各个方向的压强相等；相等；3 3、不同的液体，在、不同的液体，在同一深度同一深度产生的压强大产生的压强大小与液体的小与液体的密度密度有关，密度越大，液体的有关，密度越大，液体的压强也越大；压强也越大；4 4、液体对容器、液体对容器底部底部和容器和容器侧壁侧壁都有压强。都有压强。能不能用一个公式来表示这一规律呢？能不能用一个公式来表示这一规律呢？hPg液液体内部压强公式：液体内部压强公式：说明：说明：1 1）液体内

7、部的压强只与求压强点的液体内部的压强只与求压强点的深度深度和液体的和液体的密度密度有关。有关。而跟液体的而跟液体的重力、质量、体积、容器形重力、质量、体积、容器形状等无关。状等无关。2 2）P P 表示液体的压强，单位：表示液体的压强，单位：PaPa； 液液表示液体的密度，单位：表示液体的密度，单位：kg/mkg/m3 3 h h 表示液体的深度，单位：表示液体的深度，单位：m m g=10N/Kg g=10N/Kg。液体压强液体密度液体深度3 3）公式中）公式中h h是指求压强点到是指求压强点到液体与大气接触面液体与大气接触面的竖直高度。的竖直高度。深度深度高度高度如何理解深度容器底部的深度

8、是h1还是h2？ h1h1和h2哪个是图中红点处液体的深度？深度：该点到深度：该点到自由液面自由液面的的垂直垂直距离。距离。 h1例、例、一试管中装有某种液体，在试管处于图中所示一试管中装有某种液体，在试管处于图中所示 的甲、乙、丙三个位置时，管内液体质量保持的甲、乙、丙三个位置时，管内液体质量保持 不变，则试管底部受到的液体压强（不变，则试管底部受到的液体压强（ ） A A甲位置最大甲位置最大 B B乙位置最大乙位置最大 C C丙位置最大丙位置最大D D三个位置一样大三个位置一样大例、如图，容器中盛有一定量的水容器底部例、如图，容器中盛有一定量的水容器底部A A、B B、C C 三点压强三点

9、压强P PA A、P PB B、P PC C的大小关系是的大小关系是 。ApA pB pC例、如图所示，两瓶完全相同的橙汁，例、如图所示，两瓶完全相同的橙汁， 分别正立和倒立在桌面上，它们分别正立和倒立在桌面上，它们 对桌面的压力和压强的大小关系对桌面的压力和压强的大小关系 为为F F1 1 F F2 2，p p1 1 p p2 2。橙汁对底。橙汁对底 和盖的压强和压力和盖的压强和压力p p1 1 p p2 2， F F1 1 F F2 2。液体压力和液体重力的关系液体压力和液体重力的关系分析分析固体固体压力压强：压力压强：先先压力压力再再压强压强分析分析液体液体压力压强：压力压强：先先压强压

10、强再再压力压力1 1、一般而言，液体压力与液重大小不等。、一般而言，液体压力与液重大小不等。2 2、任何水平面上的容器底所受液体压力等于以、任何水平面上的容器底所受液体压力等于以 容器底面积和液体高度构成的容器底面积和液体高度构成的液柱液柱的重。的重。【对比【对比】【总结【总结】【解读【解读】三、液体压强规律三、液体压强规律例、在烧杯内装适量的水，把一木块慢慢地放入水例、在烧杯内装适量的水，把一木块慢慢地放入水 中，水未溢出，当木块静止时，水对杯底的压中，水未溢出，当木块静止时，水对杯底的压 强比原来的压强强比原来的压强( )( ) A A大大 B B小小 C C相等相等 D D无法确定无法确

11、定例、例、如图所示的容器中，水深度为如图所示的容器中，水深度为7 7h h，A A点距水面深点距水面深 度为度为h h，B B点离容器底部的高度点离容器底部的高度 为为h h，则水在，则水在A A点和点和B B点产生的点产生的 压强压强p pA A、p pB B之比为之比为 ( ) ( ) A A1 1：1 B1 B1 1：7 7 C C1 1：6 D6 D6 6：7 7AC例、关于下图中相关压强的说法正确的是（例、关于下图中相关压强的说法正确的是（ ） A Ab b、c c两点的压强相等两点的压强相等 B Ba a、b b两点的压强相等两点的压强相等 C Cb b点压强比点压强比c c点压强

12、小点压强小 D D两烧杯对地压强相等两烧杯对地压强相等例、两个质量相同，底面积相同，但形状不同的容器放在例、两个质量相同，底面积相同，但形状不同的容器放在 水平桌面上，其内分别装有甲、乙两种液体，它们的水平桌面上，其内分别装有甲、乙两种液体，它们的 液面在同一水平面上，如图，若容器对桌面的压强相液面在同一水平面上，如图，若容器对桌面的压强相 等，则两种液体对容器底的压强（等，则两种液体对容器底的压强（ ） A A一样大一样大 B B甲最大甲最大 C C乙最大乙最大 D D无法判断无法判断CB例、如图，柱形杯内有一块冰，冰对杯底的压强为例、如图，柱形杯内有一块冰，冰对杯底的压强为p p冰冰，冰熔

13、，冰熔 化成水后对杯底的压强为化成水后对杯底的压强为p p水水，两压强比较，则，两压强比较，则( )( ) A Ap p水水p p冰冰 B Bp p水水p p冰冰 C Cp p水水p p冰冰 D D无法比较无法比较 例、如图例、如图, ,内盛等质量液体的三个容器内盛等质量液体的三个容器A A、B B、C C，已知底面积，已知底面积 S SA AS SB BS SC C，ABAB中盛水，中盛水，C C中盛煤油，中盛煤油，B B和和C C中液面相平，则中液面相平，则 这三个容器底部所受压强这三个容器底部所受压强p pA A、p pB B、p pC C的大小关系是的大小关系是( )( ) A.p A

14、.pA A=p=pB B=p=pC C B.p B.pA A=p=pB Bp pC C C.p C.pA Ap pB Bp pC C D.pD.pA Ap pB B=p=pC C CC 例：如图所示，容器中装有水，有例：如图所示，容器中装有水，有关尺寸如图所示，求关尺寸如图所示，求（1 1）A A点处水的点处水的压强是多大？压强是多大？ （2 2）水对容器底的压）水对容器底的压强？强？已知：已知： h h1 1=20cm=0.2m =20cm=0.2m h h2 2=10cm=0.1m=10cm=0.1m =1.0=1.010103 3kg/mkg/m3 3 g g=10Nkg=10Nkg求：

15、求：P PA A= =？ P P底底= =？解：由解：由P PA A= = ghgh1 1= = =1.0=1.010103 3kg/mkg/m3 3 10Nkg 10Nkg 0.2m=2 0.2m=2 10 10 3 3PaPa P P底底= = g(hg(h1 1+h+h2 2)= )= 1.01.010103 3kg/mkg/m3 3 10Nkg 10Nkg (0.2m+0.1m)= 3 (0.2m+0.1m)= 3 10 10 3 3PaPa答：答：A A点处水的压强是点处水的压强是2 2 10 10 3 3PaPa。水对容器底的。水对容器底的压强是压强是3 3 10 10 3 3Pa

16、Pa。二、液体压强二、液体压强 的应用的应用它们有一个共同特点：上端开口，它们有一个共同特点：上端开口，底部连通，这样装置称之为连通器底部连通，这样装置称之为连通器连通器内液面相平的条件：连通器内液面相平的条件：证明：证明：液体静止，设想液体静止，设想U形管下部正中形管下部正中有一小液片有一小液片AB，且，且F左左=F右右,又因又因为为S左左=S右右,由由P=F/S可知可知p左左=p右右，即即ghgh左左=ghgh右右, ,所以所以h h左左=h=h右右, ,左右两管中的液面相平。左右两管中的液面相平。连通器应用广泛，如四川自贡盐场的自流井、船闸连通器应用广泛，如四川自贡盐场的自流井、船闸同种液体，液体静止，同种液体，液体静止，各部分直接与大气接触各部分直接与大气接触p左左p右右 三、液体压强的传递三、液体压强的传递、帕斯卡原理：加在密闭液体上的压强，、帕斯卡原理：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。能够大小不变地被液体向各个方向传递。、帕斯卡原