压强“十校联赛”一等奖

第二节

液体的压强

一：创设情景，提出问题

放在水平桌面的木块对桌面产生压强，那么装在圆柱杯里的水对杯底会不会产生压强？水对杯壁会不会产生压强呢？潜水员为什么要使用不同的潜水服拦河水坝为什么设计成上窄下宽的形状？这些事例都说明液体是有压强的。那么，液体的压强与哪些因素有关呢?液体对容器壁有压强，液体的压强随深度的增加而增大。二、现象探究液体内部向各个方向都有压强液体内部有没有压强？液体内部的压强有什么规律？如何测量液体内部的压强大小？【活动一】在上端开口、下端蒙有橡皮膜的矿泉水瓶中缓缓加水观察橡皮膜形状的变化.【活动二】在上端开口、侧面蒙有橡皮膜的可乐瓶中缓缓加水，观察橡皮膜形状的变化。【活动三】把一个蒙有橡皮膜的盒子压入水中，改变橡皮膜方向，橡皮膜向里凹进去了凸出的橡皮膜表明：液体对容器侧壁有压强凸出的橡皮膜表明：液体对容器底有压强实验探究探究归纳1、由于液体有重力，所以对容器底部有压强；2、由于液体有流动，所以液体对容器侧壁和内部各个方向都有压强。

思考：学习固体压强时，我们知道，只要某物体对另一物体表面有压力，就存在压强。从图8-18所示的小实验可见，封住三个孔的橡皮膜都凸出来力，表面水对容器侧壁有压力，存在压强；而且，不同孔处的橡皮膜凸出程度也不一样，这表明水在这几个孔处的压强不一样。那么，那么液体的压强到底与哪些因素有关呢？三、科学探究：液体的压强实验探究：

液体的压强与哪些因素有关？1、提出问题：液体的压强与哪些因素有关？2、猜想与假设：液体内部的压强可能与方向、液体的深度、液体的密度、容器的形状等因素有关。3、制定计划于设计实验：实验器材：U形管压强计、水、水槽、盐水。认识U形管压强计U形管压强计是专门用来研究液体压强的仪器。构造如图所示：工作原理：当金属盒上的橡皮膜受到压力时，U形管两边的液面出现高度差，液面高度差表示出压强的大小，液面的高度差越大，压强越大。U形管压强计的使用注意事项（1）实验前应调整U形管压强计，使左右两边玻璃管中的液面相平，并检查是否漏气。检查是否漏气，常用的方法是用手轻轻按橡皮膜，看U形管两边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。（2）为便于观察，可以在U形管的液体中加点红墨水。4、进行实验（1）探究液体的压强与方向的关系①控制变量：控制深度、液体密度（都用水）相同，改变U形管压强计金属盒的方向，如图所示。②现象及分析：U形管两边液面的高度差不变，即液体内部压强不变，说明液体内部压强与方向无关。③结论：液体内部向各个方向都有压强，同种液体在同一深度向各个方向的压强都相同。（2）探究液体压强与深度的关系①控制变量：控制液体的密度、金属盒的方向相同，逐渐增大U形管压强计金属盒在液体中的深度，如图所示。②现象及分析：U形管两边液面的高度差随着金属盒深度的增大而变大，即液体内部压强变大。由于液体的密度、金属盒的方向都是相同的，所以压强随着深度的增大而增大。③结论：液体内部压强随深度的增加而增大。（3）探究液体压强与液体密度的关系①控制变量：控制金属盒的方向、深度相同，增大液体的密度，如图所示。②现象及分析：U形管两边液面的高度差变大，即液体内部压强变大。由于深度、金属盒的方向都是相同的，所以压强随液体密度的增大而增大。③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，密度越大，液体的压强越大。5、实验结论：液体内部压强的特点（1）液体内部向各个方向都有压强。（2）同种液体在同一深度的各处、各个方向的压强大小相等。（3）随液体深度的增加，压强随之变大。（4）不同的液体，产生的压强大小与液体的密度有关。在同一深度，密度越大，液体的压强越大。四、液体压强的大小（1）计算公式：p=ρgh其中密度的单位为kg/m3，深度h的单位为m,压强p的单位为Pa。（2）公式推导：见课本P151拓展一步。（3）上面的压强公式对其他液体的压强也是适用的。

设想在液体中有一高度为h,密度为ρ,截面为S的液柱.其上表面与液面相平。计算这段液柱产生的压强，就能得到液体深度为h处的压强。则:

液柱的体积V＝

.

液柱的质量m＝

＝

.

液柱的重量G＝

＝

=

液柱对底面的压力F＝

＝

=

液柱对底面的压强

P=====ShρVρShmgρgvρgShmgρgvρgShFSmgSρgvSρghρgShS应用公式时的注意事项1、由公式可知，液体内部压强只跟液体的密度和液体的深度有关，而跟液体的体积、重力、容器的底面积、形状无关。2、公式中p表示压强；ρ表示液体密度；g取9.8N/kg；h表示液体深度。3、应用公式时，各物理量单位都应统一用国际单位制中的单位。压强p的单位是Pa；

ρ

的单位是kg/m3,g取9.8N/kg；h的单位是m,4、公式中“h”表示深度，是指由研究的点到液体自由液面的竖直距离。（点拨）液体的深度：该点到自由液面的竖直距离。单位：mh1h2关于压强公式计算固体对固体的压强计算液体内部的压强注意：不管哪个公式，单位都要换算成国际制单位。水的压强是随深度增加而增大的，所以，站在齐胸深的水中，我们觉得呼吸略微有些困难；深海潜水必须穿上特制的潜水服，以保护潜水员的安全；修建水坝时，水坝的下部总要比上部宽些，以便承受更大的水压。

帕斯卡桶实验实验表明：影响同种液体内部压强的因素是液体的深度。本节研究了液体的压强，认识了液体压强的特点。在对液体压强特点的认识上，要特别注意：对同一液体，液体的压强只与深度有关，而与液体的多少无关。为了说明这个问题，帕斯卡在1648年表演了一个著名的实验：在一个密闭的装满水的木桶的桶盖上，插入一根细长的管，并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。五、本节课学到了什么？1、液体内部向各个方向都有压强，压强随液体深度的增加而；同种液体在同一深度的各处，各个方向的压强大小。

2、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。增大相等越大3、压强公式例题：轮船舱底在水面下3.5m，舱底穿了一个面积为0.2m2的洞，要想堵住这个洞，需要对挡板施加多大的力？（取g=10N/kg）

已知：ρ水=1.0×103kg/m3

；h=3.5m

g=10N/kg；

s=0.2m2

求：F=1.0×103kg/m3×10N/kg×3.5m

=3.5×104Pa

由p=——可得F=PS=3.5×104Pa×0.2m2=7000N

答：需要对挡板施加7000N的力.p=ρ水g

h解：FS液体内部压强、压力的计算对于求液体产生的压强和压力，明确压强是关键。一般先求压强（）,再求压力（F=pS)一块上表面面积为2m2的水平石板被淹没在水面下50m深处，石板上表面受到水的压强为__________Pa,石板上表面受到水的压力为____________N。4.9×1059.8×105（1）拦河水坝是不是设计成上窄下宽的形状？为什么？

（2）一个盛水的试管由竖直方向逐渐倾斜，在水未从试管流出前，水对管底的压强将（）

A、逐渐变大B、逐渐减小

C、不发生变化D、先变大后变小因为液体的压强随深度的增加而增大,所以越往下越要做得厚实一点。分析：试管逐渐倾斜的过程中，试管中的水不会减少，但液面会变化，试管底部P点与液体自由表面的高度差逐渐减小，h下降，P点压强逐渐减小。课堂练习:B(3)如图所示三个底面积相等的容器，倒入质量相等的煤油后，则各容器内液体的情形如图，则容器内底面所受到的压强：（）

A．甲最大

B．乙最大

C．丙最大

D．一样大C(4)如图,容器里面装有水，h1＝1m，h2＝0.2m，h3＝0.1m。则A和B处液体的压强分别为多大？B已知：ρ=1.0×103kg/m3,g=9.8N/kg,h1=1m,h2=0.2m,h3=0.1m.

求：p解：hA=h2-h3=0.2m-0.1m=0.1mhB=h1=1mPA=ρghA

=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980PaPB=ρghB=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×1m=9800Pa答：A和B处的压强分别为980Pa和9800Pa.巩固练习：1、液体内部压强的特点是：⑴液体内部向_________都有压强。⑵压强随深度增加而＿＿＿＿。⑶在同一深度，液体向各个方向的压强＿＿＿＿。（4）不同液体产生的压强还与_________有关。2、液体压强计算公式P＝ρ液gh，ρ单位用＿＿＿＿，h表示＿＿＿＿，单位用＿，计算出的压强单位才是帕3、在水面10cm深处，向上、向下、向左、向右的压强都是＿＿＿Pa。各个方向增大相等液体的密度kg/m3浸入的深度m9804、某潜水艇可承受9.8×106Pa的水压强，那么潜水艇在水中能下潜的最大深度是＿＿＿m。5、自来水龙头距地面高2m，测得水龙头中水的压强是3.136×105Pa，则水塔距地面的高度是多少米。1000(33.36m)根据：P=ρ液gh得h=Pρ液g6、容器内装满水，在它的侧壁的不同深度开三个小孔，水从孔中射出。试判断图10-5中水从孔中喷射正确的画法［］

A.甲图B.乙图C.丙图D.丁图B7、两个完全相同的容器中分别盛有体积相等的水和酒精，如图所示．下列说法正确的是()A．两容器底受到压力相等B．液面下深度相同的a、b所受液体压强相等C．盛水容器底部受到压强较大D．盛水容器底部受到压强较小C8、如图所示，底面积相等的甲、乙两容器，装有质量相同的不同液体，则它们对容器底部压强的大小关系正确的是（）A、P甲>P乙

B、P甲<P乙C、P甲=P乙

D、条件不足，无法判断。A9、有两只相同的烧杯，分别盛有体积相同的水和酒精，但没有标签，小李采用闻气味的方法判断出无气味的是水。小唐则采用压强计进行探究：（1）若压强计的气密性很差，用手指不论轻压还是重压橡皮膜时，发现U形管两边液柱的高度差变化_____（选填“大”或“小”）。小唐把调节好的压强计放在空气中时，U形管两边的液面应该______。小相平图8-2-14（4）小唐还发现在同种液体中，金属盒距液面的距离相同时，只改变金属盒的方向，U形管两边液柱的高度差_______（选填“不变”或“变化”）。这表明在深度相同的条件下，液体内部向各个方向的压强_________。))（2）小唐把金属盒分别浸入到两种液体中，发现图8-2-14甲中U形管两边的液柱高度差较小，认为图甲烧杯中盛的是酒精。他的结论是不可靠的，因为没有控制金属盒在液体中的_______相同。（3）小唐发现在同种液体中，金属盒离液面的距离越大，U形管两边液柱的高度差就越______，表示液体的压强就越_______。深度大大不变相等10、（2013.山东潍坊）小明同学利用图8-2-21所示的装置探究液体内部压强的特点，得到的实际数据如下表：序号液体深度/cm橡皮膜方向压强计左右液面高度差/cm①水5朝上4.9②水5朝下4.9③水5朝侧面4.9④水10朝侧面9.7⑤水15朝侧面14.6⑥酒精15朝侧面11.8⑦盐水15朝侧面15.9（1）分析序号①②③的三组数据，可得到的结论是：_____________________________________________。（2）分析序号为___________的三组数据，可得到的结论是：液体的压强随深度的增加而增大；（3）分析序号为⑤⑥⑦的三组数据，可得到的结论是：不同液体的压强还跟液体的_________有关。在同一深度，液体内部向各个方向的压强都相等。③④⑤密度11、（2010兰州）如图所示，水塔与自来水管组成连通器，若水塔内水面高度h1=18m，五楼住户水龙头出水口高度h2=13m，四楼住户水龙头出水口高度h3=10m，水龙头出水口直径为2cm．求：（1）四楼住户水龙头出水口处，水的压强是多少？（2）四楼住户水龙头出水口受到水的压力是多少？（g取10N/kg，π取3.14）已知：ρ=1.0×103kg/m3，g=10N/kg,

h1=18m,h2=13m,h3=10m,d=2cm求：P、F解：（1）四楼住户的水龙头处的水的深度：h=h1-h3=18m-10m=8m，水的压强为：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×8m=8×104Pa，（2）水龙头出水半径：

r=

d÷2=2cm÷2=1cm

水龙头的横截面积：

S=πr2=3.14×（1×10-2m）2=3.14×10-4m2，受到的水的压力：由P=—可得F=PS=8×104Pa×3.14×10-4m2=25.12N。答：（1）四楼住户水龙头出水口处，水的压强是8×104Pa；（2）四楼住户水龙头出水口受到水的压力是25.12N。FS液体的压强第二课时

知识回顾

1、简述液体压强的规律。

2、写出计算液体压强的公式。1、液体压强的规律

⑴液体内部向各个方向都有压强，压强随液体深度的增加而；同种液体在同一深度的各处，各个方向的压强大小.

⑵不同的液体，在同一浓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。增大相等越大2、压强公式定义：上端开口、底部互相连通的容器叫连通器。

静止在连通器内的同一种液体，各部分直接与大气接触的液面总是保持在同一水平。连通器特点：连通器中液面高度相同的条件一是连通器中只有一种液体；二是液体不流动。一、连通器1、连通器

你观察过吗？壶嘴与壶口哪个高？壶嘴和壶体中的水位如何?2、连通器的应用水堵

下水道

根据连通器原理，U形管底部水面始终相平，从而封堵了下水道中的臭气，但水池中的水仍能正常排出。牲畜饮水机的工作原理：牲畜自动饮水机是连通器的实际应用，当牲畜在饮水槽中喝水时，饮水槽中的水位下降，蓄水槽中的水流入饮水槽，使蓄水槽的水位下降，浮球在重力的作用下就会向下运动，与浮球相连的杆左端向上运动使阀门打开，水流下来，保证蓄水槽和饮水槽的水位相同。茶壶锅炉液位计过路涵洞喷泉连通器的记忆口诀上端开口底相连，压强相等在两边；同种液体静止时，液面相平总呈现；茶壶、船闸和水塔，还有自动饮水器。3、想一想：

在房屋装修时，为了在墙上画一条水平线，工人师傅常拿一根装有水的长透明塑料软管，贴着墙面在软管两端的水面处作出标记，将标记连成直线，即得到一条水平线，，如图所示，他们在做标记时用到了物理学中

的知识。连通器的原理船闸的工作原理4、船闸船从下游到上游时，首先闸室和下游河道连通，构成连通器，二者水位相平时，船开进闸室；然后闸室和下游河道断开，与上游河道连通，构成连通器，待闸室内水位和上游河道水位相平时，船开到上游河道。船闸的工作原理:船从上游到下游时，首先闸室和上游河道连通，构成连通器，二者水位相平时，船开进闸室；然后闸室和上游河道断开，与下游河道连通，构成连通器，待闸室内水位和下游河道水位相平时，船开到下游河道。二、液体压强的传递

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。(1)在塑料袋不同的位置打几个洞，用手挤压塑料袋，看到水从不同的位置喷出。

(2)演示如右图所示的实验，把活塞向下推，容器内的液体向各个方向喷出。1、帕斯卡定律2、液压机帕斯卡定律

P1=P2

即F1S1=F2S2F1F2=S1S2F2=F1S2S1因为S2>S1，所以F2>F1，即在小活塞上作用一个较小的力，就能在大活塞上产生一个较大的力。液压千斤顶的小活塞与杠杆相连，因此，只要对杠杆施加较小的作用力，就可以顶起一个较重的物体，其原理与液压件类似。

（1）将质量相等的水、煤油、水银分别装入底面积相同的不同容器中，且容器放在水平桌面上，如图所示，试比较三容器底部受到液体压强的大小关系。

A.P水>P煤油>P水银

B.P水银>P水>P煤油

C.P水>P水银>P煤油

D.无法判断3、练一练

1

2

3②容器底部对桌面的压力大小关系③容器底部对桌面的压强大小关系（2）如图，同种液体，相同高度，相同底面积，试比较④液体对容器底部的压强大小关系⑤液体对容器底部的压力大小关系①容器