液体的压强 导学案 初中物理人教版八年级下册（2022-2023学年）

第2节液体的压强

【学习目标】

1.经历探究液体压强的特点的实验过程，认识液体压强与液体深度和密度的关系，能准确陈述液体压

强的特点。会利用液体压强的特点解释有关现象。

2.能描述压强概念的建立过程。能熟练写出压强公式、单位，并能用压强公式进行简单计算。

3.能说出连通器的特点，并能举出一些常见连通器的实例。

【学习重点】

液体压强的特点和液体压强的大小。

【学习难点】

应用液体压强特点和液体压强公式解决实际问题。

【自主预习】

阅读教材，完成以下问题：

1.液体压强产生原因：液体受到重力作用,对支持它的容器底部有压强；液体具有流动性,对容器

侧壁有压强。

2.液体压强的特点：①液体对容器底部和侧壁有压强,液体内部向各个方向都有压强;

②在液体内部的同一深度，向各个方向的压强都相等。

③深度越深，压强越大。

④液体内部压强的大小还跟液体的密度有关，在深度相同处，液体的密度越大，压强越大。

3.液体压强的公式：p=egho由该式可知：液体压强的大小只与液体的密度和液体的深度有关,而与

液体的体积、质量无关,与浸入液体中物体的密度无关（选填“有关”或“无关，‘）。

4.连通器：上端开口、下端连通的容器。

特点：连通器里的液体不流动时,各容器中的液面总保持相平,即各容器的液体深度总是相等。

【合作探究】

探究一、液体的压强特点

【想一想】液体对容器底有压强吗？对容器侧壁也有压强吗？液体的内部存在压强吗？

【做一做】①如图所示，把橡皮膜扎在两端开口的玻璃管的一端，通过橡皮膜的形变（凸出）程度来研究

液体内部压强。橡皮膜向下凸出，表明受到了水一个向下的压强，即液体内部有向下的压强。

没有水时，当倒入水时，

橡皮膜平坦橡皮膜向下凸出

「

【做一做】②如图2所示，在装有红墨水的饮料瓶的四周侧壁上钻几个小孔，会发现水从这些小孔中

喷射出来，说明液体对侧壁有压强。

图2

【做一做】③如图3所示，选取一柱状容器，在容器口插入胶管（或玻璃管），分别在容器的上表面、侧

面和底部钻孔。先用胶带封住这些小孔，再将水沿管注入容器中，让水面高出容器口一段高度，同时扯下

胶带，观察水喷射的情况。水从底部流出，说明液体内部有向下的压强；水从容器侧壁的孔中喷出，说明

液体对侧面有压强；容器上表面有水向上喷出，说明液体内部也有向上的压强。

【做一做】④将底部和侧壁套有橡皮膜的空塑料瓶竖直压入水中（图4）,观察橡皮膜的变化情况。实验中

竖直向下按压瓶子时，底部和侧壁的橡皮膜向瓶内凹，表明水对塑料瓶底部和侧壁都有压强。

通过以上实验结果表明：

液体内部向各个方向都有压强。

探窕二、液体压强的特点

1.实验一探究影响液体压强的因素

【提出问题】液体压强的大小可能与哪些因素有关？

【猜想和假设】

猜想1：潜水越深，需要的装备越坚固，液体压强的大小可能与深度有关。

猜想2：水越多，重力越大，液体压强的大小是否与液体的质量有关?

猜想3：液体压强的大小是否与液体内部的方向有关？

【设计实验】

(1)实验器材：U形管压强计、铁架台、透明深水槽、水、盐水、刻度尺等。

实验器材及组装U形管压强计的构造

(2)U形管压强计

①作用：测量液体内部压强的仪器。

②构造:U形玻璃管(内有红色水柱)、探头(表面扎有橡皮膜的塑料盒)、橡皮管等。

③原理：放在液体里的探头上的橡皮膜受到液体压强的作用会发生形变，U形管左右两侧液面就会产

生高度差，高度差的大小反映了橡皮膜所受的压强的大小，这运用了物理科学方法中的转换法。

(3)实验过程：

①保持U形管压强计探头在水中的深度不变，改变探头的方向，观察并记录U形管液面的高度差。

②控制液体的种类不变(水)、探头在水中的方向不变，逐渐改变探头在水中的深度，观察并记录U

形管液面的高度差。

③把压强计的探头放入盐水中，控制探头的深度不变、在盐水中的方向不变，观察并记录U形管液

面的高度差。

【进行实验与收集证据】

操作I：保持U形管压强计探头在水中的深度丕变；改变探头的方向，分别沿水平向上、水平向下、

沿竖直方向，观察并记录u形管液面的高度差。

实验现象：U形管液面的高度差Ah相等。

操作2：保持液体的种类不变（水）、探头在水中的方向丕变（水平向下），逐渐增加探头在水中的深

度，观察并记录U形管液面的高度差。

实验现象：U形管液面高度差AhWAh2WAh3（选填“V”或

操作3：把压强计的探头分别放入水、酒精中，控制深度相同、探头所对某一方向不变，观察并记录

U形管液面的高度差。实验现象：Ah水二Ah洒柿（选填“V”或“>”）。

深度〃不变

【分析论证】

①由操作1可得出：在液体内部的同一深度，向各个方向的压强相等。

②由操作2可得出：同种液体，液体内部的压强随深度的增加而增大。

③由操作3可得出：液体内部的压强跟液体密度有关。深度相同时，密度越大，液体内部的压强越大。

【归纳结论】

2.液体压强的特点

①在液体内部的同一深度，向各个方向的压强都想笠。

②深度越深，压强越大.

③液体内部压强的大小还跟液体的密度有关，在深度相同处，液体的密度越

大，压强越大。

【交流讨论】

（1）探究中用到的方法：

①转换法：通过观察U形管两液柱的宣度差来比较压强的大小。

②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。

（2）U形管压强计只能比较压强的大小，不能测量压强的大小（选填"能''或”不能”）。

（3）探究液体的压强与液体质量的关系

【演示实验】如下图所示，取两只粗细不同、瓶嘴大小相同的塑料瓶去底，在瓶嘴上扎橡皮膜，将其倒

置，向两瓶中装入等质量的水，观察橡皮膜向外凸出的情况。

可以看到，橡皮膜凸出的程度不同，细塑料瓶橡皮膜凸起得更大些。

结论：等质量的水对底部的压强不同,液体压强的大小与液体质量包（选填“有关”或“无关”），与液

体深度有关，深度越大，压强越大。

探究液体的压强与①输液时，要把药②修建水坝时③“蛟龙”号潜水器下潜

液体质量的关系液提高一定高度.上窄下宽深度最大为7062米。

3.与液体压强有关的现象

【列举生活中的事例】

①在医院输液时，要把药液提高到一定的高度。②修建水坝时上窄下宽；③“蛟龙”号潜水器下潜深度

最大为7062米。

④潜水员在不同的深度使用不同的潜水服。

浅水游泳下潜深度达几卜米以上,恒压潜水服：工作

可以裸体需要穿潜水服深度可达660m

【例题1］在“探究影响液体内部压强的因素'’实验中,小华实验时的情形如图所示，四幅图中烧杯内

的液面相平。

（1）压强计是通过U形管来显示橡皮膜所受压强的大小的。

（2）比较图______,可以初步得出结论：在同种液体中，液体内部的压强随深度的增加而增大。

（3）保持金属盒在水中的深度不变，改变它的方向，如图乙、丙所示，根据实验现象可以初步得出结论:

（4）比较图乙和图丁，能初步得出液体内部的压强与液体的密度有关吗？

【答案】（1）液面高度差；（2）甲乙；（3）在同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强都相等；

（4）不能。

【解析】（1）压强计是通过U形管液面高度差来显示橡皮膜所受压强大小的；

（2）研究液体内部的压强与深度的关系，要控制液体的密度相同，橡皮膜方向相同，深度不同，故

应比较图甲和图乙；

（3）如图乙、丙，液体种类、深度不变，金属盒方向改变，压强计液面高度差相等，说明压强计橡

皮膜受到的液体压强相等，故可得出结论：

在同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强都相等。

（4）要探究液体内部的压强与密度的关系，应控制液体的深度相同、密度不同。图乙和丁没有控制深

度相等，故不能探究液体内部的压强与液体的密度有关。

探究三、液体压强的大小

1.研究方法——“理论推导法”

要想得到液面下某处的压强，可以设想这里有一个水平放置的“平面”S。这个平面以上的液柱对平面

的压力等于液柱所受的重力，所以计算出液柱所受的重力是解决问题的关键。

计算这段液柱对''平面”产生的压强，就能得到液面下深度为h处的压强。

2.推导液体压强的大小

设想在密度为p的液面下有一高度为h、截面积为S的液柱。

这个液柱体的体积：V=§b

这个液柱的质量：m=pV=pSh

这个液柱对平面的压力：F=G=mg=oVr=PgSh

平面S受到的压强：p=|=22|l=egll

因此，液面下深度为h处液体的压强为

液体的压强p=pgh

3.进一步理解p=pgh

①压强公式中的物理量及其单位

p表示液体的密度，单位为千克/米3(kg/m3)

h表示液体的深度，单位为先(m)

g为常数，大小为9.8N/kg

P表示液体在深度为h处的压强，单位为怛(Pa)。

公式中的物理量单位全部使用国际单位。

②深度h：指液面到某点的竖直距离，而不是高度。如图所示，容器底部的深度为50cm,A点的深度

为30cmo

③影响液体压强大小的因素：

根据P=pgh可知：液体内部压强只跟液体密度和深度有关,与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、

容器形状均无关。

帕斯卡破桶实验：帕斯卡在1648年，曾经做了一个著名的实验：他用一个密闭的装满水的木桶，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。结果只灌了几杯水，竟把桶压裂了。

【分析】由于细管子的容积较小，几杯水灌进去，大大提高了水的深度h,所以能对水桶产生很大的

压强。这个压强就对桶壁在各个方向产生很大的压力，把桶压裂了。

“帕斯卡裂桶实验”说明：同种液体产生的压强取决于液体的深度，与液体的质量、重力等因素无关。

【例题2］有人说，“设想你在7km深的蛟龙号潜水器中把一只脚伸到外面的水里，海水对你脚背压

力的大小相当于1500个人所受的重力！”海水压力真有这么大吗？请通过估算加以说明。

【解析】因为是估算，海水密度取1.0x103kg/m3,g取10N/kg,

则7km深处海水的压强为：

p=pgh=l.OxlO3kg/nr'xlON/kgx7xlO3m=7xl()7Pa.

脚背的面积近似取S=10cmxl3cm=130cm2=1.3xl0-2m2

脚背受的压力F=ps=7xlO7Paxl.3xl0-2m2=9.1xl05N

一个成年人的质量约为60kg,所受重力G=mg=60kgxlON/kg=600N

Q1X1NJ

假设脚背所受压力的大小相当于n个成年人所受重力n=60&=1500

探究四、连通器

1.连通器：上端开口、下端连通的容器叫做连通器。

连通器连通器原理

2.连通器的特点：

连通器里装同种液体，当液体不流动时，连通器各部分中的液面总是捱£的。

【想一想】为什么当液体静止时，连通器中的各个部分液面总是相平的。

【分析】在连通器中，设想在容器底部连通的部分有一“液片AB”：

液体不流动时：液片AB处于平衡状态，液片两侧受到压力相等：FI=F2

而F尸PISF2=P2s所以液片两侧受到压强相等：pi=p2

又因pi=pgh[.p2=pgh2；pghi=pgh2所以hi三h2，即：两管液面相平。

3.连通器的应用：

乳牛自动喂水器

茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器等都是根据连通器的原理来工作的。

4.三峡船闸

三峡大坝横断江底，高185米，长2309.5米，是世界上最大的水力发电站，但也带来了航运方面的问

题，那万吨巨轮是怎样翻过三峡大坝的呢？

讨论交流：一艘轮船由上游通过船闸往下游的过程。

甲：关闭下游阀门B,打开上乙：闸室水面上升到和上游水

游阀门A,闸室和上游水道构面相平后,打开上游闸门，船

成了一个连通器.驶入闸室.

DC

BA

丙：关闭上游闸门C和阀门丁：闸室水面下降到跟上游水面

A,打开下游阀门B,闸室和下相平后，打开下游闸门D,船驶

游水道构成了一个连通器.向下游.

三峡大坝的双线五级船闸，它全长6.4公里,船闸上下落差达113米，船舶通过船闸要翻越40层楼房

的高度，规模举世无双，是世界上最大的船闸。

【例题31三峡船闸是世界上最大的人造连通器。如图是轮船通过船闸的示意图，此时上游阀门A打开,

下游阀门B关闭。下列说法正确的是（）

A.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门A两侧的压力相等

B.闸室和上游水道构成连通器，水对阀门A右侧的压力大于左侧的压力

C.闸室和下游水道构成连通器,水对阀门B右侧的压力大于左侧的压力

D.闸室和下游水道构成连通器,水对阀门B两侧的压力相等

【答案】A。

【解析】图中，上游阀门A打开，下游阀门B关闭，闸室和上游水道构成连通器，当水静止时，两侧

水深相同，水对阀门A两侧的压力相等，故A正确，B错;

阀门B关闭，闸室和下游水道不连通，不能构成连通器，不符合题意，故C、D错。

【精讲点拨】

1.液体压强公式P=pgh是经过理论推导得出的，但具有普遍意义，可以计算任意液体在某一深度的压

强。当然计算液体的压强也可以用P=F/S。

2.计算液体对容器的压力时，一般先由公式P=pgh算出压强，再由公式P=F/S,得到压力F=PS。

3.连通器里如果盛有两种不同液体时，液面不相平。

【归纳整理】

产在液体内部的同一深度，向各个方向的压强都相等。

液体压强②深度越深，压强越大。

厂的特点I③液体内部压强的大小还跟液体的密度有关，

在深度相同处，液体的密度越大，压强越大。

l计算公式：P=pgh

p表示密度，单位千克/米3（kg/m3）

液液体压回力表示深度，单位为米（m）

体

的的大小］P表示压强，单位为帕（Pa）

压

强

液体内部压强只跟液体密度和深度有关，与液体的质量、

体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。

r①连通器：上端开口、下端连通的容器。

②连通器原理：连通器里装同种液体，当液体不流动时,

连通器,连通器各部分中的液面高度总是相平的。

③连通器的应用：船闸、茶壶、锅炉水位计、回水弯、

牲畜自动饮水器等。

【课堂练习】

1.如图1所示，平静的湖中，下列哪处水的压强最大（）

A.aB.bC.cD.d

【答案】D.

【解析】深度h的含义：是指液体内部的点到自由液面的竖直距离，因为d点的深度最大，所以该点

的压强最大。所以选D。

水面

2.如图2所示，容器中盛有水，A点处压强PA=Pa,B点处压强PB=Pa,水对容器底的压

强p=Pa。(g取10N/kg)

【答案】500,1500,2000,,

【解析】pA=pghA=10x103kg/m3x10N/kgxO.O5m=500Pa.

33

pB=pghB=1.0x10kg/mx10N/kgx0.15m=l500Pa.

p=pghc=1.0xl(Pkg/m3xlON/kgxO.2m=2000Pa.

3.如图3所示，一个空塑料药瓶，瓶口扎上橡皮膜，瓶口朝下竖直地浸入水中，橡皮膜受到了水向

的压强，大小为Pa。(g=10N/kg,p*=lxlO3kg/m3)。

【答案】上；1000。

【解析】液体内部向各个方向都有压强，瓶口朝下竖直地浸入水中时，橡皮膜受到水向上的压强。

根据液体压强公式，可知此处液体压强的大小为:

p=pgh=1.0xl03kg/m3x1ON/kgxO.1m=1000Pa.

图3

4.如图4装置中，两端开口的U型管装有一定量的水，将A管稍向右倾斜，稳定后A管中的水面将

()

A.高于B管中的水面B.低于B管中的水面

C.与B管中水面相平D.均有可能

【答案】C.

【解析】根据连通器原理可知，U型管盛入同种液体，待液体静止后各容器液面一定处于相平状态。

故C正确。

5.下列各图所示事例中没有利用连通器原理工作的是（）

大气压_

A.活塞式抽水机

【答案】A.

【解析】锅炉水位计、茶壶、船闸都是连通器，抽水机是利用了大气压工作的，与连通器原理无关,

故选A»

6.如图所示，放在水平桌面上的两个容器分别装有相同高度的纯水和盐水（psu>pQ,液体中a、b、

c三点（其中b、c两点在同一水平面上）压强大小的关系是（）

A.pa>Pb>PcB.pc>Pb>PaC.Pb>Pa>PcD.pc>Pa>Pb

【答案】Bo

【解析】a、b是同种液体内的两点，因为hb>ha，所以pb>Pa；

b、c两点深度相同，因为psuiAp木，所以Pc>Pb。所以选B。

7.装有一定量水的细玻璃管斜放在水平桌面上，如图5所示，g取lON/kg,则此时水对玻璃管底部的

压强为（）

A.800PaB.8000PaC.1000PaD.10000Pa

【答案】A.

【解析】公式p=pgh中的h是指被研究点与自由液面之间的竖直距离。玻璃管底部的深度为

h=8cm=0.08m,压强为：p=pgh=1.Ox103kg/m3x10N/kgx0.08m=8()0Pa.

8.如图6所示，用隔板将容器分成左、右两部分，隔板下部有一个圆孔用薄橡皮膜封闭。当在容器左、

右两部分注入不同深度的水时(水面位置如图中虚线所示)，橡皮膜发生了形变，形变情况是向侧

凸起；产生这种现象的原因是o

【答案】左；液体压强随深度的增加而增大。

【解析】由图知，到橡皮膜位置右侧水的深度比左侧水的深度小，橡皮膜向右凸起。

根据p=pgh,因为水的密度相等，左侧水深度大，所以左侧水对橡皮膜的压强大，根据F=pS,因为受

力面积相等，左侧水对橡皮膜的压强大，所以左侧水对橡皮膜的压力大，使得橡皮膜向右侧凸起。

9.潜水艇深潜到104m的海底时，科学家们惊奇地发现一条长约30cm扁的深海鱼在海底游动。(海水

密度取p=L03xl()3kg/m3,g取10N/kg)

(1)求海水对这条鱼的压强。

(2)这条鱼的形状为什么是扁的？若将这条鱼拿出水面后会怎样？

【答案】(1)1.0712x1()6pa；(2)见下分析。

【解析】(1)p=pgh=1.03x103kg/m3x10N/kgx104m=1.0712x106Pa.

(2)在海水中深度越大，压强越大，因为受到的液体压强很大，所以鱼的形状是扁的.海底的压强

大，与鱼体内的压强基本持平，把鱼拿出水面后，由于外界压强减小，但鱼体内压强不变，体内压强大于

体外，所以鱼会胀破而死.