【RJ版春季课程初二物理】第6讲 液体压强 教案

第第6讲讲液体压强概述概述适用学科初中物理适用年级初二适用区域人教版课时时长（分钟）120知识点1.液体内部压强的特点；2.液体压强的大小；3.连通器。教学目标一、知识与技能1．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，能用液体压强的特点来解释简单生产、生活中的问题。2．能熟练写出液体压强公式，并能进行简单计算。3．能说出连通器的特点，并能举出一些常见应用连通器原理的实例。二、过程与方法1．经历探究液体压强特点的实验过程，感受液体的压强。2．通过探究液体压强特点的实验过程，熟悉使用转换法、控制变量法研究问题。三、情感态度与价值观1．在观察实验的过程中，培养学生实事求是、尊重自然规律的科学态度。

2．通过学生主动探究，让学生体会到科学探究的乐趣和认识规律的快乐，培养学生的动手能力和创新意识。3．密切联系实际，提高科学技术应用于日常生活和社会的意识。教学重点液体压强的特点和液体压强的大小。教学难点应用液体压强特点和液体压强公式解决实际问题。【教学建议】本节的教学重点是使学生了解液体压强的基本知识，理解影响液体压强大小的条件，能够进行简单的实验过程的描述。学生学习本节时可能会在以下两个方面感到困难：1.理解两个抽象概念存在困难。2.在进行实验分析时，要与实际生活联系，让学生能够感到学以致用，这样在学习过程能够很好的调动学生的学习兴趣，加深所学知识。【知识导图】教学过程教学过程一、导入一、导入课程引入：“蛟龙号”载人深潜器是我国首台自主设计、研制的作业型深海载人潜水器，设计最大下潜深度为7000米级，是目前世界上下潜最深的作业型载人潜水器。为什么不能够继续下潜呢？问题在哪儿？潜水员潜入水中时为什么要穿潜水服潜水？据科学实验：在水下100多米深度，食品罐头也会被压爆，人体血管会收缩，肺部会被压缩到橘子般大小，许多鱼类都无法在那样的深度生存。二、知识讲解二、知识讲解知识点知识点1液体内部的压强特点演示：将一个盛有水的饮料瓶放在一块海绵上，海绵会发生形变，说明盛水的容器对海绵产生压强。思考：水对容器底是否有压强？怎样显示水对容器底的压强？液体对容器底部的压强方向向哪？发现：容器中有水时，有压力的作用效果。结论：由于液体受到重力，所以液体对容器有向下的压强。观察下图：发现：侧面的橡皮膜会向外凸出。结论：由于液体具有流动性，所以液体对容器侧壁也有压强。液体内部存在压强，那么液体内部压强的特点是怎样的呢？如图，将一个上、下、左、右四面都带有橡皮膜的密闭立方体容器放进盛水的玻璃杯中，能观察到什么现象？这说明什么问题？从橡皮膜形变的方向能不能反映出压强的方向？从橡皮膜形变的方向能不能反映出压强的方向。最上面的橡皮膜向下凹进，说明它受到水向下的压强；最下面的橡皮膜向上凹进，说明它受到水向上的压强；两边的橡皮膜向右、向左凹进，说明它受到水向右、向左的压强。这说明液体内部不仅有压强，而且向各个方向都有压强。液体内部的压强随深度增加而增大。在同一深度，压强可能相等。这个判断是否正确，还需要更精密的测量工具，设计更合理的实验进行检验。这个更精密的测量工具就是压强计，如下图：如果液体内部存在压强，放在液体里的薄膜就会变形，U型管的肉侧液面就会产生高度差。演示：将压强计的金属盒放入水中，使橡皮膜分别朝上、朝下、朝左、朝右，观察U形管两边液面是否始终存在高度差？表明什么？结论：液体内部朝各个方向都有压强；在同一深度，液体向各个方向的压强都相等；演示：再将压强计的金属盒放入水中，使橡皮膜探头处于不同的深度，观察现象？结论：液体的深度增大，液体的压强增大。我们再探究一下液体内部的压强是否与液体的密度有关呢？演示：将压强计的金属盒放入不同液体中的相同深度处，观察现象。结论：液体的压强还与液体的密度有关，在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。液体压强的特点：液体由于具有重力和流动性，对容器底部和侧壁都有压强；液体内部不仅有向下的压强，也有向上的压强，液体内部朝各个方向都有压强；在同一深度，液体向各个方向的压强都相等；深度增大，液体的压强增大；液体的压强还与液体的密度有关，在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。知识点2液体压强的特点知识点2液体压强的特点我们已经知道液体内部的压强与深度和液体密度有关，那么液体内部的压强与深度和液体密度有怎样的数量关系呢？通过我们所学习的压强计算公式可推导出液体内部压强的计算公式。液体内部压强公式：p=ρgh说明：（1）公式适用的条件为：液体。（2）公式中各符号代表的物理量及其单位：p──压强──Pa；ρ──密度──kg/m3；g──9．8N/kg；h──深度──m。深度是指从液面到所研究的那点的垂直距离，而不是从该点到容器底或到封闭的容器上盖面的距离。（3）从公式中看出：液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关，而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。知识点3连通器知识点3连通器定义：上端开口、底部相通的容器叫做连通器。连通器的特点：连通器里装一种液体且液体不流动时，各容器中的液面总是相平的。应用：茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是应用连通器原理的例子。例题1例题1【题干】在“探究影响液体内部压强的因素”实验中．（1）压强计是通过U型管的_______来显示橡皮膜所受压强大小．（2）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比较甲和图_______，可得出：在同种液体中，液体内部压强随深度的增加而增大．②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：_______．③根据上述结论，比较乙和图丁，_______（能/否）初步得出液体内部压强与液体密度有关的结论，理由是：_______．【答案】两侧液体的高度差乙同一种液体在同一深度处，液体向各个方向的压强相等能金属盒没入较浅的压强反而大，说明液体的密度更大【解析】(1)压强计测量液体压强时，就是靠U形管两侧液面高度差来体现压强大小的，液面高度差越大，说明液体压强越大；(2)①想探究液体压强大小与深度的关系，应控制液体的密度相同、金属盒的方向相同，而深度不同，故选甲、乙两次实验即可；②在乙、丙两次实验中，液体的密度相同，深度相同，但是金属盒的方向不同，根据实验现象可以初步得出结论：同种液体在同一深度处，液体向各个方向的压强相等；③结合乙、丁两图可知，丁图中金属盒所处液体中较浅，而U型管高度差大，说明该处的压强更大，由此可知丁图中液体的密度更大。例题2例题2【题干】下列关于液体内部的压强的说法中，错误的是（）A．由于液体受到重力的作用，所以上层液体对下层液体有压强B．由于液体有流动性，所以液体不仅对容器底部有压强，对容器侧壁也有压强C．液体内部压强是液体重力产生的，而重力方向竖直向下，所以液体不可能有向上的压强D．由于液体具有流动性，所以液体内部不仅有向下压强而且向各个方向都有压强【答案】C

【解析】A、由于重力的作用，上层液体对下层液体有压强的作用，是正确的，B、液体流动，所以能产生向各个方向的压强，B对，C、液体内部压强虽由重力产生，但由于液体的流动性故能产生各个方向的压强，C错，D、液体具有流动性，故液体内部能产生各个方向的压强，D对，本题选错误的，故选C。例题例题3【题干】如图所示，在一个密闭薄容器中装满体积为1dm3的水后放在水平桌面上，已知容器的质量为100g，容器的下底面积为100cm2，高为12cm，g取10N/kg，求：(1)水对容器底部的压力和压强．(2)容器对桌面的压力和压强．【答案】(1)水对容器底部的压力和压强分别为12N、1.2×103Pa；(2)容器对桌面的压力和压强分别为11N、1.1×103Pa.【解析】分析：（1）水对容器底：先计算压强（p=ρgh），后计算压力（F=pS）；（2）容器对桌面：先计算压力（F=G），后计算压强（p=F∕S）．解答：(1)水对容器底的压强：p1=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1.2×103Pa；水对容器底的压力：F1=p1S=1.2×103Pa×100×10−4m2=12N；(2)容器重：G1=mg=0.1kg×10N/kg=1N；水重：G2=ρgV=1×103kg/m3×10N/kg×1×10−3m3×10N；容器对水平桌面的压力：F2=G1+G2=1N+10N=11N；容器对水平桌面的压强：p2=F2∕S=11N∕100×10−4m2=1.1×103Pa.答：(1)水对容器底部的压力和压强分别为12N、1.2×103Pa；(2)容器对桌面的压力和压强分别为11N、1.1×103Pa.例题4例题4【题干】如图下列事例中不属于连通器应用的是（）A.B.C.D.【答案】D【解析】连通器是两端开口底部连通的容器，两水渠与之间的涵洞符合连通器的定义；洗手池的回水管符合连通器的定义；水塔的供水系统符合连通器定义；用注射器吸取药液利用大气压原理，不是连通器；答案选D。例题例题5【题干】如图所示，在圆柱形容器的侧壁上不同位置各开一个小孔，并用橡皮塞盖住，将容器装满水后，同时取掉三个橡皮塞，水从小孔中喷射而出，结果出现图中的情形，你从图中所示的现象能得出什么结论？【答案】这现象表明，液体内部的压强随深度的增加而增大。

【解析】这现象表明，液体内部的压强随深度的增加而增大。例题6例题6【题干】如图所示，三个完全相同的容器，里面分别装有质量相等的三种不同液体，三个容器都是圆柱形，那么（1）这三个容器底受到液体的压强pa_____pb_____pc（填“＜”“＝”“＞”）；（2）三种液体的密度相比较ρa_____ρc_____ρb；（3）三容器对桌面的压强pA_____pB_____pC。

【答案】（1）＝＝（2）＞＞（3）＝＝

【解析】根据液体对容器底的压强产生的原因，我们知道，三容器中液体对容器底的压力相等，而受力面积相等，因此压强相等；三容器a容器中液体的体积最小，b容器中液体的体积最大，但它们质量相等，所以ρa最大，ρb最小；由于三容器完全相同，三液体质量相等，故三容器对桌面的压强相等。四、课堂运用四、课堂运用【教学建议】在对课堂知识讲解完，把握了重点突破了难点以及练习精讲了之后，再用练习进行课堂检测，根据学生情况建议分3个难度层次：易，中，难。1、把一个装有半杯水的烧杯放在水平桌面上，现要使水对杯底的压强增大，可采取的方法有：

①________；②________。【答案】①往杯中再加一些水②往水中加些盐。

【解析】液体内部的压强与液体的深度和液体的密度有关，，密度越大，深度越大，压强越大。2、上端开口，下端________的容器叫连通器。连通器内装________液体，且液体________时，各容器内的液面保持相平。【答案】相连通；同种；静止【解析】此题考查连通器的概念。3、如图所示，放置在水平桌面上的容器中装有适量的水。塞子A受到由水产生的水平向右的压强为()A．r水g(h1＋h2＋h3)B．r水g(h1－h2－h3)C．r水g(h1＋h2－h3)D．r水g(h1－h2＋h3)【答案】C【解析】此题主要是求出A点的深度，即A点距离水面的高度，再根据液体压强公式即可求解。4、如图所示，正确的是（）【答案】A【解析】因为静止在连通器中的同一种液体，各部分直接与大气接触的液面总在同一水平面上，所以选项B、C、D都不符合实际，不能选。巩固巩固5、如图为某饲养场牲畜自动饮水器.以下分析错误的是()A.储水箱与饮水杯A、B、C组成连通器B.控制进水的自动装置应用了杠杆平衡条件C.静止时浮子受到平衡力的作用D.静止时水对三个饮水杯底部压强的关系是：PA<PB<PC【答案】D【解析】储水箱与饮水杯A、B、C组成的装置符合连通器的特点属于连通器；控制进水的自动装置属于杠杆应用了杠杆平衡条件；静止的物体受到平衡力的作用，C正确；静止时连通器各个容器液面相平，水对三个饮水杯底部压强PA=PB=PC。6、如图所示中的两把茶壶，在使用时有缺陷的是____壶，原因是____________________。【答案】乙；无法装满水，水面只能到达壶嘴的位置【解析】乙；无法装满水，水面只能到达壶嘴的位置7、一个空茶壶的质量为0.5kg，放在水平桌面上，茶壶与桌面的接触面积为0.01m2，用茶壶盛水后，水的深度为0.12m，求：

①空茶壶对桌面的压强；

②水对茶壶底部的压强；

③水对茶壶底部的压力。(茶壶壁的厚度不计，g=10N/kg)【答案与解析】

①空茶壶的重力为，空茶壶放在桌面上时，

对桌面的压力。

②水对茶壶底的压强为：

。

③水对茶壶底部的压力为：。拔高拔高8、水平地面上有一只铁皮平底小水桶，桶受到的重力为10N，桶的底面积为3dm2，桶壁厚度不计。现在倒入80N的水后，水的高度为20cm。（g=10N/kg）

①水对桶底的压力和压强各是多少？

②装水的桶对水平地面的压力和压强各是多少？【答案与解析】①分析：倒入桶中的水重不一定等桶底受到的压力。要先求压强，后求压力。

,

。②分析：对水平地面的压力、压强是由固体产生的要先求压力，后求压强。

，

。9、一梯形截面容器重10N，容器底面积是200cm2，倒入4kg水的高度为30cm，g取10N/kg。

求：（1）容器底所受到水的压强；（2）容器底所受到水的压力；

（3）容器对桌面的压强。【答案与解析】

已知：G容=10N，S容=200cm2=2×10-2m2，m水=4kg，h水=30cm=0.3m，g=10N/kg

求：（1）p底（2）F底（3）p桌面

解：（1）容器底所受水的压强为

p底=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa

（2）容器底所受到水的压力

F底=p底S底=3×103Pa×2×10-2m2=60N

（3）容器对桌面的压力

F'=G水+G容器=4kg×10N/kg+10N=50N

容器对桌面的压强

p桌面=F'/S底=50N/(2×10-2m2)=2.5×103Pa答：（1）容器底所受到水的压强为3×103Pa；（2）容器底所受到水的压力为60N；

（3）容器对桌面的压强为2.5×103Pa。10、下面是小明同学用如图所示的装置分别测得水和盐水在不同深度时，压强计(U形管中是水)两管的液面高度情况。序号液体深度/mm压强计左侧面/mm右侧面/mm液面高度差/mm1水30186214282水60171229583水90158242844盐水9015424692=1\*GB3①分析表中序号1、2、3、三组数据可得出的结论是_______；比较表中序号3、4两组数据可得出结论是：不同液体的压强还跟___________有关。②为了进一步研究在同一深度液体向各个方向的压强是否相等，他应控制不变的量有_______和______，要改变的是_________。③小明同学在学了液体压强公式后，用公式对以上实验的数据进行分析计算，(g取10N/kg)他发现按液面高度差计算的压强值略小于按液体深度计算的压强值，你认为造成这种现象的原因是什么？【答案】①同种液体的压强随深度的增加而增大、液体的密度。

②密度、深度、金属盒在水中的方向

③金属盒橡皮膜发生形变产生压强。【解析】①分析表1、2、3知同种液体水，随着深度的增加，(由30→60→90)压强计读数也跟着增大(28→58→84)。分析表3、4两组数据知：深度相同(h=90mm)，不同液体(即密度不同)压强计读数不同。

②研究同一深度的压强是否相等，应控制深度不变，密度不变，改变压强计金属盒的方向。

③由于按压强计液面高度差进行计算时，压强值略小的原因是金属盒的橡皮膜受到压强发生形变时，也产生压强。课堂小结课堂小结【教学建议】此处内容主要用于教师对本节课重点内容进行总结，一方面是对本节课的重点难点内容的回顾，更重要的是针对这节课学生出现的问题再次进行复习提问等，以达到让学生课上掌握的目的，同时可以对下节课内容进行简单的铺垫，以体现出本节课内容与下节课内容之间的关系。1.液体压强的特点：液体由于具有重力和流动性，对容器底部和侧壁都有压强；液体内部不仅有向下的压强，也有向上的压强，液体内部朝各个方向都有压强；在同一深度，液体向各个方向的压强都相等；深度增大，液体的压强增大；液体的压强还与液体的密度有关，在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。2.液体内部压强公式：p=ρgh3.连通器的特点：连通器里装一种液体且液体不流动时，各容器中的液面总是相平的。课后作业课后作业【教学建议】此处内容主要用于教师根据学生掌握情况有针对性的进行课后作业的布置，掌握好的同学可以适当的布置难度大一些的作业，成绩一般的同学可以以基础题和巩固题目为主，但是一定要控制作业的数量，给学生布置的作业一般不要超过5题，这样学生才能保证做题的质量。基础基础1、2014年12月，中央军委主席习近平高度赞扬了海军372潜艇官兵．372潜艇在海上正常航行时，突然遭遇海水密度变化，引发潜艇“掉深”，即突然快速向海底沉降．指战员临危不惧，冷静处置，转危为安．造成潜艇沉降的原因可能是（）A．潜艇所受浮力突然增大B．潜艇所受压强突然增大C．潜艇所受浮力突然减小D．潜艇所受压强突然减小【答案】C【解析】潜艇在水下所受的力为重力和浮力，由于重力是不变的，潜艇下沉时，是因为浮力小于了重力，所以应是浮力变小了，故A错，C正确；潜艇的沉降与压强无关，故BD错；应选C。2、一只塑料桶的底面积为300cm2，倒入150N重的水，水的深度为0.3m，那么桶底受到的压强是()

A．B．C．D．【答案】B

【解析】液体对容器底的压强应用计算，

。

不能用：。

因为容器形状不知,容器底受到的压力不一定等于水重。3、2015年6月1日，“东方之星”客船在湖北监利县遭遇强台风翻沉。潜水员潜入12m深水里搜救落水乘客，此时潜水员受到水的压强是（）（已知ρ水=1.0×103kg/m3）A．0B．12PaC．83.33PaD．1.2×105Pa【答案】D【解析】潜水员受到水的压强是p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×12m=1.2×105Pa；故应选D。4、下列是几种堤坝的截面图，你认为最安全可靠的是()【答案】D【解析】水对堤坝的压强随深度的增加而增大，因此越到坝底处，堤坝受到水的压强就越大。堤坝必须建得越牢固，因此堤坝必须建成上窄下宽的形状。巩固巩固5、2014年墨西哥的一座深海油井起火，原油在深海井口处泄露，造成了生态污染。为堵住漏油井口，石油公司派出了水下机器人潜入深海作业。机器人下潜到深海漏油井口处时，海水的压强为1.5×107Pa，漏油井口处海水的深度为______m．如果漏油井口的面积为0.2m2，则海水在这块面积上产生的压力为______N．（取ρ海水=1×103kg/m3，g=10N/kg）【答案】1500m3×106N【解析】由液体压强公式P=ρgh可得，海水的深度。如果漏油井口的面积为0.2m2，则海水在这块面积上产生的压力6、一只可口可乐瓶，其侧壁和底部各有一个小孔并用塞子塞住，瓶内盛有一定质量的酒精，把可口可乐瓶放入水中，当瓶内外液面相平时，拔出侧壁和底部两个塞子，则()

A．两个小孔均有水流入

B．两个小孔均有酒精流出

C．酒精从底部流出，水从侧壁流入

D．水从底部小孔流入，酒精从侧壁小孔流出【答案】A

【解析】由于液面相平即h相同，而液体不同，密度不同：，依据知，，所以有水流入容器。7、质量300g的茶壶内装有1kg水放在水平桌面上，水壶底面积约为0.003m2，水深0.1m，求：水对壶底产生的压力有多大。【答案】3N【解析】水对壶底产生的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1.0×103Pa．水对壶底产生的压力F=pS=1.0×103Pa×0.003m2=3N拔高基础拔高基础8、如图，学生课桌质量为9kg，桌子与地面有四个接触面，每个接触面的面积为4×10﹣4m2；某同学将底面积为2.5×10﹣3m2、容量为1L、装满水后水深为18cm的塑料水杯放在课桌的桌面上（不计水杯的质量，取g=10N/kg）求：（1）课桌对地面的压强（2）塑料水杯对桌面的压强（3）水对塑料水杯底部的压强．【答案】（1）6.25×104Pa；（2）4×103Pa；（3）1.8×103Pa．【解析】解：（1）水的体积：V水=1L=1×10-3m3，根据，可得水的质量，课桌对地面的压力F=G=（m桌+m水）g=(1kg+9kg)×10N/kg=100N，课桌对地面的受力面积：S=4×4×10-4m2=1.6×10-3m2，课桌对地面的压强：（2）塑料水杯对桌面的压力：F’=G杯+G水=（m杯+m水）g=1kg×10N/kg=10N，塑料水杯对桌面的压强：（3）水对塑料水杯底部的压强p水=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.18m=1.8×103Pa。答