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8.2 液体内部的压强
【基础知识清单】
1．由于液体受到 作用，且具有 性，所以液体对阻碍它散开的 和 都有压强。
2．在液体内部 （选填“有”或“没有”）压强，在同一深度处，液体内部向各个方向的压强都 ；在同种液体中，液体内部的压强随深度的增加而 （选填“增大”或“减小”）；在深度相同的情况下，液体的密度越大，液体内部的压强越 （选填“大”或“小”）。
3．液体内部压强的公式是： 。
【知识深层理解】
一、液体对容器底和壁的压强
(
图
8-2-1
甲
乙
)1．液体对容器底和壁都有压强：如图8-2-1所示，将液体倒入甲、乙两容器，结果橡皮膜都会向外突出，说明液体对容器底和壁都有压强。
2．液体对容器底和壁产生压强的原因：由于液体受到重力作用，且具有流动性，所以液体对阻碍它散开的容器底和容器壁都有压强。
(
压强计
探头
红墨水
U形管
液体
图
8-2-2
)二、探究液体内部压强的规律
1．实验装置：如图8-2-2所示。
2．实验原理：当液体内部有压强时，液体会通过探头上的橡皮膜压缩橡皮管中的空气，从而使U形管两侧的液柱会出现高度差（右侧高，左侧低）。反之，当U形管两侧的液柱出现高度差时，说明液体内部有压强，高度差越大，说明压强越大。
3．探究液体内部是否有压强：
(
图
8-2-3
)（1）实验方法：转换法，把液体内部的压强转换为U形管两侧的高度差。
（2）实验过程：如图8-2-3所示。把压强计的探头放入液体内部，观察U形管两侧是否出现高度差。
（3）实验现象：把压强计的探头放入液体内部，观察到U形管两侧出现了高度差。
（4）实验结论：液体内部有压强。
4．探究液体内部同一深度向各个方向压强的关系：
（1）实验方法：
①控制变量法：控制液体深度和密度不变，改变探头的方向；
②转换法：通过观察压强计两侧液柱的高度差，比较液体内部压强的大小。
（2）实验过程：如图8-2-4所示，把压强计的探头固定在某一深度处，旋转探头，使探头分别指向上、下、左、右、前、后等各个方向，同时观察U形管两侧液柱的高度差。
(
图
8-2-4
)
（3）实验表格：
探头方向 所处液体 探头深度 压强计内液面的高度差
上 水 相同 相同
下 水 相同 相同
左 水 相同 相同
右 水 相同 相同
前 水 相同 相同
后 水 相同 相同
（4）实验现象：在同一深度处，无论压强计的探头指向哪个方向，U形管两侧液柱的高度差都相同。
（5）实验结论：在同一深度处，液体内部向各个方向的压强都相等。
5．探究液体内部压强与深度的关系：
（1）实验方法：
①控制变量法：控制液体密度不变，改变液体的深度；
②转换法：通过观察压强计两侧液柱的高度差，比较液体内部压强的大小。
（2）实验过程：如图8-2-5所示，把压强计的探头分别放在同种液体的不同深度处，观察比较压强计两侧液柱的高度差。
(
图8-2-5
)
（3）实验表格：
实验次数 所处液体 探头深度 压强计内液面的高度差
1 水 小 小
2 水 较大 较大
3 水 最大 最大
（4）实验现象：在同种液体中，探头越深，压强计两侧液柱的高度差越大。
（5）实验结论：在同种液体中，液体内部的压强随深度的增加而增大。
6．探究液体内部压强与液体密度的关系：
（1）实验方法：
①控制变量法，控制液体深度不变，改变液体的密度；
②转换法：通过观察压强计两侧液柱的高度差，比较液体内部压强的大小。
（2）实验过程：如图8-2-6所示，把压强计的探头分别放在水和盐水中同一深度处，观察比较压强计两侧液柱高度差的大小。
(
水
盐水
图
8-2-6
)
（3）实验表格：
实验次数 所处液体 探头深度 压强计内液面的高度差
1 水 相同 小
2 盐水 相同 大
（4）实验现象：在深度相同的情况下，液体的密度越大，压强计两侧液柱的高度差越大。
（5）实验结论：在深度相同的情况下，液体的密度越大，液体内部的压强越大。
【总体结论】在液体内部存在压强，在同一深度处，液体内部向各个方向的压强都相等；在同种液体中，液体内部的压强随深度的增加而增大；在深度相同的情况下，液体的密度越大，液体内部的压强越大。
三、液体内部压强公式
(
h
S
图
8-2-7
)如图8-2-7所示，已知液体的密度为ρ，选择液体中底面积为S、高度为h的一个液柱为研究对象，则：
液柱的体积V为：
液柱的质量m为：
液柱的重力G为：
液柱的压力F为：
液柱对底面的压强p为：
所以，液体内部深度为处压强大小的计算公式为：
其中p是液体内部的压强，单位是Pa；ρ是液体的密度，单位必须用㎏/m3；；h为深度，单位必须用m。
【例题1】已知水的密度是1.0×103kg/m3，则水下4m深处的压强是多少？
解：水下4m深处的压强是：
答：水下4m深处的压强是。
四、液体内某点的深度
某点的深度是指该点到液面的距离，不是该点到容器底部的距离，如图8-2-8甲所示。图乙中A点的深度是20cm，而不是0。
(
h
甲
乙
20cm
A
图
8-2-8
)
五、柱形物体对水平面的压强
(
S
h
图8
-
2
-
9
)如图8-2-9所示，对于上下均匀的柱体：
物体的体积为：
物体的质量为：
物体受到的重力为：
水平面受到的压力为：
物体对水平面的压强为：
即： (公式应用条件：放在水平面上的柱形物体)
通过推导发现，水平面上柱形物体对水平面的压强公式与液体内部压强公式相同，其中，ρ为柱形物体的密度，h为物体的高度。
【例题2】已知，一个高为10cm的铁制圆柱体放在水平地面上，地面受到的压强为 Pa。（）
解析：地面受到的压强为：
答案：
六、形状不同的容器内液体对底面的压强
(
乙
甲
图
8-2-10
丙
)如图8-2-10所示，对于甲形状的容器，内部液体没有全部压在底面上，只有底面正上方的液体压在底面上，其余液体的重力被容器的侧壁承担，此时液体对底面的压力等于容器底面正上方液体的重力，小于所有液体的重力，即：F压＜G，所以不能用公式进行计算。
对于乙形状的容器，内部液体全部压在底面上，此时液体对底面的压力等于液体的重力，即：，所以可以用公式进行计算。
对于丙形状的容器，液体不但全部压在底面上，侧壁还要给液体斜向下的压力，增加了液
体对底面的压力，此时液体对底面的压力大于液体的重力，即：，所以不能用公式进行计算。
【总结】通过以上分析可知，在计算容器内液体对底部的压强时，只有上下均匀的容器才能用公式进行计算。但是，无论对于何种形状的容器，计算液体对底部的压强时，公式p=ρgh是通用的，是首选公式。
七、典型例题及做题方法总结
【例题3】一艘潜水艇潜入水面以下100m深处时，潜水艇受到的压强是多大？潜水艇舱盖的面积是2m2，舱盖上受到的压力是多大？（）
解：潜水艇受到的压强是：
舱盖上受到的压力是：
答：潜水艇受到的压强是106Pa，舱盖上受到的压力是2×106N。
(
图8
-
2
-
11
)【例题4】如图8-2-11所示，平底烧瓶底面积为30cm2，内装500ml的水，水深为10cm，烧瓶放在80dm2的水平桌面上，容器自重和容器的厚度忽略不计，
（ρ水=1.0×103kg/m3，g =10N/kg）求：
（1）水对烧瓶底部的压强；
（2）水对烧瓶底部的压力；
（3）桌面受到的压力；
（4）桌面受到的压强。
分析：因为烧瓶不是上下均匀的柱体，所以在计算容器底受到的压强时，不能用公式进行计算，只能选择公式p=ρgh进行计算。
解：（1）
水对烧瓶底部的压强为：
（2）
水对烧瓶底部的压力为：
（3）
水的质量为：
水的重力为：
桌面受到的压力为：
（4）桌面受到的压强为：
答：（1）水对烧瓶底部的压强为103Pa；（2）水对烧瓶底部的压力为3N；（3）桌面受到的压力为5N；（4）桌面受到的压强为1.67×103Pa。
【总结】
（1）桌面的受力面积是指物体与桌面的接触面积；
（2）液体内部压强的计算一般用公式；
（3）固体对水平面的压强一般用公式。

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