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第八章 压 强
第二节 科学探究：液体的压强
新课引入
为什么潜水员在不同深度的水中作业时，需要穿抗压能力不同的潜水服？
为什么水坝要建造成上窄下宽？
这些实例都说明液体是有压强的。
家里洗菜池中没有水时，要提起池底出水口的橡皮塞很容易；洗菜池装满水时，要提起橡皮塞就比较费力，这说明了什么？
水对池底的橡皮塞有向下的压力，对橡皮塞有压强。
液体内部对侧面、对上方有压强吗？
思考:
知识点
一
科学探究：液体的压强
1. 液体压强产生的原因：
由于液体受到重力作用，并且具有流动性，因此，液体对容器底部和侧壁都有压强。
液体从容器侧壁的孔中喷出
新课讲授
2. U 形管压强计（也称液体压强计）
（1）利用U 形管压强计可以测量液体内部的压强，U 形管压强计主要由U形管、金属盒、橡皮导管等构成。
（2）工作原理：当金属盒上的橡皮膜受到挤压时，U 形管两侧液面会出现高度差，压强越大，两侧液面的高度差也越大。
3. 实验：探究液体的压强与哪些因素有关
（1）实验过程与实验现象分析
控制金属盒的深度、液体的密度不变，改变压强计金属盒的方向。
U形管两侧液面的高度差不变，说明液体内部向各个方向都有压强且同一深度各个方向的压强大小相等。
U形管两侧液面的高度差变大，说明随着深度增大，液体内部压强变大。
控制液体的密度、金属盒的方向不变，增大金属盒在液体中的深度。
U形管两侧液面的高度差变大，说明液体密度越大，内部压强越大。
控制金属盒的方向、金属盒在液体中的深度不变，增大液体的密度。
①液体内部向各个方向都有压强，同种液体在同一深度的各处、各个方向的压强大小相等，随液体深度的增加，压强随之变大。
（2）实验结论
②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。
典例
ρ—kg/m3
h—m
p—Pa
知识点
二
液体压强的大小
1. 液体压强的公式：
p=ρgh
其中p 为液体的压强，ρ 为液体的密度，h 为液体的深度（深度是从液面到待求点的竖直距离），g=9.8 N/kg。
2. 两个压强公式的区别与联系
（1） 是压强的定义式，也是压强的计算公式，无论对固体、液体还是气体都是适用的。
（2）p=ρgh 是通过公式 结合液体的具体特点推导出来的，只适用于计算液体和特殊固体的压强。
3. 对液体压强公式的理解
在各种不同形状的容器中，若装有同种液体，只要液柱的竖直高度相等，液体对容器底的压强就相等。
4.液体对容器底的压力与液体的重力的关系
液体对容器底的压力不一定等于液体的重力，与容器的形状有关。
F=pS=ρghS=ρgV 柱=G 柱
其中，G柱是以容器底为底面积、以液体深度为高的柱状体内液体的重力。
典例
知识点
三
与液体压强相关的应用实例
1. 连通器
（1）定义：上端开口、底部互相连通的容器叫连通器。
（2）特点：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面上。
典例
（3）应用：水壶、水塔、下水道反水弯、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等。
阀门A
阀门B
闸门D
闸门C
闸室
下游
上游
（4）船闸的工作原理
①阀门A 打开时，水从上游流进闸室。
②闸室中水面与上游相平时，闸门C打开，船驶入闸室。
③关闭阀门A 和闸门C，打开阀门B，水从闸室流向下游。
④闸室中水面与下游相平时，闸门D打开，船驶入下游。
典例
2. 帕斯卡定律：
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。帕斯卡定律是许多液压系统和液压机工作的基础。
3. 液压机的工作原理：
如图所示，两个活塞与同一容器的液体相接触，施加于小活塞的压力F1 产生的压强被液体大小不变地传递给大活塞，大活塞便可以产生一个与其表面面积成正比的力F2。计算公式为F+：F1 =S2：S1。
课堂小结
随堂练习1
气密性
相等
密度
D
随堂练习2
C
随堂练习3
连通器
小于
随堂练习4
200
相平

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