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第九章 压强
八下物理 RJ
第2节 液体的压强
第2课时
1.通过对液体压强公式的推导，掌握液体压强的公式，并能进行简单计算
2.通过对连通器的学习，知道连通器及其原理，知道连通器的特点及其在生活中的应用
学习目标
课堂导入
我们已经知道液体压强的大小跟液体的深度、液体的密度有关。
那么液体在某一深度的压强究竟有多大呢？
也就是液体内部的压强与液体的深度、液体的密度之间的定量关系是怎样的呢？
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”。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。
新知探究
知识点1 液体压强的大小
液体压强的大小
（1）方法：模型法
（2）研究对象——液柱
①这个液柱的体积：
②这个液柱的质量：
③液柱对平面的压力：
④平面受到的液柱的压强：
液体压强公式的推导
新知探究
知识点1 液体压强的大小
p= = =ρgh
F
S
ρgSh
S
V=Sh
m=ρV=ρSh
F=G=mg
=ρgSh
演绎推理法
物理量 p ρ液 g h
单位
液面下深度为 h 处液体的压强为：
kg/m3
m
Pa
液体内部某处的压强只与液体的密度和深度有关，与液体的质量、体积等无关。
计算公式适用于静止的液体，不适用于流动液体。
N/kg
知识梳理
p＝ρ液 gh
深度h：指液面到某点的竖直距离，而不是高度。
A的深度为_____cm
20 cm
50 cm
A
30
p＝ρ液 gh
知识梳理
液体压强的计算公式p=ρgh
区 别 适用范围
决定因素
联系 适用于所有情况
常用于计算
液体的压强
压力和受力面积
g值不变时，取决于液体的密度和深度
液体压强公式是通过定义式推导出来的，是压强定义式的特殊形式
压强的
定义式
F
S
p= —
知识梳理
新知探究
知识点1 液体压强的大小
讨论：为什么潜水员在不同深度的水中，需要穿抗压能力不同的潜水服？
解析：这是由于海水的压强随着深度的增加而增大，人体此时已无法承受海水的压强。
例1、有人说，设想你在万米深
的“奋斗者”号全海深载人潜水
器中把一只脚伸到外面的海水里，
海水对你脚背压力的大小相当于
2000个人所受的重力!海水的压力真有这么大吗
请通过估算加以说明。
典型例题
解：因为是估算，海水的密度可以取ρ=1×103 kg/m3，g取10N/kg。脚背宽度取8~10 cm，脚背长度取12~15 cm，则脚背面积为96~150 cm2，近似取S=120 cm2=1.2 ×10﹣2 m2。
则万米深处海水的压强：
p=ρgh =1×103 kg/m3×10 N/kg ×104 m =108 Pa
典型例题
脚背所受的压力：
F=pS =108 Pa×1.2×10﹣2 m2=1.2×106 N
一个成年人的质量约为60 kg，所受的重力
G = mg =60 kg ×10 N/kg=600 N
假设脚背所受压力的大小相当于n个成年人所受的重力，则
n = =2000
估算结果表明，在万米深的海底，水对脚背的压力确实相当于2000个人所受的重力。
1.2×106 N
600 N
练习.如图所示，玻璃杯中装有重为3 N的水，杯子的底面积为20 cm2，杯内水面高度是10 cm。若玻璃杯受到的重力为
1 N（ρ水=1.0×103 kg/m3，g=10 N/kg）。求：
（1）水对杯底的压力；
（2）装有水的玻璃杯对水平桌面的压强。
解:（1）水对杯底的压强：
p水=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=103 Pa
水对杯底的压力 ：F = p水S =103 Pa×20×10﹣4 m2 = 2 N
（2）杯子对桌面的压力：F =G水＋G杯=3N＋1N=4N；
杯子对桌面的压强：
p = = =2×103 Pa
F
S
4N
20×10﹣4m2
练习巩固
液柱对容器底部的压力只等于以其底面积大小形成的等高液柱的重力。
F压=G液
F压F压>G液
液体对容器底的压力与液体自身重力的关系
知识梳理
它们在结构上有什么共同点？
上端开口、下端连通
新知探究
知识点2 连通器
新知探究
知识点2 连通器
连通器：上端开口、下端连通的容器叫作连通器。
视频
如果连通器内装有相同的液体，液体不流动时，连通器各部分容器中液面的高度总是相同的。
装有相同的液体
装有不相同的液体
视频
新知探究
知识点2 连通器
视频
证明：
液体处于静止状态，取底部截面上一面积为S的小液片A，则其受平衡力作用。
即小液片A左右两侧受到的压力F左和F右是一对平衡力，有：F左＝ F右。
又∵F左＝ p左S＝ρgh左S， F右＝ p右S＝ ρgh右S ，
则 ρgh左＝ ρgh右，
∴h左＝ h右。
新知探究
知识点2 连通器
视频
想想议议
如图是生活中常见的连通器，它们各有什么功能 想一想，它们是怎样利用连通器的特点来实现自己的功能的
甲 壶嘴与壶身组成 乙 存水弯是一个连通器
连通器
当存水弯中充满水时，它能够有效地阻止下水道中的臭气上升进入卫生间。
例2、连通器在生活中有着广泛的应用。如图所示的实例中，不属于连通器的应用的是（ ）
A.过桥涵洞
B.高压锅
C.洗手间存水弯
D.洒水壶
B
典型例题
高压锅是利用液体上方气压越大，液体沸点越高的原理工作的。
科学世界
新知探究
知识点2 连通器
我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程。三峡大坝上、下游的水位差最大可达113m。巨大的落差有利于生产可观的电力，但也带来了航运方面的问题：下游的船只驶往上游，怎样把这些船只举高一百多米 上游的船只驶往下游，又怎样让船只徐徐降落一百多米 解决这个问题的途径就是修建船闸。
三峡船闸——世界上最大的人造连通器
新知探究
知识点2 连通器
甲 关闭下游阀门B，打开上游阀门A，闸室和上游水道构成了一个连通器
乙 闸室水面上升到和上游水面相平后， 打开上游闸门C， 船驶入闸室
丁 闸室水面下降到跟下游水面相平后，打开下游闸门D，船驶向下游
丙 关闭上游闸门C和阀门A，打开下游阀门B，闸室和下游水道构成了一 个连通器
新知探究
视频
液体的压强
液体压强的计算公式：p=ρ液gh
课堂小结
定义：上端开口、下端连通的容器叫作连通器
连通器
应用：水壶、船闸、锅炉水位计等
1.工程师为什么要把拦河坝设计成下宽上窄的形状 三峡水电站的水库大坝高185m，当水库水深为175m时，坝底受到的水的压强是多少
解：拦河坝设计成下宽上窄的原因是液体内部的压强随深度的增加而增大。
随堂练习
水对坝底的压强：
p = ρgh
=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×175 m
=1.75×106 Pa
2.如图所示，一个装有水的平底密闭矿泉水瓶，先正立放置在水平桌面上，再倒立放置。两次放置时，瓶对桌面的压力分别为和，瓶对桌面的压强分别为和，则（ ）
A.> B.>
C.< D.<
随堂练习
解析：瓶对桌面的压力在数值上等于瓶和水的重力，由p = ，可知p甲<。
F
S
D
若判断水对容器底部的压强，有p＝ρgh，则p 甲＜p 乙。
3.要在墙上挂一个大画框，怎样保证下边框水平 某同学用水和一根透明塑料管就解决了这个问题。请你说说应该怎样操作。
随堂练习
解析： 具体做法是使用一段两端开口、注有适量水的透明塑料软管，将其放在画框下边框两端，通过调整画框的位置，使得塑料管中的水面在静止状态下与边框平行，这样就能确保画框的下边框也是水平的。
用到的原理是：如果连通器内装有相同的液体，液体不流动时，连通器各部分容器中液面的高度总是相同的。

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