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沪科·八年级下册
第2课时 液体压强的计算及应用
课堂教学展示
复习导入
液体压强的计算公式：
p=ρ液 gh
表示压强，
单位：_____
液体的______，
单位：______
液体中某点的深度，
单位：_____
Pa
密度
kg/m3
m
注：公式中“h”指研究点到液面的竖直距离，与容器的粗细、形状和是否倾斜均无关
甲
乙
丙
液体的压力和液体的重力之间的关系
容器底面积相等，均为S；容器内盛有密度为ρ的同种液体，深度均为h。
知识点1 液体压强的计算
课堂教学展示
进行新课
由液体内部压强公式 p=ρgh 可得 p甲=p乙=p丙
根据F=pS可得，三个容器底部受到的压力也相等，即F甲=F乙=F丙
从图中可以看到三个容器中液体的体积不等，根据m=ρV可得， m甲>m乙>m丙，即G甲>G乙>G丙
静止液体的压力不一定等于液体的重力
甲
乙
丙
台形容器问题
点击观看视频
例 [多选]如图所示，质量、底面积相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平桌面上，甲为圆柱形，乙、丙为圆台形，分别装有 A、B、C 三种质量和深度均相同的液体。下列说法正确的是（ ）
A. 液体的密度 ρA >ρB>ρC
B. 液体对容器底部的压强 pB>pA>pC
C. 液体对容器底部的压力 FBD. 容器对桌面的压力 F甲=F乙=F丙
BD
如图甲所示，甲、乙两容器质量相等、底面积相同，内装两种不同液体，两容器底部受到的液体压强相等. 液体质量分别为 m甲 和 m乙，容器对桌面的压力分别为 F甲 和 F乙 ，距离容器底部等高的位置有 A、B 两点，受到液体压强分别为 pA 和 pB.下列判断中正确的是（ ）
A. m甲＞m乙，F甲＞F乙 ，pA＞pB
B. m甲＞m乙， F甲＞F乙，pA＜pB
C. m甲＜m乙， F甲＜F乙，pA＜pB
D. m甲＜m乙， F甲＞F乙，pA＞pB
A
针对训练
它们在结构上有什么相同点？
思 考
知识点2 连通器
定义：上端开口、底部互相连通的容器叫做连通器。
共同特点：静止在连通器内的同种液体，各部分直接与大气接触的液面总是保持在同一水平面上。
点击图片观看视频
液体静止
液片处于平衡状态
液片两侧所受压力 F1=F2
液片两侧所受压强 p1=p2
两管液柱
高度h左=h右
两管液面相平
连通器原理：
同种液体在容器内同一位置任意方向上的压强大小相等。
连通器的应用：
茶壶
茶壶的壶嘴与壶身组成连通器。如果壶嘴太高，不方便倒水；如果壶嘴太低，则装不满水。
水塔
水塔和自来水管构成连通器，由于水塔内水位总比自来水管中的高，水龙头总能出水。
装修工人利用装水软管形成连通器，便于找等高线。
排水管的存水弯是一个连通器，可储存一部分水，阻止下水道中的异味进入室内。
如图所示的装置中，两端开口的U形管装有一定量的水，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管中的水面相平
D. 以上三种情况均有可能
C
针对训练
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长江三峡水利枢纽工程中的船闸
【点击观看船过船闸原理视频】
我国的三峡工程，无论是规模还是建造难度，在世界上都是首屈一指的。其中长江三峡船闸，被称为世界上最大的连通器， 利用五级船闸解决了有巨大落差的上下游的航运问题。
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。
液体压强的特点广泛应用于液压系统，其中涉及的帕斯卡定律是许多液压系统和液压机工作的基础。
拓展一步
2. 液压机工作原理如下图所示。
F2
S2
F1
S1
=
F1
S1
F2
S2
两个活塞与同一容器的液体相接触，施加于小活塞的压强大小不变地被液体传递给大活塞，大活塞便可以产生一个与其横截面面积成正比的力。
液压千斤顶：人们通过机械给小活塞施加力，密闭液体将液体压强大小不变地传给大活塞，大活塞因此获得更大的力，再通过机械将物体（如小汽车）顶起。
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随堂练习
1. 如图所示，桌面上有甲、乙、丙三个容器，它们的底面积和质量都相同，内装有质量相同的同种液体，则（　 ）
A. 各容器底部所受液体的压力相同
B. 各容器底部所受液体的压强不同
C. 各容器所受桌面的支持力不同
D. 各容器对桌面的压强不同
B
甲
乙
丙
2. 如图装有质量相等的不同液体，并且液面相平，则两杯底受到的压力和压强大小关系怎样？
A
B
A
B
液体对底面的压力 F＝G=mg，压力相等
液体对底面压强 p=ρ液 gh，所以pA ＞pB
m相同，而 VA＜VB，ρA＞ρB
3. 我国经济快速发展，很多厂商一改过去“酒香不怕巷子深”的观点，纷纷为自己的产品做广告，但有些广告却忽视了其中的科学性，如图所示的一幅广告，图中有一处科学性的错误，请你找出来，并简要说明它违背了什么物理原理或规律。
解：图中反映出壶嘴的水面高于壶身中的水面，显然这是不正确的，因为茶壶是一个连通器，当装入的同种液体静止时，壶嘴中的液面与壶身中的液面应该总是相平的，不可能是一边高一边低。
4.一艘潜水艇潜入海面以下 100 m 深处时，潜水艇上面积为 2 m2 的舱盖受到海水产生的压强和压力各是多大？如果该潜水艇再下潜 50 m，这个舱盖受到的压力变为多大？（海水的密度取1.03×103kg/m3，g取10N/kg）
解：潜水艇潜入海面以下100m深处时舱盖所受的压强为
p1=ρ海水gh1=1.03×103kg/m3×10N/kg×100m=1.03×106Pa。
所受的压力为
F1=p1S=1.03×106Pa×2m2=2.06×106N。
潜水艇潜入海面以下150m深处时舱盖所受的压力为
F2=p2S=ρ海水g(h1+h2)S
=1.03×103kg/m3×10N /kg×(100m+50m) ×2m2
=3.09×106N
4.一艘潜水艇潜入海面以下 100 m 深处时，潜水艇上面积为 2 m2 的舱盖受到海水产生的压强和压力各是多大？如果该潜水艇再下潜 50 m，这个舱盖受到的压力变为多大？（海水的密度取1.03×103kg/m3，g取10N/kg）
连通器：上端开口、底部互相连通的容器。
液体压强的计算及应用
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。
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课堂小结
计算：p=ρ液 gh
1.从课后习题中选取；
2.完成练习册本课时的习题。
课后反馈总结
布置作业(共35张PPT)
沪科·八年级下册
第二节
探究：液体压强与哪些因素有关第1课时 液体压强的特点
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新课导入
水坝建造成上窄下宽
人站在齐胸深的水中时，会感到呼吸有些困难。
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。
思考：对于固体而言，只要一个物体对另一个物体表面有压力，就存在压强。那么液体是否也有压强？
知识点1 液体的压强
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进行新课
固体对支撑面有压力
思考：液体对支撑它的容器底部有压力吗？有压强吗？
液体有重力，所以会对与它接触的容器底部产生向下的压力，从而产生压强。
观察水的压强
如图（a）所示，玻璃容器侧面的高、中、低部各有一个完全相同的孔，三张相同的橡皮膜以同样的方法分别将三个孔封住。往容器中加水，使水面高过最上面的孔【图（b）】，观察三张橡皮膜加水前后的变化，你能得出什么结论？
倒水前橡皮膜是平的，倒水后橡皮膜都向外凸出。
液体存在压强，称为液体压强。
现象：
这个现象能够表明什么？
表明水对容器侧壁有压力，存在压强。
液体压强产生的原因：液体由于受重力作用且具有流动性。
液体对支撑它的容器底部有压强
液体对阻碍它流动的容器侧壁有压强
由于液体内部的相互挤压，液体内部会产生向各个方向的压强。
倒水前橡皮膜是平的，倒水后橡皮膜都向外凸出。
现象：
且不同深
度处的橡皮膜凸出程度不一样。
表明水在这几个孔处的压强不一样。
这个现象又能表明什么？
仔细观察三个橡皮膜的凸出程度，可以观察到越往下的孔，相应的橡皮膜向外凸出越明显，说明水越深，压强越大。
思考：液体对容器底和容器侧壁都有压强，它的大小与哪些因素有关呢？
液体压强的特点又是怎样的呢？
探究
实验目的
1. 探究液体压强与哪些因素有关。
2. 学习使用U形管压强计测量液体压强。
实验器材
U形管压强计、盛水容器
实验：探究液体压强与哪些因素有关
安全 警示
注意轻拿轻放U形管压强计和盛水容器。小心地面水渍，避免滑倒。
！
实验设计
U形管压强计是用来研究液体压强的仪器。
实验中如何更精确反映液体压强呢？
有压强时，橡皮膜会发生形变
U型管左右两侧液面会有高度差
高度差的大小反映了橡皮膜所受压强的大小
转换法：
放大形变现象
采用控制变量的方法来进行实验探究，分别仅改变U形管压强计的金属盒的方向、深度或换用不同液体等，根据U形管两管液面高度差的变化来研究液体压强与哪些因素有关。
液体内部压强有什么样的规律呢？
液体的压强到底与哪些因素有关？
猜想：
液体密度
深度
压强方向
实验方法：
控制变量法
实验步骤
1. 探究金属盒放置的方向不同对压强的影响。将检查过气密性的U形管压强计的金属盒放入水中一定深度，仅改变金属盒的方向，观察U形管两管液面高度差的变化。
2. 探究水的深度不同对压强的影响，请写出实验操作过程
3. 探究液体密度不同对压强的影响，请写出实验操作过程
控制深度、液体密度相同，改变U形管压强计金属盒的方向。
现象：U形管两边液面的高度差不变。
液体内部压强与方向无关
步骤一
控制液体的密度、金属盒的方向相同，改变深度。
现象：U形管两边液面的高度差变大。
液体内部压强随深度的增加而增加
步骤二
控制金属盒的方向、深度相同，改变液体的密度。
现象：U形管两边液面的高度差变大。
步骤三
液体内部压强跟液体的密度有关，
密度越大，液体的压强越大。
【点击观看实验视频】
探究归纳：
在相同液体内部，同一深度处各个方向的压强大小相等，深度越深，压强越大；在不同液体的同一深度处，液体的密度越大，压强越大。
反思交流
1. 与不同组同学交流，看实验结果是否相同？若不同，分析其原因。
2. 你还有哪些猜想？设计实验验证你的猜想。
由于水的压强随深度增加而增大，因此我们站在齐胸深的水中时，会觉得呼吸略微有些困难；深海潜水必须穿上特制的潜水服，以保护潜水员的安全；修建水坝时，水坝的下部总要比上部宽些，以便承受更大的水压，并增强水坝的稳定性。
结合液体压强的特点，能解释导入中的现象吗？
针对训练
夏季汛期来临，暴雨后洪水流入水库会导致水位急剧上升，此时需开闸泄洪避免出现溃坝的危险。亮亮了解到液体压强是导致溃坝的主要原因，他想利用微小压强计来探究液体压强与哪些因素有关. 他根据水位上涨及河水变得浑浊密度变大的情况作出以下猜想：
A. 液体压强大小可能与液体深度有关.
B. 液体压强大小可能与液体密度有关.
为验证以上猜想，他利用相关器材完成了如下实验：
（1）实验中用微小压强计（图甲）U形管________________来反映探头处液体压强的大小，这种研究物理问题的方法是_________.
（2）为了验证猜想 A，比较图乙中①②两次实验操作，初步得出结论：液体的压强随深度的增加而________.
两管液面的高度差
转换法
增大
（3）为了验证猜想 B，应比较图乙中______（填序号）两次实验操作，初步得出结论：深度相同时，液体的密度越大，压强越大.
（4）亮亮通过以上探究得出结论：液体压强与液体深度和液体密度有关，所以大坝应修成 __________（选填“上窄下宽”或“上宽下窄”）的形状，我们还应植树造林来减少水土流失.
②③
上窄下宽
右图为盛有液体的容器，设想液体中有一高度为 h、横截面积为 S 的液柱，其上表面与液面相平。计算这段液柱产生的压强，就能得到深度为 h 处的压强。
压强公式的推导
知识点2 液体压强的大小
3. 液柱对其底面的压力
2. 液柱的体积是多少？
提问
V = Sh
1. 液体的密度为 ρ，则这个液柱的质量是多少？
m = V ρ
4. 液柱对其底面的压强
得出液体压强的计算公式：
p = ρ液 ·g·h
使用注意点
（1）h 指的是深度。即从自由液面到所研究点的竖直距离。
（2）使用时单位要统一。
（3）只适用于静止的液体产生的压强。
科学书屋
帕斯卡及其著名的帕斯卡实验
帕斯卡是法国数学家、物理学家及哲学家。他热衷于科学研究活动，尤其在对大气压强研究方面取得了成就，还发明了注射器、水压机等。帕斯卡不仅在物理学方面有过人之处，而且在数学、哲学等领域也有很高的造诣。后人为纪念帕斯卡，用他的名字来命名压强的单位。
【点击观看帕斯卡实验视频】
1.如图所示，水平地面上A、B两圆柱形容器中的液面相平，甲、乙、丙三处液体的压强分别为，p甲、p乙和p丙（p水＞p煤油），则p甲、 p乙和p丙的大小关系为（ ）
A. p甲= p乙＞ p丙
B. p甲＞ p乙＞ p丙
C. p甲＜ p乙＜ p丙
D. p甲= p乙＜ p丙
B
课堂教学展示
随堂练习
2. 如图所示的容器中装有水，则水对A点的压强为（ ）
A. 980 Pa
B. 2940 Pa
C. 5880 Pa
D. 条件不足，无法判断
C
3. 一艘小船船底离水面 0.5 m，水对船底的压强为多少？若船底有一面积为 2 cm2 的小洞被一木塞堵住，水对该木塞的压力为多少？
解：水对船底的压强：
p = ρgh = 1.0×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.5m
= 4.9×103 Pa
水对木塞的压力：
F = pS = 4.9×103Pa×2×10-4 m2 = 0.98 N
答：水对船底的压强为 4.9×103 Pa，水对该木塞的压力为0.98 N。
液体压强的特点
1.液体内部压强产生的原因：重力作用、流动性
3.液体压强的计算：p=ρgh
2.液体内部压强的特点：
课堂教学展示
课堂小结
①液体内部各处都存在压强
②在液体内部同一深度处，各个方向的压强相等
③液体内部的压强随深度的增加而增大
④液体内部的压强跟液体的密度有关

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