资源简介

(共50张PPT)
第九章 压强
第二节 液体的压强
素养目标
1
新课讲解
3
课程导入
2
经典例题
4
总结归纳
5
课堂练习
6
目录
物理观念
1.知道液体内部压强的特点，会利用液体压强的特点解释有关现象
2.能熟练写出液体压强公式，并能进行相关简单计算
3.认识连通器，了解它的特点及在生活中的应用
科学思维
通过“液柱模型”类比推导液体压强公式，培养科学推理能力
结合生活实例，运用压强知识解释现象，培养从物理视角分析问题的能力
素养目标
科学探究
能通过实验，探究并了解液体压强与液体深度和密度的关系。
科学态度与责任
在实验探究中养成严谨、实事求是的科学态度，尊重实验数据并反思可能的误差来源
认识液体压强规律在工程技术中的应用（如水坝加固、深海探测设备设计），体会物理规律对社会发展的推动作用
素养目标
课程导入
把装在塑料袋中的方形冰块放在地面上，冰块的四个侧面不会挤压塑料袋。冰块熔化成水后，塑料袋就被水撑得鼓鼓的。这说明液体压强具有跟固体压强不同的特点。你知道液体压强有哪些特点吗？
一、液体压强的特点
液体能从容器侧壁的孔中喷出，说明液体对侧壁有压强；喷泉中的水柱能向上喷出，说明液体内部向上也有压强。由于液体具有流动性，液体内向各个方向都有压强。
液体内部压强的大小有什么特点呢？
随着液体的喷出，容器中液面的高度逐渐下降，从容器侧壁孔中喷出的液体射得越来越近，由此想到液体压强的大小可能与深度有关；
A
B
在容器上开两个不同高度的侧壁孔，两个侧壁孔的液面深度不同，而位置低的侧壁孔喷出的液体也射得更远，也说明液体压强的大小与深度有关
酒精
水
橡皮塞
同样的两个容器，分别装满水和酒精，水比酒精重，所以水比酒精对容器底部的压强更大，由此想到液体压强的大小可能与液体的密度有关
从刚才的视频可以得出的结论有：液体对侧壁有压强
从刚才的视频可以得出的结论有：
橡皮膜的变化能够反映液体的压强
如图所示是测量液体内部压强的仪器。它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的。如果液体内部存在压强，放在液体里的橡皮膜就会发生形变，U 形管左右两侧的液面就会产生高度差，高度差的大小反映了橡皮膜所受压强的大小。
【实验探究】探究液体压强与哪些因素有关
1、提出问题
液体内部的压强与哪些因素有关？
2、猜想与假设
①液体内部的压强可能与液体的深度有关。
②液体内部的压强可能与液体的密度有关。
3、实验方法：转换法、控制变量法。
（1）转换法
通过压强计中U形管两侧液面的高度差来反映液体压强的大小。
（2）控制变量法
①控制探头的深度、液体密度相同，改变探头的方向。
②控制液体的密度、探头方向相同，改变探头的深度。
③控制探头的深度、探头方向相同，改变液体密度。
①比较同种液体、同一深度各个方向的压强。
同种液体在同一深度向各个方向的压强都相等。
4、实验步骤
②比较同种液体在不同深度处的压强。
同种液体内部的压强随深度增加而增大。
③比较不同密度的液体内部相同深度的压强。
酒精
水
液体在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关，密度越大，液体内部的压强越大。
根据以上实验，你能得出什么结论
液体内部朝各个方向都有压强，在液体内部的同一深度，向各个方向的压强都相等
同种液体内部的压强随深度的增加而增大
液体内部压强的大小还跟液体的密度有关，在深度相同时，液体的密度越大，压强越大
实验结论
帕斯卡在1648年表演了一个著名的实验：他用一个密闭的装满水的桶，在桶盖上插入一根细长的管子，从楼房的阳台上向细管子里灌水。结果只用了几杯水，就把桶压裂了，桶里的水就从裂缝中流了出来。
原来由于细管子的容积较小，几杯水灌进去，其深度h是很大了，能对水桶产生很大的压强。这个很大的压强就在各个方向产生很大的压力，把桶压裂了。
这就是历史上著名的帕斯卡裂桶实验。 一个容器里的液体，对容器底部(或侧壁)产生的压力远大于液体自身所受的重力，这对许多人来说是不可思议的。
从百米浅海到万米深海，中国自主研制的潜水器有了质的飞跃。潜水器下潜到图中标注的对应深度，承受海水压强最大的是( )
A.7103救生艇 B.蛟龙号 C.深海勇士号 D.奋斗者号
D
经典例题
答案：D
解析：由公式 可知，深度越深，压强越大，由图可知，奋斗者号下潜的深度最大，承受海水的压强最大，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
二、液体压强的大小
模型推理
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”。这个平面上方的液体组成了一个 竖直液柱（红色虚线），该液柱对平面的压力等于液柱所受的重力。
S
h
则这个平面上方的液柱对平面的压力
设液柱的高度为h、
平面的面积为S，
平面受到的压强
因此，液面下深度为h处液体的压强为
P——液体在任一深度的压强 （Pa)
ρ——液体的密度 (kg/m3)
g——重力常数 9.8N/kg
h——深度：液体内部某一位置到上面自由液面的竖直距离 (m)
使用时单位要统一
液体压强公式 的理解和应用
思考：为什么深海鱼类被捕捞上岸后会死亡？
带鱼等深海鱼类长期生活在深海当中,内脏器官适应了深海中巨大的压强。一旦离开海洋，由于外界压强的忽然降低，内脏器官会爆裂而导致死亡。
通常拦河大坝都修成上窄下宽的形状，你知道为什么吗？
根据液体压强公式 p=ρgh，液体深度越深，压强越大，所以，大坝底部做得宽大结实才能抵抗强大的水压。
某居民楼水塔液面与各楼层水龙头的竖直距离如图所示，若
取10 N/kg，水龙头关闭时，c处所受水的压强为( )
A.
B.
C.
D.
D
经典例题
答案 D
解析：由 可知，c处所受水的压强
，选项D正确。
三、连通器
上端开口、下端连通的容器叫做连通器
如果连通器里装有相同的液体，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。
特点（1）底部互相连通；（2）容器上端都开口；（3）与形状无关。
想象在连通器底部液体中有一个 竖直方向的很薄的液片，我们把它作为研究对象。液片两侧受到的压力分别是F1和F2，液片静止时，由二力平衡可知F1＝F2。设液体密度为ρ、液片面积为S、连 通器两侧液面的高度分别为h1和h2，则ρgh1S＝ρgh2S， 由此可得h1＝h2。这表明当液体不流动时，连通器各部分容器中液面的高度总是相同的
学以致用
想一想：下面是常见的连通器，它们都有什么功能？想想看，他们是怎样利用连通器的特点来实现自己功能的？
水壶
排水管的“反水弯”
学以致用
地漏
锅炉水位计
下图所示的实例中，不属于连通器应用的是( )
A. 茶壶 B. 水池下的回水弯管
C. 活塞式抽水 D. 船闸
C
经典例题
答案：C
解析：A.茶壶的壶嘴和壶身下部是相通的，构成了连通器，故A不符合题意；
B.洗手池的回水管，下端相通，是连通器的应用，故B不符合题意；
C.活塞式抽水机是利用大气压来工作的，不是利用连通器原理工作的，故C符合题意；
D.船闸的上游阀门打开时，上游和闸室构成连通器，下游阀门打开时，下游和闸室构成连通器，故D不符合题意。
故选C。
科学世界
打开上游阀门A，闸室和上游水道构成了一个连通器。
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
三峡船闸
科学世界
打开下游阀门B，闸室和下游水道构成了一个连通器
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。
总结归纳
液体压强
产生原因：
受重力影响并具有流动性
特点
1.对容器底部和侧壁都有压强
2.液体内部向各个方向都有压强
4.在同一深度，液体向各个方向的压强相等
3.液体的压强随深度的增加而增大
大小
1.只由液体密度与深度决定
2.液体压强公式： p =ρgh
测量仪器：
压强计
5.在同一深度，液体的密度越大，压强越大
应用：连通器
课堂练习
1.如图所示，一个鱼缸被隔板隔成两部分，左边部分装淡水，右边部分装海水。请判断下列哪处液体的压强最大（ ）( )
A.a
B.b
C.c
D.d
D
1.答案：D
解析：根据液体压强公式
可知，压强大小与距液面深度、液体密度成正比，由图可知d点深度最大，且d处为密度更大的海水，则可判断出d处水的压强最大，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
2.匀速地向某容器内注满水，容器底所受水的压强与注水时间的关系如图，这个容器可能是选项图中的( )
A. 量杯 B. 烧杯
C. 锥形瓶 D. 量筒
A
2.答案：A
解析：根据图像知道，容器底所受水的压强随注水时间缓慢增大，当匀速地向某容器内注满水时，由 知道，容器内水面高度应该是随注水单位时间增加量越来越慢。故A正确，BCD错误。
故选A。
3.如图所示，将盛有适量水的试管由倾斜位置A缓慢移至竖直位置B，在此过程中，水对试管底部的压强( )
A.变大
B.变小
C.先变小后变大
D.先变大后变小
A
3.答案：A
解析：由图可知，当试管从倾斜位置A 到竖直位置B 的过程中，液体深度变大，由 可知，水对试管底部的压强变大。
故选A。
4.当把一个六面蒙有绷紧程度相同的橡皮膜的正方体（如图所示）置于水中时，能大致反映橡皮膜受到水的压强情况的是( )
A. B.
C. D.
D
4.答案：D
解析：把一个六面蒙有绷紧程度相同的橡皮膜的正方体置于水中时，根据在同种液体中，液体压强随深度的增加而增大的特点可知，正方体下底面水的深度大于上表面的深度则下底面受到的压强大，形变程度明显，左右两边深度相同形变程度相同，故选D。
5.向如图所示的敞口容器中加水，水在不流动时，能达到的最高位置是( )
A.A容器口
B.B容器口
C.C容器口
D.D点位置
B
5.答案：B
解析：图中容器为连通器，在水不流动时，连通器中各部分液面高度相同。当水面到达三个开口中最低的B容器口后，继续加水就会溢出，故B正确。
谢谢

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