资源简介

(共38张PPT)
幻灯片 1：封面
标题：8.2.2 液体压强的计算及应用
副标题：从公式到实际场景的运用
学科：物理
适用年级：八年级
教材版本：人教版
幻灯片 2：学习目标
掌握液体压强的计算公式，明确公式中各物理量的含义和单位。
能运用液体压强公式进行简单的计算，解决实际问题。
理解液体压强公式的适用条件，能结合液体压强特点分析计算结果。
了解液体压强计算在工程、生活中的实际应用，认识物理知识的实用价值。
幻灯片 3：引入 - 从特点到计算
回顾提问：上节课我们学习了液体压强的特点，知道液体压强与深度和密度有关。那么，液体压强的大小具体如何计算呢？大坝底部受到的压强有多大？潜水员在深海中受到的压强如何量化？这节课我们就来学习液体压强的计算方法及其应用。
展示图片：大坝剖面图、潜水员下潜深度示意图、液体压强公式推导图示。
幻灯片 4：液体压强公式的推导
模型建立：假设在密度为\(\rho\)的液体中，有一个高度为\(h\)、底面积为\(S\)的柱形液柱。
压力计算：液柱的重力\(G = mg = \rho Vg = \rho Shg\)，这个重力对底面产生的压力\(F = G = \rho Shg\)。
压强计算：根据压强公式\(p = \frac{F}{S}\)，代入压力得\(p = \frac{\rho Shg}{S} = \rho gh\)。
公式得出：液体压强公式为\(p = \rho gh\)，其中\(p\)表示液体压强，\(\rho\)表示液体密度，\(g\)为重力加速度（通常取\(9.8N/kg\)或\(10N/kg\)），\(h\)表示液体深度（从液面到研究点的竖直距离）。
幻灯片 5：液体压强公式的解读
各物理量含义及单位：
\(p\)：液体压强，单位为帕斯卡（\(Pa\)）。
\(\rho\)：液体密度，单位为千克每立方米（\(kg/m^3\)）。
\(g\)：重力加速度，单位为牛每千克（\(N/kg\)），通常取值\(g = 9.8N/kg\)，粗略计算时可取\(g = 10N/kg\)。
\(h\)：液体深度，单位为米（\(m\)），指从液面到所求压强点的竖直距离，而非液体长度或高度。
公式适用条件：适用于计算静止液体内部的压强，与容器的形状、大小无关，只与液体密度和深度有关。
注意事项：计算时需统一单位，密度单位用\(kg/m^3\)，深度单位用\(m\)。
幻灯片 6：液体压强的计算步骤
计算步骤：
明确已知条件：确定液体密度\(\rho\)、深度\(h\)和重力加速度\(g\)的数值。
统一单位：将密度单位转换为\(kg/m^3\)，深度单位转换为\(m\)。
代入公式：将数值代入\(p = \rho gh\)进行计算。
得出结果：写出计算结果及单位。
示例 1：计算水面下\(0.5m\)处的压强（\(\rho_水 = 1.0×10^3kg/m^3\)，\(g = 10N/kg\)）。
解：\(p = \rho gh = 1.0×10^3kg/m^3×10N/kg×0.5m = 5000Pa\)。
答：水面下\(0.5m\)处的压强为\(5000Pa\)。
幻灯片 7：液体压强计算的典型例题
例题 2：某水库大坝水深为\(20m\)，求大坝底部受到的水的压强（\(\rho_水 = 1.0×10^3kg/m^3\)，\(g = 9.8N/kg\)）。
解：\(p = \rho gh = 1.0×10^3kg/m^3×9.8N/kg×20m = 196000Pa\)。
答：大坝底部受到的水的压强为\(196000Pa\)。
例题 3：在海水深度为\(1000m\)处，潜水器受到的海水压强是多少（\(\rho_{海水} = 1.03×10^3kg/m^3\)，\(g = 10N/kg\)）？
解：\(p = \rho gh = 1.03×10^3kg/m^3×10N/kg×1000m = 1.03×10^7Pa\)。
答：潜水器受到的海水压强为\(1.03×10^7Pa\)。
幻灯片 8：液体压力的计算
压力与压强的关系：液体对容器底部的压力\(F = pS\)，其中\(p\)是液体对容器底部的压强（由\(p = \rho gh\)计算），\(S\)是容器底部的受力面积。
计算步骤：
先计算液体对容器底部的压强\(p = \rho gh\)。
再计算液体对容器底部的压力\(F = pS\)。
示例 4：一个底面积为\(0.02m^2\)的圆柱形容器中装有深\(0.3m\)的水，求水对容器底部的压力和压强（\(\rho_水 = 1.0×10^3kg/m^3\)，\(g = 10N/kg\)）。
解：压强\(p = \rho gh = 1.0×10^3kg/m^3×10N/kg×0.3m = 3000Pa\)。
压力\(F = pS = 3000Pa×0.02m^2 = 60N\)。
答：水对容器底部的压强为\(3000Pa\)，压力为\(60N\)。
幻灯片 9：液体压强计算在水利工程中的应用
大坝设计：
大坝底部的厚度需要根据底部受到的液体压强计算确定。根据\(p = \rho gh\)，水深越大，压强越大，因此大坝底部必须设计得更厚，以承受巨大的压强。例如，三峡大坝最大坝高\(185m\)，底部受到的水压强约为\(1.81×10^6Pa\)，大坝底部的混凝土厚度达\(124m\)。
展示图片：三峡大坝剖面图，标注深度和压强关系。
水库闸门：
闸门的承受能力需通过液体压强计算。闸门受到的压力\(F = pS = \rho ghS\)，水深越大，闸门受到的压力越大，因此深水处的闸门需要更坚固的结构和更大的启闭力。
幻灯片 10：液体压强计算在潜水与深海探测中的应用
潜水深度限制：
人体能承受的最大压强约为\(1.0×10^6Pa\)，根据\(p = \rho gh\)可计算安全潜水深度。例如，在海水中，\(h = \frac{p}{\rho g} = \frac{1.0×10^6Pa}{1.03×10^3kg/m^3×10N/kg}≈97m\)，因此无装备潜水的最大深度约为\(100m\)。
深海潜水器设计：
深海潜水器的外壳强度需根据下潜深度计算的压强确定。例如，我国 “奋斗者” 号载人潜水器下潜深度达\(10909m\)，受到的海水压强约为\(1.12×10^8Pa\)，其钛合金外壳能承受如此巨大的压强。
展示图片：“奋斗者” 号潜水器，标注下潜深度和压强数值。
幻灯片 11：液体压强计算在生活中的应用
自来水供水系统：
自来水厂的水塔建得较高，利用液体压强向用户供水。水塔高度\(h\)越大，根据\(p = \rho gh\)，水的压强越大，能输送到更远更高的用户家中。例如，水塔高度为\(15m\)，则供水压强\(p = 1.0×10^3kg/m^3×10N/kg×15m = 1.5×10^5Pa\)。
液压千斤顶：
液压千斤顶利用液体传递压强的原理工作，小活塞施加较小的力，通过液体压强传递，在大活塞上产生较大的力。根据\(p_1 = p_2\)，即\(\frac{F_1}{S_1} = \frac{F_2}{S_2}\)，可计算大活塞能产生的力\(F_2 = F_1×\frac{S_2}{S_1}\)。
幻灯片 12：课堂小练习 1 - 液体压强计算
题目：一个装满水的鱼缸，水深为\(0.4m\)，求水对鱼缸底部的压强（\(\rho_水 = 1.0×10^3kg/m^3\)，\(g = 10N/kg\)）。
答案：\(4000Pa\)
解析：\(p = \rho gh = 1.0×10^3kg/m^3×10N/kg×0.4m = 4000Pa\)。
幻灯片 13：课堂小练习 2 - 液体压力计算
题目：一个底面积为\(0.1m^2\)的方形容器中装有\(0.5m\)深的酒精，酒精密度为\(0.8×10^3kg/m^3\)，求酒精对容器底部的压力（\(g = 10N/kg\)）。
答案：\(400N\)
解析：压强\(p = \rho gh = 0.8×10^3kg/m^3×10N/kg×0.5m = 4000Pa\)；压力\(F = pS = 4000Pa×0.1m^2 = 400N\)。
幻灯片 14：课堂小练习 3 - 深度计算
题目：在某种液体中，某点的压强为\(3.92×10^4Pa\)，液体密度为\(0.8×10^3kg/m^3\)，求该点到液面的深度（\(g = 9.8N/kg\)）。
答案：\(5m\)
解析：由\(p = \rho gh\)得\(h = \frac{p}{\rho g} = \frac{3.92×10^4Pa}{0.8×10^3kg/m^3×9.8N/kg} = 5m\)。
幻灯片 15：课堂总结
液体压强公式：\(p = \rho gh\)，适用于静止液体内部压强计算，与容器形状无关。
各量单位：\(\rho\)（\(kg/m^3\)）、\(g\)（\(N/kg\)）、\(h\)（\(m\)）、\(p\)（\(Pa\)）。
压力计算：液体对容器底部的压力\(F = pS = \rho ghS\)，需先算压强再算压力。
应用领域：水利工程（大坝、闸门）、潜水探测、自来水系统、液压设备等，通过计算确保结构安全和功能实现。
核心思路：根据液体密度和深度计算压强，结合受力面积计算压力，为工程设计和实际应用提供数据支持。
幻灯片 16：课后作业布置
完成课本上关于液体压强计算的练习题。
计算家中水桶装满水时，水对桶底的压强和压力（需测量水深和桶底面积）。
查阅资料，了解当地水塔的高度，计算水塔供水时的最大压强。
一艘潜水艇在海水中下潜到\(200m\)深处，计算潜水艇外壳受到的海水压强（\(\rho_{海水} = 1.03×10^3kg/m^3\)，\(g = 9.8N/kg\)）。
2024沪科版物理八年级全册
8.4流体压强与流速的关系
第八章 压强
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
会简单解释飞机升力产生的原因。(重点)
02
通过实验探究，初步了解流体压强与流速的关系。(重点)
01
学习目标
观察与思考
平行行驶的轮船“奥林匹克”号，铁甲巡洋舰“豪克”号为什么会相撞？真的是舰长操作失误吗？
向各个方向都有压强
流动性
气体和液体都具有流动性，统称为流体。
液体有压强
气体有压强
静止压强
当液体和气体处于流动状态时其压强又会怎样？
探究流体压强与流速的关系
在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，硬币就可能跳过木块。
是什么力使得硬币向上“跳”起来了？
探究流体压强与流速的关系
想一想
1. 硬币为什么会跳起来？
2. 硬币上、下方的压强怎么变化？
3. 硬币上、下方的空气流速怎样变化？
硬币上方压强小，下方压强大，所以硬币向上跳起
硬币上方压强变小，下方压强不变
硬币上方空气流速变大，下方空气流速不变
流 体
具有流动性的液体和气体。
水
空气
静止时
液体有压强
气体有压强
向各个方向都有压强
流动时
液体、气体压强会怎样呢？
水
空气
流体流动时的压强称作流体压强
提出问题
猜想
流体流速与流体压强有什么关系？
流体流速大的位置
流体压强小
探究流体压强与流速的关系
在两根筷子上放两个乒乓球，用吸管向两乒乓球中间吹气，你观察到了什么现象？为什么会产生这种现象？
现象：
乒乓球向中间靠拢
【点击图片观看视频】
两球中间气体流速大，压强小，形成低压区
乒乓球在压力差的作用下靠拢
球外侧气体流速小，压强大
结论：气体流速越大的位置，压强越小
在水面上放两只小纸船， 用水管向船中间冲水，你观察到了什么现象？为什么会产生这种现象？
现象：
两只小船向中间靠拢
【点击图片观看视频】
结论：液体流速越大的位置，压强越小
纸船外侧水流速度小，压强大
两纸船中间水流速度大，压强小
纸船在压力差的作用下靠拢
流体的流速与压强的关系：
流体在流速大的地方压强______，在流速小的地方压强______。
较小
较大
自制简易喷雾器
将一根吸管弯成直角，在弯折处剪开一个口，插入水中，用力向管内吹气，你观察到了什么现象？说说这是为什么？操作时应注意哪些细节，才能使实验更容易成功？
【点击图片观看视频】
现象：烧杯中的水沿竖直管上升，直至向前喷出。这是因为用力向水平管内吹气时，弯折开口处的空气流速大，压强小，大气压将水压入竖直管中。当水从竖直管上端溢出时，水受到人吹出的气流作用，向前喷出。
注意细节：注意剪开的口不要太大，吹气时要用力，这样才能使实验更容易成功。
如图所示，将一个普通的乒乓球轻轻放入漏斗中，用电吹风从细管吹向漏斗的大口，以下分析正确的是（ ）
A.球不会被向上吹起，因为其下方气体流速大，压强大
B.球不会被向上吹起，因为其下方气体流速大，压强小
C.球会被向上吹起，因为其下方气体流速大，压强大
D.球会被向上吹起，因为其下方气体流速大，压强小
针对训练
B
流体压强与流速关系的应用
知识点2
在生产生活中，关于流体压强与流速的关系有广泛的应用。
【点击画面播放视频】
与流体压强和流速相关的小实验
你能解释这些现象吗？
【点击画面播放视频】
我国南极泰山站采用轻质材料装配而成，为了避免被强横风吹动移位，支架上悬空部分结构特点如图所示，其上方空气的流速_______下方空气的流速，上方的压强_______下方的压强，使房屋更加牢固.
小于
大于
针对训练
探究流体压强与流速的关系
1.如图所示，能够说明流体压强与流速关系的是( )
A
B
C
D
A.蚊子尖尖的口器
B.高压锅容易把食物煮熟
C.装满水的水杯倒置，纸片
没有掉下来
D.火车站台前，人必须站在安全黄线以外区域候车
D
2.如图所示，取两张白纸，使其平行自然下
垂，向两纸中间用力吹气，结果发现两张纸
向中间靠拢，这表明纸张中间的空气( )
A
A.流速大，压强小 B.流速大，压强大
C.流速小，压强小 D.流速小，压强大
3.［立德树人·五育并举］“珍爱生命，切
勿私自下河游泳”，原因之一是河中常有
漩涡，如图所示的是河水中的漩涡，漩涡
中心的水流速度____，压强较____，从而
大
小
与周围形成压力差，导致周边游泳的人易被“吸入”漩涡，引
发溺水事故。
升力的产生
(第4题)
4.如图所示，小露用电吹风从 端对着泡沫机
翼模型送风，机翼模型升起，下列说法正确
的是 ( )
A.气流通过下表面的路程大于上表面的路程
B.气流在下表面的流速大于在上表面的流速
C.机翼模型上表面受到的压强大于下表面受到的压强
D.机翼模型升起的原因是机翼下表面受到的
压力大于上表面受到的压力
D
(第5题)
5.[2024·宣城月考改编] 如图所示，轿车在
快速行驶过程中，轿车上方空气的流速大
于轿车下方空气的流速，因而轿车上方受
小于
小于
车外
到空气的压强______轿车下方受到空气的压强，从而使得轿
车对地面的压力______轿车的重力(前两空均填“大于”“等于”
或 “小于”)，在行驶中，小华的爸爸打开了两侧车窗，小华
会看到车内悬挂的窗帘向______(填“车内”或“车外”)飘动。
2星题 情境应用
6.如图所示，一把太阳伞固定在地面上，一阵
大风吹来，伞面严重变形。下面有关这一现象
及其解释，正确的是( )
D
A.伞上方的空气流速大于下方，伞面被向下“吸”
B.伞上方的空气流速小于下方，伞面被向上“吸”
C.伞上方的空气流速小于下方，伞面被向下“吸”
D.伞上方的空气流速大于下方，伞面被向上“吸”
7. 中国南极泰山站采用轻质材料装配而成,为
避免被南极强横风吹得移位,其独特的支架悬空形状发挥了作
用，泰山站的悬空形状接近于下列选项中的( )
A
A. B. C. D.
8.[2024·阜阳期中] 如图所示的是草原犬鼠洞穴的横截面示意
图。它有两个出口，当风吹过隆起洞口 表面时，风速较大，
吹过平坦洞口 时，风速较小，从而给洞中的犬鼠带去凉风。
则下列有关洞内风向分析正确的是( )
B
A.风总是从口吹入， 口吹出
B.风总是从口吹入， 口吹出
C.风总是从、 口同时吹入
D.风有时从口吹入，有时从 口吹入
9.如图所示的是某种喷雾器的工作原理
示意图，当喷雾器未工作时，细管 内、
外液面______。当喷雾器工作时，空气
相平
小于
从细管的右端快速喷出，导致细管 上方空气的流速突然
增大，细管 内液面上方气压______(填“大于”或“小于”)细管
外液面上方的气压，液体就沿细管 的管口流出，同时受到
气流的冲击，形成雾状喷出。
10. 如图所示的是某小组设计的“研究流体压强与流
速的关系”的装置，瓶内装有足量的水，开关打开后， 内的
液面比 内的液面____。
低
11.[2024·广东模拟改编] 爱做实验的小点同学
用乒乓球和漏斗做实验。
(1)如图1所示，将乒乓球放在漏斗的下面紧贴
重
漏斗，松手后，乒乓球会掉下来，这是因为乒乓球受到了
____力的作用。
(2)如图2所示，将乒乓球放在漏斗的下面紧贴
漏斗，从漏斗口向下迅速吹气的同时松开手，
乒乓球不会掉下来，这是因为______________
_______________________。
乒乓球下方空气压强大于上方空气压强
(3)若图2的情景中，从漏斗口向上吸气的同时松开手，乒乓
球也不会掉下来，这是因为受到了________的作用。
大气压
3星题 思维提升
12. 小乐在探究“气体的
压强与流速的关系”时，设计了
如图甲所示的实验，、、 为
三节直径不同的管子，三节管子连接在一起，分别插入气体
压强传感器(测量气体压强的装置)探头，右端与吹风机的尾
部相连。
当用吹风机抽气时，三节管子中
气体压强随时间变化的情况如图
乙所示，则图线①反映的是___
(填“”“”或“ ”)管内气体压强
随时间变化的情况。第 时，①②③三条图线出现明显下移，
由此判断，三节管中气体的流速______ (填“增大”或“减小”)。
增大
1.流体：
2.流体压强与流速的关系：
流动的液体和气体的统称
在流体（气体和液体）中，流速越大的位置压强越小；流速越小的位置压强越大。
应用：飞机升力的产生
汽车尾翼板……
应用
与危害
危害：人被吸进火车
不能越过安全线
两船相撞
不能并列航行
谢谢观看！

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