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9.2液体的压强
“蛟龙号”
最大下潜深度7062.68米，它由10多厘米厚的钛合金钢板加工而成。为什么“蛟龙号”要采用如此厚重的钢板制作？
液体受重力作用且具有流动性，会相互挤压，对容器也产生挤压。所以，不仅水的内部存在压强，对容器壁和容器底也有压强。
一、实验探究：液体内部的压强
1．提出问题：液体内部的压强大小与哪些因素有关呢？液体内部的压强又有怎样的特点呢？
2．猜想与假设：
(1)液体内部的压强大小与液体的多少有关；
(2)液体内部的压强大小与液体的种类有关。
(3)液体内部的压强大小与液体的深度有关。
问题：如何比较液体压强的大小？
3．设计实验：
(1)利用微小压强计探究液体压强的特点。
①原理：当探头上的橡皮膜受到压强时，Ｕ形管两管液面出现高度差，压强越大，液面高度差越大，反之亦然。两管液面高度差的大小表示了液体压强的大小。
②科学方法：转换法（将液体压强的大小
转换为Ｕ形管两管液面高度差的大小）
③微小压强计只能定性比较压强的大小，
不能测量液体压强的具体大小。
橡皮膜
微小压强计
(2)实验器材：微小压强计、大烧杯、水、盐水
(3)实验步骤：
①把探头放进盛水的容器中，看看液体内部是否存在压强。保持探头在水中的深度不变，改变探头的方向，看看液体内部同一深度各方向的压强是否相等；
水
水
水
②增大探头在水中的深度，看看液体内部的压强和深度有什么关系；
③换用盐水，看看在深度相同时，液体内部的压强是否与密度有关；
水
水
水
盐水
4．进行实验：
5．分析论证：
(1)液体内部向各个方向都有压强；
(2)同一深度，向各个方向的压强大小相等；
(3)液体内部的压强随深度的增加而增大；
(4)液体的压强还与液体的密度有关，深度相同时，液体密度越大，压强越大。
水
水
水
水
水
水
盐水
二、液体压强的大小
1．用一端带橡皮膜的玻璃管插入水中定量研究
液体压强的大小。
讨论：测量出水对橡皮膜的压力F和面积S，即可计算深度h处的压强。如何测量压力F？
给膜施加一个向下的压力，使膜恢复水平，由二力平衡可知，施加的向下的压力等于水对膜向上的压力。
（1）测量压力的原理：二力平衡
（2）测量压力用到的科学方法：转换法
F'
F
讨论：若向管内加水，加至何种程度橡皮膜才会恢复水平？
2．液体内h深度处的压强等于深度为h的液柱底部所产生的压强。
推导液体内h深度处的压强：
设：玻璃管的底面积为S，液体的密度为ρ，管内液体的深度为h
则液柱的体积：V=Sh
液柱的质量：m=ρV
液柱对橡皮膜的压力：F=G=ρVg=ρShg
液体对橡皮膜的压强：
h
ρ
pS
F水柱
3．液体内部深度为h处的压强为：p=ρgh
（1）公式推导中运用的研究方法：模型法；
（2）单位：ρ：kg/m3，深度h：m
（3）深度：液体中某点到上液面的竖直距离。
（4）计算深度：
计算密度：
（5）由公式可知液体的压强只与液体的
密度和深度有关，与液体的质量、体积、
容器形状均无关。
讨论交流：谁受的压强大
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。
这个实验说明了什么?
液体压强的大小与液体的深度有关，
与液体的多少无关。
例题1：有一水池，水深10ｍ，在距池底2m处有一物体，求物体所受水的压强是多少？
已知：h＝10ｍ-
2m＝8m
g=9.8N/kg
ρ＝1.0
×103kg/m3
求：p
解：
由p
=ρgh得：
物体受到水的压强：p
=ρgh
=1.0×103
kg/m3
×9.8N/kg×8ｍ
=7.84×104
Pa
答：物体所受水的压强是7.84×104
Pa
例题2：油罐车中装有柴油，油的深度为6m，在离罐底0.5m处，发现油从一小孔中漏出，小孔面积为0.5cm2，那么至少需要多大的力才能堵住小孔？（ρ柴油=0.8×103kg/m3，g=10N/Kg）
解：小孔处液体的深度h=6m-0.5=5.5m，由p=ρgh得：
小孔处液体的压强：p=ρgh=0.8×103kg/m3×10N/kg×5.5m
=4.4×104Pa
由
得：
小孔处应施加的压力：F=pS=4.4×104Pa×0.5×10-4m2=2.2N
4．盛有液体的不规则容器放在水平桌面上
（1）计算液体对容器底部的压力和压强时：
①先用公式p＝ρgh计算液体对容器底部的压强；
②再用公式F＝pS计算对容器底部的压力；
（2）计算容器对桌面的压力和压强时：
①先用F＝G总，计算对桌面的压力；
②再用p＝F/S计算对桌面的压强；
例题3：一轻质容器放在水平桌面上，容积V＝9×10-3m?，底面积S＝2×10-2m2，高h＝0.4m，当容器装满水时，求：
（1）水对容器底部的压力；（2）容器对桌面的压强；
（g＝10N/kg；ρ水＝1.0×103kg/m?）
解：（1）水对容器底部的压强由p=ρgh得：
p=ρgh
=1×103kg/m3×10N/kg×0.4m=4×103Pa
水对底部的压力由
得：
F=pS=4×103Pa×2×10-2m2=80N
例题3：一轻质容器放在水平桌面上，容积V＝9×10-3m?，底面积S＝2×10-2m2，高h＝0.4m，当容器装满水时，求：
（1）水对容器底部的压力；（2）容器对桌面的压强；
（g＝10N/kg；ρ水＝1.0×103kg/m?）
解：
（2）由G=mg得，水的重力：
G=mg=ρVg=1×103kg/m3×9×10-3m3×10N/kg=90N
容器对桌面的压力：F=G=90N
容器对桌面的压强由
得：
1．如图所示，薄壁容器的底面积为S，在容器中装入某种液体，液体的重力为G，密度为ρ，深度为h，那么，容器底部受到液体的压强和压力分别为（
）
A．G/S和G
B．ρgh和G
C．G/S和ρghS
D．ρgh和ρghS
2．如图所示，平底烧瓶的底面积为50cm2，内装400mL煤油，煤油的深度为10cm，烧瓶放置在表面积为100dm2的水平桌面上，容器自重和容器的厚度均可忽略不计（g＝10N/kg，煤油的密度ρ煤油＝0.8×103kg/m3）．试求：（1）煤油对烧瓶底的压力；
（2）桌面受到的压强．
3．如图所示为装满液体的容器，设液体对容器底的压强为p1，压力为F1，容器对桌面的压强为p2，压力为F2，如果不计容器自重，则（
）
A．p1＝p2，F1＝F2
B．p1>p2，F1＝F2
C．p1D．p1>p2，F1>F2
5．液体对容器底部的压力等于圆柱形水柱的重力。容器底所受压力、压强及支持面所受压力、压强的比较：
?
液体对容器底的压强
液体对容器底的压力
容器对水平面的压力
容器对水平面的压强
p＝ρ液gh
F＝pS＝G水柱
（F＞G水）
F＝pS＝G水柱
（F＝G水）
F＝pS＝G水柱
（F＜G水）
F′＝G水+G容
三、液体压强的应用
１.大坝的横截面为什么均为上窄下宽，呈梯形状？
大坝上窄下宽，是因为液体内部的压强随深度的增加而增大，坝底受到水的压强大，下部较宽的大坝能抵抗较大的压强。
2.为什么深海载人潜水器、潜水服要采用厚重的材料制作？
液体压强随深度的增加而增大，故深海载人潜水器、潜水服要比浅海潜水要更耐压，更厚重些。
3.为什么深海鱼类被捕捞上岸后会死亡？
深海鱼类长期生活在深海中，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。
液体的压强
液体压强的大小
液体压强的特点
向各个方向都有压强
同一深度，向各方向的压强大小相等
液体的压强随深度的增加而增大
液体的压强还与液体的密度有关
液体压强的特点
用微小压强计探究液体压强的特点
液体压强公式的推导方法
液体压强的大小：p=ρgh
各物理量的单位
深度的意义
不规则容器压强、压力的计算
不规则容器液体对容器底部压力与液体重力的比较
液体压强的应用
1．小明在学习液体压强时，用压强计做了如图所示的实验，获得的数据如下表．据表中信息判断小明研究的问题是（
）
A．液体向各个方向压强的大小关系
B．液体压强与液体深度的关系
C．液体压强与液体密度的关系
D．液体压强与容器形状的关系
序号
液体
深度/cm
橡皮膜方向
压强计液面高度差/cm
1
水
3
朝上
2.8
2
6
朝上
5.6
3
9
朝上
8.4
2．甲、乙两个容器横截面积不同，都盛有水，水深和a、b、c、d四个点的位置如图所示，水在a、b、c、d四处产生的压强分别为pa、pb、pc、pd，下列关系中正确的是（
）
A．pa＜
pc
B．pa＝
pd
C．pb＞pc
D．pb＝
pd
3．将装浓盐水的烧杯放在水平面上，若向烧杯内加入少量的清水（末溢出），则（
）
A．盐水密度减小，烧杯底部受到的液体压强减小
B．盐水密度增大，烧杯底部受到的液体压强增大
C．盐水密度减小，烧杯底部受到的液体压强增大
D．盐水密度增大，烧杯底部受到的液体压强减小
4．用隔板将玻璃容器均分为两部分，隔板中有一小孔用薄橡皮膜封闭（如图）．下列问题中可以用该装置探究的是：①液体压强是否与液体的深度有关；②液体压强是否与液体的密度有关；③液体是否对容器的底部产生压强；④液体是否对容器的侧壁产生压强；（
）
A．①②③
B．①②④
C．②③④
D．①③④
5．如图，两管中盛有同种液体，这两个试管底部受到的压强相比较
(
)
A．甲大
B．乙大
C．一样大
D．无法比较
h
甲
乙
6．如图所示，甲、乙是两支相同的试管，各盛有质量相同的不同种类的液体，且当甲试管适当倾斜时，两试管中液面等高，则这时两试管中液体对管底的压强是（
）
A．甲管中大
B．乙管中大
C．两管中一样大
D．条件不足，无法确定
h
甲
乙

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