第九章壓強(qiáng)第2節(jié)液體的壓強(qiáng)潮南區(qū)井都中學(xué)潮南區(qū)井都中學(xué)人教版2024

帕斯卡裂桶實(shí)驗(yàn)帕斯卡在1648年表演了一個(gè)著名的實(shí)驗(yàn)：他用一個(gè)密閉的裝滿水的桶，在桶蓋上插入一根細(xì)長(zhǎng)的管子，從二樓的陽臺(tái)上向細(xì)管子里灌水。結(jié)果只用了幾杯水，就把桶壓裂了，桶里的水就從裂縫中流了出來。實(shí)驗(yàn)中造成這種現(xiàn)象的原因是什么？引入新課思考討論靜止在桌面上的水杯由于受到重力的作用對(duì)支持它的桌面有壓強(qiáng)液體也受到重力的作用，對(duì)支持它的杯底也有壓強(qiáng)嗎？引入新課觀察思考實(shí)驗(yàn)表明：液體對(duì)容器底有向下壓強(qiáng)產(chǎn)生原因：因?yàn)橐后w受到重力的作用液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)一比較1和2沒有水時(shí)，橡皮膜平坦1沒水倒入水時(shí)，橡皮膜向下凸出2有水實(shí)驗(yàn)表明：液體對(duì)對(duì)容器側(cè)壁有壓強(qiáng)產(chǎn)生原因：因?yàn)橐后w具有流動(dòng)性沒有水時(shí)，橡皮膜平坦比較3和43沒水有水時(shí)，橡皮膜向外凸出4有水液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)一觀察思考噴泉中的水柱能向上噴出，說明液體內(nèi)部向上也有壓強(qiáng)。液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)一觀察思考液體對(duì)容器底和容器側(cè)壁都有壓強(qiáng)，它的大小與哪些因素有關(guān)呢？液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)又是怎樣的呢？猜想：可能跟液體的深度有關(guān)可能跟液體的密度有關(guān)液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)一思考討論可能與方向有關(guān)實(shí)驗(yàn)器材：微小壓強(qiáng)計(jì)

如果液體內(nèi)部存在壓強(qiáng)，放在液體里的薄膜就會(huì)變形，U形管的兩側(cè)液面就會(huì)產(chǎn)生高度差。壓強(qiáng)計(jì)的原理：通過Ｕ形管左右兩側(cè)___________的大小反映薄膜所受壓強(qiáng)大小。（轉(zhuǎn)換法）液面高度差注意：實(shí)驗(yàn)前要先檢查氣密性探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法每次只改變一個(gè)因素，其他因素保持不變轉(zhuǎn)換法橡皮膜受到壓強(qiáng)，U型管兩側(cè)液面就會(huì)產(chǎn)生高度差現(xiàn)象：探頭在水中深度相同時(shí)，U型管兩端高度差相同實(shí)驗(yàn)過程：1、把探頭放進(jìn)盛水的容器中，看看液體內(nèi)部是否存在壓強(qiáng)，保持探頭在水中的深度不變，改變探頭的方向，看看液體內(nèi)部同一深度各個(gè)方向的壓強(qiáng)是否相等。結(jié)論：同種液體內(nèi)部同一深度，向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等。液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)一2、增大探頭在水中的深度，看看水內(nèi)部的壓強(qiáng)和深度有什么關(guān)系。h：研究點(diǎn)到自由液面的豎直距離。結(jié)論：同種液體內(nèi)部壓強(qiáng)，深度越深，壓強(qiáng)越大?，F(xiàn)象：深度增大時(shí)，U型管兩邊高度差增大液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)過程：3、換用鹽水，看看在深度相同時(shí)，液體內(nèi)部的壓強(qiáng)是否與密度有關(guān)水鹽水結(jié)論：深度相同時(shí)，液體密度越大，液體內(nèi)部壓強(qiáng)越大?，F(xiàn)象：密度越大，U型管兩邊高度差越大液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)過程：思考討論：液體壓強(qiáng)特點(diǎn)告訴我們液體壓強(qiáng)的大小跟液體的深度和液體的密度有關(guān)，那到底有什么定量關(guān)系呢？分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論：液體內(nèi)部存在壓強(qiáng)；在液體內(nèi)部的同一深度處，向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等；同種液體中，深度越深，壓強(qiáng)越大；在深度相同時(shí)，液體的密度越大，壓強(qiáng)越大。液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)一S平面上方的液柱對(duì)平面的壓力平面受到的壓強(qiáng)因此，液面下深度為h處的液體壓強(qiáng)為rSh模型法液體壓強(qiáng)的大小二液體壓強(qiáng)公式的理解：1.各字母的含義：注意：（1）h指深度而不是高度；h的單位要用“米”；公式只適應(yīng)于液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)。p——液體在任一深度的壓強(qiáng)（Pa)ρ——液體的密度(kg/m3)g——常數(shù)

9.8N/kg或10N/kgh——深度液體內(nèi)部某一位置到上面自由液面的豎直距離(m)（2）液體壓強(qiáng)的大小取決于液體密度和深度的大小，與液體質(zhì)量（重力）、容器底面積、體積、容器的形狀等無關(guān)。液體壓強(qiáng)的大小二解：萬米深處海水的壓強(qiáng)大約為：p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×1×104m=1×108Pa腳背受的壓力為：F=pS=1×108Pa×1.2×10-2m2=1.2×106N一個(gè)成年人的質(zhì)量約為60kg，所受重力：G=mg=60kg×10N/kg=6×102N假設(shè)腳背所受壓力的大小相當(dāng)于n個(gè)成年人所受重力，則：答：估算結(jié)果表明，在深萬米的海底，水對(duì)腳背的壓力確實(shí)相當(dāng)于2000個(gè)人所受的重力。腳背的面積:S=1.2×10-2m2液體壓強(qiáng)的大小二【例題】有人說，設(shè)想你在萬米深的“奮斗者”號(hào)全海載人潛水器中把一只腳伸到外面的海水里，海水對(duì)你腳背壓力的大小相當(dāng)于2000個(gè)人所受的重力！海水的壓力真有這么大嗎？請(qǐng)通過估算加以說明。1.帕斯卡裂桶實(shí)驗(yàn)中，為什么幾杯水就把裝滿水的水桶壓裂了？

原來是細(xì)管子的容積很小，幾杯水灌進(jìn)去，其深度h很大，能對(duì)水桶產(chǎn)生很大的壓強(qiáng)，這個(gè)壓強(qiáng)就在各個(gè)方向產(chǎn)生很大的壓力，所以把桶壓裂了。你能解釋下面現(xiàn)象的原因嗎？h液體壓強(qiáng)的大小二你能解釋下面現(xiàn)象的原因嗎？2.大壩的橫截面為什么均為上窄下寬，呈梯形狀？

因?yàn)橐后w的壓強(qiáng)隨深度增加而增大，所以修建水壩時(shí)，水壩的下部要比上部修建得寬些，來增加壩體所承受水壓的能力。物理與生活物理與生活液體壓強(qiáng)的大小二帶魚等深海魚類長(zhǎng)期生活在深海中,內(nèi)臟器官適應(yīng)了深海中巨大的壓強(qiáng),一旦離開海洋,由于外界壓強(qiáng)忽然降低,內(nèi)臟器官就會(huì)爆裂而導(dǎo)致死亡。3.帶魚生活在深海中，為什么魚市上，我們看不到活帶魚？你能解釋下面現(xiàn)象的原因嗎？物理與生活物理與生活液體壓強(qiáng)的大小二如圖所示，將豎直放置的試管傾斜，那么隨著試管的傾斜，試管中的液體對(duì)底面的壓強(qiáng)將()A.增大B.不變C.減小D.無法確定Ch1h2解釋：試管傾斜時(shí)里面的液體深度減小，由液體的壓強(qiáng)大小可知，密度相同時(shí)，深度小壓強(qiáng)小，所以選C課堂練習(xí)1.定義：物理學(xué)中，把上端開口，下端連通的容器叫做連通器。2.特點(diǎn)：連通器里裝同種液體，當(dāng)液體不流動(dòng)時(shí)，各容器中的液面總是相平的。連通器三3.連通器的應(yīng)用茶壺排水管U型反水彎防臭地漏物理與生活物理與生活連通器三科學(xué)世界三峽船閘——世界上最大的人造連通器物理與生活物理與生活連通器三1、如圖，兩管中盛有同種液體，這兩個(gè)試管底部受到的壓強(qiáng)相比較（）A.甲大B.乙大C.一樣大D.無法比較h甲乙2、上題中若甲乙兩管中盛有質(zhì)量相同的液體，則液體對(duì)管底部的壓強(qiáng)相比較（）A.甲大B.乙大C.一樣大D.無法比較CA解釋：試管中液體的密度相同，深度也相同，由液體壓強(qiáng)的大小可知，這時(shí)壓強(qiáng)也相同，所以選C解釋：試管中液體的質(zhì)量相同，由上圖可知，乙試管中液體體積大，所以密度小，由液體壓強(qiáng)的大小可知，當(dāng)深度相同時(shí)，密度大則壓強(qiáng)就大，所以選A課堂練習(xí)3、一端蒙橡皮膜的玻璃筒，插入水中，如圖所示，在逐漸下插的過程中，橡皮膜將（）A．逐漸下凸．B．逐漸上凸．C．保持不變．D．不好判斷．B4、有一容器，如圖：底部受到液體壓強(qiáng)為P1，如把它倒放，底部受到液體壓強(qiáng)為P2，則P1P2。（填“=”、“<”、“>”）<解釋：由液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)可知，同種液體，深度越大壓強(qiáng)越大解釋：由圖可知，當(dāng)容器倒放后，液體的深度變大，由液體壓強(qiáng)特點(diǎn)可知深度大壓強(qiáng)大課堂練習(xí)課堂總結(jié)1.一個(gè)空的藥瓶，瓶口扎上橡皮膜，豎直地浸沒在水中，一次瓶口朝上，另一次瓶口朝下，這兩次藥瓶在水里的位置相同（如圖）.為什么每次橡皮膜都向內(nèi)凹？哪一次凹進(jìn)得更多？為什么？解答：這是因?yàn)橐后w內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)，故每次橡皮膜都向內(nèi)凹；而當(dāng)橡皮膜那端向下時(shí)，它受到的外界水的壓強(qiáng)因浸入水中深度增加而增大，故橡皮膜在下端時(shí)比在上端時(shí)凹進(jìn)得更多.練習(xí)與應(yīng)用2.如圖，容器中間用隔板分成左右兩部分，隔板下部薄橡皮膜封閉一圓孔用，橡皮膜兩側(cè)壓強(qiáng)不同時(shí)橡皮膜的形狀發(fā)生改變.它可以用來做“探究液體壓強(qiáng)是否跟深度、液體密度有關(guān)”的實(shí)驗(yàn).（1）若要檢驗(yàn)“在同種液體中液體壓強(qiáng)跟深度有關(guān)”，應(yīng)該怎樣實(shí)驗(yàn)？說出實(shí)驗(yàn)步驟和會(huì)看到的現(xiàn)象.解答：（1）實(shí)驗(yàn)步驟：向容器左右兩邊加入水，使右邊水面高出左邊水面.（2）若要檢驗(yàn)“在深度相同時(shí)液體壓強(qiáng)跟密度有關(guān)”，應(yīng)該怎樣實(shí)驗(yàn)？說出實(shí)驗(yàn)步驟和會(huì)看到的現(xiàn)象.（2）實(shí)驗(yàn)步驟：向容器左右兩邊分別加入水和鹽水，使兩邊液面相平.現(xiàn)象：橡皮膜向左邊凸出.現(xiàn)象：橡皮膜向左邊凸出.練習(xí)與應(yīng)用練習(xí)與應(yīng)用3.工程師為什么要把攔河壩設(shè)計(jì)成下寬上窄的形狀？三峽水電站的水庫大壩高185m，當(dāng)水庫水位為175m時(shí)，壩底受到的水的壓強(qiáng)是多大？解答：液體壓強(qiáng)隨深度增加而增大，堤壩下端離水面深度深，受到壓強(qiáng)大，所以要把攔河壩設(shè)計(jì)成下寬上窄的形狀.壩底受到水的壓強(qiáng)：p=ρ水ｇh=1.0×103kg/m3×10N/kg×175m=1.75×106Pa解答：由圖可知，左邊容器底面積大，液體高度小，右邊容器底面積小，液體高度大，由p=ρ液ｇh知，密度相同時(shí)，右邊容器底受到的壓強(qiáng)大.4.如圖的兩個(gè)容器中盛有同種相同質(zhì)量的液體，哪個(gè)容器底受到的壓強(qiáng)大？5.某衛(wèi)生間的地漏結(jié)構(gòu)如圖9.2-13所示，請(qǐng)你分析地漏存水杯的作用.解答：根據(jù)地漏的結(jié)構(gòu)圖可知，存水杯上端開口，底部連通，因此地漏的結(jié)構(gòu)就是利用連通器的原理，在液體不流動(dòng)的情況下，容器中液面的高度總是相平的?？煞乐巩愇稄?/p>