初中物理苏科版（2024）八年级下册（2024）第九章 压强和浮力二、液体的压强完整版教学ppt课件

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我们知道，静止在桌面上的水杯，对支撑它的桌面有压力，因而对桌面会产生压强。
盛水的杯子放在桌面上，杯子对桌面有压强。杯子里的水对杯底和杯壁是否有压强？对浸在其中的物体是否有压强？
当我们用塑料袋提水的时候，会看到水使塑料袋的四周都向外凸。塑料袋里的水对袋子周围也有压力，那么塑料袋的内壁也应该有压强？
这都与液体内部的压强有关，让我们本节课一起来学习。
*液体压强的大小（选学）
1. 如图 9-9（a）所示，向玻璃管内加水，玻璃管底部橡皮膜的形状有 什么变化？2. 如图 9-9（b）所示，用手指触压装满水的塑料袋，手指有什么感觉？3. 如图 9-9（c）所示，把下端蒙有橡皮膜的空玻璃管插入水中，橡皮 膜的形状有什么变化？
玻璃管底部橡皮膜向外凸出
手指有明显受到压力感觉
玻璃管底部橡皮膜向内凹进
这些现象说明，液体对容器底、容器壁和浸在其中的物体都有压力， 因而也都有压强。
活动9.3 体验液体压强的存在
由活动9.3可知，液体内部存在压强； 下面我们来分析，液体产生压强的原因：
①. 液体受到重力，对容器底部有压力，所以会产生压强； ②. 液体具有流动性，所以对容器侧壁有压力，所以会产生压强。
如图所示，在装有红墨水的饮料瓶的四周侧壁上钻几个小孔，会发现水从这些小孔中喷射出来，说明液体对侧壁有压强。液体内部有没有压强？如果有，有什么特点？
提出问题：由此，液体压强与哪些因素有关？
液体内部有压强；且液体的压强与深度有关，深度越大，液体的压强越大。
同理，我们在做如图 9-9（a）、（c）所示实验中，逐渐向玻璃管内加入一些水，观察到橡皮膜向外凸出或向内凹陷的程度随着水的深度增加而增大。
液体内部的压强可能与深度有关，深度越大，压强越大。
它还可能与方向有关，向下的压强比向上的压强大。
液体压强计，盛有水和浓盐水的透明容器各一个。
如图 9-10（a）所示， 液体压强计主要由 U 形管、橡皮膜盒和软管等组成。使用前，U 形管两侧的液面相平。 试一试：用手指轻按橡皮膜，U 形管两侧的液面有什么变化？
U形管两侧的液面出现高度差。
学生实验 探究液体压强与哪些因素有关
如图 9-10（b）所示，橡皮膜盒上通常还装有手柄和旋钮，可以改变橡皮膜的位置和朝向。
方法技巧：橡皮膜受压时，U 形管两侧的液面出现高度差。 高度差的大小反映橡皮膜所受压强的大小。
1. 如图所示，将橡皮膜盒的橡皮膜朝上，浸入水中某一深度 H，记录深度 H 和 U 形管两侧液面的高度差h。
2. 保持橡皮膜盒所在深度不变，按实验记录表中的顺序改变橡皮膜的朝向，分别记录 U 形管两侧液面的高度差。
3. 保持橡皮膜盒所在深度和橡皮膜的朝向不变，移动橡皮膜盒，观察 U 形管两侧液面高度差的变化情况。
4. 改变橡皮膜盒在水中的深度 H，重复上述步骤。
5. 将液体压强计移到装有浓盐水的容器中，重复上述步骤。
分析实验现象和数据，说明液体内部压强与哪些因素有关。请与同学交流得出结论的过程。
大量实验表明：液体内部各个方向都有压强；同一深度，压强相等； 深度增大，压强增大；深度相同时，液体密度越大，压强越大。
（1）实验前用手指按压橡皮膜，发现 U 形管中的液面升降灵活，说明该装置 （漏 气/不漏气）；（2）通过比较 两图，可得出结论：同一种液体的压强随深度的增加而增大；（3）通过比较乙、丙两图，可得出结论：同种液体在相同深度向各个方向的压强大小 ；（4）通过比较乙、丁两图， （能/不能）得出液体压强与液体密度有关的结论；（5）小明使用另一只U 形管压强计探究液体压强与液体密度关系时，发现将金属盒分别放 置在水和盐水中相同深度h 时，U 形管两侧液面高度差变化不明显，为了使得 U 形管两侧 液面高度差变化更明显，可采取的措施是 。A ．保持 h 不变，只将烧杯中盐水换成密度更大的盐水B ．使金属盒在水和盐水中的相同深度 h 增大相同的量 C ．只将 U 形管中的液体换成密度更小液体D ．只将 U 形管换成更细的管子
利用 U 形管压强计探究液体压强与哪些因素有关。
地球表面约 71% 的面积被海水覆盖着，海底生活着大量的海 洋生物，蕴藏着极其丰富的矿产资源。因此，对深海的科学探索历 来备受世界关注。 2020 年 11 月 10 日，中国自主研制的“奋斗者号”全海深载人 潜水器（图 9-11 ）在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度 10 909 m ， 超过我国第一台自主研制的载人潜水器“蛟龙号”，创造了我国 载人深潜的新纪录。这是我国载人深潜事业取得的又一次重大突 破。马里亚纳海沟是世界上最深的海沟，这里的海水压强很大（约1.1 × 108 Pa ）、温度很低且 极其黑暗，是地球上环境 最为恶劣的区域之一。
国家工程“奋斗者号”全海深载人潜水器
“奋斗者号”全海深 载人潜水器体积并不大， 但它的设计和建造却是一 个极其复杂的系统工程。 简单来说，它至少要克服 两大困难：一是壳体必须能承受巨大的海水压强；二是舱内环境必须满足人的生存条件，如 舱内压强、温度等要基本不受外界影响。因此，载人深潜的难度并 不亚于载人航天。 从“蛟龙号”到“深海勇士号”再到“奋斗者号”，我国深海 载人潜水器实现了从无到有、从自主集成到技术自主可控的跨越式 发展。这是我国科研人员勇攀高峰、敢为人先、追求卓越的创新精 神和淡泊名利、潜心研究的奉献精神的集中体现。
要想知道液面下某处的压强，可用模型法：设想该处有一个水平“平面”，这个平面以上的液柱对平面的压力等于液柱所受的重力。计算液柱对平面的压强。
设液体的密度是ρ，液柱截面积是S，液柱的高度为h.
p---Pa；ρ---kg/m3；g---9.8N/kg；h---m。
1.公式： p＝ρ液gh应用说明：
（1）只适用于静止的液体内部压强的计算
（2）液体的压强只与液体的密度和深度有关，而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。
（3）h是指深度——液体中某点到液面的竖直距离。
（4）计算时要统一单位：
深度：液体中某点到液面的竖直距离。
问题：如图丙，根据图中数据分别指出A,B,C三点的深度各是多少？
hA=0.8cm,hB=0.5cm,hC=1.0cm
如何理解物理学中的深度
压强公式p=F/S与p=ρgh的比较
(2).为什么深水潜水，要穿特制的潜水服？
液体压强随深度的增加而增大，故深海潜水服要比浅海潜水要更耐压，更厚重些。
2.p＝ρ液 gh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,下宽能耐压。
1．像液体压强计上的 U形管那样，上端开口、底部相连通的容器叫作连通器。
（1）底部互相连通；（2）容器上端都开口；（3）与形状无关。
如图 9-12 所示，用软管连接两根玻璃管构成连通器。向其中注入适量水，静止时两侧玻璃管中水面的高度有什么特点？ 将左侧的玻璃管上下移动，当其中的水不流动时，两侧玻璃管中水面的高度有什么特点？
可能出现一侧玻璃管中的水面比另一侧高的现象吗？为什么？
实验表明：向连通器中注入同种液体，当液体静止时，连通器各部分中的液面总是相平的。这就是连通器原理。
两侧玻璃管中水面的高度相平。
活动9.4 探究连通器的特点
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？
壶嘴和壶盖上的气孔与空气相通，因此壶嘴与壶身构成连通器。
又如，有些河流的上下游水位相差较大，为了既能控制水位又能让船舶通行，人们利用连通器原理设计建造了船闸。如图 9-14 所示，船闸的闸室相当于一个蓄水池。当上游船只到达时，打开上游阀门，闸室与上游水道构成了一个连通器，上游的水进入闸室； 待闸室水面与上游水面相平，先打开上游闸门，让船只进入闸室，再关闭上游阀门和闸门。按照同样的程序操控下游阀门和闸门，就可以让船只平稳驶 到下游。想一想：船只从下游驶往上游，应该如何操控各个阀门和闸门？
我国长江三峡水利枢纽程举世闻名。三峡大坝蓄水后的上下游水位差最大可达 40 层楼的高度。为保 障船只顺利通行，工程技术人员设计了阶梯式船闸和电梯式船闸两种，让“大船爬楼梯，小船乘电梯”。 图 9-15 所示是双线五级连续阶梯式船闸。
因为液体内部压强随深度的增大而增大，对于相同面积，水坝下部受到的压力比上部大，所以下部要建得宽一些.
1. 如图9-16 所示，水坝的下部总要比上部建造得宽一些。这是为什么？
2. 帕斯卡曾做过著名的“裂桶实验”： 如图 9-17 所示，在一个密闭、装满水的木桶桶盖上插入一根细长的管子，然后从上方往管子里灌水。结果，只灌了几杯水， 桶竟裂开了。请说明其中的道理。
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。
3. 观察卫生间、厨房里的水池，它们的排水管都有一段是弯曲的，如图 9-18 所示。弯曲部分的作用是什么？
这样可以隔绝下水道往上反的异味，故有防止异味沿排水管外溢作用（或隔绝臭味等，言之成理即可）。
1 ．关于液体内部的压强，下列说法中错误的是 ( )A ．在同一深度，液体密度越大，液体内部压强越大 B ．在同一深度，液体向下的压强大于向上的压强C ．在同种液体内部，深度越深，液体内部压强越大 D ．在同种液体内部，深度相同处液体向各个方向压强相等
2 ．下列是几种堤坝的截面图，你认为最安全可靠的是 ( )
3 ．下列示例中不是利用连通器原理工作的是 ( )
4．三峡船闸实现了上下游船只的通航，如图所示，船闸是根据 原理工作的。当闸室内的水深为 3600cm 时，水对闸室底部产生的压强为 Pa ，（水的密度1×103kg/m3 ，g 取 10N/kg）。
*5 ．盛有水的容器中，A 、B 、C 三点的位置如图所示，A 处水的深度为 米，B 处水的压强为 帕。容器底面积为 15 厘米 2 ，则容器底受到水的压力为 牛。
6 ．如图所示，一个装有水的平底密闭矿泉水瓶，先正立放置在水平桌面上，再倒立放置。两次放置时，瓶对桌面的压力分别为 F甲和 F乙，瓶子底部受到液体压强分别为p甲和p乙， 则 ( )
A ．F 甲>F 乙 B．p 甲>p 乙 C ．F 甲