初中物理沪粤版（2024）八年级下册（2024）8.2 液体的压强多媒体教学课件ppt

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液体的压强液体内部压强的特点怎样计算液体内部压强连通器
1. 帕斯卡裂桶实验1648 年，法国物理学家帕斯卡做了一个令人惊奇的实验。如图1 所示，他在一个装满水的密闭木桶上插入一根细长的管子，然后从楼上阳台向管子里灌水。结果，他只用了几杯水，就把木桶撑破了。由此可知，液体能对外产生压强。
思想方法转换法显示液体压强实验中将看不见的压强转换为橡皮膜的形变，橡皮膜的形变程度反映了压强的大小，形变方向反映了压强的方向。
在学习压强概念后，晓红知道了固体由于受到重力的作用会对支撑面产生压强，由此提出问题：液体也受重力的作用，它所产生压强的特点与固体相同吗？如图2 所示，晓红分别将质量相等的水和冰块放入两个相同的塑料袋中，
观察到水和冰块对塑料袋的作用现象不同，她认为产生原因是液体具有______；实验中利用对塑料袋的作用现象认识压强作用，用到了 ______法。
解题秘方：利用转换法认识液体压强，其实也是力能改变物体形状的另一佐证。
解析：由于液体具有流动性，因而它对阻碍它流动的容器壁有压强。实验中利用对塑料袋的作用现象认识压强作用，用到了转换法。
1. 实验是学习物理知识的基本方法之一，在实验时， 还要用到有关科学方法。如图所示的两幅实验情景图，图甲是利用细管内液柱的______变化来观察瓶子的微小形变，图乙是显示液体对______压强的实验； 两实验均说明力能改变物体的______ 。
1. 实验目的 探究液体压强的大小与哪些因素有关。2. 设计实验 利用如图3 所示的压强计比较同种液体内部不同深度处的压强，以及比较不同液体内部相同深度处的压强，进而分析实验数据得出结论。
将橡皮膜所受压强的大小转换为U形管两侧液面高度差的大小，利用的是转换法。
3. 进行实验(1)将压强计的探头放在同种液体内部同一深度处，改变探头的方向，发现压强计两侧液面高度差不变。(2)将压强计的探头放在同种液体内部，不断增加探头的深度，发现压强计两侧液面高度差变大。(3)将压强计的探头放在不同液体内部同一深度处，发现在密度大的液体中，压强计两侧液面高度差大。
研究液体压强与方向的关系。
研究液体压强与深度的关系。
研究液体压强与液体密度的关系。
4. 得出结论 (1)液体内部向各个方向都有压强。同种液体内部同一深度处，液体向各个方向的压强相等。(2)同种液体内部，深度越大，压强越大。(3)不同的液体内部，深度一定，液体密度越大，压强越大。
释疑解难如图4所示压强计，当金属盒上的橡皮膜受到压强时，U 形管两侧的液面出现高度差；橡皮膜受到的压强越大，液面的高度差也越大。
[学科思维科学探究中考·衡阳]在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中，小亮同学取四只瓶嘴大小相同的塑料瓶去底(其中B、C、D 三个粗细相同)，在瓶嘴上扎橡皮膜，将其倒置，如图5 所示，向A、B、C 瓶中装入水，D 瓶中装入盐水。
解题秘方：本实验中转换法和控制变量法均有应用，注意区分。将不可见的液体压强转换为可见的橡皮膜鼓起程度，叫转换法；在利用控制变量法探究液体压强影响因素时，注意控制不变的量和改变的量，以及各自的因果关系。
(1)瓶嘴下方橡皮膜鼓起的程度可反映液体压强的大小，此研究方法是_________(填“控制变量法”或“转换法”)。
解析：通过橡皮膜鼓起的程度反映液体压强的大小，利用的方法是转换法。
(2)根据A、B 两瓶子橡皮膜鼓起的程度相同，可知：液体的压强与液体的质量______(填“有关”或“无关”)。
解析：通过比较A、B 可见，A 瓶子中水的质量一定大于B 瓶子中水的质量，但二者橡皮膜鼓起的程度相同，说明液体的压强与质量无关。
(3)根据B、C 两瓶子橡皮膜鼓起的程度不同，可知：液体的压强与液体的______有关。
解析：根据瓶子装的液体种类相同，瓶内液体的深度越深，橡皮膜鼓起的程度越大，说明液体的压强与深度有关。
(4)为了探究液体压强与液体密度的关系，要比较______两瓶子橡皮膜鼓起的程度，得出的结论：液体压强与液体的密度有关。
解析：探究液体的压强与液体的密度是否有关，利用控制变量法，控制装的液体深度相同，液体种类不同，故比较C、D 两瓶子。
(5)实验后，该同学自制如图E 装置继续探究，已知隔板在容器的中央，他向隔板左侧倒水，发现橡皮膜向右侧凸起，这说明液体对容器______(填“底部”或“侧壁”)有压强。他再向隔板右侧倒入另一种液体，当加到一定深度时，橡皮膜恢复原状，如图F 所示，则此液体密度______(填“大于”“等于”或“小于”)水的密度。
解析：由图E可知，向隔板左侧倒水，发现橡皮膜向右侧凸起，这说明液体对容器的侧壁有压强；如图F 所示，水对橡皮膜有向右的压强，液体对橡皮膜有向左的压强，橡皮膜不发生凸起，说明两侧压强相等，即ρ 水gh 水=ρ 液gh 液，因h 液＞ h 水，所以ρ 液＜ ρ 水。
2. [中考·南充] 小明采用如图所示的装置，进行“探究液体压强与哪些因素有关”的实验：
(1)实验前，小明用手指轻压金属盒橡皮膜， 观察U 形管中两液面是否出现高度差，若两液面_____(填“有”或“没有”)高度差， 则说明U 形管压强计存在漏气问题。(2)实验中，小明通过观察____________________来比较液体内部压强的大小，这里应用的科学方法是______。(3)比较______两图，可以研究液体压强与液体深度的关系。
1. 液体压强的公式推导：设想在一玻璃容器内的水中有一深为h，截面为S的水柱，试计算这段水柱产生的压强，即为水深为h处的压强。
2. 液体压强的公式 p= ρgh。ρ：液体的密度。g=9.8 N/kg，粗略计算时g 取10 N/kg。h：深度，指从自由液面到液体内部某一位置的竖直距离。例如：图7 甲中A 点的深度为30 cm，图乙中B 点的深度为40 cm，图丙中C 点的深度为50 cm。注意：使用时单位要统一。
3. 理解：液体的压强与液体的深度和液体的密度有关，跟液体质量和体积等其他因素无关。
有人说，“设想你在7 km 深的‘奋斗者’号潜水器中把一只脚伸到外面的水里，海水对你脚背压力的大小相当于1 500 个人所受的重力！”海水压力真有这么大吗？请通过估算加以说明(脚背面积近似取128 cm2，海水密度取1×103 kg/m3，人的质量近似取60 kg，g 取10 N/kg)
3. 如图所示，一重为2 N 的薄壁容器中装有质量为600 g 的水，容器的底面积为40 cm2(ρ水=1.0×103 kg/m3，g 取10 N/kg)，求：
(1)水对容器底部的压力。
解：水对容器底部的压强p1＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10×10－2 m＝1 000 Pa，水对容器底部的压力F1＝p1S＝1 000 Pa×40×10－4 m2＝4 N。
(2)容器对桌面的压力。
解：水的重力G水＝m水g＝600×10－3 kg×10 N/kg＝6 N，容器对桌面的压力F2＝G容器＋G水＝2 N＋6 N＝8 N。
1. 连通器：上端开口、底部互相连通的容器，如图8所示。
2. 连通器的特点：连通器里装同种液体，当液体不流动时，连通器各部分中的液面总是相平的。
如图9所示，液体静止——液片AB处于静止状态——液片两侧所受压力相等——液片两侧所受压强相同——两管液面高度相等——两管液面相平。
F左=F右，p左=p右，ρ液gh左=ρ液gh右，h左=h右。
3. 连通器的应用锅炉水位计、洒水壶、乳牛自动喂水器和船闸都是利用连通器工作的。(图10)
思想方法理想模型法在推导连通器两边液面为什么相平时，在容器底部连通的部分假设有一个液体构成的薄片，它的厚度为0，称为液片AB，由它静止时受力平衡可以推导两边液面高度相同。液片AB即为理想化的模型。
温馨提示压强计不是连通器，若压强计的橡皮膜漏气，压强计的两管就构成了连通器。
[中考·黄石]如图11 所示的容器静止放在水平桌面上，4 支管中液面相平，下列说法正确的是( )A.b 点处向上的压强小于向下的压强B.c 管液柱最长，c 点处压强最大C.d 管液体体积最大，d 点处压强最大D.4 支管中液体的密度相同
解题秘方：连通器中盛有同种液体，液体静止时，液面相平。
解析：根据液体压强特点，液体内部同一处朝各个方向的压强都相等，故b 点处液体向上的压强等于向下的压强，故A 错误；根据连通器的特点及液体压强公式可得，各管底部受到的压强相等，故B、C 错误；由题意可知，4 支管中的液面相平，所以容器中液体密度相同，故D 正确。
4. [中考·牡丹江] 如图所示，排水管的U 形“反水弯”是一个______。使用后，“反水弯”处会存有一定量的水，两侧水面是______的，可以有效地阻挡排水管中异味进入室内。