1.通過實(shí)例分析了解液體壓強(qiáng)的存在及特點(diǎn)2.通過實(shí)驗(yàn)探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)，能準(zhǔn)確描述液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)，掌握影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)的因素3.根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，歸納總結(jié)寫出液體壓強(qiáng)公式，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算4.了解各種抗壓的深潛設(shè)備及我國深潛器的發(fā)展歷程，能用液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)來解釋生產(chǎn)、生活中的問題
為什么深海潛水的時(shí)候要穿這么龐大的潛水服？
帶魚這些深海魚為什么捕撈上來就會(huì)直接死掉？
放在水平桌面上的杯子對(duì)桌面有壓力，會(huì)對(duì)桌面產(chǎn)生壓強(qiáng)。
裝在杯子里的水對(duì)杯子底部會(huì)產(chǎn)生壓強(qiáng)嗎?水對(duì)杯子側(cè)壁會(huì)產(chǎn)生壓強(qiáng)嗎?
在容器中加入液體后，蒙在容器底部和側(cè)壁的橡膠膜明顯地向外凸起，這說明液體對(duì)容器的底部和側(cè)壁都有壓力，會(huì)產(chǎn)生壓強(qiáng)。
把下端蒙有橡皮膜的空玻璃管插入水中，橡皮膜的形狀有什么變化？
根據(jù)不同小實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
由于液體受重力作用，且具有流動(dòng)性，所以液體對(duì)阻礙它下落的容器底和阻礙它散開的容器壁都會(huì)產(chǎn)生壓強(qiáng)。不僅如此，容器內(nèi)部各部分液體之間也會(huì)相互擠壓，從而產(chǎn)生壓強(qiáng)。
一、問題與猜想。根據(jù)生活中液體壓強(qiáng)現(xiàn)象猜想液體內(nèi)部壓強(qiáng)的影響因素：
實(shí)驗(yàn)：探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)
猜想①：可能與方向有關(guān)，向下的壓強(qiáng)比向上的壓強(qiáng)大。
猜想②：液體內(nèi)部的壓強(qiáng)可能與深度有關(guān)，深度越大，壓強(qiáng)越大。
猜想③：可能與液體的密度有關(guān)。
當(dāng)薄橡皮膜受到外力作用而向里凹陷時(shí)，U形管兩側(cè)液面會(huì)出現(xiàn)高度差。
高度差反映探頭所在位置液體的壓強(qiáng)。
1.實(shí)驗(yàn)器材：微小壓強(qiáng)計(jì)，盛有水和濃食鹽水的透明容器各一個(gè)等。
當(dāng)薄橡皮膜不受外力作用時(shí)，U形管兩側(cè)液面等高。
2.觀察與調(diào)節(jié)微小壓強(qiáng)計(jì)：
（1）使用微小壓強(qiáng)計(jì)前：
①U形管兩側(cè)的液面要相平
方法：用手指輕按橡皮膜，U形玻璃管兩側(cè)的液面發(fā)生變化，說明氣密性良好。
若氣密性不好，可以將軟管拆下重新安裝。
驗(yàn)證猜想①：控制橡皮膜盒深度和液體密度相同，只改變橡皮膜方向，觀察U形玻璃管兩側(cè)液面高度差變化。
驗(yàn)證猜想②控制橡皮膜方向和液體密度相同，只改變橡皮膜盒深度， 觀察U形玻璃管兩側(cè)液面高度差變化。
驗(yàn)證猜想③：控制橡皮膜方向和橡皮膜盒深度相同，只改變液體密度， 觀察U形玻璃管兩側(cè)液面高度差變化。
四、收集證據(jù)（實(shí)驗(yàn)操作）：
（1）安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，并檢測(cè)裝置的氣密性。
（2）將橡皮膜盒的橡皮膜朝下，浸入水中某一深度H，記錄深度H和U形玻璃管兩側(cè)液面的高度差h。
（3）保持橡皮膜盒所在深度不變，改變橡皮膜的朝向，分別記錄U形玻璃管兩側(cè)液面的高度差。
小結(jié)論①：同一種液體，同一深度，液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等。
（4）保持橡皮膜的朝向不變，多次改變橡皮膜盒在水中的深度H進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察 U形玻璃管兩側(cè)液面高度差的變化情況。
小結(jié)論②：同一種液體，液體的壓強(qiáng)隨著深度的增大而增大。
（5）保持橡皮膜盒深度不變，將液體壓強(qiáng)計(jì)移到裝有濃鹽水的容器中。
加入鹽，鹽水密度大
小結(jié)論③：在深度相同時(shí)，液體密度越大，壓強(qiáng)越大。
（1）液體內(nèi)部各處都存在壓強(qiáng)。
（3）同種液體內(nèi)部的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大。
（4）液體壓強(qiáng)與液體的密度有關(guān)，在深度相同時(shí)，密度越大，壓強(qiáng)越大。
總結(jié)：液體內(nèi)部的壓強(qiáng)只與液體的密度和深度有關(guān)。
（2）在同一液體內(nèi)部同一深度處，各個(gè)方向的壓強(qiáng)大小相等。
如果想知道液面下深度為h處的壓強(qiáng)數(shù)值，應(yīng)如何計(jì)算?
即F壓 = G液 = m液 g = ρ液V液 g = ρ液Shg
液面下h處液體的壓強(qiáng)為：
容器中裝有密度為ρ的液體，要計(jì)算液體在深度為h處產(chǎn)生的壓強(qiáng)p，可在液體中取底面積為S、高為h的一個(gè)圓柱形液柱為研究對(duì)象。
對(duì)液體壓強(qiáng)公式的理解：
（1）液體內(nèi)部壓強(qiáng)只跟液體密度和深度有關(guān)，與液體的質(zhì)量、體積、 重力、容器的底面積、容器形狀等均無關(guān)。
（2）p= ρ液gh只適用于靜止液體內(nèi)部壓強(qiáng)的計(jì)算，也適用于放置在水平 面上的質(zhì)地均勻，上下粗細(xì)一致的固體壓強(qiáng)的計(jì)算。p= ρ液gh 一般用 來計(jì)算液體壓強(qiáng)（密度不變）。
（3）公式p= ρ液gh中h表示深度，即從液體的自由液面到被測(cè)點(diǎn)的 豎直距離。
（1）p= ρ海水gh = 1.03×103kg/m3×10N/kg×10900=1.1×108Pa 。
（2）
軟體機(jī)器人深潛至10 900 m的馬里亞納海溝深處進(jìn)行測(cè)試。這款機(jī)器人長22cm(體長11.5cm，尾長10.5cm)，翼展寬度為28cm。
F壓 =pS =1.1×108Pa×70×10-4m2 = 7.7×105 N。
深潛的最大困難是抵抗海水的巨大壓強(qiáng)。在海面下，深度每增加10m，壓強(qiáng)就增加約105Pa，這相當(dāng)于一頭成年大象站立時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)。
普通人屏住呼吸不攜帶任何器具只能短時(shí)下潛到水面下幾米至十幾米深處，背著氧氣瓶的潛水員能在深20m左右的淺海中較長時(shí)間地停留。隨著海水深度的增加，下潛的困難越來越大。
在1000m深的海水中，一般的木塊體積會(huì)被壓縮至原來的一半。要是到達(dá)10000m深的海底，壓強(qiáng)大概相當(dāng)于一輛小轎車壓在人的指甲蓋上的效果。
2006年3月，我國自主研發(fā)了混合型水下機(jī)器人(ARV)，可在大范圍、大深度和復(fù)雜海洋環(huán)境下進(jìn)行深海資源探測(cè)。
探索海洋：抗壓的深潛設(shè)備
2012年6月，我國自行設(shè)計(jì)和集成研制的蛟龍?zhí)栞d人潛水器在馬里亞納海溝創(chuàng)造了下潛7062m的中國載人深潛紀(jì)錄，這也是世界同類作業(yè)型潛水器最大下潛深度紀(jì)錄。
2017年12月，正式驗(yàn)收交付的深海勇士號(hào)載人潛水器，是我國首臺(tái)自主研發(fā)的深海載人潛水器，它的作業(yè)能力達(dá)到水下4500m，實(shí)現(xiàn)了我國深海裝備由集成創(chuàng)新向自主創(chuàng)新的歷史性跨越。
2020年11月10日，中國自主研究的“奮斗者號(hào)”全海深載人潛水器在馬里亞納海溝成功坐底，坐底深度為10909m，創(chuàng)造了中國載人深潛的新紀(jì)錄。
2021年，奮斗者號(hào)在馬里亞納海溝正式投入常規(guī)科考應(yīng)用。
奮斗者號(hào)全海深載人潛水器的研制及相關(guān)海試的成功，標(biāo)志著我國具有了到達(dá)世界海洋最深處開展科學(xué)探索和科學(xué)研究的能力，體現(xiàn)了我國在海洋技術(shù)領(lǐng)域的綜合實(shí)力。
潛水器潛入水下的深度有一定限度，下潛過深可能導(dǎo)致外殼損壞。奮斗者號(hào)全海深載人潛水器下潛的馬里亞納海溝一萬米深處，水壓超過1.1×108Pa。
1.如圖為帕斯卡實(shí)驗(yàn)，在一個(gè)封閉的木桶內(nèi)裝滿水，從桶蓋上插入一根細(xì)長的管，向細(xì)管里只灌了幾杯水，就把木桶壓裂。這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明液體壓強(qiáng)大小與下列哪個(gè)因素有關(guān)（　?。〢．液體的重量 B．液體的體積C．液體的密度 D．液體的深度
2.從百米淺海到萬米深海，中國自主研制的潛水器有了質(zhì)的飛躍。潛水器下潛到圖中標(biāo)注的對(duì)應(yīng)深度，承受海水壓強(qiáng)最大的是（　?。?br/>3.如圖所示，將盛有適量水的試管由傾斜位置A緩慢移至豎直位置B。在此過程中，水對(duì)試管底部的壓強(qiáng)（　　）A．變大 B．變小C．始終不變 D．先變大后變小
4.如圖所示，圓柱形薄底容器放置在水平地面上，容器高度足夠高，容器重為4N，底面積為200cm2，內(nèi)盛有深度為0.08m的水，容器底受到的水的壓力為______N；若往容器中注入水后容器底對(duì)地面的壓強(qiáng)比原來增加了500Pa,則注入水的體積為 m3。
5.如圖所示，水平桌面上放有底面積和質(zhì)量都相同的甲、乙、丙三個(gè)平底容器，分別裝有深度相同、質(zhì)量相等的不同液體。下列說法正確的是（　?。〢．容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)相等B．容器甲中液體的密度最小C．液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)均相等D．容器丙底部受到的液體壓力最大
液體內(nèi)部各個(gè)方向都有壓強(qiáng)，且同一液體同一高度，各個(gè)方向的壓強(qiáng)大小相等
同種液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小，隨深度的增加而增大
液體壓強(qiáng)與液體的密度有關(guān)，在深度相同時(shí)，密度越大，壓強(qiáng)越大
只適用于靜止液體內(nèi)部壓強(qiáng)的計(jì)算；也適用于放置在水平面上的質(zhì)地均勻，上下粗細(xì)一致的固體壓強(qiáng)的計(jì)算
h表示深度，即從液體的自由液面到被測(cè)點(diǎn)的豎直距離

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第二節(jié) 液體壓強(qiáng)

版本： 北師大版（2024）

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