八年級下冊（2024）第2節(jié) 液體的壓強優(yōu)質(zhì)教學(xué)課件ppt-課件下載-教習(xí)網(wǎng)

把裝在塑料袋中的方形冰塊放在地面上，冰塊的四個側(cè)面不會擠壓塑料袋。冰塊熔化成水后，塑料袋就被水撐得鼓鼓的。這說明液體壓強具有跟固體壓強不同的特點。你知道液體壓強有哪些特點嗎?
第2節(jié) 液體的壓強
1. 經(jīng)歷探究液體壓強的特點的實驗過程，認識液體壓強與液體深度和密度的關(guān)系，能準(zhǔn)確陳述液體壓強的特點。會利用液體壓強的特點解釋有關(guān)現(xiàn)象。2. 能熟練寫出液體壓強公式，并能進行簡單計算。3. 能說出連通器的特點，并能舉出一些常見連通器的實例。
1. 液體壓強的特點2. 液體壓強的大小3. 連通器4. 課堂總結(jié)5. 練習(xí)與應(yīng)用6. 提升訓(xùn)練
①實驗一：如圖所示，有一個兩端開口的玻璃圓筒，下端扎有橡皮膜，橡皮膜表面原來與筒口相平，當(dāng)?shù)谷胨?，橡皮膜會向下凸出。橡皮膜向下凸出，表明受到了水一個向下的壓強。
1. 液體內(nèi)部向各個方向都有壓強
結(jié)論：水對容器底部有向下的壓強。
②實驗二：在開口的礦泉水瓶上扎個小孔，水從小孔噴出的情況如圖所示，液體能從礦泉水瓶側(cè)壁的孔噴出，說明：水對容器側(cè)壁有壓強。
③實驗三：如圖所示，將底部和側(cè)壁套有橡皮膜的空塑料瓶豎直壓入水中，觀察橡皮膜的變化情況如圖所示。實驗中豎直向下按壓瓶子時，底部和側(cè)壁的橡皮膜向瓶內(nèi)凹。說明：水內(nèi)部向各個方向都有壓強。
①液體受到重力，對容器底部有壓力，所以會產(chǎn)生壓強；②液體具有流動性，所以對容器側(cè)壁有壓強。
（2）探究結(jié)論：液體內(nèi)部向各個方向都有壓強。
（3）液體產(chǎn)生壓強的原因
2. 探究液體壓強與哪些因素有關(guān)
【進行猜想】由圖中的實驗可以看到，容器中液面的深度不同，從容器側(cè)壁孔中噴出的液體射得距離不同，由此想到液體壓強的大小可能與深度有關(guān)。同樣的兩個容器，分別裝滿水和酒精，水比酒精重，所以水比酒精對容器底部的壓強更大，由此想到液體壓強的大小可能與液體的密度有關(guān)。
【實驗器材】U形管壓強計、盛水容器、硫酸銅溶液等。
（1）作用：測量液體內(nèi)部壓強。（2）構(gòu)造：主要由U形管、橡皮管、探頭（由空金屬盒蒙上橡皮膜構(gòu)成）三部分組成。
探頭：是一塑料盒，表面上扎有橡皮膜，其內(nèi)部通過一橡皮管與U形玻璃管的一端相連.
（3）原理放在液體里的探頭上的橡皮膜受到液體壓強的作用會發(fā)生形變，U形管左右兩側(cè)液面就會產(chǎn)生高度差，高度差的大小反映了橡皮膜所受壓強的大小，液面的高度差越大，壓強越大。這運用了科學(xué)方法中的轉(zhuǎn)換法。
（4）壓強計的使用①檢查是否漏氣：實驗前應(yīng)檢查蒙在金屬盒上的橡皮膜、連接用的橡皮管及各連接處是否漏氣。常用方法是用手輕按橡皮膜，觀察壓強計U形管兩側(cè)液面的高度差是否發(fā)生變化，如果變化，說明不漏氣；如果不變，說明漏氣，則要查出原因，加以修整。②檢查液面是否相平：當(dāng)壓強計的橡皮膜沒有受到壓強時，U形管中的液面應(yīng)該是相平的，若不相平，應(yīng)將橡皮管取下，重新安裝。③不能讓壓強計U形管中液面的高度差過大，以免使部分有色液體從管中流出，如果流出了，要把連接用的橡皮管取下重新連接。
【實驗設(shè)計】我們采用控制變量的方法來進行實驗探究，分別僅改變U形管壓強計的金屬盒的方向、深度或換用不同液體等，根據(jù)U形管兩管液面高度差的變化來研究液體壓強與哪些因素有關(guān)。
（1）探究液體壓強與方向的關(guān)系控制探頭深度相同、液體密度相同，改變U形管壓強計探頭的方向。（2）探究液體壓強與深度的關(guān)系控制探頭方向相同、液體密度相同，増加深度。（3）探究液體壓強與液體密度的關(guān)系控制探頭深度和方向均相同，換用不同的液體。
【實驗步驟】操作1：保持壓強計探頭在水中的深度不變；改變探頭的方向，分別沿水平向上、水平向下、沿豎直方向，觀察并記錄U形管液面的高度差。實驗現(xiàn)象：U形管液面的高度差Δh相等。
操作2：保持探頭在水中的方向不變（水平向下），逐漸增加探頭在水中的深度，觀察并記錄U形管液面的高度差。實驗現(xiàn)象：U形管液面高度差Δh1＜Δh2＜Δh3
探頭在水中的方向相同
操作3：把壓強計的探頭分別放入水、硫酸銅溶液中，控制深度相同、探頭所對某一方向相同，觀察并記錄U形管液面的高度差。實驗現(xiàn)象：U形管液面的高度差Δh水＜Δh硫酸銅
【分析論證】（1）由操作1可得出：在液體內(nèi)部的同一深度，向各個方向的壓強相等。（2）由操作2可得出：同種液體，液體內(nèi)部的壓強隨深度的增加而增大。（3）由操作3可得出：液體內(nèi)部的壓強跟液體密度有關(guān)。深度相同時，密度越大，液體內(nèi)部的壓強越大。
【實驗結(jié)論】大量實驗表明：
【交流討論】（1）探究中用到的方法 ①轉(zhuǎn)換法：通過觀察U形管兩液柱的高度差來比較壓強的大小。②控制變量法：探究液體內(nèi)部的壓強與方向的關(guān)系；探究液體內(nèi)部壓強與深度的關(guān)系；探究液體內(nèi)部壓強與液體密度的關(guān)系。（2）壓強計：U形管只能比較壓強的大小，不能測量壓強的大小。
（3）探究液體的壓強與液體質(zhì)量的關(guān)系【演示實驗】取兩只粗細不同、瓶嘴大小相同的塑料瓶去底，在瓶嘴上扎橡皮膜，將其倒置，向兩瓶中裝入等質(zhì)量的水，觀察橡皮膜向外凸出的情況?！緦嶒灛F(xiàn)象】橡皮膜凸出的程度不同，細塑料瓶橡皮膜凸起得更大些。
視頻講解——《探究液體內(nèi)部的壓強》
2. 與液體壓強有關(guān)的現(xiàn)象
以下事例都包含了“液體的壓強隨深度的增加而增大”的道理。
④潛水員在不同的深度使用不同的潛水服
液體壓強隨深度的增加而增大，故深海潛水服比淺海潛水要更耐壓，更厚重些。
⑤潛水器：潛艇就是一種潛水器，它的下潛深度是一個非常重要的指標(biāo)。1988年，我國第一代核潛艇在總設(shè)計師黃旭華的指揮下，下潛到300m深。2023年我國的“奮斗者”號全海深載人潛水器四次下潛深度超過萬米，圓滿完成國際首次環(huán)大洋洲載人深潛科考任務(wù)。
【例題1】圖是用壓強計“研究液體內(nèi)部的壓強”的實驗裝置。（1）使用壓強計前，發(fā)現(xiàn)U形管左右兩側(cè)的水面有一定高度差，如圖甲，其調(diào)節(jié)的方法是____（選填“A”或“B”），使U形管左右兩側(cè)的水面相平；A．將右側(cè)支管中高出的水倒出 B．取下軟管重新安裝（2）比較圖中的乙和丙圖，可以得到：液體的壓強與____________有關(guān)。比較圖中_______兩圖，可以得液體的壓強與液體密度有關(guān)。
（1）進行調(diào)節(jié)時，只需要將軟管取下，再重新安裝，這樣的話，U形管中兩管上方的氣體壓強就是相等的（都等于大氣壓），當(dāng)橡皮膜沒有受到壓強時，U形管中的液面就是相平的，故A不符合題意，B符合題意。故選B。（2）比較圖乙和圖丙兩圖知，液體的密度相同，深度不同，U形管液面的高度差不同，壓強不同，故可以得到：液體的壓強與液體的深度有關(guān)。要探究液體的壓強與液體密度的關(guān)系，需要控制液體的深度相同，改變液體的密度，圖丙、丁符合題意。
用“理論推導(dǎo)法”推導(dǎo)要想得到液面下某處的壓強，可以設(shè)想這里有一個水平放置的“平面”S 。這個平面以上的液柱對平面的壓力等于液柱所受的重力，所以計算出液柱所受的重力是解決問題的關(guān)鍵。計算這段液柱對“平面”產(chǎn)生的壓強，就能得到液面下深度為h處的壓強。
研究方法——“理論推導(dǎo)法”。是物理學(xué)中一種重要的研究方法.
1. 推導(dǎo)液體壓強計算公式
這個液柱體的體積：V=Sh這個液柱的質(zhì)量：m=ρV=ρSh這個液柱對平面的壓力：F=G=mg=ρVg=ρgSh平面S受到的壓強： p=F/S = ρgSh/S=ρgh因此，液面下深度為h處液體的壓強為
設(shè)想在密度為ρ的液面下有一高度為h、截面積為S的液柱。
2. 理解液體壓強公式 p=ρgh
（1）公式中的物理量及其單位ρ 表示液體的密度，單位為千克/米3（kg/m3）h 表示液體的深度，單位為米（m）g 為常數(shù)，大小為9.8N/kgp 表示液體在深度為h處的壓強，單位為帕（Pa）公式中的物理量單位全部使用國際單位。
（2）深度h 指液面到某點的豎直距離，而不是高度。如圖所示，容器底部的深度為50cm，A點的深度為30cm。
A點的深度為_____cm
（3）影響液體壓強大小的因素根據(jù)p=ρgh可知：液體內(nèi)部壓強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、容器形狀均無關(guān)。
水平面上，兩個容器中盛著同種相同質(zhì)量的液體，哪個容器底受到的壓強大?根據(jù)p=ρgh可知：液體的密度相同，乙容器中的深度大，所以乙容器的液體產(chǎn)生的壓強大。
（4）帕斯卡破桶實驗帕斯卡在1648年，曾經(jīng)做了一個著名的實驗：他用一個密閉的裝滿水的木桶，在桶蓋上插入一根細長的管子，從樓房的陽臺上向細管子里灌水。結(jié)果只灌了幾杯水，竟把桶壓裂了，桶里的水從裂縫中流出來，你能解釋這個現(xiàn)象嗎？由于細管子的容積較小，幾杯水灌進去，大大提高了水的深度，能對水桶產(chǎn)生很大的壓強。這個壓強就對桶壁在各個方向產(chǎn)生很大的壓力，把桶壓裂了。
視頻觀賞——《模擬帕斯卡破桶實驗》
【例題2】一個魚缸用隔板隔開兩半，分別裝入體積相等的淡水和海水（ρ淡水=1g/cm3，ρ海水=1.1g/cm3），兩邊水面相平，則（ ?。〢．a(chǎn)、b點的壓強相等B．裝入水的質(zhì)量相等C．裝入海水的質(zhì)量較小D．a(chǎn)點的壓強較大
AD．由于海水和淡水水面相平，并且到缸底的距離相等，則a、b兩點距液面的深度h相同，由于海水的密度大于淡水的密度，根據(jù)公式p=ρgh可知，a點壓強大于b點壓強，故A不符合題意，D符合題意；BC．由題意可知，所裝海水和淡水的體積相等，根據(jù)公式m=ρV，可知裝入海水的質(zhì)量更大，故BC不符合題意；故選D。
【例題3】有人說，設(shè)想你在萬米深的“奮斗者”號全海載人潛水器中把一只腳伸到外面的水里，海水對你腳背的壓力相當(dāng)于2000個人所受的重力！”海水的壓力果真有這么大嗎？請通過估算加以說明。
因為是估算，海水密度取1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg，腳背寬度取8~10 cm，腳背長度取12~15cm，則腳背面積為96~150 cm2，近似取S=120cm2= 1.2×10-2m2萬米深處海水的壓強為： p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×104 m=108 Pa 腳背受的壓力F=ps=108 Pa×1.2×10-2m2=1.2×106 N一個成年人的質(zhì)量約為60 kg，所受的重力 G=mg=60 kg×10 N/kg=600N 假設(shè)腳背所受壓力的大小相當(dāng)于n個成年人所受的重力，則 n=1.2×106 N/600N=2000（個）估算結(jié)果表明，在萬米深的海底，海水對腳背的壓力確實相當(dāng)于2000個人所受的重力。
（1）連通器概念：上端開口、下端連通的容器叫作連通器。注意連通器的特征：底部互相連通；容器上端都開口；與形狀無關(guān)。
（2）連通器的特點①實驗探究如圖所示，將一個漏斗與一根玻璃管下端用橡皮管連在一起，管中注入適量的水，做成一個連通器，當(dāng)在連通器中注入水后，就可以研究連通器的特點。
在連通器中加水，保持一個管筒不動，使另一個管筒升高、降低或傾斜，待水面靜止時觀察兩筒中水面高度。發(fā)現(xiàn)在連通器中加水，當(dāng)水靜止時，兩筒中水面總是相平。
②連通器的特點當(dāng)液體不流動時，連通器各部分容器中液面的高度總是相同的。注意液面相平的條件：連通器中只有一種液體；液體不流動。
為什么連通器內(nèi)只裝一種液體且靜止時各部分液面總是相平的？①研究方法：“理想模型”法。如圖所示，設(shè)想在U形管連通器的底部有一“液片”AB，以該“液片”為研究對象。該“液片”把液體分為左、右兩部分，該液片要受到兩邊液體的壓力。
液體靜止，液片處于平衡狀態(tài)
水平方向，液片受力平衡 F左=F右
得出h左=h右，液片兩側(cè)液柱高度相等
②連通器液面相平原理
各容器中液面的高度相同
設(shè)液體密度為ρ、液片面積為S、連通器兩側(cè)液面的高度分別為h左和h右.
茶壺的結(jié)構(gòu)是上端開口，下部連通，構(gòu)成一個連通器，因此是利用連通器特點工作的。根據(jù)同種液體，在液體不流動時連通器內(nèi)各容器的液面總是保持相平可知，當(dāng)壺內(nèi)盛滿水，從水面茶嘴位置就可以倒出來了。
鍋爐水位計也叫液位計（水位表），是用來觀察液位高低的。鍋爐的鍋筒是一個大容器，水位計是一個小容器，兩個容器構(gòu)成一個連通器，當(dāng)將兩者連通后，水位必定在同一高度上，所以水位表上顯示的水位高度是鍋筒的實際水位。
U形管存水彎頭是一個連通器，正常使用時應(yīng)充滿水，阻礙下水道內(nèi)的臭味從下水管進入洗手間內(nèi)，如圖所示。
儲水槽與飲水槽構(gòu)成連通器，水位不相平時水就能流動，使水槽內(nèi)始終有水，如圖所示。
在牲畜飲水時，飲水槽里面的水位下降，儲水槽里的浮球隨之下降。通過杠桿使閥門向上升起，使水從水管中流出，補充進水槽中。
當(dāng)水槽里水面升高時，浮球也隨之升高，通過杠桿帶動閥門下降，關(guān)閉閥門，使水停止流入水槽。
水塔和自來水管道構(gòu)成連通器，水塔中的水位比水龍頭處高，打開水龍頭時由于水位要保持相平，水便從水龍頭處流出。
想一想三峽大壩橫斷江底，高185米，長2309.5米，是世界上最大的水力發(fā)電站，但也帶來了航運方面的問題，那萬噸巨輪是怎樣翻過三峽大壩的呢？
原來，人們在三峽大壩側(cè)邊修建了一個巨大的連通器——船閘，下面我們一起看看輪船是怎樣“翻過”大壩的。
①當(dāng)輪船從下游駛向上游時，閥門A打開，閘室與下游構(gòu)成一連通器，閘室里的水位下降，最后與下游水面相平。此時閘門A打開，船只駛?cè)腴l室。
②船只駛?cè)腴l室后，下游A閥門、A閘門關(guān)閉。上游閥門B打開，此時閘室與上游構(gòu)成一連通器，閘室里水位升高，最后與上游水面相平。此時上游閘門B打開，輪船就可以直接駛向上游了。
③輪船由上游通過船閘駛往下游的情況請看視頻。
動畫演示——《船閘工作原理》
　　三峽大壩的雙線五級船閘，它全長6.4公里，船閘上下落差達113米，船舶通過船閘要翻越40層樓房的高度，規(guī)模舉世無雙，是世界上最大的船閘。
【例題4】下列各圖不屬于連通器的是（　?。?br/>A．排水管的U形反水彎兩側(cè)水面與空氣相通，中間底部相連通，是連通器；B．鍋爐水位計，上端和鍋爐爐身的上端都是開口的，底部是連通的，是連通器； D．茶壺的壺身與壺嘴都與大氣連通，并且壺身和壺嘴底部相連通，是連通器。故ABD不符合題意；C．探究液體壓強的實驗裝置上端開口，但底部不連通，不是連通器，故C符合題意。
【例題5】三峽大壩是我國的宏偉工程。（1）船閘是利用 ___________的原理工作的。如圖1是輪船開往下游時進入閘室后，欲到下游時的示意圖，下一步應(yīng)先打開 ______，再打開 ______。（選填“閥門A”、“閥門B”、“閘門C”或“閘門D”）（2）如圖2所示，大壩設(shè)計成了上窄下寬的形狀，原因是 _____________。
液體壓強隨深度的增加而增大
（1）船閘底部連通，左右兩側(cè)上端開口，是利用連通器原理工作的。如圖輪船從上游進入閘室后，欲去往下游時，應(yīng)先打開閥門B，使閘室內(nèi)的水通過閥門流出，讓閘室與下游的水面保持相平，再打開閘門D，讓輪船駛?cè)胂掠魏拥?。?）三峽大壩設(shè)計成上窄下寬的形狀，原因是：液體壓強隨著深度的增加而增大，底部河壩受到的壓強大，寬厚的河壩能夠承受較大的壓強。
在液體內(nèi)部的同一深度，向各個方向的壓強大小相等；深度越大，壓強越大；液體內(nèi)部壓強的大小還與液體的密度有關(guān)，在深度相同時，液體的密度越大，壓強越大。①計算公式：p=ρgh h表示深度：液面到某點的豎直距離。②影響液體壓強大小的因素：只與液體密度和深度有關(guān)；與液體的質(zhì)量、體積、容器的底面積、形狀均無關(guān)。①連通器：上端開口、下端連通的容器叫作連通器。②連通器特點：當(dāng)液體不流動時，連通器各部分容器中液面的高度總是相同的。③連通器應(yīng)用：茶壺、鍋爐水位計、船閘等。
1. 一個空的藥瓶，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。為什么每次橡皮膜都向內(nèi)凹?哪一次凹進得更多?為什么?
因為液體內(nèi)部向各個方向都有壓強，液體壓強隨深度的增加而增大，所以每次橡皮膜都向內(nèi)凹，而且第二次凹進的更多。
2. 如圖所示，容器中間用隔板分成左右兩部分，隔板下部用薄橡皮膜封閉一個圓孔，橡皮膜兩側(cè)壓強不同時橡皮膜的形狀發(fā)生改變。它可以用來做“探究液體壓強是否跟深度、液體密度有關(guān)”的實驗。
（1）若要檢驗“在同種液體中液體壓強與深度有關(guān)”，應(yīng)該怎樣實驗?說出實驗步驟和會看到的現(xiàn)象。（2）若要檢驗“在深度相同時液體壓強與液體密度有關(guān)”，應(yīng)該怎樣實驗?說出實驗步驟和會看到的現(xiàn)象。
（1）在上面圖示容器中的兩側(cè)倒入不同深度的相同液體，觀察橡皮膜向哪邊凸出即可，由于液體的密度相同，據(jù)液體內(nèi)部壓強的特點可知，在液體密度相同時，液體的深度越大，壓強越大，所以看到的現(xiàn)象是：橡皮膜會向深度小的一側(cè)突出。（2）在上面圖示容器中的兩側(cè)倒入相同高度的不同液體，觀察橡皮膜向哪邊凸出即可，由于液體的密度不同，據(jù)液體內(nèi)部壓強的特點可知，在同一深度，密度大的壓強大，所以看到的現(xiàn)象是：橡皮膜會向密度小的一側(cè)突出。
3. 工程師為什么要把攔河壩設(shè)計成下寬上窄的形狀?三峽水電站的水庫大壩高185m，當(dāng)水庫水深為175m時，壩底受到的水的壓強是多少? g取10 N/kg。
液體壓強隨深度的增加而增大，攔河壩隨著深度的增加，受到水的壓強也增大，在單位面積上受到的壓力也隨之增大。攔河壩設(shè)計成下寬上窄的形狀，可以使它隨著深度增加承受的壓力也增大。p＝ρgh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×175m＝1.75×106 Pa.
4. 圖中的兩個容器盛有同種相同質(zhì)量的液體，哪個容器底受到的壓強大?
根據(jù)p＝ρgh可知，由于兩個容器中所盛的液體密度相同，右邊的容器中液體的深度大，所以右邊容器底受到的壓強大。
這種地漏的結(jié)構(gòu)是一個“扣碗”倒扣在存水杯上，存水杯與下水管連接。當(dāng)存水杯中的水滿后，由連通器原理可知，水就會從下水管流出，而下水管中的異味則不能通過地漏進入室內(nèi)，從而達到密封的效果。
5. 某衛(wèi)生間的地漏結(jié)構(gòu)的剖面圖如圖所示，請你分析地漏存水杯是如何防止異味的。
如圖所示，取一段兩端開口、注有適量水的透明塑料軟管。當(dāng)管中液體不流動時，讓A點位于左方液面處，讓B點位于右方液面處，這樣A、B兩點就處于同一水平高度，使大畫框的下邊與AB重合即可，這是利用了連通器原理。
6. 要在墻上掛一個大畫框，怎樣保證下邊框水平?某同學(xué)用水和一根透明塑料管就解決了這個問題。請你說說應(yīng)該怎樣操作。
1. 如圖，裝有水的塑料袋底部發(fā)生了形變，這是因為水受到_____力的作用，從而對塑料袋底部產(chǎn)生壓強；若用手擠壓袋子的側(cè)壁，放手后塑料袋恢復(fù)原狀，這是因為液體具有_______性，所以對塑料袋側(cè)壁也產(chǎn)生了壓強：在水中不同位置的A、B兩點，受到水的壓強較大的是點_____處。
將在塑料袋里的水，因為受到重力的作用，從而對支撐自己的塑料袋產(chǎn)生壓力與壓強。由于水具有流動性，在外力的作用下容易改變形狀；同時還能對各個方向產(chǎn)生壓力與壓強。在密度相同時，深度越大，液體產(chǎn)生的壓強越大，因為A點的深度大，故A點水的壓強大。
2. 如圖所示，U形管一側(cè)盛有煤油，另一側(cè)盛有水（ρ煤油

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