第二節(jié) 液體的壓強(qiáng)(上課用)

1、帶魚生活在深海中。為什么我們?cè)隰~市上看不帶魚生活在深海中。為什么我們?cè)隰~市上看不到活帶魚？到活帶魚？潛水艇都用抗壓能力很強(qiáng)的厚鋼板制成，為什么？潛水艇都用抗壓能力很強(qiáng)的厚鋼板制成，為什么？名稱：恒壓潛水服名稱：恒壓潛水服發(fā)明者：哈德休特潛水設(shè)備國(guó)發(fā)明者：哈德休特潛水設(shè)備國(guó)際公司際公司工作深度：約合工作深度：約合660 m660 m價(jià)格：價(jià)格：270270萬美元萬美元 為什么深水潛水，要穿為什么深水潛水，要穿特制的潛水服？特制的潛水服？大壩的橫截面為什么均為上窄下寬，呈梯形狀？大壩的橫截面為什么均為上窄下寬，呈梯形狀？第第2 2節(jié)節(jié) 液體的液體的壓強(qiáng)壓強(qiáng)第九章第九章 壓強(qiáng)壓強(qiáng) 向向兩端兩端開口，

2、底開口，底部扎有部扎有橡皮膜橡皮膜的玻璃管內(nèi)灌水的玻璃管內(nèi)灌水, ,觀察橡皮膜的形變情況觀察橡皮膜的形變情況?，F(xiàn)象表明：現(xiàn)象表明：液體對(duì)容器底有壓強(qiáng)。液體對(duì)容器底有壓強(qiáng)。因?yàn)橐驗(yàn)橐后w液體受到重力作用。受到重力作用。向下凸向下凸為什么？為什么？橡皮膜橡皮膜實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 1沒有水時(shí)沒有水時(shí)當(dāng)?shù)谷胨畷r(shí)當(dāng)?shù)谷胨畷r(shí) 取取一個(gè)一個(gè)側(cè)面開口側(cè)面開口的玻的玻璃管，璃管，向向玻璃管中灌玻璃管中灌水后，觀水后，觀察察橡皮膜的形變橡皮膜的形變情況。情況。向外凸向外凸現(xiàn)象表明：現(xiàn)象表明：液體對(duì)容器側(cè)壁有壓強(qiáng)。液體對(duì)容器側(cè)壁有壓強(qiáng)。因?yàn)橐驗(yàn)橐后w具有流動(dòng)性。液體具有流動(dòng)性。為什么？為什么？實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 1橡皮膜橡皮膜一、液體

3、壓強(qiáng)的特點(diǎn)一、液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)1 1液體對(duì)容器底部和側(cè)壁有壓強(qiáng)。液體對(duì)容器底部和側(cè)壁有壓強(qiáng)。由于液體具有流動(dòng)性，由于液體具有流動(dòng)性，液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。液體內(nèi)部的壓強(qiáng)有壓強(qiáng)。液體內(nèi)部的壓強(qiáng)有什么特點(diǎn)呢？什么特點(diǎn)呢？問題問題演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)研究液體內(nèi)部的壓強(qiáng)研究液體內(nèi)部的壓強(qiáng)U U形玻璃管形玻璃管橡皮管橡皮管探頭探頭構(gòu)構(gòu)造造: :壓強(qiáng)計(jì)：壓強(qiáng)計(jì)：測(cè)量液體內(nèi)部壓強(qiáng)的儀器測(cè)量液體內(nèi)部壓強(qiáng)的儀器橡皮膜橡皮膜壓強(qiáng)計(jì)壓強(qiáng)計(jì)的工作原理的工作原理: : 如果液體內(nèi)部存在壓強(qiáng)，放在液如果液體內(nèi)部存在壓強(qiáng)，放在液體里的體里的橡皮膜就會(huì)發(fā)生形變，橡皮膜就會(huì)發(fā)生形變，U U型管左右兩側(cè)型管

4、左右兩側(cè)液面會(huì)出現(xiàn)高度差。液面會(huì)出現(xiàn)高度差。兩側(cè)液面高度差的大小反映了橡兩側(cè)液面高度差的大小反映了橡皮膜所受壓強(qiáng)的大小。皮膜所受壓強(qiáng)的大小。壓強(qiáng)越大壓強(qiáng)越大, , 液面高度差也越大。液面高度差也越大。壓強(qiáng)計(jì)就是將液體壓強(qiáng)的大小轉(zhuǎn)換為壓強(qiáng)計(jì)就是將液體壓強(qiáng)的大小轉(zhuǎn)換為形管兩邊液面出現(xiàn)的高度差。用液面形管兩邊液面出現(xiàn)的高度差。用液面高度差這個(gè)物理量來直觀的反映液體壓高度差這個(gè)物理量來直觀的反映液體壓強(qiáng)的大小，從而探究液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)。強(qiáng)的大小，從而探究液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)?？茖W(xué)方法：科學(xué)方法：轉(zhuǎn)換法轉(zhuǎn)換法轉(zhuǎn)換法轉(zhuǎn)換法：物理學(xué)中對(duì)于一些看不見摸物理學(xué)中對(duì)于一些看不見摸不著的現(xiàn)象或不易直接測(cè)量的物理量，不著的現(xiàn)

5、象或不易直接測(cè)量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識(shí)或用通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識(shí)或用易測(cè)量的物理量間接測(cè)量，這種研究問易測(cè)量的物理量間接測(cè)量，這種研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法。題的方法叫轉(zhuǎn)換法。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（注意變量的控制）（注意變量的控制）a a、如何判斷液體內(nèi)部是否存在壓強(qiáng)？、如何判斷液體內(nèi)部是否存在壓強(qiáng)？b b、如何判斷在液體內(nèi)部同一深度各方向的壓強(qiáng)是否相等？、如何判斷在液體內(nèi)部同一深度各方向的壓強(qiáng)是否相等？c c、如何判斷液體內(nèi)部的壓強(qiáng)和深度是否有關(guān)？、如何判斷液體內(nèi)部的壓強(qiáng)和深度是否有關(guān)？d d、如何判斷液體內(nèi)部的壓強(qiáng)是否與密度有關(guān)？、如何判斷液體內(nèi)部的壓強(qiáng)是否與密度有關(guān)？將

6、探頭放入水中，觀察將探頭放入水中，觀察U U形管兩邊是否存在高度差。形管兩邊是否存在高度差。 保持探頭在水中的深度不變，改變探頭的方向，觀察保持探頭在水中的深度不變，改變探頭的方向，觀察U U形形管兩邊高度差是否相等。管兩邊高度差是否相等。改變探頭在水中的深度，比較高度差與深度的關(guān)系。改變探頭在水中的深度，比較高度差與深度的關(guān)系。 控制深度相同，將水換成鹽水，比較高度差與液體密度控制深度相同，將水換成鹽水，比較高度差與液體密度的關(guān)系。的關(guān)系。（1 1）保持探頭在水中的深度不變，改變探頭的方向，保持探頭在水中的深度不變，改變探頭的方向，看液體內(nèi)部同一深度各個(gè)方向的壓強(qiáng)是否相等？看液體內(nèi)部同一深度

7、各個(gè)方向的壓強(qiáng)是否相等？現(xiàn)象：現(xiàn)象：在同一深度，在同一深度，U U型管兩邊液面的高度差相同。型管兩邊液面的高度差相同。在在同一液同一液體的同體的同一一深度，液體向各深度，液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等。個(gè)方向的壓強(qiáng)相等。結(jié)論：結(jié)論：2.2.增大增大探探頭在水頭在水中的深度，看看液體內(nèi)部的壓強(qiáng)中的深度，看看液體內(nèi)部的壓強(qiáng)和深和深度有什么關(guān)系？度有什么關(guān)系？現(xiàn)象：現(xiàn)象：結(jié)論：結(jié)論：隨深度的增加，隨深度的增加，U U型型管兩邊液面的管兩邊液面的高高度差變大。度差變大。在在同同一液體中，液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大。一液體中，液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大。3.3.看看看看在深度在深度相同的水和鹽水中時(shí)相同的水和

8、鹽水中時(shí)，液體內(nèi)部的，液體內(nèi)部的壓強(qiáng)是否相等？壓強(qiáng)是否相等？現(xiàn)象：現(xiàn)象：結(jié)論：結(jié)論：在不同液體中，在不同液體中，U U型管兩邊液面的高度差不同。型管兩邊液面的高度差不同。在在同一深度同一深度，液體的密，液體的密度越大，液度越大，液體的壓體的壓強(qiáng)強(qiáng)越大。越大。液液體體內(nèi)部?jī)?nèi)部壓壓強(qiáng)特點(diǎn)強(qiáng)特點(diǎn)液體內(nèi)部向液體內(nèi)部向各個(gè)方向各個(gè)方向都都有壓有壓強(qiáng)；強(qiáng)；總結(jié)：總結(jié)：在同一液體的同一深度，液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)在同一液體的同一深度，液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都都相等相等；液體的壓強(qiáng)隨深度的液體的壓強(qiáng)隨深度的增加增加而而增大增大；液體內(nèi)部的壓強(qiáng)還與液體內(nèi)部的壓強(qiáng)還與液體的密度液體的密度有關(guān)，在深度相有關(guān)，在深度相同

9、時(shí)，液體的同時(shí)，液體的密度越大密度越大，壓強(qiáng)，壓強(qiáng)越大越大。為什么為什么帶魚等帶魚等深海魚類被捕撈上岸后會(huì)死亡？深海魚類被捕撈上岸后會(huì)死亡？ 帶魚等深海魚類長(zhǎng)期生活在深海當(dāng)中帶魚等深海魚類長(zhǎng)期生活在深海當(dāng)中, ,內(nèi)臟器官適內(nèi)臟器官適應(yīng)了深海中巨大的壓強(qiáng)。一旦離開海洋應(yīng)了深海中巨大的壓強(qiáng)。一旦離開海洋, ,由于外界壓由于外界壓強(qiáng)的忽然降低強(qiáng)的忽然降低, ,內(nèi)臟器官會(huì)爆裂而導(dǎo)致死亡。內(nèi)臟器官會(huì)爆裂而導(dǎo)致死亡。 為什么潛水員穿的深海潛水服比淺海潛水服要為什么潛水員穿的深海潛水服比淺海潛水服要厚重一些？厚重一些？液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大，故深海潛水服要，故深海潛水服要比淺海

10、潛水要更耐壓，更厚重些。比淺海潛水要更耐壓，更厚重些。 大壩的橫截面為什么均為上窄下寬，呈梯形狀？大壩的橫截面為什么均為上窄下寬，呈梯形狀？ 大壩上窄下寬大壩上窄下寬, ,是因?yàn)橐后w內(nèi)部的壓強(qiáng)隨深度的是因?yàn)橐后w內(nèi)部的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大增加而增大, ,壩底受到水的壓強(qiáng)大壩底受到水的壓強(qiáng)大, ,下寬能耐壓。下寬能耐壓。 帕斯卡裂桶實(shí)驗(yàn)帕斯卡裂桶實(shí)驗(yàn)帕斯卡在帕斯卡在16481648年曾經(jīng)做了一個(gè)著名的實(shí)驗(yàn)：年曾經(jīng)做了一個(gè)著名的實(shí)驗(yàn)：他用了一個(gè)密閉的裝滿水的木桶，在桶蓋上插他用了一個(gè)密閉的裝滿水的木桶，在桶蓋上插入一根細(xì)長(zhǎng)的管子，從樓房的陽臺(tái)上向細(xì)管子入一根細(xì)長(zhǎng)的管子，從樓房的陽臺(tái)上向細(xì)管子里灌水

11、。結(jié)果只用了幾杯水，就把桶壓裂了，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。你能解釋這個(gè)桶里的水就從裂縫中流了出來。你能解釋這個(gè)現(xiàn)象嗎？現(xiàn)象嗎？簡(jiǎn)答：簡(jiǎn)答：由于細(xì)管子容積較小，幾杯水灌進(jìn)去，由于細(xì)管子容積較小，幾杯水灌進(jìn)去，其深度其深度h h 很大，能對(duì)水桶產(chǎn)生很大壓強(qiáng)。這個(gè)很大，能對(duì)水桶產(chǎn)生很大壓強(qiáng)。這個(gè)很大的壓強(qiáng)就在各個(gè)方向產(chǎn)生很大的壓力，把很大的壓強(qiáng)就在各個(gè)方向產(chǎn)生很大的壓力，把桶壓裂了。桶壓裂了。hS二、液體壓強(qiáng)的大小二、液體壓強(qiáng)的大小思思路：路：設(shè)想設(shè)想在液體內(nèi)部有一個(gè)水平放置的平面，在液體內(nèi)部有一個(gè)水平放置的平面，計(jì)算這個(gè)平面上方的液柱對(duì)這個(gè)平面的壓強(qiáng)，就

12、計(jì)算這個(gè)平面上方的液柱對(duì)這個(gè)平面的壓強(qiáng)，就能得到液體內(nèi)能得到液體內(nèi)部部深度為深度為h h處的壓強(qiáng)公式。處的壓強(qiáng)公式。怎樣計(jì)算液體內(nèi)部怎樣計(jì)算液體內(nèi)部深度為深度為h h處處的壓強(qiáng)呢？的壓強(qiáng)呢？平面上方的液柱對(duì)平面的壓力：平面上方的液柱對(duì)平面的壓力：ShgVgmgGF液柱對(duì)平面的壓強(qiáng)：液柱對(duì)平面的壓強(qiáng)：ghSFp液面下深度為液面下深度為h h 處液體的壓強(qiáng)為處液體的壓強(qiáng)為ghpp=gh2.2.液體的壓強(qiáng)只跟液體的壓強(qiáng)只跟液體的密度液體的密度和和所處深度所處深度有關(guān)！有關(guān)！液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式：液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式：h h：液體的深度液體的深度 m mP P：液體的壓強(qiáng)液體的壓強(qiáng) PaPa：液體的密度：

13、液體的密度 kg/mkg/m3 31 1、只適用于液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)！、只適用于液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)！友情提醒友情提醒區(qū)分深度和高度區(qū)分深度和高度深度：液體內(nèi)一點(diǎn)到上面深度：液體內(nèi)一點(diǎn)到上面自由液面的豎直距離。自由液面的豎直距離。高度：液體內(nèi)一點(diǎn)到下面高度：液體內(nèi)一點(diǎn)到下面容器底的豎直距離。容器底的豎直距離。A A點(diǎn)的深度和高度分別是多少？點(diǎn)的深度和高度分別是多少？C C0.3m0.3m0.2m0.2mB BA A0.8m0.8m0.2m0.2mD D下圖中下圖中A.B.C.DA.B.C.D四個(gè)點(diǎn)的深度分別是多少？四個(gè)點(diǎn)的深度分別是多少？如圖如圖A A點(diǎn)的深度是多少？點(diǎn)的深度是多少？A AA A1515

14、cmcm13cm13cm1515cmcm例題例題1 1 如圖所示的平底容器質(zhì)量為如圖所示的平底容器質(zhì)量為0.3kg0.3kg，底面積為，底面積為3 31010-3-3m m2 2，內(nèi)裝內(nèi)裝0.6kg0.6kg的水后，測(cè)得容器中水深的水后，測(cè)得容器中水深15cm15cm，若將該容器放在，若將該容器放在面積為面積為1m1m2 2的水平桌面中央的水平桌面中央. .（忽略容器厚度，?。ê雎匀萜骱穸?，取g=10N/kg )g=10N/kg )（1 1）水對(duì)容器底部的壓力）水對(duì)容器底部的壓力; ;（2 2）容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)）容器對(duì)桌面的壓強(qiáng). . 如圖，將底面積為如圖，將底面積為100cm100cm2 2

15、, ,重為重為5N5N的容器放在水平面上，的容器放在水平面上，容器內(nèi)裝有重容器內(nèi)裝有重45N,45N,深深40cm40cm的水，求：的水，求：（1 1）容器底部受到的壓強(qiáng)；）容器底部受到的壓強(qiáng)；（2 2）距容器底部）距容器底部10cm10cm處處A A點(diǎn)的壓強(qiáng)；點(diǎn)的壓強(qiáng)；（3 3）容器對(duì)水平面的壓強(qiáng)。）容器對(duì)水平面的壓強(qiáng)。例題例題2 2壓力、壓強(qiáng)計(jì)算的常見思路：壓力、壓強(qiáng)計(jì)算的常見思路：（1 1）液體：先壓強(qiáng)（）液體：先壓強(qiáng)（p=液液gh ），后壓力（），后壓力（F=PS）（2 2）固體：先壓力（）固體：先壓力（F=G），后壓強(qiáng)（），后壓強(qiáng)（P=F/S) )液體對(duì)容器底部的壓力液體對(duì)容器底部的

16、壓力F F底底與液體的重力與液體的重力G G液液的關(guān)系：的關(guān)系：（1 1）柱形容器：）柱形容器：F F底底 = G= G液液（2 2）敞口容器：）敞口容器：F F底底G G液液（3 3）縮口容器：）縮口容器：F F底底 GG液液容器對(duì)支承面的壓力：容器對(duì)支承面的壓力：F=GF=G容容+G+G液液三、連通器三、連通器1 1上端開口、下端連通的容器叫做連通器。上端開口、下端連通的容器叫做連通器。思考：下列容器具有什么相同特點(diǎn)？思考：下列容器具有什么相同特點(diǎn)？假設(shè)容器底部有一豎直膜片，分假設(shè)容器底部有一豎直膜片，分析下圖中析下圖中p p1 1與與p p2 2的大小。的大小。如果如果p p1 1、p

17、p2 2大小不相等，會(huì)發(fā)生大小不相等，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？什么現(xiàn)象？右側(cè)液面下降，最后當(dāng)液體靜止右側(cè)液面下降，最后當(dāng)液體靜止時(shí)，兩側(cè)液面相平。時(shí)，兩側(cè)液面相平。 p2 p1 h2 h12 2連通器的特點(diǎn)：連通器里裝連通器的特點(diǎn)：連通器里裝同種液體同種液體，當(dāng)液體，當(dāng)液體不不流動(dòng)時(shí)流動(dòng)時(shí)，連通器各部分中的液面總是相平的。，連通器各部分中的液面總是相平的。3 3連通器的應(yīng)用連通器的應(yīng)用鍋爐與外面的水位計(jì)組成鍋爐與外面的水位計(jì)組成連通器連通器 自來水供水系統(tǒng)自來水供水系統(tǒng)水塔與自來水管組成水塔與自來水管組成連通器連通器船閘是利用連通器原理工作的船閘是利用連通器原理工作的 1 1壓強(qiáng)計(jì)是測(cè)量壓強(qiáng)計(jì)是測(cè)量 的儀器。當(dāng)把壓強(qiáng)計(jì)的金的儀器。當(dāng)把壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒放入液體內(nèi)部的某一深度時(shí)，觀察到的現(xiàn)象是屬盒放入液體內(nèi)部的某一深度時(shí)，觀察到的現(xiàn)象是U U形管兩形管兩邊液面邊液面 ，這個(gè)現(xiàn)象說明，這個(gè)現(xiàn)象說明 。課堂練習(xí)課堂練習(xí)2 2甲、乙兩個(gè)容器中盛有質(zhì)量相同的同種液體，則甲、乙兩個(gè)容器中盛有質(zhì)量相同的同種液體，則 容容器底部受到液體的壓強(qiáng)大。器底部受到液體的壓強(qiáng)大。甲甲乙乙3 3三個(gè)底面積相同的形狀不同的容器裝有等高的同種液三個(gè)底面積相同的形狀不同的容器裝有等高的同種液體。哪個(gè)容器底受到的壓強(qiáng)大。體。哪個(gè)容器底受到的壓強(qiáng)大。SSSh4 4（1 1）一個(gè)裝