第2課時

研究液體的壓強(qiáng)2.3壓強(qiáng)知識點(diǎn)液體的壓強(qiáng)知1－講11.帕斯卡裂桶實(shí)驗(yàn)1648年，法國物理學(xué)家帕斯卡做了一個令人驚奇的實(shí)驗(yàn)。如圖1所示，他在一個裝滿水的密閉木桶上插入一根細(xì)長的管子，然后從樓上陽臺向管子里灌水。結(jié)果，他只用了幾杯水，就把木桶撐破了。由此可知，液體能對外產(chǎn)生壓強(qiáng)。知1－講2.液體對外的壓強(qiáng)圖示結(jié)論液體受重力，對支撐它的容器底部有壓強(qiáng)。液體由于具有流動性，因而對容器的側(cè)壁有壓強(qiáng)。知1－講思想方法轉(zhuǎn)換法顯示液體壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)中將看不見的壓強(qiáng)轉(zhuǎn)換為橡皮膜的形變，橡皮膜的形變程度反映了壓強(qiáng)的大小，形變方向反映了壓強(qiáng)的方向。知1－練例1在學(xué)習(xí)壓強(qiáng)概念后，曉紅知道了固體由于受到重力的作用會對支撐面產(chǎn)生壓強(qiáng)，由此提出問題：液體也受重力的作用，它所產(chǎn)生壓強(qiáng)的特點(diǎn)與固體相同嗎？如圖2所示，曉紅分別將質(zhì)量相等的水和冰塊放入兩個相同的塑料袋中，知1－練觀察到水和冰塊對塑料袋的作用現(xiàn)象不同，她認(rèn)為產(chǎn)生原因是液體具有______；實(shí)驗(yàn)中利用對塑料袋的作用現(xiàn)象認(rèn)識壓強(qiáng)作用，用到了______法。流動性轉(zhuǎn)換知1－練解題秘方：利用轉(zhuǎn)換法認(rèn)識液體壓強(qiáng)，其實(shí)也是力能改變物體形狀的另一佐證。解析：由于液體具有流動性，因而它對阻礙它流動的容器壁有壓強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)中利用對塑料袋的作用現(xiàn)象認(rèn)識壓強(qiáng)作用，用到了轉(zhuǎn)換法。知1－練1.實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)物理知識的基本方法之一，在實(shí)驗(yàn)時，還要用到有關(guān)科學(xué)方法。如圖所示的兩幅實(shí)驗(yàn)情景圖，圖甲是利用細(xì)管內(nèi)液柱的______變化來觀察瓶子的微小形變，圖乙是顯示液體對______壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)；兩實(shí)驗(yàn)均說明力能改變物體的______。高度容器底形狀知2－講知識點(diǎn)液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)21.實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶骄恳后w壓強(qiáng)的大小與哪些因素有關(guān)。2.設(shè)計實(shí)驗(yàn)利用如圖3所示的壓強(qiáng)計比較同種液體內(nèi)部不同深度處的壓強(qiáng)，以及比較不同液體內(nèi)部相同深度處的壓強(qiáng)，進(jìn)而分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論。將橡皮膜所受壓強(qiáng)的大小轉(zhuǎn)換為U形管兩側(cè)液面高度差的大小，利用的是轉(zhuǎn)換法。知2－講3.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(1)將壓強(qiáng)計的探頭放在同種液體內(nèi)部同一深度處，改變探頭的方向，發(fā)現(xiàn)壓強(qiáng)計兩側(cè)液面高度差不變。(2)將壓強(qiáng)計的探頭放在同種液體內(nèi)部，不斷增加探頭的深度，發(fā)現(xiàn)壓強(qiáng)計兩側(cè)液面高度差變大。(3)將壓強(qiáng)計的探頭放在不同液體內(nèi)部同一深度處，發(fā)現(xiàn)在密度大的液體中，壓強(qiáng)計兩側(cè)液面高度差大。研究液體壓強(qiáng)與方向的關(guān)系。研究液體壓強(qiáng)與深度的關(guān)系。研究液體壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系。知2－講4.得出結(jié)論(1)液體內(nèi)部向各個方向都有壓強(qiáng)。同種液體內(nèi)部同一深度處，液體向各個方向的壓強(qiáng)相等。(2)同種液體內(nèi)部，深度越大，壓強(qiáng)越大。(3)不同的液體內(nèi)部，深度一定，液體密度越大，壓強(qiáng)越大。知2－講釋疑解難如圖4所示壓強(qiáng)計，當(dāng)金屬盒上的橡皮膜受到壓強(qiáng)時，U形管兩側(cè)的液面出現(xiàn)高度差；橡皮膜受到的壓強(qiáng)越大，液面的高度差也越大。知2－練[學(xué)科思維科學(xué)探究中考·衡陽]在“探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，小亮同學(xué)取四只瓶嘴大小相同的塑料瓶去底(其中B、C、D三個粗細(xì)相同)，在瓶嘴上扎橡皮膜，將其倒置，如圖5所示，向A、B、C瓶中裝入水，D瓶中裝入鹽水。例2知2－練解題秘方：本實(shí)驗(yàn)中轉(zhuǎn)換法和控制變量法均有應(yīng)用，注意區(qū)分。將不可見的液體壓強(qiáng)轉(zhuǎn)換為可見的橡皮膜鼓起程度，叫轉(zhuǎn)換法；在利用控制變量法探究液體壓強(qiáng)影響因素時，注意控制不變的量和改變的量，以及各自的因果關(guān)系。知2－練(1)瓶嘴下方橡皮膜鼓起的程度可反映液體壓強(qiáng)的大小，此研究方法是_________(填“控制變量法”或“轉(zhuǎn)換法”)。解析：通過橡皮膜鼓起的程度反映液體壓強(qiáng)的大小，利用的方法是轉(zhuǎn)換法。轉(zhuǎn)換法知2－練(2)根據(jù)A、B兩瓶子橡皮膜鼓起的程度相同，可知：液體的壓強(qiáng)與液體的質(zhì)量______(填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。解析：通過比較A、B可見，A瓶子中水的質(zhì)量一定大于B瓶子中水的質(zhì)量，但二者橡皮膜鼓起的程度相同，說明液體的壓強(qiáng)與質(zhì)量無關(guān)。無關(guān)知2－練(3)根據(jù)B、C兩瓶子橡皮膜鼓起的程度不同，可知：液體的壓強(qiáng)與液體的______有關(guān)。解析：根據(jù)瓶子裝的液體種類相同，瓶內(nèi)液體的深度越深，橡皮膜鼓起的程度越大，說明液體的壓強(qiáng)與深度有關(guān)。深度知2－練(4)為了探究液體壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系，要比較______兩瓶子橡皮膜鼓起的程度，得出的結(jié)論：液體壓強(qiáng)與液體的密度有關(guān)。解析：探究液體的壓強(qiáng)與液體的密度是否有關(guān)，利用控制變量法，控制裝的液體深度相同，液體種類不同，故比較C、D兩瓶子。C、D知2－練(5)實(shí)驗(yàn)后，該同學(xué)自制如圖E裝置繼續(xù)探究，已知隔板在容器的中央，他向隔板左側(cè)倒水，發(fā)現(xiàn)橡皮膜向右側(cè)凸起，這說明液體對容器______(填“底部”或“側(cè)壁”)有壓強(qiáng)。他再向隔板右側(cè)倒入另一種液體，當(dāng)加到一定深度時，橡皮膜恢復(fù)原狀，如圖F所示，則此液體密度______(填“大于”“等于”或“小于”)水的密度。側(cè)壁小于知2－練解析：由圖E可知，向隔板左側(cè)倒水，發(fā)現(xiàn)橡皮膜向右側(cè)凸起，這說明液體對容器的側(cè)壁有壓強(qiáng)；如圖F所示，水對橡皮膜有向右的壓強(qiáng)，液體對橡皮膜有向左的壓強(qiáng)，橡皮膜不發(fā)生凸起，說明兩側(cè)壓強(qiáng)相等，即ρ

水gh

水=ρ

液gh

液，因h

液＞h

水，所以ρ

液＜ρ

水。知2－練2.[中考·南充]小明采用如圖所示的裝置，進(jìn)行“探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)：知2－練(1)實(shí)驗(yàn)前，小明用手指輕壓金屬盒橡皮膜，觀察U形管中兩液面是否出現(xiàn)高度差，若兩液面_____(填“有”或“沒有”)高度差，則說明U形管壓強(qiáng)計存在漏氣問題。(2)實(shí)驗(yàn)中，小明通過觀察____________________來比較液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小，這里應(yīng)用的科學(xué)方法是______。(3)比較______兩圖，可以研究液體壓強(qiáng)與液體深度的關(guān)系。沒有U形管內(nèi)液面的高度差轉(zhuǎn)換法乙、丙知3－講知識點(diǎn)怎樣計算液體內(nèi)部壓強(qiáng)31.液體壓強(qiáng)的公式推導(dǎo)：設(shè)想在一玻璃容器內(nèi)的水中有一深為h，截面為S的水柱，試計算這段水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，即為水深為h處的壓強(qiáng)。知3－講

知3－講2.液體壓強(qiáng)的公式p=ρgh。ρ：液體的密度。g=9.8N/kg，粗略計算時g

取10N/kg。h：深度，指從自由液面到液體內(nèi)部某一位置的豎直距離。例如：圖7甲中A點(diǎn)的深度為30cm，圖乙中B

點(diǎn)的深度為40cm，圖丙中C

點(diǎn)的深度為50cm。注意：使用時單位要統(tǒng)一。知3－講3.理解：液體的壓強(qiáng)與液體的深度和液體的密度有關(guān)，跟液體質(zhì)量和體積等其他因素?zé)o關(guān)。知3－講

知3－練例3有人說，“設(shè)想你在7km深的‘奮斗者’號潛水器中把一只腳伸到外面的水里，海水對你腳背壓力的大小相當(dāng)于1500個人所受的重力！”海水壓力真有這么大嗎？請通過估算加以說明(腳背面積近似取128cm2，海水密度取1×103kg/m3，人的質(zhì)量近似取60kg，g

取10N/kg)知3－練

知3－練

知3－練3.

如圖所示，一重為2N的薄壁容器中裝有質(zhì)量為600g的水，容器的底面積為40cm2(ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg)，求：知3－練(1)水對容器底部的壓力。解：水對容器底部的壓強(qiáng)p1＝ρ水gh＝1.0×103

kg/m3×10N/kg×10×10－2m＝1000Pa，水對容器底部的壓力F1＝p1S＝1000Pa×40×10－4m2＝4N。知3－練(2)容器對桌面的壓力。解：水的重力G水＝m水g＝600×10－3kg×10N/kg＝6N，容器對桌面的壓力F2＝G容器＋G水＝2N＋6N＝8N。知4－講知識點(diǎn)連通器41.連通器：上端開口、底部互相連通的容器，如圖8所示。知4－講2.連通器的特點(diǎn)：連通器里裝同種液體，當(dāng)液體不流動時，連通器各部分中的液面總是相平的。知4－講如圖9所示，液體靜止——液片AB處于靜止?fàn)顟B(tài)——液片兩側(cè)所受壓力相等——液片兩側(cè)所受壓強(qiáng)相同——兩管液面高度相等——兩管液面相平。F左=F右，p左=p右，ρ液gh左=ρ液gh右，h左=h右。知4－講3.連通器的應(yīng)用鍋爐水位計、灑水壺、乳牛自動喂水器和船閘都是利用連通器工作的。(圖10)知4－講思想方法理想模型法在推導(dǎo)連通器兩邊液面為什么相平時，在容器底部連通的部分假設(shè)有一個液體構(gòu)成的薄片，它的厚度為0，稱為液片AB，由它靜止時受力平衡可以推導(dǎo)兩邊液面高度相同。液片AB即為理想化的模型。知4－講溫馨提示壓強(qiáng)計不是連通器，若壓強(qiáng)計的橡皮膜漏氣，壓強(qiáng)計的兩管就構(gòu)成了連通器。知4－練[中考·黃石]如圖11所示的容器靜止放在水平桌面上，4支管中液面相平，下列說法正確的是()A.b

點(diǎn)處向上的壓強(qiáng)小于向下的壓強(qiáng)B.c

管液柱最長，c

點(diǎn)處壓強(qiáng)最大C.d

管液體體積最大，d點(diǎn)處壓強(qiáng)最大D.4支管中液體的密度相同例4知4－練解題秘方：連通器中盛有同種液體，液體靜止時，液面相平。解析：根據(jù)液體壓強(qiáng)特點(diǎn)，液體內(nèi)部同一處朝各個方向的壓強(qiáng)都相等，故b點(diǎn)處液體向上的壓強(qiáng)等于向下的壓強(qiáng)，故A錯誤；根據(jù)連通器的特點(diǎn)及液體壓強(qiáng)公式可得，各管底部受到的