物理液体的压强优秀ppt课件

这是一份物理液体的压强优秀ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了导入新课，1观察压强计，2压强计的使用，分析与论证，实验结论，评估与交流，L≥18cm，ρgh，pρgh，pρ液gh等内容，欢迎下载使用。

为什么潜水器要有这种特制的钢“铠甲”呢？
③潜入海水中不同深度的潜水员，必须穿着不同的潜水服，为什么深海潜水，要穿特制的潜水服？是不是潜得越深，上面的水越多，水产生的压强越大？
这都与液体内部的压强有关，今天我们一起学习。
1. 体验液体压强的存在
1. 如图（a）所示，向玻璃管内加水，玻璃管底部橡皮膜的形状有什么变化？
如图所示，缓缓向玻璃管内加水，观察到玻璃管底部橡皮膜向下方凸出，这表明： 液体对容器底部有压强.
2. 如图所示，用手指触压装满水的塑料袋，手指会有什么感觉？
如图所示，薄塑料袋装满水后鼓起来，用手指触压其表面，手指有明显的受压感觉，这表明：液体对容器的侧壁有压强.
3. 如图所示，把下部蒙有橡皮膜的空玻璃管插入水中，橡皮膜的形状有什么变化？
如图所示，将下部蒙有橡皮膜的玻璃管插入水中，观察到橡皮膜向管内凹，这表明: 液体内部也有压强.
2. 探究影响液体内部压强的因素
液体压强的大小可能与哪些因素有关？
猜想1：液体内部的压强可能与深度有关，深度越大，压强越大.
猜想2：液体内部的压强可能与方向有关，向下的压强比向上的压强大.
猜想3：液体内部的压强可能与密度有关，密度越大，压强越大.………
用手指轻按压强计上金属盒的橡皮膜，如图所示，U形管两侧的液面会出现高度差，且橡皮膜凹得越深，出现的高度差越大.
①试一试，用手指轻按压强计上金属盒的橡皮膜，U形管两侧的液面发生什么变化？
②如图所示，压强计显示的是液体中哪个位置的压强？压强计是怎样显示压强大小的?
压强计显示的是金属盒橡皮膜所在位置的液体受到的上部液体产生的压强。压强计是通过U形管两侧液面的高度差来显示压强大小的，这是一种转换观察法.
①实验前要检查蒙在金属盒上的橡皮膜、连接用的橡皮管及各连接处是否漏气。检查方法是用一恒定力作用于橡皮膜上一段时间，看压强计两管液面的高度差是否发生变化。如果不变说明不漏气；如果变化则要查出漏气原因，加以修整。修整后，要调节两管使液面相平.
②针对三个猜想与假设，在设计和进行实验时要注意控制变量。为控制橡皮膜在水和浓盐水中的深度相同，可在手持直杆的某一恰当处用红线做一标记，实验中使水面、浓盐水液面与标记分别齐平.
③实验时不能让压强计两管液面的高度差过大，以免使部分液体从管中溢出。若溢出了，则需把连接用的橡皮管取下重新连接.
①如图所示，将压强计的金属盒放入水中某一深度处。记录U形管两侧液面的高度差h.②保持金属盒在水中的深度不变，改变它的方向，记录U形管两侧液面的高度差.③改变金属盒在水中的深度H，重复上述步骤.
（3）用压强计研究液体内不同深度、不同方向的压强的大小
④如图所示，将水槽中的水换成浓盐水，重复上述步骤。将实验数据记录在下面的表格中。
操作①：保持U形管压强计探头在水中的深度不变；改变探头的方向，分别沿水平向上、水平向下、沿竖直方向，观察并记录U形管液面的高度差Δh 。
U形管压强计液面的高度差
操作②：保持液体的种类不变（水）、探头在水中的方向不变（水平向下），逐渐改变探头在水中的深度，观察并记录U形管液面的高度差Δh。
操作③：把压强计的探头分别放入水、盐水中，控制深度相同、探头所对某一方向不变，观察并记录U形管液面的高度差Δh。
（1）由操作①可得出：液体内部某一点，来自各个方向的压强大小相等。（2）由操作②可得出：同种液体，液体内部的压强随深度的增加而增大。（3）由操作③可得出：液体内部的压强跟液体密度有关。深度相同时，密度越大，压强越大。
液体内部某一点，来自各个方向的压强大小相等；在同一深度，各点的压强大小相等；深度增大，液体压强也随之增大；液体的压强还与液体的密度有关，在深度相同时，密度越大，压强越大.
①探究中用到的方法：（a）转换法：通过观察U形管两液柱的高度差来比较压强的大小。 （b）控制变量法：探究液体内部的压强与方向的关系；探究液体内部压强与深度的关系；探究液体内部压强与液体密度的关系。②U形管压强计只能比较压强的大小，不能测量压强的大小。
取两只粗细不同、瓶嘴大小相同的塑料瓶去底，在瓶嘴上扎橡皮膜，将其倒置，向两瓶中装入等质量的水，观察橡皮膜向外凸出的情况。可以看到，橡皮膜凸出的程度不同，细塑料瓶橡皮膜凸起得更大些。
③探究液体的压强与液体质量的关系
结论：等质量的水对底部的压强不同，液体压强的大小与液体质量无关，而与液体深度有关，深度越大，压强越大。
视频演示——《探究液体内部的压强》
3. 与液体压强有关的现象
以下事例都包含了“液体的压强随深度的增加而增大”的道理。
④潜水员在不同的深度使用不同的潜水服
液体压强随深度的增加而增大，故深海潜水服比浅海潜水服要更耐压，更厚重些。
【例题1】如图所示，是小明探究“影响液体内部压强大小因素”的实验，甲、乙和丙三个相同的烧杯中分别注入酒精、盐水和盐水，且深度相同，请回答下列问题：
①实验前需要检查装置气密性好不好，检查方法是用手轻轻挤压橡皮膜，看U形管两液面的高度差是否有明显变化，如果有明显变化，说明气密性____（选填“好”或“不好”），实验中，U形管里的液体选择_______（选填“有颜色”或“无颜色”），实验中通过观察U形管里的液体的高度差来观察压强的大小；②比较甲、乙两图可知，液体内部压强与液体的______有关；
①使用前检查装置是否漏气，用手轻轻按压几下橡皮膜，若压强计漏气，软管中的气体和大气相通，等于大气压强，U形管中的液面就不会出现高度差，若不漏气，将会出现高度差，所以如果有明显变化，说明气密性好。为了方便观察U形管里的液体的高度差，U形管里的液体应该选择有颜色的。②比较甲、乙两图可知，深度相同，液体的密度不同，U形管中液面的高度差不同，即液体压强不同，所以液体内部压强与液体的密度有关。
③要研究液体压强与深度的关系，可以用对比_______ 两图所得出的结论进行说明；④在图丙中保持探头的位置不变，向烧杯中逐渐加入盐水（未溢出），U形管两液面的高度差将______ （选填“变大”、“不变”或“变小”）；⑤对比甲、丙两图，细心的小明发现甲图中酒精的密度小于丙图中盐水，但甲图中U形管左右高度差反而大于丙图，于是认为“液体密度越大，液体内部压强越大”不正确，你的观点是_________（“同意”或“不同意”），理由是___。
未保证探头在液体中深度相同
③若要探究液体压强与深度的关系，根据控制变量法的思想可知，应控制探头在液体中的深度不同，使液体的密度等其它因素相同，由图可知，满足条件的为乙、丙两图。④在图丙中保持探头的位置不变，向烧杯中逐渐加入盐水（未溢出），探头在盐水中的深度增大，根据公式p=ρgh可得，探头受到液体的压强增大，所以U形管两液面的高度差将变大。⑤对比甲、丙两图可知，液体的密度不同，探头在液体中的深度也不同，即没有控制变量唯一，所以通过甲、丙两图并不能得到“液体密度越大，液体内部压强越大”的结论。
【例题2】小明和小华利用压强计、刻度尺和装有适量水的容器，探究液体内部压强与深度的关系，如图所示.（1）图甲中金属盒在水中的深度为_____cm.（2）比较两图可知，液体内部压强随深度的增大而________.（3）比较两图，小明认为：液体内部某处到容器底的距离越大，其压强越小.为研究此问题，小华在图乙中保持金属盒的位置不变，往容器内加水，当水面到容器底的距离L满足条件：__________，对比甲图，可说明小明的观点是错误的.
（1）深度是指从自由液面到某点的竖直距离，甲图中金属盒在水中的深度h甲=16cm-9cm=7cm.（2）两图中金属盒在水中深度的关系是h甲> h乙，U形管中液面高度差的关系是△h甲>△h乙，表明水对金属盒上橡皮膜压强的关系是p甲>p乙，由此可知：液体内部压强随深度的增大而增大.（3）为研究小明的观点是否正确，小华在乙图中保持金属盒的位置不变，往容器内加水，当水面到容器底的距离L≥ 11cm+ h甲=11cm+7cm=18cm，对比甲图发现△h甲'≤ △h乙'，可说明小明的观点是错误的。
（1）研究方法——“理论推导法”
要想得到液面下某处的压强，可以设想这里有一个水平放置的“平面s” 。这个平面上所受的压力等于平面以上液柱的重力，所以计算出液柱所受的重力是解决问题的关键。计算这段液柱对“平面”产生的压强，就能得到液面下深度为h处的压强。这种研究方法是“理论推导法”.
“理论推导法”也是物理学中一种重要的研究方法。
F=G=mg=ρVg = ρgsh
因此，液面下深度为h处液体的压强为
设想在密度为ρ的液面下有一高度为h、截面积为s的液柱。
（2）理论推导：液体压强的大小
③这个平面上方的液柱对平面的压力：
h 表示液体的深度 ，单位为米 (m ）
ρ 表示液体的密度，单位千克/米3（kg/m3）
g 物理常数，大小为9.8N/kg
（3）液体压强公式中的物理量及其单位
p 表示液体的压强，单位为帕（Pa）。
公式中的物理量单位全部使用国际单位。
（1）深度h：指液面到某点的竖直距离，而不是高度。
A点的深度为_____cm
2. 理解 p=ρgh
①根据p=ρgh可知：液体内部压强只跟液体密度和深度有关，与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。
水平面上，有一暖壶和一大盆，都盛满水，哪个容器里水的重力大？哪个容器里的水产生的压强大？
（2）加深对p=ρgh的理解
大盆里水的重力大；暖壶里的水产生的压强大。
由于细管子的容积较小，几杯水灌进去，大大提高了水的深度h，能对水桶产生很大的压强。这个压强就对桶壁在各个方向产生很大的压力，把桶压裂了。
帕斯卡在1648年，曾经做了一个著名的实验：他用一个密闭的装满水的木桶，在桶盖上插入一根细长的管子，从楼房的阳台上向细管子里灌水。结果只灌了几杯水，竟把桶压裂了，桶里的水从裂缝中流出来，你能解释这个现象吗？
视频观赏——《帕斯卡破桶实验》
【例题3】有人说，“设想你在7 km深的蛟龙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1500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。
因为是估算，海水密度取1.0×103kg/m3 ，g取10N/kg，
则7 km深处海水的压强为：
p＝ρgh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×7×103 m ＝7×107 Pa.
脚背受的压力F＝ps＝7×107Pa×1.3×10-2m2 =9.1×105N
一个成年人的质量约为60 kg，所受重力G＝mg＝60kg×10N/kg=600N
假设脚背所受压力的大小相当于n个成年人所受重力，则
利用公式p＝ρgh计算的时候，密度单位必须用kg/m3，深度的单位要用m。
脚背的面积近似取 s＝130cm2=1.3×10-2m2
ρ表示密度，单位千克/米3（kg/m3）
h表示深度，单位为米（m）
p表示压强，单位为帕（Pa）
①液体内部某一点，来自各个方向的压强大小 ；
②在同一深度，各点的压强大小 ； 增大，液体压强也随之增大；
③液体的压强还与液体的 有关， 在深度相同时，密度越大，压强越大.
是探究液体内部压强的仪器。作用在橡皮膜上的压强越大，U形管两边液面的 也越大。
根据p=ρgh可知：液体内部压强只跟液体密度和深度有关，与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、形状均无关。
1. 如图所示，水坝的下部总要比上部建造得宽一些。这是为什么?
因为液体内部压强随深度的增大而增大，对于相同面积，水坝下部受到的压力比上部大，所以下部要建得宽一些.
2. 如图所示，A、B、C是三个圆柱形容器，分别装有水或酒精。B和C两容器的底面积相同，且其中的液体深度也相同.
（1）B容器中水的深度较大，对容器底部的压强较大.（2）B、C两容器中液体深度相同，而水的密度大于酒精的密度。因此B容器中液体对容器底部的压强较大.
（1）如何比较A和B两个容器中水对容器底部压强的大小?（2）如何比较B和C两个容器中液体对容器底部压强的大小?
3. 小实验：如图所示，瓶中注满水。若在a、b（a、b在同一水平面上）、c处各扎一个小孔，你会看到什么现象?
看到有水从三个孔中喷出，a、b两孔水喷出的距离相等，c孔水喷出的距离较远.说明：（1）液体对容器侧壁有压强，（2）在液体内部相同深度处压强相等，（3）随着深度的增加压强增大.
1．小刚想研究液体内部是否存在压强，他将上端开口底端封有橡皮膜的玻璃管缓慢放在液体中，如图甲所示。橡皮膜向____（选填“上”或“下”）方凸起发生形变，说明液体内部存在压强；橡皮膜的形变程度可以反映某点的压强大小，但橡皮膜的形变程度变化并不明显，怎么把微小变化放大？小刚利用如图乙所示的微小压强计，将橡皮膜的形变传递给橡胶管中的空气，进而传递给玻璃管中的液体。通过观察__________来反映橡皮膜形变程度，从而显示液体压强大小。
上端开口底端封有橡皮膜的玻璃管放在液体中，液体对橡皮膜产生向上的压强，因此橡皮膜向上凸起发生形变。液体对橡皮膜产生压强，压缩橡胶管中的空气，从而使U形管的液面发生变化，产生高度差，故通过观察U形管中液面高度差来反映橡皮膜形变程度，显示液体压强大小。
2．如图所示是小明同学探究“影响液体内部压强因素”实验时的情景，关于此操作的探究目的最合理的是（　　）A．液体内部压强跟液体密度的关系B．液体内部压强跟深度的关系C．液体内部向各个方向是否都有压强D．同一深度，液体内部向各个方向压强大小是否相等
A．液体压强与液体的深度和密度有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变。由图可知，金属盒在液体中的深度不同，根据控制变量法，不能研究液体内部压强跟液体密度的关系，故A不符合题意；B．在两图中看出，金属盒在液体中的深度不同，故可探究液体内部压强跟深度的关系，故B符合题意；CD．金属盒的方向相同，因此不能探究液体压强跟方向的关系，故CD不符合题意。
3. 一个空塑料药瓶，瓶口扎上橡皮膜，竖直地浸入水中，第一次瓶口朝上，第二次瓶口朝下，这两次药瓶在水里的位置相同，如图所示。从第一次到第二次的过程中，下列说法正确的是（　　）A．水对橡皮膜的压强方向不变，大小不变B．水对橡皮膜的压强方向不变，大小改变C．水对橡皮膜的压强方向改变，大小不变D．水对橡皮膜的压强方向改变，大小改变
甲图中，水对橡皮膜的压强方向向下，乙图中，水对橡皮膜的压强方向向上；这两次药瓶在水里的位置相同，所以乙图中橡皮膜所处水的深度大于甲图中橡皮膜所处水的深度，故乙图中橡皮膜受到水的压强大，即水对橡皮膜的压强大小改变，故ABC不正确，D正确。
4．如图所示，小明将压强计的探头放入水中的某一深度处，记下U形管中两液面的高度差h，下列操作中不能使高度差h增大的是（　 　）A．将探头放在浓盐水中的同样深度处B．将探头水平向左转动一段距离C．将探头向下移动一段距离D．保持探头在原位置不动，向烧杯中加酒精（没有溢出）
A．将探头放在浓盐水中的同一深度，液体的密度变大，橡皮膜受到的压强变大，U形管两液面的高度差增大，故A不符合题意；B．将探头水平向左转动一段距离，由于深度不变，橡皮膜受到的压强不变，U形管两液面的高度差不变，故B符合题意；C．将探头向下移动一段距离，液体密度不变，深度增大，橡皮膜受到的压强变大，U形管两液面的高度差增大，故C不符合题意；D．保持探头位置不动，向烧杯中加酒精，相当于增大探头在液体中的深度，橡皮膜受到的压强变大，U形管两液面的高度差增大，D不合题意。
A．将探头放在浓盐水中的同样深度处B．将探头水平向左转动一段距离C．将探头向下移动一段距离D．保持探头在原位置不动，向烧杯中加酒精（没有溢出）
5. 如图所示，完全相同的圆柱形容器中，装有不同的两种液体甲、乙，在两容器中，距离底部同一高度分别有A、B两点。A、B两点的压强相等，则两种液体对容器底的压强p甲、 p乙关系是（　　）A． p甲> p乙 B． p甲= p乙C． p甲< p乙 D．无法确定
因为A、B两点的压强相等，即pA=pB由图可知hA＜hB根据p=ρgh得到液体的密度关系 ρ甲＞ρ乙因为A、B两点到容器底的距离相等，所以从A、B两点以下的液体对容器底的压强关系pA′＞pB′而两种液体对容器底的压强 p甲=pA+pA′ p乙=pB+pB′所以两种液体对容器底的压强关系p甲＞p乙故A符合题意，BCD不符合题意。
6．如图是帕斯卡曾经用一个装满水的密闭木桶做实验，在桶盖上插了一根细长的管子，向细管子里灌水，结果只加了几杯水，就把木桶压裂了，这个实验装置主要是用来研究（　　）A．液体内部的压强跟液体密度的关系B．液体内部的压强跟液体深度的关系C．在同一深度，液体向各个方向的压强大小是否相等D．液体内部向各个方向是否都有压强
液体压强与液体的密度和深度有关，由帕斯卡做的实验知，虽然管很细，但由于高度很大，水的深度大，而使水产生了很大的压强，所以该实验说明液体压强与液体深度有关，与管子粗细、液体质量等无关，故ACD不符合题意，B符合题意。
7. 如图甲所示，在透明密闭正方体塑料盒的上下左右四个面的中心处，挖出四个大小相同的圆孔，在孔的表面分别蒙上相同的橡皮膜 a、c、b、d，抓住手柄将塑料盒竖直浸没到水中后静止。①通过观察橡皮膜____（填字母）的形变可知，液体内部存在向上的压强；②支持液体内部同一深度处各个方向压强大小相等的现象是橡皮膜 b、d ______；③图乙所示量筒、烧杯中盛有质量不同的水，量筒中水的质量小于烧杯中水的质量，水对量筒底部压强为p1，水对烧杯底部压强为p2，则 p1______p2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
①实验中，我们通过观察橡皮膜的形变来反映液体内部向各个方向都有压强，当橡皮膜c向上凸起时，说明液体内部存在向上的压强。②橡皮膜b、d位于正方体塑料盒对称的位置，且处于水中相同深度，若橡皮膜b、d的形变程度相同，说明液体内部同一深度处各个方向压强大小相等。③量筒内水的深度大于烧杯内水的深度，由p=ρ液gh可知，水对量筒底部压强大于水对烧杯底部压强，则p1大于p2。
8．如图所示，容器中间用隔板等分成左右两部分，隔板下部有一面积10cm2的圆孔被橡皮膜封闭。图甲所示在左右两侧分别装入深度相同，密度分别为ρ1、ρ2的两种液体，则ρ1_____ρ2。如图乙所示，容器右侧装入水，此时水对橡皮膜的平均压强为700Pa，则橡皮膜受到左侧液体的压力是_______N。
由图甲可知，橡皮膜向左边凸起，说明右边液体压强在该位置大，而左、右边的液面高度相等，所以根据液体压强公式p=ρgh可知，左侧液体的密度小于右侧液体密度，即ρ1<ρ2。
如图乙所示，容器右侧装入水，则橡皮膜受到水的压力 F=pS=700Pa×10×10-4m2=0.7N橡皮膜平直，橡皮膜受到左侧液体的压力为0.7N。
9．小明为探究“影响液体内部压强的因素”，进行了如下实验： （1）实验前，应调整压强计（甲图），使U形管左右两边的液面________；他认为图甲这种情况是由于装置漏气造成的，他的说法是________（正确/错误）的，接下来的操作应该是________；A．从U形管内向外倒出适量红墨水B．拆除软管重新安装C．向U形管内添加适量红墨水
（1）实验前，应保持U形管左右两边的液体的压强相等，所以应调整压强计两端的液面相平。用手按压强计的橡皮膜，如果气密性良好，管内气体受到挤压会压向U形管中液体，使U形管内水面形成的高度差，且在一段时间内不下降。甲这样的情况，不存在漏气现象，他的说法是错误的。 如果松手后发现U形管两边水面的高度不相等，说明管内封闭的气体不受力时，压强与外界气压不相等，向管内添加或倒出水都无法改变高度差，应拆除软管重新安装。故AC不符合题意，B符合题意。
（2）将压强计金属盒的橡皮膜朝上逐渐浸入水中某一深度处，如图乙，则压强计显示的是橡皮膜________（选填“各个方向”、“上方”或“下方”）的水对它的压强；（3）由乙、丙两图可知：______________________________；（4）小明发现，当金属盒在不同液体中的深度相同时，U形管左右两侧液面的高度差对比不明显，他做了一些改进，下面操作不能使两侧液面高度差对比更加明显的是_____.A．将U形管换成更细的B．U形管中换用密度更小的酒精C．烧杯中换密度差更大的液体D．使金属盒在液体中的深度加大且密度保持相同
深度相同时，液体的密度越大，压强越大；
（2）如图乙所示，橡皮膜的方向是向上的，水对橡皮膜向下有压强，所以压强计显示的是橡皮膜上方的水对它的压强。（3）由乙、丙可知：水与硫酸铜溶液的深度相同时，U形管左右两侧液面的高度差不同，所以可得结论：深度相同时，液体的密度越大，压强越大。（4）A．将U形管换成更细的后，对液体的压强没有任何的影响，不能使两侧液面高度差对比更加明显，故A符合题意；B．由p=ρgh可知，压强相同，液体密度越小，高度差越明显，U形管中的液体换为密度更小的酒精，则左右两侧液面的高度差变大，故 B不符合题意；C．由p=ρgh 可知，深度相同，液体密度越大，压强越大，所以烧杯中换密度差更大的液体，U形管左右两侧液面的高度差变大，故C不符合题意；D．由p=ρgh 可知，液体密度相同，深度越深，压强越大，所以使金属盒在液体中的深度加大时，左右两侧液面的高度差变大，故D不符合题意；故选A。
10. 如图所示，在水平桌面上放着一个玻璃杯，水面距杯底0.1 m，水的质量是0.2 kg，玻璃杯重0.5 N，玻璃杯的底面积是2×10-3m2，请分别求出：（g取10N/kg）（1）水对杯底的压强；（2）水对杯底的压力；（3）杯子对桌面的压强.
（1）依据题意可知，水对杯底的压强为 p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1.0×103Pa（2）水对杯底的压力为 F水=ps=1.0×103Pa×2×10-3m2=2N（3）杯子和水的总重力为 G=G水+G杯=m水g+G杯=0.2kg×10N/kg+0.5N=2.5N 杯子对桌面的压力为 F=G=2.5N 杯子对桌面的压强为
11. 在“探究影响液体内部压强的因素”实验中，小华实验时的情形如图所示，四幅图中烧杯内的液面相平。
①压强计是通过U形管　　    来显示橡皮膜所受压强的大小的。②比较图　　　    ，可以初步得出结论：在同种液体中，液体内部的压强随深度的增加而增大。③保持金属盒在水中的深度不变，改变它的方向，如图乙、丙所示，根据实验现象可以初步得出结论：　　　    。④比较图乙和图丁，可以初步得出结论：_____________________。
同种液体的同一深度，来自各个方向的压强都相等。
在深度相同时，液体密度越大，压强越大.