人教版物理八下9.2《液体的压强》教学案设计

第九章压强
第2节液体的压强
图9－2－20
●一液体压强的产生
液体受到__重力__作用，所以对支撑它的容器底有压强。

液体具有__流动__性，所以对阻碍它流动、散开的容器壁会产生压强。

●二探究：液体内部压强的特点
测量仪器U形管压强计。

工作原理通过U形管左右两侧液面的__高度差__来显示薄膜受到的压强大小。

实验操作如图9－2－21所示。

图9－2－21
得出结论液体内部向__各个方向__都有压强；在液体内部的同一深度，向各个方向的压强都__相等__；深度__越深__，压强越大；液体内部压强的大小还跟__液体的密度__有关，在深度相同时，液体的密度越大，压强__越大__。

●三液体压强的大小
公式__p＝ρgh__。

[点拨] 液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关，而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器的形状均无关。

●四连通器
定义上端__开口__、下端__连通__的容器叫连通器。

特点连通器里装的是相同液体，当液体不流动时，连通器各部分中的液面高度总是相同的。

应用水壶、锅炉水位计、船闸、过路涵洞等。

类型一液体内部压强特点
例1在“探究影响液体内部压强大小的因素”实验中：
(1)若压强计的气密性很差，用手指不论轻压还是重压橡皮膜时，发现U形管两边液柱的高度差变化________(选填“大”或“小”)，把调节好的压强计放在空气中时，U形管两边的液面应该________。

(2)如图9－2－22甲所示，用手按压强计的橡皮膜，U形管内水面出现高度差；将橡皮膜放入酒精中，U形管内水面也出现高度差，这说明____________；这种研究问题的方法是__________法。

9－2－22
(3)若在使用压强计前，发现U形管内水面已有高度差，通过__________(填序号)方法可以进行调节。

①从U形管内向外倒出适量水
②拆除软管重新安装
③向U形管内加适量水
(4)比较乙、丙实验可知，液体内部压强与液体的__________有关；比较丙、丁实验可知，液体内部压强与液体的__________有关。

[答案] (1)小相平(2)液体内部有压强等效替代(3)②(4)密度深度
[解析] (1)若压强计的气密性很差，用手指不论轻压还是重压橡皮膜时，就会有漏气现象，因此U形管两边液柱的高度差变化小；调节好的压强计放在空气中时，橡皮膜不受液体的压强，因此U形管两边的液面应该相平。

(2)用手按压强计的橡皮膜和将橡皮膜放入酒精中，效果是一样的，都会给橡皮膜一个压强，使U形管内两侧液面出现高度差，这种方法是等效替代法，即根据U形管两侧液面差大小反映液体内部压强特点。

(3)进行调节时，只需要将软管取下，再重新安装，如此，U形管两侧液面上方的气体压强就是相等的(都等于大气压)，当橡皮膜没有受到液体压强时，U形管两侧液面就是相平的。

(4)比较乙、丙实验可知，在液体的深度相同时，图丙中用的是盐水，其密度大于酒精的密度，因此U形管两侧液面高度差比较大，说明液体内部压强与液体的密度有关；比较丙、丁实验可知，在液体的密度相同时，图丙中压强计的金属盒所处的深度较深，U形管两侧液面高度差比较大，说明液体内部的压
强与液体的深度有关系。

[知识警示] 液体的“深度h”指液体内部被研究的点到自由液面的竖直距离。

如图9－2－23所示，C点深度为0，D点深度为25 cm，B点深度为5 cm，A点深度为25 cm－10 cm ＝15 cm。

9－2－23
类型二液体压强的计算
例2如图9－2－24所示，三个容器所受的重力和底面积都相等，容器中分别装入了等高的水、煤油和汽油。

若它们对容器底的压强分别为p A、p B、p C，则p A、p B、p C的大小关系是(ρ水＞ρ煤油＞ρ汽油)()
图9－2－24
A．p B＞p C>p A B．p A<p B<p C
C．p A＝p B<p C D．p A>p B>p C
[解析] D由题可知，三个容器中分别装入了等高的水、煤油和汽油，即h A＝h B＝h C，因为ρ水＞ρ煤油＞ρ汽油，所以由公式p＝ρgh可知，它们对容器底的压强为p A＞p B＞p C。

例3如图9－2－25所示的容器有一细管口，容器内水柱高50 cm，A点距液面10 cm，B点距容器底10 cm，C点在容器右侧内表面上，求：(g取10 N/kg)
(1)A、B点的压强。

(2)C点所在内表面所受水的压力。

图9－2－25
[答案] (1)A点的压强p A＝ρ水gh A＝1×103kg/m3×10 N/kg×0.1 m＝1000 Pa。

B点的压强p B＝ρ水gh B＝1×103kg/m3×10 N/kg×0.4 m＝4000 Pa。

(2)p C＝ρ水gh C＝1×103kg/m3×10 N/kg×0.3 m＝3000 Pa，F＝p C S＝3000 Pa×500×10－4m2＝150 N。

[点拨] 压强公式的灵活运用
类型三连通器及其应用
例4如图9－2－26所示是一个连通器，里面盛有水且水面相平。

设想在左边的容器中放一个小塑料球，球浮在水面且水不溢出。

则下列说法中正确的是()
图9－2－26
A．左右两容器中水面仍相平，但水对两容器底的压强变大了
B．左边容器中水面上升，右边容器中水面高度不变
C．水对左边容器底的压强变大了，对右边容器底的压强不变
D．右边容器比较细，所以右边容器中水面上升得高些
[解析] A在左边的容器中放小塑料球，将排开一定体积的水，使连通器两边水位都升高，水对两容器底的压强都变大，故A正确、C错误。

连通器内的水在静止不流动时，两边水面是相平的，故B、D错误。

[点拨] 解答本题的关键是正确理解连通器的两个特点：一是底部相连通，二是静止时液面相平。

本题在左边的容器中放小塑料球，将排开一定体积的水，使水位升高，又因为连通器内的水在静止不流动时，两边水面是相平的，所以两边的水位都会升高，水对连通器底部的压强会增大。

例5[齐齐哈尔中考]下列各图中不属于连通器的是()
图9－2－27
[答案] C
知识点❶液体压强的特点
图9－2－28
1．在圆筒的不同高度处开三个小孔，当筒里灌满水时，各孔喷出水的情况如图9－2－28所示，这表明液体压强()
A．与液体的深度有关B．与液体的密度有关
C．与液柱粗细有关D．与容器形状有关
[解析] A最下端的小孔喷出的水柱最远，表明此处水的压强最大；最上端的小孔喷出的水柱最近，表明此处水的压强最小。

该图表明液体压强与液体的深度有关。

2．如图9－2－29所示是“研究同种液体压强特点”的实验，可得出的结论是：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

图9－2－29
实验次数
深度/cm橡皮膜方向压强计左右液面
高度差/cm
1 3 朝下 2.6
2 3 朝上 2.6
3 3 朝侧面 2.6
[答案] 同种液体在同一深度处向各个方向的压强相等
知识点❷液体压强的大小
3．如图9－2－30所示，关于液体中a、b、c、d四点压强的说法中正确的是()
图9－2－30
A．a点的压强最大B．b点的压强最大
C．c点的压强最大D．d点的压强最大
[答案] B
4．如图9－2－31所示，A点处水的压强为()
图9－2－31
A．1500 Pa B．1000 Pa
C．2500 Pa D．3000 Pa
[答案] C
知识点❸连通器原理及应用
5．连通器在日常生活、生产中有着广泛的应用。

如图9－2－32所示的事例中利用连通器原理的是()
图9－2－32
A．①②B．③④
C．①③④D．①②③④
[解析] C过路涵洞、洗手间下水管、船闸都是利用了连通器的原理，拦河大坝上窄下
宽，下面受到水的压强大，这是液体压强的特点。

一、选择题
1．关于液体压强，下列说法中正确的是( )
A .液体压强是由液体重力产生的，所以液体越重，产生的压强越大
B ．因为p ＝F
S
，所以液体压强与容器底面积大小有关
C ．由于重力的方向总是竖直向下的，因而液体内部只有向下的压强
D ．液体压强只与液体的密度和深度有关 [答案] D
图9－2－33
2．如图9－2－33所示，容器装有水，其底部a 、b 、c 三处受到水的压强分别为p a 、p b 、p c ，则以下判断正确的是( )
A ．p a ＞p b ＞p c
B ．p a ＜p b ＜p c
C ．p a ＝p b ＝p c
D ．p a ＞p b ＝p c [答案] C
3．如图9－2－34所示，A 、B 两个内径相同的玻璃管内盛有同种液体，当A 管竖直、B 管倾斜放置时，两管液面等高，则( )
图9－2－34
A ．A 、
B 两管中液体的质量相等
B ．A 管中液体对管底的压强比B 管中的大
C ．A 管中液体对管底的压强比B 管中的小
D ．A 管中液体对管底的压强和B 管中的相等
[答案] D
4．如图9－2－35所示，液体压强使坝底的水喷射而出，那么决定坝底水的压强大小的是( )
图9－2－35
A．坝的宽度B．水的体积
C．水的深度D．坝的高度
[答案] C
5．图9－2－36中能正确描述液体压强与深度关系的是()
图9－2－
[解析] B同种液体中，深度越深压强越大，且深度为零时，压强为零，因此B正确。

6．如图9－2－37所示，甲、乙两个容器中盛有相同质量的同种液体，两个容器底受到液体的压力分别为F甲、F乙，受到的压强分别为p甲、p乙，则它们的大小关系为()
图9－2－37
A．F甲＝F乙，p甲＜p乙
B．F甲＝F乙，p甲＞p乙
C．F甲＝F乙，p甲＝p乙
D．F甲＜F乙，p甲＜p乙
[答案] A
7．如图9－2－38所示，A容器中装有水，B容器中装有煤油，水和煤油的质量相等，且ρ水>ρ煤油，两容器底部所受的压强分别为p A和p B，受到的压力分别为F A和F B，则()
图9－2－38
A．p A<p B，F A<F B B．p A<p B，F A＝F B
C．p A>p B，F A>F B D．p A>p B，F A＝F B
[答案] B
8．如图9－2－39所示的四个容器，不是连通器的是()
图9－2－39
[答案] D
二、填空题
9．如图9－2－40所示，图中A、B、C、D四点的深度分别为__________、__________、__________、__________。

图9－2－40
[答案] 30 cm40 cm10 cm50 cm
10．[郴州中考]一个水池中水的深度为3 m，池底有一个小孔，用面积为10 cm2的塞子刚好塞住。

则池底受到水的压强大小为________Pa，塞子受到水的压力大小为________N。

(g取10 N/kg)
[答案] 3×10430
11．如图9－2－41所示，我国制造的“蛟龙号”潜水器赴深度达10916 m的马里亚纳海沟进行7000 m的深潜试验。

潜水器用10多厘米厚的特种钢板加工而成，能抵御深海巨大的压强。

在同一深度，液体向各个方向的压强大小________(选填“相同”或“不同”)。

潜水器下潜到7000 m处受到的压强为________Pa。

(ρ海水取1.0×103kg/m3，g取10 N/kg)
图9－2－41
[答案] 相同7.0×107
[解析] 在同一深度，液体向各个方向的压强大小相同。

潜水器下潜到7000 m处受到的压强为p＝ρ海水gh＝1.0×103kg/m3×10 N/kg×7000 m＝7.0×107Pa。

三、实验探究题
12．
图9－2－
(1)实验前，应调整U形管压强计，使左右两边玻璃管中的液面________。

(2)甲、乙两图探究的是液体压强与________的关系。

(3)要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关，应选择________两图进行对比。

结论是：液体压强与容器形状________。

(4)要探究液体压强与密度的关系，应选用________两图进行对比。

(5)图丙中，固定U形管压强计金属盒的橡皮膜在盐水中的深度，使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方向，这是为了探究在同一深度处，液体向____________的压强大小关系。

[答案] (1)相平 (2)深度 (3)丙、丁 无关 (4)乙、丙 (5)各个方向 四、计算题
图9－2－43
13．液体内部存在压强，如图9－2－43所示，烧杯内盛有密度为ρ的液体，我们可以设想液面下h 深处有一底面积为S 的水平圆面，它所受到的压力是其上方圆柱形的小液柱所产生的。

(1)试推导：液体内部深度为h 处的压强p ＝ρgh 。

(2)已知圆柱形下表面所在深度为30 cm ，所受压强为3.6×103 Pa ，则液体的密度是多少？ [答案] (1)因为液柱竖直而且静止，因此液柱对底面的压力为：F ＝G ＝mg ＝ρVg ＝ρShg ， 由于液体内部同一深度向各个方向的压强相等，
因此液体内部深度为h 处的压强为：p ＝F S ＝ρShg
S
＝ρgh 。

(2)由p ＝ρgh 可知，液体的密度为：ρ＝p
gh ＝ 3.6×103 Pa 0.3 m ×10 N /kg ＝1.2×103 kg /m 3。

如图9－2－44所示，水平桌面上有两个重力不计的圆柱形容器A 、B ，横截面积均为5.0×10－
3 m 2，A 的底面向上凸起，B 的底面为平面。

在两容器中均加入重为10 N 的水，则B 对桌面的压强为________Pa ，A 对桌面的压强________(选填“大于”“小于”或“等于”)B 对桌面的压强。

若A 、B 容器的水中同一高度处压强分别为p A 、p B ，则p A ________(选填“大于”“小于”或“等于”)p B 。

9－2－44
[答案] 2.0×103 大于 大于
一、选择题
1．关于连通器，下列说法中正确的是( )
A ．连通器中，若液体不流动，各容器中的液面一定相平
B ．连通器中，各液面相平与否与容器的形状有关
C ．只要底部互相连通的容器都属于连通器
D ．连通器中装有同一种液体，在液体不流动时，各容器内在同一水平面的压强均相等 [答案] D
2．如图9－2－45所示是探究液体内部压强规律的实验装置。

容器中装有水，图中探头上的橡皮膜向上。

若保持探头深度不变，则关于U形管中液面的高度差h的说法正确的是()
A．探头橡皮膜向下，h增大
B．探头橡皮膜向下，h减小
C．将U形管中的水换成酒精，h增大
D．将U形管中的水换成酒精，h减小
[解析] C同种液体，在同一深度，液体向各个方向的压强相等，容器中装有水，图中探头上的橡皮膜向上，若保持探头深度不变，h不变，A、B两选项都错误。

同种液体在同一深度的液体压强相同，将U形管中的水换成酒精，橡皮膜受到的压强不变，根据p＝ρgh，U 形管液体密度减小，高度增大，故选项C正确，D错误。

图9－2－45
9－2－46
3．如图9－2－46所示，公路两侧的甲、乙两条水渠由路面下的倾斜涵洞连接，两渠水面相平。

关于涵洞中的水流方向，正确的说法是()
A．水从乙流向甲B．水从甲流向乙
C．水不流动D．无法判断
[解析] C过路涵洞是连通器，两边液面相平，两侧压强相等，液体静止不流动。

4．一试管中装有某种液体，在试管处于如图9－2－47所示的甲、乙、丙三位置时，管内液体质量保持不变，则试管底部受到的液体压强()
A．甲位置最大B．乙位置最大
C．丙位置最大D．三个位置一样大
[答案] A
9－2－47
9－2－48
5．如图9－2－48所示，容器中装有水，其中h 1＝1 m ，h 2＝60 cm ，容器的底面积S ＝20 cm 2，则水对容器底的压力和水对容器顶的压强各是(g 取10 N /kg )( )
A ．12 N 、4×103 Pa
B ．20 N 、4×103 Pa
C ．20 N 、1×104 Pa
D ．12 N 、6×103 Pa
[答案] B
6．实验装置如图9－2－49所示，容器内装有水，A 为两端开口的玻璃管，B 为塑料片(质量不计)，向管内缓缓注入硫酸铜溶液(ρ硫酸铜＝1.2×103 kg /m 3)，当塑料片恰要脱落时，管内液体的最大深度是( )
A ．12 cm
B ．2 cm
C ．10 cm
D ．8 cm
[解析] C 当塑料片恰要脱落时，管内液体对塑料片产生的向下的压强等于管外水对塑料片产生的向上的压强。

9－2－49
9－2－50
7．如图9－2－50所示为两个底面积不同的圆柱形容器甲和乙，容器足够高，分别盛有质量相等的水和酒精(ρ水>ρ酒精)，可能使水和酒精对容器底部的压强相等的方法是( )
A ．倒入相同质量的水和酒精
B ．倒入相同体积的水和酒精
C ．抽出相同质量的水和酒精
D ．抽出相同体积的水和酒精
[解析] B 两容器都是规则的圆柱形，所以容器内液体对容器底的压强可用p ＝F S ＝G
S ＝
mg
S
来分析。

因为m 水＝m 酒精，S 水>S 酒精，则p 水<p 酒精，所以要想使p 水＝p 酒精，则应相对增加水的质量(即应使水的质量大于酒精的质量)，A 、C 两项中的做法使得容器内的液体质量仍是相同的，D 项中的做法会使水的质量小于酒精的质量，故只有B 项正确。

二、填空题
8．如图9－2－51所示，水平地面上甲、乙两圆柱形容器中的液面相平，A 、B 、C 三点处液体的压强分别为 p A 、p B 和p C 。

(ρ酒精＝0.8×103 kg /m 3)
9－2－51
(1)p A、p B和p C的大小关系是________________________________________________________________________。

(2)要使水在C点的压强p C变小，可以采取的做法是__________________。

(写出一种即可)
[答案] (1)p B＜p A＜p C(2)向外倒出适量的水
9．如图9－2－52所示，一木桶壁上有一缺口，桶壁上最长的木板长为0.5 m，缺口处的木板长为0.2 m，桶底内部底面积为4×10－2m2。

当桶装足够多的水时，桶底受到水的压强约为______________Pa，桶底受到水的压力约为________N。

[答案] 2×10380
9－2－52
9－2－53
10．如图9－2－53所示是某同学研究液体压强时绘制的甲、乙两种液体的压强与深度的关系图象。

由图可知，甲、乙两种液体密度的大小关系为________，其中________液体可能是水。

[答案] ρ甲＝2ρ乙(或ρ甲>ρ乙)乙
11．如图9－2－54所示，A、B、C三个容器中分别装有等深的酒精、水和盐水，三个容器的底面积及容器的质量相同。

则：
图9－2－54
(1)容器底部所受到的压力F A____F B____F C。

(2)容器底部所受到的压强p A____p B____p C。

(3)容器对桌面的压力F A′____F′B____F C′。

(4)容器对桌面的压强p A′____p B′____p C′。

[答案] (1)<<(2)<<
(3)<<(4)<<
[解析] (1)容器底部所受到的压力F＝p液S底。

因为液体深度相同，所以p酒精<p水<p盐水，又因为S底相同，故容器底部所受到的压力F A<F B<F C。

(2)容器底部所受到的压强p A<p B<p C。

(3)容器对桌面的压力F′＝G液＋G容器，因为G液＝m液g＝ρ液V液g，从图中可知：V酒精<V 水<V盐水，又已知ρ酒精<ρ水<ρ盐水，故G酒精<G水<G盐水，所以容器对桌面的压力F A′<F B′<F C′。

(4)容器对桌面的压强：p′＝F′
S底
(S底相同)，所以容器对桌面的压强p A′<p B′<p C′。

三、实验探究题
12．某同学利用如图9－2－55所示装置探究“液体内部压强”的特点。

图9－2－55
(1)这位同学在实验过程中，多次改变探头在水中的深度，并比较每次的深度及相应的U 形管左右两侧液面的高度差。

这是为了探究________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)他换用其他液体探究“液体压强与液体密度的关系”，当探头在下列液体中的深度相同时，U形管左右两侧液面的高度差最大的是________。

A．酒精(ρ酒精＝0.8×103kg/m3)
B．植物油(ρ植物油＝0.9×103kg/m3)
C．盐水(ρ盐水＝1.1×103kg/m3)
[答案] (1)液体压强与液体深度的关系(2)C
四、计算题
13．如图9－2－56所示，置于水平桌面上的容器装有某种液体。

液体的体积为2.0×10－3m3，液体的深度为0.5 m，若容器重为20 N、底面积为2.0×10－3m2，容器底受到液体的压强为5.0×103Pa。

求：(g取10 N/kg)
(1)液体的密度。

(2)距容器底高为0.2 m处A点的液体压强。

(3)这个装着液体的容器对桌面的压强。

(4)液体对容器底的压力。

图9－2－56
[答案] (1)由p＝ρgh得，液体的密度：
ρ＝p
gh＝5.0×103Pa
10 N/kg×0.5 m
＝1.0×103kg/m3。

(2)A点距离液面的距离：
h A＝0.5 m－0.2 m＝0.3 m，
A点的液体压强：
p A ＝ρgh A ＝1.0×103 kg /m 3×10 N /kg ×0.3 m ＝3000 Pa 。

(3)液体的重力：
G ＝mg ＝ρVg ＝1.0×103 kg /m 3×2.0×10－
3 m 3×10 N /kg ＝20 N ， 容器对桌面的压强：
p 1＝G ＋G 容S ＝20 N ＋20 N 2×10－3 m 2＝2×104 Pa 。

(4)液体对容器底的压力：
F ＝pS ＝5.0×103 Pa ×2.0×10－
3 m 2＝10 N 。

一些传染病大面积传播的原因之一是当地一些家庭很少使用地漏(如图9－2－57所示)排泄地面上的污水，从而造成与卫生间地漏相连的U 形存水弯头内没有存满足够的水，有的甚至是干的，因此不能正常发挥其作用。

请你从物理学的角度对上述事件的原因作出简要分析。

图9－2－57
[答案] U 形存水弯头是一连通器，正常使用时应充满水，这样就可以把卫生间地漏与下水道的空气隔开。

若U 形存水弯头内没有存满足够的水，甚至是干的，就使得住户卫生间的地漏与室外下水道相通，以致造成带有传染病病毒的空气或小水滴在进入下水道后，通过U 形弯头进入其他住户的卫生间，从而造成病毒大面积传播。

教学后记。