科学探究：液体压强学案

教学过程

一、复习预习

1. 当压力大小保持不变时，受力面积越 ______ ，压强越大；

当受力面积保持不变时，压力越大，压强越 ______ 。

2.研究压强大小与哪些因素有关的实验，运用了 __________________ 法。

二、知识讲解

课程引入：

上次课我们学习了压力的作用效果——压强，比如说：放在水平桌面的木块对桌面产生压强，那么装在杯里的水对杯底会不会产生压强？水对杯壁会不会产生压强呢？

下面，我们要来做个简单的小实验，就能说明液体对容器底部和侧壁是否有压强了。

【思考】请同学们观察实验现象，并思考这样的实验现象说明了什么。

实验现象：橡皮膜凸出

现象一表明：液体对容器底有压强，因为液体收到重力的作用。

现象一表明：液体对容器侧壁有压强，因为液体具有流动性。

实验结论：某物体对另一物体表面有压力,就存在压强；而装有液体的容器底面，同样受到液体的压力作用，因此液体对容器底面也存在压强。

知识点1：液体压强的特点

1. 通过上面的实验，我们知道液体也有压强，那么，液体的压强可能与哪些因素有关？

猜想一：可能与水的密度有关

猜想二：可能与水的深度有关

猜想三：可能与盛水的容器形状有关

为了验证同学们的猜想是否正确，下面我们先进行分析与论证。再次之前，我们先来了解下测量液体内部压强的仪器——微小压强计。

压强计的构造:主要包括薄橡皮膜，探头，U形玻璃管，同学们请看左图。当探头的薄膜受压强的作用时，U型管左右两侧液面产生高度差。将探头放入水中，U形管两边液面的高低情况可以反映出液体内部在探头的橡皮膜处的压强大小。

2.探究影响液体内部压强大小的因素

【思考】（1）观察实验现象，想一想液体内部同一深度朝各个方向的压强是否相等？

【答案】现象：

结论：

【思考】（2）增大探头在水中的深度，看看液体内部的压强和深度的关系？

【答案】现象：

结论：

【思考】（3）看看在深度相同的水和盐水中时，液体内部的压强是否相等？

【答案】现象：

结论：

液体压强特点：

（1）液体内部向各个方向都有压强，压强随液体深度的增加而增大；同种液体在同一深度的各处、各个方向的压强大小相等。

（2）不同的液体，在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关，密度越大，液体的压强越大。

（3）液体对容器的底部和侧壁都有压强。

知识点2：液体压强的公式及计算

3. 液体压强的理论推导

【思考】设想在液体中有一高度为 h ，密度为ρ，截面为 S 的液柱。则：

液柱的体积 V ＝_________

＝____________

＝____________

＝______＝_____________

5. 注意：如何理解深度h

【思考】容器底部的深度是 h1还是 h2

知识点3：连通器

6. 如图所示，上端开口、下端连通的容器我们称为连通器。

连通器特点：连通器里的液体不流动时，各容器中的液面高度总是相同的。

连通器原理特点在生产和生活中应用非常广泛，下面我们就用连通器的特点分析、解释与连通器有关的问题和现象：

水壶与壶嘴组成连通器

锅炉与外面的水位计组成连通器

自动饮水器

船闸

茶壶：壶身和壶嘴构成连通器，放自爱桌面上时，壶嘴和壶身上的水位相平，倒水时，壶身倾斜，由于连通器中的水面总要保持相平，水就从壶嘴中流出来。

锅炉水位计：水位计和锅炉内胆构成连通器，水位计中的水面总要保持与锅炉里的水面相平，这样就可以随时了解锅炉中水位保障锅炉运行安全。

乳牛自动喂水器：饮水槽和蓄水槽构成连通器，由于连通器中各容器的液面总要保持相平，所以蓄水槽能不断向饮水槽中补充水。

水位计

知识点4：帕斯卡定律

7.液体压强的传递

密闭的液体，其传递压强有一个重要的特点，即加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递，这个规律被称为帕斯卡原理。帕斯卡原理是许多液压系统和液压机工作的基础。

因为P1=P2即：F1/S1=F2/S2，可得F1/F2=S1/S2

三、例题精析

【例题1】

【题干】如图，甲乙两个容器中盛有等质量的同种液体，则哪一个容器底部受到的液体压强大（）

A. 甲

B. 乙

C. 一样大

D. 无法判断甲乙

【例题2】

【题干】一潜水员在水下50m处游动，他距河底20m，他受到水对他的压强是多大？

【例题3】

【题干】如图，活塞A 的面积为 ，活塞B 的面积为 ，在活塞A 上加100N 的压力能举起多重的物体？

B A B A

【例题4】

【题干】小明将1kg的水倒在水平桌面上底面积为50cm2的容器中，测得水深15cm，则水对容器底的压强为多少？水对容器底的压力为多少？若容器重,则容器对桌面的压力和压强为多少?(g=10N/kg)

四、课堂运用

【基础】

1.盛有水的试管从竖直位置逐渐倾斜时（水不溢出），水对试管底部的压强将（）A．不变 B．变大 C．变小 D．无法判断

【巩固】

2. 如图，一个圆台形容器装了一定质量的水，求A点处水的压强是多大？（ρ水=×103kg/m3，g=l0N/kg ）

3. 一封闭容器装有水，静止放在水平桌面上，如图，对桌面产生的压力和压强分别为F1、P1，当把容器倒放在桌面上，静止时对桌面的压力和压强分别是F2、P2，则（）

A．F1=F2，P1>P2

B．F1=F2，P1

C．F1>F2，P1=P2

D．F1