第十章压强液体的压强

1、压强压强 液体的压强液体的压强第十章 压强 液体的压强 第一节第一节 压力和压强压力和压强 第二节第二节 研究液体压强研究液体压强 第三节第三节 液体压强的计算液体压强的计算 第四节第四节 连通器连通器压强压强 液体的压强液体的压强 第一节第一节 压力与压强压力与压强 1. 压力压力 （1）压力概念）压力概念:垂直压在物体表面上的力叫压垂直压在物体表面上的力叫压力。压力的方向怎样？力。压力的方向怎样？ （2）压力与重力的关系（画压力示意图）压力与重力的关系（画压力示意图） （3）演示实验说明：压力的作用效果与压力大）演示实验说明：压力的作用效果与压力大小和受力面积有关小和受力面积有关。 压强压

2、强 液体的压强液体的压强2.压强压强 （1）压力的作用效果用压强来表示。）压力的作用效果用压强来表示。 （2）压强定义：物体单位面积上受到的压力叫压）压强定义：物体单位面积上受到的压力叫压强。强。 压强的计算：压强的计算： 压强单位压强单位:帕斯卡帕斯卡(简称简称:帕帕)用用Pa表示；表示；1pa=1N/m2 物理意义：物理意义：1帕是表示每一平方米面积上受帕是表示每一平方米面积上受 到的压力是到的压力是1牛顿。牛顿。SFP 受力面积压力压强压强压强 液体的压强液体的压强 例题例题:比较芭蕾舞演员足尖对舞台的比较芭蕾舞演员足尖对舞台的压压 强和大象对地面的压强。哪个大？强和大象对地面的压强。哪

3、个大？ 已知已知 对演员来说对演员来说F1=G1=475N, S1=9.5cm2=9.510 -4m2 对大象来说对大象来说F2=G2=60000N, S2=600cm24=0.24m2 求求芭蕾舞演员对地面的压强芭蕾舞演员对地面的压强p1，大，大象对地面的压强象对地面的压强p2。 体重60000N,没只脚掌面积600cm2体重475N,接地面积9.5cm2压强压强 液体的压强液体的压强答：答：芭蕾舞演员足尖对地面的压强比大象对地面的芭蕾舞演员足尖对地面的压强比大象对地面的 压强大。压强大。解：解：pamNmNSFp52524111105105105 . 9475pamNmNSFp525222

4、2105 . 2105 . 224. 060000压强压强 液体的压强液体的压强3.减小压强或增大压强的方法减小压强或增大压强的方法（1）减小压强）减小压强F 不变，增大不变，增大 S S 不变，减小不变，减小 F F 减小，增大减小，增大 S（2）增大压强）增大压强F 不变，减小不变，减小 SS 不变，增大不变，增大 F F 增大，减小增大，减小 S （3）解释：为什么书包带要用扁而宽的带，而）解释：为什么书包带要用扁而宽的带，而不用细绳？不用细绳？压强压强 液体的压强液体的压强 第二节第二节 实验实验:研究液体的压强研究液体的压强【目的】研究液体的压强【目的】研究液体的压强【器材】压强计，

5、大烧杯，水，盐水，刻度尺【器材】压强计，大烧杯，水，盐水，刻度尺【步骤】【步骤】 1、将压强计金属盒放入水中，并改变橡皮膜、将压强计金属盒放入水中，并改变橡皮膜所对的方向，观察压强计，水是否各个方向都有压所对的方向，观察压强计，水是否各个方向都有压强。强。 2、保持压强计金属盒所在的深度不变，使橡、保持压强计金属盒所在的深度不变，使橡皮膜朝上、朝下、朝任何方向侧面，分别记下皮膜朝上、朝下、朝任何方向侧面，分别记下U形形压强压强 液体的压强液体的压强 管两边的液面位置，并求管两边的液面位置，并求出液面高度差，填入下表出液面高度差，填入下表 中：中： 根据求出的液面高度差，比较同一深度橡皮膜根据求

6、出的液面高度差，比较同一深度橡皮膜各个不同方向时所受压强的大小。在同一深度，水各个不同方向时所受压强的大小。在同一深度，水向各个方向的压强有什么关系？向各个方向的压强有什么关系？3 3、 改变金属盒的深度，例如先移至改变金属盒的深度，例如先移至6 cm 6 cm 深处。深处。再移至再移至9 cm9 cm深处分别求出压强计的液面高度差，填深处分别求出压强计的液面高度差，填入下表中：入下表中：压强压强 液体的压强液体的压强深度深度cm橡皮膜橡皮膜的方向的方向水（盐水）水（盐水）压强计压强计左液面左液面/mm右液面右液面/mm液面高度差液面高度差/mm33369朝上朝上朝下朝下超侧面超侧面压强压强

7、液体的压强液体的压强4 4、改用盐水重复、改用盐水重复2 2、3 3的步骤观察水的压强随深度增的步骤观察水的压强随深度增加这样改变加这样改变压强压强 液体的压强液体的压强第三第三节节 液体压强的计算液体压强的计算一一、液体压强的特点液体压强的特点 液体压强的特点是：液体对容器底和侧壁液体压强的特点是：液体对容器底和侧壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强。液都有压强，液体内部向各个方向都有压强。液体的压强随深度增加而增大，在同一深度向各体的压强随深度增加而增大，在同一深度向各个方向的压强相等。不同液体的压强还跟密度个方向的压强相等。不同液体的压强还跟密度有关。有关。二二 、液体压强的计算公式液

8、体压强的计算公式 由于在同一深度，液体向各个方向的压强由于在同一深度，液体向各个方向的压强 压强压强 液体的压强液体的压强相等，我们只要算出来某一深度液体竖直向下相等，我们只要算出来某一深度液体竖直向下的压强，也就知道了液体在这一深度各个方向的压强，也就知道了液体在这一深度各个方向的压强。的压强。 假如要知道水面下假如要知道水面下20cm处竖直向下的压处竖直向下的压强，可以设想在强，可以设想在20cm深处有个水平放置的正深处有个水平放置的正方形平面，边长为方形平面，边长为1cm，计算该正方形平面上，计算该正方形平面上方的方的20cm高的水柱对这个地面的压强。如图：高的水柱对这个地面的压强。如图

9、： 同学们可以按下面的步骤思考：同学们可以按下面的步骤思考：压强压强 液体的压强液体的压强20cm甲甲20cm1cm乙乙1、这个水柱的体积是多大？这个水柱的体积是多大？V = s h = 20 cm32、这个水柱的质量是多这个水柱的质量是多大？大？ghsvm20 3、这个水柱有多重？对底面的压力是多少？这个水柱有多重？对底面的压力是多少？NgshmgGF2 . 0 压强压强 液体的压强液体的压强4、底面受到的压强是多少？底面受到的压强是多少？aPhgSFP2000 由以上推导得，深度为由以上推导得，深度为h处液体的压强为：处液体的压强为：ghP 式中式中P表示液体的压强，表示液体的压强， 表示

10、液体的密度，表示液体的密度，h表示液体的深度，表示液体的深度，g是常数。是常数。 注意：注意：利用利用 计算液体压强的时计算液体压强的时 ghP压强压强 液体的压强液体的压强候，候， 的单位一定要用千克的单位一定要用千克/米米3，h的单位要用的单位要用米，计算出的压强单位才是帕斯卡。米，计算出的压强单位才是帕斯卡。在液体压强公式中在液体压强公式中h表示深度，而不是高度，表示深度，而不是高度，深度和高度这两个概念是有区别的，深度是指深度和高度这两个概念是有区别的，深度是指从液体的自由面到计算压强的那点之间的竖直从液体的自由面到计算压强的那点之间的竖直距离，即深度是由上往下量的。而高度是指液距离，

11、即深度是由上往下量的。而高度是指液体中某一点到底部的竖直距离，即高度是由下体中某一点到底部的竖直距离，即高度是由下往上量。能判断出往上量。能判断出h的大小是计算液体压的大小是计算液体压压强压强 液体的压强液体的压强强的关键，如下图所示，甲图中强的关键，如下图所示，甲图中A点的深度为点的深度为30厘厘米，乙图中米，乙图中B点的深度为点的深度为40厘米，丙图中厘米，丙图中C点的深度点的深度为为50厘米。厘米。甲甲乙乙丙丙50cm20cm A40cm50cmB40cm50cm C压强压强 液体的压强液体的压强 从液体压强公式从液体压强公式 可以看出，可以看出，公式中压强是液体由于自身重力产生的压强，

12、它公式中压强是液体由于自身重力产生的压强，它不包括液体受到的外加压强。由于不包括液体受到的外加压强。由于g是常数，所是常数，所以压强只与液体密度以压强只与液体密度 和深度和深度h有关，而与液体有关，而与液体的体积和物重没有关系，或者换句话说：液体压的体积和物重没有关系，或者换句话说：液体压ghP强的大小与容器的形状无关。如下图所示，地面强的大小与容器的形状无关。如下图所示，地面积相同的各容器中装有同种液体，且深度相同，积相同的各容器中装有同种液体，且深度相同，虽然容器形状不同，装有液体的体积和总重均不虽然容器形状不同，装有液体的体积和总重均不压强压强 液体的压强液体的压强ghP相同，而根据相同

13、，而根据 可知，液体对容器底可知，液体对容器底部的压强是一致的。部的压强是一致的。h适用范围：适用范围：P=F/S是压强的定义式，适用于是压强的定义式，适用于压强压强 液体的压强液体的压强固体、液体和气体，而固体、液体和气体，而 用于液体则简用于液体则简单得多，但不能用来计算固体的压强，尽管有时单得多，但不能用来计算固体的压强，尽管有时固体的压强恰好等于固体的压强恰好等于 ，例如将一密度均匀，例如将一密度均匀，高为高为h的圆柱形铝块放在水平桌面上，桌面受到的圆柱形铝块放在水平桌面上，桌面受到的压强的压强 ，但只是一种，但只是一种特殊情况，不能由此认为固体由于自身重力而产特殊情况，不能由此认为固

14、体由于自身重力而产生对支持面的压强都可以用生对支持面的压强都可以用 来计算。但来计算。但对于液体来说，无论液体的形状如何，都可以对于液体来说，无论液体的形状如何，都可以ghghSghSSGSFP ghP ghP压强压强 液体的压强液体的压强解决有关压强问题的技巧解决有关压强问题的技巧用用 来计算液体在某一深度的压强。来计算液体在某一深度的压强。ghP 在盛有液体的容器中，液体对容器底的压力、在盛有液体的容器中，液体对容器底的压力、压强遵循液体压力、压强规律；而容器对水平桌面压强遵循液体压力、压强规律；而容器对水平桌面的压力、压强遵循固体的压力、压强规律。的压力、压强遵循固体的压力、压强规律。

15、对液体产生的压强、压力来说，弄清压强对液体产生的压强、压力来说，弄清压强是关键，一般先求是关键，一般先求 ， 然后再求然后再求F)(ghPP 压强压强 液体的压强液体的压强（F=PS）的大小，而对固体产生的压强、压力，）的大小，而对固体产生的压强、压力，弄清压力是关键，一般先做受力分析求出弄清压力是关键，一般先做受力分析求出F，然，然后根据后根据P=F/S，求，求P的大小。的大小。三、液体对容器底的压力和液体的液重的关系三、液体对容器底的压力和液体的液重的关系 液体对容器底的压力液体对容器底的压力 ，而，而 S h 的含义是以容器底为底面积，以液体深度为高的含义是以容器底为底面积，以液体深度为

16、高的柱体的体积，即的柱体的体积，即V柱柱= S h，所以，所以 : SghSpF 压强压强 液体的压强液体的压强 第四节第四节 连通器连通器,船闸船闸教学目的教学目的: 1. 让学生了解连通器在现实生活中的应用及让学生了解连通器在现实生活中的应用及原理原理; 2. 加强学生对液体压强的了解加强学生对液体压强的了解; 3. 拓展学生的思想教育拓展学生的思想教育 ,了解我国水电站和了解我国水电站和船闸的应用船闸的应用.教学过程设计教学过程设计; 水壶奶牛自动饮水器水位计压强压强 液体的压强液体的压强 (一一)下定义下定义,引入概念引入概念. 连通器连通器:上端开口，下端相连通的容器叫连上端开口，下

17、端相连通的容器叫连通器通器. (观察观察,引入思考引入思考,提问提问) (二二)新课讲授新课讲授: 1.如下图如下图1.各容器的结构和用途有什么共同各容器的结构和用途有什么共同特点特点? (观察观察,引入思考引入思考,提问提问) 压强压强 液体的压强液体的压强( 结论结论:上土表明上土表明,它们具有连通器原它们具有连通器原 2. 演示实验演示实验(如图如图2) 如图如图2,固定固定B点点,提升或降低提升或降低A点的点的 位置位置,始终发现始终发现A,B 两出夜面的高度总两出夜面的高度总保持相平保持相平,固定固定A点改变点改变B点的点的 高度高度,实实验的结果不变验的结果不变.改用其他液体重复上

18、述改用其他液体重复上述实验实验,液体在液体在A,B 中的高度保持相平中的高度保持相平. ABC(图2)压强压强 液体的压强液体的压强结论结论:连通器具有连通器具有 的特征的特征,连通器连通器 中中 的的 液体液体 静止静止时时,各容器中的夜面保持相平各容器中的夜面保持相平.原理原理 :如图根据液体压强知识可得如图根据液体压强知识可得p=pgh. AB两侧的在处于连通器中是相等的两侧的在处于连通器中是相等的,且且C处的压强处的压强为为0帕帕.(三三)船闸船闸 1.船闸原理船闸原理:割据连通器的道理割据连通器的道理. 2.船只驶往船闸的过程船只驶往船闸的过程(如图如图3)压强压强 液体的压强液体的

19、压强上游闸门图图3上游闸门上游闸门A打开打开,闸室中闸室中水面与上游相平水面与上游相平,闸门闸门C打开打开,船驶入闸室船驶入闸室.下游关上下游关上A闸门和闸门和C ,打打开开B闸门使闸室中的水闸门使闸室中的水面与下游相平是面与下游相平是,闸门闸门D打开，船驶向打开，船驶向.BACD下游闸室ABD闸室C压强压强 液体的压强液体的压强.船闸应用：船闸使拦河坝产生水位差发船闸应用：船闸使拦河坝产生水位差发电有可以使水位差的阀门相平船闸利用了电有可以使水位差的阀门相平船闸利用了连通器的例子利用河水发电，灌溉，为提高连通器的例子利用河水发电，灌溉，为提高上游水位修建拦河坝，再安装上船闸，控制上上游水位修