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(共31張PPT)
第2節 研究液體壓強
令人驚奇的實驗
1648年，法國物理學家帕斯卡在一個裝滿水的密閉木桶上，插上一根細長的管子，然后從樓上陽臺向管子灌水。結果，他只用了幾杯水，就把木桶撐破了。你相信嗎？讓我們先模擬一下帕斯卡所做的實驗，體驗一下，再進一步探究其原因。
活動1 模擬帕斯卡裂桶實驗
實驗器材
想一想
1.飲料瓶壁上為什么要刻些細槽？
答:使飲料瓶更容易破裂，便于觀察到實驗現象。
2.管子應長些還是短些？
答:長些，如果管子太短，可能觀察不到實驗現象。
3.怎樣保證瓶塞與瓶口間的密封？
答:將塞子塞緊。
實驗視頻
你在實驗中觀察到什么現象？想到了哪些問題？
一、探究液體內部壓強的特點
從活動1可以知道，液體跟固體不同，它不僅對容器底部產生壓強，對容器側壁也會產生壓強，如圖所示。
1.液體壓強產生的原因
（1）液體受到重力作用，所以對容器底有壓強；
（2）液體具有流動性，所以對容器側壁有壓強。
想一想
液體內部是否有壓強？液體壓強的大小與什么因素有關呢？為了進一步揭示液體壓強的特點，需要用壓強計對液體壓強進行研究。
2.壓強計
（1）構造
U形管
有顏色的水
橡膠管
帶有橡皮膜的探頭
試一試
①用手指輕按一下探頭的橡皮膜，并觀察U形管內液面，有什么現象產生？
現象：U形管內液面出現高度差。
②按橡皮膜的手指稍微加點力，觀察U形管，又有什么現象產生？該現象說明了什么問題？
現象：U形管內，液面高度差增大。
結論：橡皮膜受到的壓強越大，U形管液面的高度差也越大。
2.壓強計
（2）壓強計的工作原理
當探頭上的橡皮膜受到壓強時，U形管兩邊液面出現高度差，兩邊的高度差反映壓強的大小。加在橡皮膜上的壓強越大，U形管兩側水面的高度差就越大。把壓強計的金屬盒放入水中時，根據U形管水面的高度差就可以知道橡皮膜受到水的壓強大小了。
2.壓強計
（3）使用壓強計的注意事項
①若探頭未受到壓強作用，U形管兩端就存在高度差，則應取下橡皮軟管，重新連接。
②若無論輕壓還是重壓橡皮膜，U形管兩端液面高度差均不發生變化，則壓強計漏氣，氣密性差。
活動2 探究液體內部的壓強
實驗器材
U形管壓強計、燒杯、清水、鹽水
實驗過程
（1）將壓強計的金屬盒浸入水中5cm深度處，轉動金屬盒的方向，觀察U形管兩側水面的高度差的變化情況；
（2）保持金屬盒的方向朝下，改變金屬盒浸入水中的深度（10cm、15cm），觀察U形管兩側水面的高度差的變化情況；
（3）將金屬盒分別放入清水和鹽水中的同一深度處，觀察U形管兩側水面的高度差，判斷液體的壓強跟液體密度有什么關系。
實驗結論
（1）液體內部各個方向都有壓強，且在同一深度各個方向的壓強都相等；
（2）液體內部的壓強跟深度有關，深度增加，壓強增大；
（3）不同液體內部的壓強跟液體的密度有關，在同一深度，密度越大，壓強越大。
3.液體壓強的特點
深度（h）：研究點到自由液面的豎直距離。
4.對深度的理解
h
想一想
問題：你知道為什么修建水壩時，水壩的下部總要比上部修建得寬些？
解釋：根據液體壓強特點可知，水對堤壩下部的壓強比上部大，因此，在設計堤壩時，堤壩下部應當比上部更為厚實。這樣既能保證堤壩堅固，又節省了材料。
例1 在“研究液體的壓強”的實驗中，進行了如圖中各圖所示的操作。
練一練
（1）實驗前應調整U形管壓強計，使左右兩邊玻璃管中的液面 。
（2）實驗中液體壓強的大小變化是通過比較左右兩邊玻璃管中的液面高度差來判斷的，這種方法通常稱為 法。
（3）比較圖中代號為 的三個圖，可以得到的結論是：在同一深度，液體向各個方向的壓強相等。
相平
轉化
ABC
（4）比較代號為E、F的兩個圖，可以得到的結論是 。
（5）比較代號為 的三個圖，可以知道：液體的壓強隨深度的增加而增大。
同一深度，液體密度越大，壓強越大
CDE
二、液體壓強的計算
設想在一玻璃容器內的水中有一深為h，截面為s的水柱，試計算這段水柱產生的壓強，即為水深為h處的壓強。
1.公式的推導
水柱的體積為V=Sh
水的密度為ρ
水柱的質量為m=Vρ
水柱對其底面積的壓力為F=mg=ρVg=Shρg
由公式可知：水的壓強只與水的深度和密度有關(若是其他液體，其密度則不同)
S
h
水柱對其底面積的壓強為p=F/S=ρShg/S=ρgh
2.公式的應用
p——液體在任一深度的壓強
ρ——液體的密度
g——常數g =9.8 N/kg
h——深度
（1）液體壓強的公式：
p=ρgh
（2）注意事項：①使用時單位要統一；（2） 只適用于液體產生的壓強。
例2 裝有一定量的水的細玻璃管斜放在水平桌面上，如圖所示，g取10 N/kg，則此時水對玻璃管底部的壓強為(　　)
A．8×102 Pa
B．1×103 Pa
C．8×104 Pa
D．1×105 Pa
練一練
A
三、連通器
如圖，上端開口，底部相互連通的容器，物理學上叫做連通器。
1.定義
2.特點
若連通器內裝入同種液體，當液體靜止時，各容器中的液面總保持相平。
3.應用
（a）茶壺
（b）過路涵洞
（c）過路水位器
3.應用
三峽船閘，當今世界上最大的船閘，共設有五個閘室，使船只像上下樓梯一樣逐級過壩。
船閘是利用連通器的原理工作的。
（d）三峽船閘
3.應用
如圖所示的是船只從上游駛往下游時，通過一個閘室的情況。
例3如圖所示，能夠正確表示靜止在斜面上的盛水容器的圖是( 　)
練一練
C
研究液體的壓強
液體壓強產生原因
課堂小結
連通器
受重力作用
具有流動性
液體壓強特點
液體內部各個方向都有壓強，且同一方向各個方向壓強相等
液體內部的壓強和深度有關
液體內部的壓強跟液體的密度有關
定義：上端開口，底部相互連通
特點：裝同種液體，靜止時，液面相平
應用：茶壺、過路涵洞、鍋爐水位器、船閘

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