成本法公式第二节《液体的压强》教案(人教版初三) (4)

第二节《液体的压强》教案（人教版初三） (4)

【学习目标】
1．明白液体压强的规律；
2．明白液体压强的运算公式；
3．了解连通器的构造；
4．明白连通器的特点；
5．培养学生质疑精神，培养学生动手实验的能力．
【基础知识精讲】
液体内部有压强吗？液体内部的压强有什么特点？这确实是我们本节要研究的知识．
1．液体压强的特点
我们要设计实验看看液体有没有压强．液体通常是装在玻璃瓶中的，即使 有压强，它使
玻璃瓶发生形变，但那个形变对玻璃瓶来讲是不容易被我们看到的．因此我们要自行设计专
门的装置来进行实验．
如图13—6所示，将玻璃瓶底去掉，换成薄膜附在玻璃管底部，在玻 璃管中注入水后，
会发觉其底部薄膜向下凸出，正是由于液体的压强才使底部的薄膜发生形变．由此可见 ，液
体对容器底部有压强．

如图13—7所示，将玻璃瓶侧壁的不同位置打三个小 孔，会看到水从各个小孔中流出，
而且喷出的距离较远，这是液体对容器侧壁的压强的表达．讲明，容器 侧壁也受到液体的压
强．

关于液体内部压强的特点，我们用液体压强计进行研究． 液体压强计的结构如图13—8
所示．当探头的薄膜受压强的作用时，U形管左右两侧液面产生高度差， 高度差越大，薄膜
受到的压强越大．

将液体压强计的探头伸入盛有水的烧杯中，我 们会看到左右两侧液面产生高度差，讲明
液体内部有压强．当将探头转向四面八方时,我们会观看到两液 面的高度差一直存在,这讲明
液体内部朝各个方向都有压强．
将探头保持在液面下同一深度不变，如图13—9，改变探头的方向，你会观看到什么现
象？

对，不论探头转向何方，两液面高度差并不改变．因此，我们得到结论：在同一深度，
液体内部向各个方向的压强相等．
将探头由浅至深地向下深入，我们会发觉液面高度差在不断增大， 讲明压强在不断增
大．由此可见，液体压强随深度的增加而增大．
用刻度尺量出水面下10 cm的位置，将探头放在该处，观看现在两液面的高度差．再将
另两个容器中分不倒入盐水和煤油，用刻 度尺分不测出盐水液面下10 cm处和煤油液面下
10 cm处的位置，将探头分不放入煤油和盐水中 ，观看这两次两液面的高度差分不是多大，
并将这三组数据分不记录在以下表格中，进行比较．


通过上述结果分析，我们发觉：不同密度的液体，压强并不相同，当深度相同时， 液体
密度越大，液体压强越大．
上述共做了六个实验，这六个实验差不多上相对独立的，从各 个不同角度研究了液体压
强的规律．假如我让你分不设计实验验证这6条规律的正确性，你会做吗？ < br>好了，我们来总结一下液体压强的规律吧：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；在同一深度，液体向各个方向的压强相等；液体压强随深度的增加而增
大，液体的压强还与液体 的密度有关，在深度相同时，液体密度越大，压强越大．
2．液体压强的运算公式
既然液体 也能够产生压强，那么它一定符合压强的定义及定义式，它的单位也是Pa．因
此我们能够用p＝
F
来运算液体压强，当明白液体的压力和受力面积时，就可求出液体的
S
压强值了．
关于液体压强来讲，还有一个重要的运算公式是p＝ρgh,p是压强，单位是Pa,ρ是液
体 的密度，单位是kgm
3
,h是液体中我们要研究的那一点离液面的竖直距离．如图13—10 ，
求A点压强时，h是指由A到液面的垂直距离．

对公式p＝ρgh，我要做以下几点讲明：
(1)液体压强p只与ρ、h有关，而与其他因素 ，如液体总重力、体积、容器的形状均无
关．图13—11中，在三种形状不同的容器中装上水，只要它 们的液面高度相同，那么三个
容器底部受到的压强相等．

(2)p与ρ、h的关系
当p相同时，p与h成正比，即密度相同的液体中，离液面越深的位置，其压强越大．这
点事实 上我们在研究液体压强的规律时已用实验证实了．
h相同时，p与ρ成正比，即深度相同的位置，密度 大的液体中的压强大．这一点我们
也在探究实验中证实过．
(3)h表示液体深度，即：被研 究点到液面的竖直距离．如图13—12所示，要研究A点
的压强时，用公式p＝ρgh来运算，图中C D并不是液面，假如认为h＝10 cm是错误的，
EF面才是液面，那个地点我们能够用〝液面在最高 处〞做为判定的依据，但认为h＝20 cm
又错了，因为这不是竖直距离．正确答案应为h＝15 cm．

(4)公式p＝ρgh只适用于液体内部的压强．
假如(3)中配图容器中装的是水，你能运算A点的压强吗？
－
p＝____________＝____________×10 Nkg×15×10
2
m＝____________Pa
3．连通器的特点
如图13—13所示，上端开口、下端连通的容器叫连通器．

当我们向连通器中倒 水时能够看到，注入水后，水不流淌时，尽管三个容器的粗细、形
状各不相同，各个容器中的水面总是相 平的．因此，连通器的特点是连通器里的水不流淌时，
各容器中的水面高度总是相同的．
你可 能要咨询：什么缘故连通器中的水面能保持相平？这一现象我们能够用液体压强的
知识来讲明．
如图13—14所示，在容器底部取一小液片AB，我们能够将它看作是一个薄塑料片．当
液体不流淌 时，液片AB处于静止状态，因此液片两侧受到的压强相等，即F
左
＝F
右
， 而液
片自身的面积确实是左右两侧的受力面积，相等，因此液片两侧受到的压强相等，即p
左< br>＝p
右
，又因为p＝ρgh，ρ是同一种液体的密度，因此两管液面相等，即h
左
＝h
右
，即AB两侧
与两液面的距离相等，因此两管液面相平．

4．生活中常见的连通器
日常生活中，连通器被广泛应用于各个方面．
我们家中日 常用的茶水壶，其壶体和壶嘴形成连通器，如图13—15中甲所示．图中乙
是锅炉水位计的原理．因为 锅炉本身是不透亮的，因此人们无法看到锅炉中水的多少，假如
将锅炉与水面的水位计形成底部相连通的 连通器，依照连通器的特点，通过水位计就能够明
白锅炉中水的高度了．

图中丙是 水塔的工作原理图，水塔中贮满水，水塔与自来水管组成连通器，由于水塔处
的位置高于每个自来水龙头 ，因此水龙头中的水受到液体压强作用，打开水龙头时，水就会
在水压的作用下流出来．
船闸 是连通器的更好应用．船闸共有两道闸门：上游闸门和下游闸门，如图13—16所
示．上游闸门开通时 ，闸室和上游水道构成连通器，待闸室和上游水道水面相平后，船可由
上游驶入闸室，关闭上游闸门，打 开下游闸门，闸室和下游水道形成连通器，船可由闸室驶
入下游水道．

船闸的修建 是为了解决上游和下游水位落差太大而给航运带来的不便．通过船闸，船只
能够顺利降到下游．

【学习方法指导】
转换法
空气看不见、摸不着，我们能够依照空气流 淌所形成的风所产生的作用来认识它．例如，
通过树枝摇动的程度明白风力的大小，通过树枝被吹的方向 明白空气流淌的方向．
电看不见、摸不到．我们能够通过电路中电灯的发光来认识到电的存在，或是依 照同一
盏灯泡的亮暗程度来明白电流的大小 ，或是通过电铃的响度来明白电流的大小．
许多 看不见、摸不到的东西或不易直截了当观测认识的咨询题，我们能够通过其他方式
去认识它、研究它，这 正是科学力量的所在．这也是物理学中常用的一种研究方法，叫做〝转
换法〞．
例如，直截了当测量密度不容易，可转换成质量和体积的测量．
在本节研究液体压强的规律时 ，由于液体压强的大小不易测量或是不能直截了当观测到
它的大小，我们用〝转换法〞，通过液压计中两 玻璃管液面的高度差的大小来比较液体压强
的大小，将抽象的东西变成了直观且形象的东西，使咨询题简 化了．
事实上，〝转换法〞也能够在日常生活中运用．例如，一个人的内心方法是看不见、摸
不着的，但通过他的谈吐、外在的表现、行为举止，就能够间接地认识到他的一些思想．
〝转换法〞在 我们学习中还有专门多应用，如电磁铁磁性的强弱能够通过吸引大头针数
目的多少来明白等，我那个地点 就不一一举例了．期望你能多观看、多摸索，将这种方法更
好地应用于日常学习中．