科学探究：液体的压强（基础）
【学习目标】
1、知道液体压强的特点； 2、了解连通器及其原理；
3、能用液体压强公式进行简单计算。
【要点梳理】
要点一、液体压强（高清课堂《液体压强》388899）
液体的压强是由液体所受的重力及液体具有流动性而产生的，液体的压强虽然是由液体受的重力产生的，但它的大小却与液体受的重力无关，液体对容器底部的压力不一定等于容器中的液体受到的重力，只有侧壁竖直的容器，底部受到的液体压力才等于容器内的液体所受的重力。 要点诠释：
通过实验探究发现，液体压强具有以下特点：
①液体对容器的底部和侧壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强。
②液体的压强随深度增加而增大，在同一深度，液体向各个方向的压强相等。 ③不同液体的压强还跟它的密度有关系。
要点二、 液体压强公式：
的液体中，液面下深度为处有一水平放置的面积为S的小平面，在
液 液
液
用于液体内部向各个方向压强的计算。
小 小
1、公式推导：如图所示，设想在密度为这个平面上就有一个假想的液柱。
柱的体积：柱的质量：柱受到的重力：平面受到的压力：平面受到的压强：
由于在同一深度液体向各个方向的压强都相等，因此 2、液体压强计算公式：强，单位是Pa，
要点诠释：
1、由公式
，式中P表示液体自身产生的向各个方向的压强，不包括液体受到的外加压
，
是常数，
，h是液体的深度，单位是m。
是液体密度，单位是
知，液体压强与液体的密度和深度有关，与液体的重力、体积无关。当深度一定时，P与
成正比，当一定时，P与h成正比。
2、液体的深度h指的是液体中被研究点到自由液面的竖直距离，即一定要从液体跟空气的分界面竖直往下测
1
量，它不是高度，高度由下往上量的，判断出h的大小是计算液体压强的关键。
要点三、 液体压强的测量
在同一深度，液体向各个方向的压强相等，所以我们只要测出液体某一深度某一压强，就同时知道了液体在这一深度各个方向上的压强。 所示,液体压强可用压强计来测量，工作原理是：当金属盒上的橡皮膜受到挤压时，边的液面出现高度差；压强越大，两边的高度差越大，读出高度差即可得出压强所处之处的压强。 由于方向上的 如图U型管两计金属盒
要点四、 连通器及其应用（高清课堂《液体压强》388899）
上端
开口，底部互相连通的容器叫连通器。 要点诠释： 1．连通器特点：连通器里如果只有一种液体，在液体不流动的情况下各部分直接与大气接触的液面总保持在同一水平面上。
如图，在连通器内取一很薄的液片AB；AB受到左边液面对它的压力面对它的压力
，AB平衡，根据二力平衡关系有，由于AB是薄片，有
，所以
，也受到
右边液
，根据压力与压强的关系有
，又根据
，
则
有
，所以同种液体不流动时各液面相平，若连通器里装有不同的且不能均匀混合
连通器液面将不再相平。 2．连通器原理的应用
①茶壶：茶壶口高于茶壶盖的设计。
②锅炉水位计：利用连通器原理把锅炉中的水位反映到锅炉外的水位计中。 ③自动饮水器：利用连通器原理使饮水部分水面自动升高。 ④船闸：利用连通器原理使轮船通过水库，拦河大坝等。
的液体，
要点五、帕斯卡定律及其应用
1、帕斯卡定律：加在密闭液体上的压强，能够大小不变地由液体向各个方向传递，这一规律叫做帕斯卡定律。 要点诠释：
1、帕斯卡定律是法国科学家帕斯卡发现的，这一规律同样适用于密闭气体。
2、用于测量液体或气体内部压强的压强计就是利用了帕斯卡定律。
2、帕斯卡定律的应用---液压传动 （1）原理
在液压系统的小活塞上施加较小的力，该力对液体产生的压强，由液体大小不变的向各个方向传递，由于大活塞比小活塞的面积大，于是液体就对大活塞产生较大的压力。（如下图）
2
施加的压力
抬升的力
（2）液压传动的优点：平稳、噪声低、机动灵活、传递动力大。
（3）液压传动原理的应用：油压千斤顶、汽车制动系统（如下图）、挖掘机的工作手臂、消防车上的升降云梯。
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【典型例题】
类型一、液体压强
1、下面是小明同学用如图所示的装置分别测得水和盐水在不同深度时，压强计(U形管中是水)两管的液面高度情况。
序号 液体 1 2 3 4 水 水 水 盐水 深度压 强 计 /mm 左侧面/mm 30 60 90 90 186 171 158 154 右侧面/mm 214 229 242 246 液面高度差/mm 28 58 84 92 ①分析表中序号1、2、3、三组数据可得出的结论是_______；比较表中序号3、4两组数据可得出结论是：不
同液体的压强还跟___________有关。
②为了进一步研究在同一深度液体向各个方向的压强是否相等，他应控制不变的量有_______和______，要改变的是_________。
③小明同学在学了液体压强公式后，用公式对以上实验的数据进行分析计算，(g取10N/kg)他发现按液面高度差计算的压强值略小于按液体深度计算的压强值，你认为造成这种现象的原因是什么？
【答案】①同种液体的压强随深度的增加而增大、液体的密度。 ②密度、深度、金属盒在水中的方向 ③金属盒橡皮膜发生形变产生压强。
【解析】①分析表1、2、3知同种液体水，随着深度的增加，(由30→60→90)压强计读数也跟着增大(28→58→84)。分析表3、4两组数据知：深度相同(h=90mm)，不同液体(即密度不同)压强计读数不同。 ②研究同一深度的压强是否相等，应控制深度不变，密度不变，改变压强计金属盒的方向。
③由于按压强计液面高度差进行计算时，压强值略小的原因是金属盒的橡皮膜受到压强发生形变时，也产生压强。
【总结升华】本题考查的是研究物理问题常用的一种方法：控制变量法。这也是一种重要的研究方法。
2、下端蒙有橡皮膜的玻璃管插入水中，如图所示，在逐渐下插的过程中，橡皮膜将( )
A．逐渐下凸 B．逐渐上凸 C．保持不变 D．无法确定 【答案】B
【解析】液体内部向各个方向都有压强，玻璃管插入水中时，下端橡皮膜应受到向上的压强，使橡皮膜向上凸，逐渐下插过程中，橡皮膜在水中的深度增大，受到水的压强也随着增大，就会更加向上凸。
【总结升华】液体的压强随深度增加而增大。
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举一反三：
【变式】如图所示，在圆柱形容器的侧壁上不同位置各开一个小孔，并用橡皮塞盖住，将容器装满水后，同时取掉三个橡皮塞，水从小孔中喷射而出，结果出现图中的情形，你从图中所示的现象能得出什么结论？
【答案】这现象表明，液体内部的压强随深度的增加而增大。
3、如图所示，三个完全相同的容器，里面分别装有质量相等的三种不同液体，三个容器都是圆柱形，那么（1）这三个容器底受到液体的压强pa_____pb_____pc（填“＜”“＝”“＞”）；（2）三种液体的密度相比较ρa_____ρc_____ρb；（3）三容器对桌面的压强pA_____pB_____pC。
【答案】（1）＝＝（2）＞＞（3）＝＝
【解析】根据液体对容器底的压强产生的原因，我们知道，三容器中液体对容器底的压力相等，而受力面积相等，因此压强相等；三容器a容器中液体的体积最小，b容器中液体的体积最大，但它们质量相等，所以ρa最大，ρb最小；由于三容器完全相同，三液体质量相等，故三容器对桌面的压强相等。
【总结升华】本题主要考查压力和压强公式的运用，关键要弄清楚液体的压力和压强的计算方法，牢记压力和压强公式。
举一反三： 【变式】（高清课堂《液体压强》388899例1）如图所示，放置在水平桌面上的容器中装有适量的水。塞子A受到由水产生的水平向右的压强为( ) A．?水g(h1＋h2＋h3) B．?水g(h1－h2－h3) C．?水g(h1＋h2－h3) D．?水g(h1－h2＋h3)
【答案】C
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科学探究：液体的压强(基础) 知识讲解
