文档内容
9.2 液体的压强（第2课时）（教学设计）
年级 八年级 授课时间
课题 9.2 液体的压强
教学 1. 能说出连通器的特点，并能举出一些常见连通器的实例。
目标 2. 会分析计算液体产生的压力。
教科书设置了连通器内容，体现了液体压强知识在生产生活中的重要作用。
教材 建议通过对我国三峡船闸的介绍，对学生进行情感态度与价值观方面的教育。
分析 液体产生的压力取决于液体的压强和受力面积，与液体的重力不一定相等。
学生理解起来难度大，建议通过液体压强公式推动说明。
各种连通器、水（带颜色）、烧杯、透明塑料管两只、橡皮管、铁架台等。
教学
器材 多媒体ppt，包含视频：《连通器原理》、《液体的压力》等。
教学过程
教师活动 学生活动
导入新课
【播放ppt图片并提问】
当今世界最大的水利发电工程——三峡大坝横断江底，高 185 米，长
2309.5米，是世界上最大的水力发电站，但也带来了航运方面的问题，那轮船
是怎样翻过三峡大坝的呢？
观看图片，思
考问题，进入
情景.
学习了连通器原理就知道其中的奥妙，今天我们继续学习液体的压强。
——《9.2液体的压强》。
学习新课 一、 连通器
1. 连通器
（1）连通器的概念：上端开口、下端连通的容器叫做连通器。
总结出连通器
注意连通器的特征：底部互相连通；容器上端都开口；与形状无关。 的特征。（2）连通器的特点
①实验探究：如下图所示，将两根玻璃管下端用橡皮管连在一起，管中注
入适量的水，将其中一根玻璃管固定在铁架台上，手持另一根玻璃管，做成一
个连通器，当在连通器中注入水后，就可以研究连通器的特点。 观看实验并进
行分析，归纳
在连通器中加水，保持一个管筒不动，使另一个管筒升高、降低或倾斜，
出连通器的特
待水面静止时观察两筒中水面高度。发现当水静止时，两筒中水面总是相平。
点。
②连通器的特点：连通器里装同种液体，当液体不流动时，连通器各部分
中的液面总是相平的。
【提问】为什么当液体静止时，连通器中的各个部分液面总是相平的？
③利用液体压强知识解释连通器的特点
与老师共同分
析推导出连通
器的特点。
在连通器中，设想在容器底部连通的部分有一“液片”AB，这是运用了物
理学中的“理想模型”法。液体不流动时，液片AB处于平衡状态，所以液片两
侧受到压力相等：F=F
1 2
根据压强公式p=F/S可知：F=PS F =PS
1 1 2 2
所以液片两侧受到压强相等：p=p
1 2
又因p=ρgh p =ρgh ρgh =ρgh
1 1 2 2 1 2
所以h=h， 即两管液面相平。
1 2
【播放视频】——《连通器的原理》 与老师一起分
析茶壶、锅炉
2. 连通器的应用
水位计的原
（1）茶壶：茶壶的壶身与壶嘴构成连通器，如果壶嘴太高，则倒不出水； 理。
如果壶嘴太低，则装不满水，如图所示。自己分析乳牛
自动喂水器、
（2）锅炉水位计：能通过观察水位计的玻璃管中的水位了解锅炉内的水
水塔的供水系
位，如图所示。
统及过路涵洞
（3）洗手间下水管：U形管存水弯头是一个连通器，正常使用时应充满
的原理。
水，阻碍下水道内的臭味从下水管进入洗手间内，如图所示。
（4）乳牛自动喂水器：储水槽与饮水槽构成连通器，水位不相平时水就能
流动，使水槽内始终有水，如图所示。
（5）水塔的供水系统：水塔和自来水管道构成连通器，水塔中的水位比水
龙头处高，打开水龙头时由于水位要保持相平，水便从水龙头处流出。
（6）过路涵洞：涵洞和两侧的水渠构成连通器，引水灌溉时，渠水从路面
下面的涵洞穿过公路，如图所示。
3．三峡船闸
阅读课本第37
【提问】三峡大坝高185米，长2309.5米，是世界上最大的水力发电站， 页《科学世
但也带来了航运方面的问题，那轮船是怎样翻过三峡大坝的呢？ 界》中的“三
峡船闸——世
原来，人们在三峡大坝侧边修建了一个巨大的连通器——船闸，下面我们一
界上最大的人
起看看轮船是怎样“翻过”大坝的。
造连通器”，
（1）船闸的基本构造 回答船闸的基
本构造、船闸
船闸由闸室和上、下游闸门以及上、下游阀门组成（见甲图）。
的工作过程。
（2）船闸的工作过程
①一艘轮船由上游通过船闸驶往下游的情况。分析轮船由下
游通过船闸驶
往上游的情
况。
②由学生分析轮船由下游通过船闸驶往上游的情况。
（3）三峡船闸
三峡船闸总长1 621 m。是世界上最大的船闸。船只在船闸中要经过5个闸
室使船体逐次升高（或降低）。每个闸室水位变化超过20 m，因而三峡船闸的
闸门非常高大，其首级人字闸门每扇门高近40 m，宽近20 m，如果平放在地面 做例题1，通
上，有两个篮球场大。倘若门外的水压在闸门上，设想有10万人每人都用1 000 过船闸，理解
N的力来顶着门，也抵挡不住水的压力，可见水对闸门压力之大。为此，三峡 连通器的定
船闸的闸门足足有3 m厚，无愧是“天下第一门”。 义，理解船闸
的原理。
【播放视频】——《三峡大坝的五级船闸》
【例题1】如图所示，U形管一侧盛有煤油，另一侧盛有水（ρ <ρ ），阀
煤油 水
门关闭时，液面相平，此时该装置 （选填“是”或“不是”）连通器，当
把阀门打开时，将会发现液体 （选填“向左流动”“不流动”或“向右流
动”）。
【答案】不是，液体向右流动。
【详解】阀门关闭时，虽然两边液面相平，但其底部不连通，所以此时该
做例题2，理
装置不是连通器。
解船闸的工作
当把阀门打开时，该装置构成连通器，由于液体的压强与液体的密度和深 过程。
度有关，在U形管中的水与煤油的深度相同时，由于水的密度大，所以水产生
压强大于煤油产生的压强，部分水将经阀门流向右侧管内，直至两边的液体压
强相等。
【例题2】三峡大坝是我国的宏伟工程。（1）船闸是利用_________的原理工作的。如图1是轮船开往下游时进入
闸室后，欲到下游时的示意图，下一步应先打开 ______，再打开 ______。
（选填“阀门A”、“阀门B”、“闸门C”或“闸门D”）
（2）如图2所示，大坝设计成了上窄下宽的形状，原因是_______。
【答案】（1）连通器，阀门B，闸门D；（2）液体压强随深度的增加而增
大。
【详解】（1）船闸底部连通，左右两侧上端开口，是利用连通器原理工作
的。如图轮船从上游进入闸室后，欲去往下游时，应先打开阀门B，使闸室内的
水通过阀门流出，让闸室与下游的水面保持相平，再打开闸门D，让轮船驶入下
游河道。
（2）三峡大坝设计成上窄下宽的形状，原因是：液体压强随着深度的增加
而增大，底部河坝受到的压强大，宽厚的河坝能够承受较大的压强。
学习新课 二、 液体产生的压力
因为液体具有流动性，所以倒入容器中时，对容器底部的压力大小与容器
的形状有一定的关系。
1. 液体对容器底部的压力与容器形状的关系
（1）三种常见不同形状的容器
甲是柱形；乙是口大底小形；丙是口小底大形。
知道三种常见
形状的容器。
甲 乙 丙
（2）柱形容器
设柱形容器的底面积为S，内盛有密度为ρ、深度为h的液体。
则液体对容器底部的压强为 p=ρgh
与老师一起推
液体对容器底部的压力为F=pS=ρghS，而hS的含义是以容器底为底、以液 导出三种不同
柱深度为高的柱体的体积，即V =hS， 形状的容器底
柱
部所受的压力
所以F=pS=ρghS= ρgV 柱 =m 柱 g=G 柱 （G 柱 的含义是以V 柱 为体积的那部分 与液体重力的
液体的重力）。 关系。
结论：在柱形容器中，液体对容器底的压力大小等于液体自身的重力。（3）口大底小形容器
设容器的底面积为S，内盛有密度为ρ、深度为h的液体。
则液体对容器底部的压强为 p=ρgh
液体对容器底部的压力为F=pS=ρghS（hS 相当于右图中红色部分液体的体
积） ，因为hS＜V ，所以F＜ρgV =m g=G
液 液 液 液
液体对容器底部的压力 F＜G
液
结论：在口大底小形容器中，液体对容器底的压力小于液体自身的重力。
（4）口小底大形容器
设容器的底面积为S，内盛有密度为ρ、深度为h的液体。
则液体对容器底部的压强为 p=ρgh
液体对容器底部的压力F=pS=ρghS（hS 相当于右图中红色部分液体的体
积）；因为hS＞V ，所以F＞ρgV =m g=G
液 液 液 液
液体对容器底部的压力为 F＞G
液
结论：在口小底大形容器中，液体对容器底的压力大于液体自身的重力。
（5）总结：液体对容器底的压力与容器形状的关系
容器形状
容器底所受
压力与液体重力 F=G F＜G F＞G
液 液 液
的关系
液柱对容器底部的压力只等于
结论
以其底面积大小形成的液柱的重力。
2. 分析液体对容器底部压力大小的方法
（1）在柱形容器中，液体对容器底的压力大小等于液体重力。在计算或讨
论直柱形容器底所受压力时，一般根据F=G 或F=pS进行计算（根据题目提供
液体
的条件选择）。（2）在非柱形容器中，液体对容器底的压力大小不等于液体重力。在计算
或讨论非柱形容器底所受压力时，一般要先计算压强p=ρgh，然后再根据F=pS
计算压力。
【播放视频】——《液体的压力》
【例题3】将一未装满饮料的密闭饮料杯，先正立放置在水平桌面上，如图
甲所示，饮料对杯底的压强是p，对杯底的压力是F；再将饮料杯倒立放置，
1 1
如图乙所示（图中没有画出饮料液面的位置），饮料对杯底的压强是p，对杯
2
底的压力是F，则p ___ p， F_____ F。（选填“>” 、“<” 或“=”）
2 1 2 1 2 观看视频。
做例题2，会
甲 乙 运用“液体产
生的压力”知
【答案】＞，＜。
识分析有关问
【解析】如图所示，将饮料杯倒立放置后，因为饮料的体积不变，所以饮 题。
料的深度变小，对杯底的压强变小。
因为甲是口大底小的容器，所以饮料对杯底的压力小于饮料的重力；乙是
口小底大的容器，所以饮料对杯底的压力大于饮料的重力。
1. 如图的装置中，两端开口的U形管装有一定量的水，将A管稍向右倾斜，稳定后
B管中的水面将（ ）
A．低于A管中的水面 B．高于A管中的水面
C．与A管中的水面相平 D．以上三种情况均有可能
【答案】C
【详解】A、B两管上部开口，下端连通，属于连通器，连通器无论管子的粗细、形
课
状如何，只要液体不再流动，两管中液面始终相平，所以稳定后B管中的水面将与A管
堂
中的水面相平，故C符合题意，ABD不符合题意。
练
习 故选C。
2. 下列各图不属于连通器的是（ ）A． 排水管的反水弯 B． 锅炉的水位计
C． 探究液体压强的实验装置 D． 水壶
【答案】C
【详解】A．排水管的U形反水弯两侧水面与空气相通，中间底部相连通，是连通
器，故A不符合题意；
B．锅炉水位计，水位计上端和锅炉炉身的上端都是开口的，底部是连通的，是连通
器，故B不符合题意；
C．探究液体压强的实验装置上端开口，但底部不连通，不是连通器，故C符合题
意；
D．茶壶的壶身与壶嘴都与大气连通，并且壶身和壶嘴底部相连通，是连通器，故D
不符合题意。
故选C。
3. 如图所示，两容器间用一细管连接，细管上装有一个阀门K，现两容器中装有液
面相平的水，当打开阀门后，水将（ ）
A．从甲流向乙 B．从乙流向甲 C．静止不动 D．无法确定
【答案】C
【详解】甲乙两容器上端开口，底部连通，属于连通器，当打开阀门后，此处液片
两端受到的压强相等，故水不会流动，故C符合题意，ABD不符合题意。
课
堂 故选C。
练
4. 如图，当船从上游往下游行驶时：先打开阀门 ，使上游和闸室形成一个
习
，闸室水位升高，与上游水面高度相等，再打开闸门 使得船能够进入闸室。【答案】B，连通器，C。
【详解】当船从上游往下游行驶时：先打开B阀门，闸室与上游构成连通器，根据
同种液体静止不流动时，各容器中的液面是相平的，闸室水面与上游水面最终会相平，
这是利用了连通器原理，然后再打开闸门C，使船进入闸室。
5. 我国经济快速发展，很多厂商一改过去“酒香不怕巷子深”的观点，纷纷为自己
的产品做广告，但有些广告制作却忽视了其中的科学性. 如图所示的广告中各有一处科学
性的错误，请你找出来，并简要说明它违背了什么物理原理或规律.
甲图错误： ，它违背了 ；
【答案】壶身水面比壶嘴水面低，茶水却倒出来了；连通器原理。
【分析】连通器：上端开口下端连通的容器，连通器里只有一种液体，在液体不流
动的情况下，连通器各容器中液面的高度总是相平的．
【详解】茶壶属于连通器，静止在连通器中的同一种液体，各部分直接与大气接触
的液面总在同一水平面上．由图可知茶壶中的水面低，却能倒出水来，这违背了连通器
的原理．
6．在底面积相同、形状不同的三个容器甲、乙、丙分别倒入质量相同、密度不同的
a、b、c三种液体后，液面高度相同，如图所示，液体密度最大的是 ；三容器中底
部所受液体压强分别为p 、p 、p ，它们的大小关系是 ；三容器中底部所受液体
甲 乙 丙
压力分别为F 、F 、F ，它们的大小关系是 。
甲 乙 丙
【答案】丙，p ＜p ＜p ，F ＞F ＞F 。
甲 乙 丙 丙 乙 甲
【详解】因为液体深度h、容器底面积S相同，所以液体体积V ＞V ＞V
甲 乙 丙
因为三种液体质量相等，所以ρ ＜ρ ＜ρ ，即丙液体的密度最大。
甲 乙 丙
因为h相同，根据p=ρgh可得，容器底部受到的液体压强
p ＜p ＜p
甲 乙 丙
由图可知，丙容器上细下粗，液体对容器底的压力大于液体的重力；乙容器为直壁
容器，液体对容器底的压力等于液体的重力；甲丙容器上粗下细，有一部分液体压在容
器的侧壁上，液体对容器底的压力小于液体的重力，甲、乙、丙三种液体的质量相等，
则液体的重力相等，所以甲、乙、丙三种液体对容器底的压力关系为
F ＞F ＞F
丙 乙 甲
7．一个底面积为0.01m2的茶壶中盛有深0.2m的水。（ρ =1×103 kg/m3，g
水
取10N/kg）求：（1）如图所示，当茶壶中的水静止时，壶身和壶嘴内水面总是保持相平，利用的是
原理。
（2）水对容器底的压强；
（3）水对容器底的压力。
【答案】（1）连通器；（2）2×103 Pa；（3）20N.
【详解】（1）当茶壶中的水静止时，壶身和壶嘴内水面保持相平，利用的是连通器
原理。
（2）水对容器底部的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa
（3）水对容器底的压力
F=pS=2×103Pa×0.01m2=20N
答：（1）连通器；
（2）水对容器底部的压强为2×103 Pa；
（3）水对容器底的压力为20N。
8．构建理想模型是一种物理研究方法。如图甲所示，我们可以假想在连通器的底部
有一个小“液片”AB，它处于静止状态。
（1）请结合图甲，运用所学的物理知识推导证明：静止在连通器内的同一种液体，
各部分直接与大气接触的液面总是相齐平的；
（2）如图乙所示，连通器左右两管粗细相同且足够高，水平细管足够长，中间有一
可无摩擦移动的活塞。活塞左侧管中盛酒精（ρ =0.8×103kg/m3），活塞右侧管中盛水
酒精
（ρ =1.0×103kg/m3）刚开始时，活塞被螺栓固定不动，左右两管中的液面齐平。求此时
水
酒精对容器底部产生的压强大小；（g取10N/kg）
（3）如图乙所示，如果打开螺栓，松开活塞，连通器内的液体会流动，当连通器内
的液体重新稳定下来静止时，求右管中面高度的变化量∆h大小。（不考虑酒精和水接触
时的扩散现象，即二者总体积不变）
【答案】（1）见解析；（2）1440Pa；（3）0.018m
【详解】（1）由图所示，设液片AB的面积为S，左、右两管内水深分别为h 和
1
h，由于水不流动，即液片AB左、右两面受到平衡力的作用，这两个力同时作用于液片
2
AB上，由p=F/S可知左、右两管中的水对液片AB的压强相等。根据液体压强的计算公式p=ρ gh有ρ g h=ρ g h
液 水 1 水 2
故有h=h，所以左、右两管水面保持相平。
1 2
（2）酒精对容器底部产生的压强大小为
p =ρ gh =0.8×103kg/m3×10N/kg×18×0.01m=1440Pa
酒精 酒精 酒精
（3）连通器两侧液面相平时，酒精的密度小于水的密度，由p=ρgh可知，水产生的
压强大，所以松开活塞后，酒精的液面升高，水面下降，直到左、右两管中的液体压强
相等为止；又因为连通器两边管子粗细相同，且水平细管的体积不计，所以酒精上升的
高度等于水下降的高度Δh，且酒精的高度仍然为18cm=0.18m
左管中水的高度为Δh，右管中水的高度为0.18m-Δh，如图所示：
根据p =p
左 右
可得ρ g×0.18m+ρ gΔh=ρ g(0.18m-Δh)
酒精 水 水
代入数据解得Δh=0.018m
答：（1）见解析.
（2）酒精对容器底部产生的压强大小为1440Pa；
（3）右管中面高度的变化量∆h大小为0.018m。
第2节 液体的压强（2）
课
堂
小
结
第2节 液体的压强（2）
一、连通器（1）连通器：上端开口、下端连通的容器叫做连通器。
（2）连通器的特点：连通器里装同种液体，当液体不流动时，连通器各部分中的液
面总是相平的。
（3）连通器的应用
茶壶、锅炉水位计、洗手间下水管、乳牛自动喂水器、水塔的供水系统、过路涵洞
等。
板 （4）三峡船闸
书
①船闸的基本构造
设
船闸由闸室和上、下游闸门以及上、下游阀门组成。
计
②船闸的工作过程
船闸是一个巨大的连通器。其中闸室与上游水道构成了一个连通器，闸室与下游水
道又构成了另一个连通器。
二、液体产生的压力
（1）在柱形容器中，液体对容器底的压力大小等于液体自身的重力。
（2）在口大底小的容器中，液体对容器底的压力小于液体自身的重力。
（3）在口小底大形容器中，液体对容器底的压力大于液体自身的重力。
作
业
