内容正文:
第九章 压强
课时2 液体的压强
课本典型题+变式练
考点一:液体压强的影响因素
题源1:P38·T1. 一个空的塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直地浸入水中,一次瓶口朝上,一次瓶口朝下,这两次药瓶在水里的位置相同(图9.2-8 )。为什么每次橡皮膜都向内凹?哪一次凹进得更多?为什么?
解答:液体内部朝各个方向都有压强,所以橡皮膜不论是朝上还是朝下都会向内凹;在同种液体中,液体的压强随深度的增加而增大,所以尽管两次药瓶在水里的位置相同,但橡皮膜朝下时,浸入液体的深度大,橡皮膜凹的更明显。
变式:( 2021·无锡)如图所示,将压强计的金属盒放在水中某—深度处, U形管两侧液面出现高度差。下列操作会使高度差增大的是( )
A.仅将金属盒向上移动 B.仅将金属盒水平移动
C.仅改变金属盒面的朝向 D.仅在水中加入食盐,食盐溶解后
解析:A、将金属盒向上移动,则浸入液体的深度变小,由液体压强的特点可知,此时压强减小,压强计U形管两边液面的高度差变小,故A错误。
B、仅将金属盒水平移动,液体的深度不变,压强不变,故B错误;
C、仅改变金属盒面的朝向,液体的深度不变,压强不变,故C错误;
D、仅在水中加入食盐,食盐溶解后,深度相同,食盐的密度大于水的密度,压强变大,故D正确。
答案:D
考点二:液体压强计算公式的应用
题源2:P38·T 2.图9.2-9的两个容器中盛有同种相同质量的液体,哪个容器底受到的压强大?
解答:乙容器底受到的压强大。由图知,液体的深度h甲<h乙,因为都是同—种液体,密度相同,所以由可知,p甲<p乙,即乙容器底受到的压强大。
变式:(2021春·南召县期中)如图所示,小明将压强计的探头放入水中的某一深度处,记下U形管中两液面的高度差h,下列操作中能使高度差h增大的是( )
A.将探头向上移动一段距离
B.将探头放在酒精中的同样深度处
C.探头深度不变,把U形管中的水换成酒精
D.将探头在原深度处向其他方向任意转动一个角度
解析:A、液体内部压强随深度的增加而增大,由可知,将探头向上移动一段距离,深度变小,橡皮膜受到的压强变小, U形管两边液面的高度差变小,故A错误;
B、将探头放在酒精中的同样深度处,液体的密度变小,橡皮膜受到的压强变小, U形管两边液面的高度差变小,故B错误;
C、深度不变,把U形管中的水换成酒精,即液体的密度减小,所以在探头所处压强不变的情况下,U形管中的液体高度差增大,故C正确;
D、液体内部在同一深度不同方向的压强是相等的,将压强计的探头在原深度处向其他方面任意转动一个角度,不会影响压强的大小,故D错误。
答案:C
题源3:P38·T 3.如图9.2-10,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状为凹面。它可以用来做“探究液体压强是否跟深度、液体密度有关”的实验。
(1)若要检验“在同种液体中液体压强跟深度有关”这一结论,应该怎样实验?说出实验步骤和应该看到的现象。
(2)若要检验“在深度相同时液体压强跟密度有关”这一结论时,应该怎样实验?说出实验步骤和应该看到的现象。
解答:(1)若要探究“液体压强跟深度的关系",要控制液体密度相同,深度不同,则应在容器两侧倒入深度不同的同种液体,观察橡皮膜产生的现象;
(2)若要探究"液体压强跟液体密度的关系”,要控制液体深度相同,密度不同,则应在容器两侧倒入深度相同的不同液体,观察橡皮膜产生的现象。
变式:( 2021·益阳)如图所示,用微小压强计探究液体内部压强的特点。甲、乙、丙三个烧杯中盛有不同密度的盐水,甲图中盐水的密度与丁图相同。探头在液体中的深度甲与乙相同,丙与丁相同。
(1)为使实验现象更明显,压强计U形管中的液体最好用______(选填“水”或“水银”);
(2)要探究液体压强与深度的关系,应选_______两图;
(3)四个烧杯中,盐水密度最大的是_______图。
解析:(1)根据液体压强公式可得, ,分析可知,液体的密度越小, U形管内液面高度差越大,故压强计U形管中的液体最好用水。
(2)要探究液体压强与深度的关系,则要控制液体密度、探头方向相同,甲图中盐水的密度与丁图相同,所以应该选甲丁两图。
(3)在同一深度下,U形管内液面高度差越大,压强越大,则液体密度越大,故盐水密度最大的是乙图。
答案:水 甲丁 乙
题源4:P38·T 4.工程师为什么要把拦河坝设计成下宽上窄的形状?三峡水电站的水库大坝高185 m,当水库水位为175 m时,坝底受到的水的压强是多大?
解答:(1)由于液体的压强随深度的增加而增大,河水的深度越深,压强越大,为了使拦河坝能承受更大的水压,把拦河坝设计成下宽上窄的形状。
(2)坝底受到的水的压强:
变式:(2021·阜新)海上护航舰艇