内容正文:
第十章 压强和浮力
课时10.2 液体的压强
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。
· 液体压强的特点
(1) 产生原因:由于液体受到重力作用,并且没有固定的形状,且具有流动性,因此,对限制它流动的容器底部和侧壁都有压强。
(2) 液体压强的特点:在相同液体内部,同一深度处各个方向的压强大小相等;深度越深,压强越大;在不同液体的同一深度处,液体的密度越大,压强越大。
· 实验:控制变量法探究液体压强规律
1. 在探究液体压强与深度的关系时,要保持液体密度不变;
2. 在探究液体压强与液体密度的关系时,要保持深度不变;
3. 在探究液体压强与方向的关系时,要保持液体密度和深度都不变;
· 液体压强的大小
(1) 计算公式:p = ρ液gh
(2) 公式的理解
① p = 是压强的定义式,也是压强的计算公式,无论对固体、液体,还是气体都是适用的。
② p = ρ液gh是通过公式p = 结合液体的具体特点推导出来的,只适合于计算液体和特殊固体的压强。
考点一 液体的压强的特点
1.小明在探究液体内部压强影响因素时,发现U形管左右两侧液面的高度差对比不明显,则下面操作不能使两侧液面高度差对比更加明显的是( )
A.烧杯中换密度差更大的液体
B.U形管中换用密度更小的酒精
C.增加探头在液体中的深度
D.仅改变橡皮膜所处的方向
【分析】液体压强大小跟液体深度和密度有关。用压强计可以测量液体内部压强大小,使用前首先调节U形管液面相平,当压强计放入液体中,U形管左右液面高度差越大,液体内部压强越大。根据p=ρgh来分析液体压强和液体密度或深度的关系,进而做出判断。
【解答】解:探头在液体中的深度相同,根据p=ρgh可知,深度相同,液体的密度越大压强越大,所以在“烧杯中换密度差更大的液体”U形管左右两侧液面的高度差变大;“U形管中换用密度更小的酒精”U形管左右两侧液面的高度差变大;“仅改变橡皮膜所处的方向”,因液体向各个方向的压强都相等,所以不能使两侧液面高度差对比更加明显;
增加探头在液体中的深度,据p=ρgh可知,液体密度一定时,探头所处深度越大,受到的压强越大,U形管左右两侧液面的高度差更大。
故ABC不合题意,D符合题意。
故选:D。
【点评】掌握液体压强大小的影响因素,利用控制变量法探究液体压强大小的影响因素。
2.如图所示为某水坝的示意图.水坝左侧水面高,B和C两点处于同一高度,A和C两点到各自液面的距离相等.关于水在A、B和C三点的深度和产生的压强,下列说法正确的是( )
A.A点的深度最大 B.B点的深度最大
C.C点的压强最大 D.B、C点的压强相等
【分析】液体中某一点到自由液面的距离叫深度,水产生压强的大小关系,利用公式p=ρgh比较。
【解答】解:由图知:A、B、C三点处的深度为hA=hC<hB,由于水的密度确定,由p=ρgh可知,三点的压强关系为:pA=pC<pB,故ACD错误,B正确。
故选:B。
【点评】此题考查的是液体压强的比较,正确判断液体深度是解答液体压强问题的关键。
3.如图所示,用隔板将玻璃容器均分为两部分,隔板中有一小圆孔,用薄橡皮膜将小圆孔封闭不可以用该装置探究的问题是( )
A.液体是否对容器的底部产生压强
B.液体压强是否与液体的密度有关
C.液体压强是否与液体的深度有关
D.液体是否对容器的侧壁产生压强
【分析】要探究“液体压强跟深度的关系”,则应使液体密度相同,液体深度不同;
液体的压强与液体的密度和深度有关,在容器两边分别装入深度相同,密度不同的甲、乙两种液体,观察橡皮膜的变形情况,判断两种液体密度的大小关系。
【解答】解:A、此时的橡皮膜没有处于容器的底部,所以该现象不能验证液体对容器底部有压强,故A符合题意;
B、在容器两边分别装入深度相同,密度不同的甲、乙两种液体,若橡皮膜凹向左边,则右边液体密度大,若橡皮膜凹向右边,则左边液体密度大,因此本实验装置能大致比较两种液体的密度大小,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;液体压强是否与液体的密度有关系,故B不符合题意;
C、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;可以探究“液体压强跟深度的关系”,故C不符合题意;
D、此装置可以在一侧倒入液体,如果橡皮膜凸出,则表明液体对容器的侧壁有压强,若不凸出,则表明液体对侧壁没有压强;可以探究液体是否对容器的侧壁产生压强,故D不符合题意。
故选:A。
【点评】此题是探究液体压强与深度和密度的关系,考查了对控制变量法的应用,在实验中注意怎样控制变量和改变变量。
4.著名的“木桶理论”,是指用木桶来装水,若制作木桶的