内容正文:
第2节 液体的压强(第2课时)
【知识重点】
1.会用液体压强公式计算压强.(重点)
2.了解连通器的特点,了解生活和生产中形形色色的连通器并结合生活案例分析.
3.会区分并计算固体压强和液体压强.
【课程集训】
★知识点 连通器及其应用
1. (物理观念)(2022•营口改编)下列不是利用连通器原理工作的是(C)
2.下图各连通器中,当水面静止时其情形正确的是(A)
★归纳总结
1.上端开口、下端连通的容器叫做连通器.
2.只要是连通器,不管它如何放置,容器中装有同种液体且不流动时,各部分的液面总是相平的.
★知识点 液体压力与液体重力
1.如图所示,甲、乙、丙三个底面积相同、形状不同的容器中装有质量相等的三种不同液体,液面高度相同,则液体对容器底部的压力(A)
A.甲的最大 B.乙的最大
C.丙的最大 D.一样大
3.(2022•保山期末)如图所示,密闭的奶茶饮料平放在水平桌面上,若将该饮料倒置过来放在桌面上,倒置前后容器底部受到液体的压强分别为p1和p2,容器底面受到液体的压力分别为F1和F2,则p1>p2,F1<F2.(均选填“>”“<”或“=”)
★归纳总结 液体对容器底的压力与液体重力的关系
F=G
F>G
F<G
F=pS=ρghS=ρgV=G
F=pS=ρghS>ρgV=G
F=pS=ρghS<ρgV=G
液体对容器底的压力等于容器底竖直向上到液面形成的柱体中液体的重力(如上图中虚线部分).
液体产生向下的力刚好全部作用在容器底部.
除液体产生向下的力全部作用在容器底部外,还受到了容器壁的压力.
液体产生向下的力没有全部作用在容器底部.
容器壁是竖直的,容器壁对液体水平方向的压力对容器底没有影响.
容器壁是向下倾斜的,容器壁对液体产生向下的压力.
容器壁是向上倾斜的,承担了部分液体的压力.
★知识点 液体压强和液体压力
1. (科学思维)如图所示,帕斯卡在1648年表演了一个著名的实验:他用一个密闭的装满水的桶,在桶盖上插入一根细长的管子,从楼房的阳台上向细管子里灌水.结果只用了一杯水,就把桶压裂了,这就是历史上有名的帕斯卡桶裂实验.假设桶高为50 cm,底面积为200 cm2,细管长为19.5 m,横截面积为2 cm2.求:(ρ水=1.0×103 kg/m3 ,g取10 N/kg)
(1)当水灌满细管时,对桶底的压强;
(2)当水灌满细管时,桶底所受的压力.
2.如图所示,圆柱形容器足够高且置于水平桌面上,其底面积为2×10-2 m2,内盛有质量为6 kg的水.求:(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)容器中水的体积V水;
(2)容器底部受到水的压强p水.
★归纳总结 压强公式p=与p=ρgh的使用对比
公式
p=
p=ρgh
适用范围
压强的定义公式,适用于固体、液体、气体.
压强的推导公式,适用于液体和匀质柱形固体.
注意事项
p=常用于计算固体压强,但柱体容器的液体压强也可用这个公式,关键看已知条件.
由于液体中F不一定等于G液,所以对于液体,一般要先求压强(p=ρgh) 后才能求压力(F=pS).
★解题指引
1.(物理学与日常生活)(2022•海口期末)连通器应用于生活中各个方面.如图所示的事例中,不是利用连通器原理的是(D)
2.(科学思维)(2022•广州白云区期末)如图所示,设水对容器底部的压强为p、压力为F,瓶子对桌面的压强为p′.将瓶子从正放(如图甲所示)变为倒放(如图乙所示),则p和F及p′的变化情况(B)
A.p变大,F变小,p′变小
B.p变大,F变小,p′变大
C.p变大,F变大,p′变大
D.p变小,F不变,p′变大
3.(2022•揭阳期中)如图所示是一个茶壶,当茶壶静止时,壶内液面和壶嘴液面相平,因为茶壶本身是一个连通器,壶中水对壶底的压强是1.5×103Pa.(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
4.(科学探究)(2022•佛山顺德区期末)如图所示,利用压强计“探究液体内部的压强”.
(1)图甲中的压强计不是(选填“是”或“不是”)连通器,实验前用手轻轻按压探头的橡皮膜,发现U形管内的液体能灵活升降,说明该装置不漏气(选填“漏气”或“不漏气”).
(2)实验中用U形管两侧液面高度差来反映液体压强的大小,这种方法叫转换法.
(3)通过比较乙、丙两次实验可知:液体压强与液体的深度有关;通过比较丙、丁两次实验可知:液体压强与液体密度有关,在其他条件不变的情况下,液体密度越大,液体压强越大.
(4)将压强计改装,如图戊所示,当两探头置于空气中时,U形管内两侧液面相平,将两个探头分别置于A、B两种液体中相同深度时,U形管的右侧液面比左侧