《28.连通器的原理及应用》--2024年春期人教版物理八下疑难易错同步 初中物理

《人教版物理八下 第九章 第2节 液体压强》疑难易错同步 28.连通器的原理及应用 一、连通器的原理及应用 1.概念：上端开口、底端连通的容器。 2.特征：底部互相连通；容器上端都开口；与形状无关。 3.原理：同种液体，且不流动时，各液面保持相平。 ①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。 ②利用液体压强知识解释连通器的特点： a.证明：如图所示，在连通器中，设想在容器底部连通的部分有一“小液片”AB。 因为液体不流动时，液片AB处于平衡状态，所以液片两侧受到压力相等：F1=F2 根据压强公式可知：F1=P1S、F2=P2S，所以液片两侧受到压强相等：p1=p2 又因p1=ρgh1 p2=ρgh2 即 ρgh1 =ρgh2 所以h1=h2， 即两管液面相平。 b.用连通器测量液体的密度： 假设底部连通处有一薄片，只有当左右所受压强相同时，液体才能保持静止（不流动），即p1=p2。 亦即在p1=p2时，才能不流动，故ρ1gh1=ρ2gh2，于是有： 连通器装不同液体且不流动时，液面高度与液体密度成反比。 4.应用：船闸、水位计、茶壶、洗手台下水管、乳牛自动喂水器、过路涵洞。 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；如果壶嘴太低，则装不满水，如图所示。 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位，如图所示。 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。 3.三峡船闸 ①船闸的基本构造：船闸由闸室和上、下游闸门以及上、下游阀门组成（见甲图）。 ②船闸的工作过程： a.分析一艘轮船由上游通过船闸驶往下游的情况。 ②轮船由下游通过船闸驶往上游的情况可参照上述①分析。 二、典例剖析 例1.如图所示，A、B为两容器，用一带阀门的管子相连，装有同一种液体，液面相平，则a、b处的压强pa_______pb；当打开阀门，液体___________。 解析：由图可知，a、b两点到自由液面的深度ha<hb，根据p=ρgh可得：pa<pb。 液面相平，阀门两边没有压强差，故液体不流动，pA=pB。 答案：<；不流动。 例2.如图所示，A、B为完全相同的两个容器，分别盛有7cm、5cm深的水，A、B之间用导管连接。若将阀门K打开，最后A、B两容器底部受到水的压强之比为（ ） A.3∶7 B.2∶3 C.5∶7 D.1∶1 解析：由图知。若将阀门K找开后，AB构成连通器，水从容器A向容器B流动，在水不流动时，两容器中液面高度是相同的； 已知A、B为完全相同的两个容器，且原来两水面的高度差：Δh=7cm+2cm－5cm=4cm 所以找开阀门后，两容器中的液面会相平，A液面下降2cm，变为hA=5cm，B液面上升2cm，变为hB=7cm 最后A、B两容器底部受到水的压强之比为： 三、巩固练习 1.下列没有利用连通器原理的是（　　） 2.如图所示是锅炉水位计的示意图，请根据玻璃管中水面的高度，利用连通器原理画出锅炉中水面的位置。 3.如图所示，当茶壶内盛满水，水面可到达图中________（选填“A”或“B”）位置。此时，茶壶内水的重力_______水对壶底的压力。 4.如图所示，为了在墙壁上水平悬挂画框，小明用一段两端开口、注有适量水的透明塑料软管来找出水平位置，这是利用了_________原理。当管中液体不流动时，让A点位于左方液面处，让B点位于右方液面处，比较A、B两点的位置，A、B两点在_______（选填“A点比B点高”、“A点比B点低”或“同一水平高度”）。 5.如图所示：甲、丙两管装有油，密度为0.8g/cm3，乙管装有水，密度1g/cm3，阀门A、B关闭，甲、乙、丙液面相平，液柱高度为9cm。 （1）阀门打开前，甲乙丙三管_______（是/不是）连通器； （2）先打开阀门A，甲管液面_______，乙管液面_______，甲、乙两管液面高度差为_______cm。 （3）待甲乙液面稳定后，再打开阀门B，将看到：丙管液面_______（“上升”或“下降”），三个管液面稳定后，将发现：_______两管液面相平。 6.如图所示，上游行驶的船要通过三峡船闸，关于船闸下列说法中正确的是（　　） A.上游水道和闸室构成一个连通器 B.下游水道和闸室构成一个连通器 C.上游水道和下游水道构成一个连通器 D.上游水道、闸室和下游水道构成一个连通器 参考答案：