内容正文:
开口
连通
相同
不流动
相同
水壶
U形“反水弯”
D
C
B
=
<
B
A
AD
同一水平面上
连通器
小于
等于
第2课时 连通器与液体压强的应用
要点感知
1.上端开 口、下端连 通的容器叫做连通器。
2.当连通器中注入相 同的液体,当液体不流 动时,连通器各部分中的液面高度总是相 同的。
3.生活中常见的连通器有水 、排水管的U形 “反水弯”、锅炉水位计等。
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重难突破
1.关于连通器原理的理解
(1)连通器各部分中的液面高度相同的条件:一是连通器中装有同种液体;二是液体不流动。
(2)连通器中各部分液面高度相同,与各部分的粗细和形状等没有关系。
2.液体对容器底部的压力与液体所受重力的关系
容器形状
说明
三个容器底面积均为S,液体高度均为h,液体密度均为ρ
容器内液体的重力
G=mg=ρgV
液体对容器底的压力
F=pS=ρghS
F与G的比较
Sh<V
Sh=V
Sh>V
F<G
F=G
F>G
知识点1:连通器
1.连通器在日常生活和生产中应用广泛,如图所示的实例中不是利用连通器原理工作的是 ( )
2.(万山区期末)如图的装置中,两端开口的U形管装有一定量的水,将A管向右倾斜,稳定后A管中的水面将 ( )
A.高于B管中的水面
B.低于B管中的水面
C.与B管水面相平
D.以上三种情况均有可能
3.如图所示,水平桌面上放置有底面积为S、重为G1的薄壁容器,容器装有密度为ρ、深度为h、重为G2的某种液体。设液体对容器底部的压强为p1,容器对桌面的压强为p2,下列选项正确的是 ( )
A.p1=eq \f(G2,S) B.p1=ρgh
C.p2=eq \f(G1,S) D.p2=eq \f(G1,S)+ρgh
4.(西秀区期末)如图的两个容器中盛有同种相同质量的液体,容器底受到的液体压力分别是F甲、F乙,容器底受到的液体压强分别为p甲、p乙。则F甲= F乙,p甲< p乙。(均选填“>”“=”或“<”)
5.向如图所示的敞口容器中加水,水在不流动时,能达到的最高位置是
( )
A.A点位置
B.B点位置
C.C点位置
D.D点位置
6.如图,甲、乙、丙是三个质量和底面积均相同的容器,若容器中都装入等量的水(水不溢出),三个容器底部受到水的压强 ( )
A.甲最大
B.乙最大
C.丙最大
D.一样大
7.[科学思维](多项选择)如图所示,盛水的杯子静止在水平桌面上。杯子重1 N,高8 cm,底面积为20 cm2;杯内水重1.8 N,水深5 cm,水的密度为1 g/cm3,g取10 N/kg。下列选项中正确的是 ( )
A.水对杯底的压力为1 N
B.水对杯底的压强为800 Pa
C.水杯对桌面的压力为2 N
D.水杯对桌面的压强为1 400 Pa
8.(都匀期末)如图所示,在装修房子时,工人师傅常用一根灌有水(水中无气泡)且足够长的透明软管的两端在墙面不同地方做出标记,这样做的目的是确定两点在同一水平 面上,这利用了连通 器原理。
9.(江口县校级期中)如图所示,底面积和质量都相同的A、B两容器,分别装有等深、等质量的甲、乙两种液体,放在水平桌面上,甲的密度小于乙的密度,两液体对容器底的压强分别是pA、pB,容器对桌面的压强分别是pA′、pB′,则pA小于pB,pA′等于pB′。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
10.如图,周末小明帮妈妈洗碗时发现,水槽内的水越多时,水槽底部的塞子就越难拔起,请你用所学知识帮小明分析其中的原因。
答:槽内的水越多时,塞子所在处的深度越大,根据液体压强的特点可知,水槽底部的塞子受到的压强越大,受力面积一定,压强越大,压力越大,所以就越难拔起。
11.如图所示,一只重5 N,底面积为0.004 m2的平底薄壁水壶放在面积为0.8 m2的水平桌面中央,水壶内所盛的水重15 N,水壶高为0.18 m,水对水壶底部的压强为1.5×103 Pa。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)水壶中水的深度;
(2)水对水壶底部的压力;
(3)桌面受到盛水水壶的压强。
解:(1)根据p=ρ水gh得水壶中水的深度:
h=eq \f(p,ρ水g)=eq \f(1.5×103 Pa,1.0×103 kg/m3×10 N/kg)=0.15 m;
(2)根据p=eq \f(F,S)可得,水对水壶底部的压力:
F壶=pS=1.5×103 Pa×0.004 m2=6 N;
(3)桌面受到盛水水壶的压力:
F桌=G水+G壶=15 N+5 N=20 N;
桌面受到盛水水壶的压强:
p桌=eq \f(F桌,S)=eq \f(20 N,0.004 m2)=5 000 Pa。
$$