第12讲 液体的压强-【培优竞赛超级课堂】2024-2025学年八年级全一册物理

第12讲 液体的压强 情境课堂 “蛟龙号”载人深潜器 “蛟龙号”载人深潜器是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器，设计 最大下潜深度为7000米级，也是目前世界上下潜能力最深的作业型载人潜水器.“蛟龙号”可 在占世界海洋面积99.8%的广阔海域中使用，对于我国开发利用深海的资源有着重要的意义 风典例剖析 类型1探究液体内部的压强 例1①(2023·眉山中考)同学们利用0形管压强计探究液体压强与哪些因素有关. 曲 内 (1)如图甲所示，从结构上来看，U形管压强计 (填“是”或“不是”)连通器：在选择U形 管压强计时，探头上的橡皮膜应该用 (填“薄”或“厚”)一些的较好. (2)把U形管压强计的探头放在液体中，通过观察U形管两边液面的高度差来表示探头处 液体压强的大小，这种研究物理问题的方法是 (3)通过图乙、图丙所示的两次实验得出：同种液体，同一深度，液体内部向各个方向的压强 :通过图乙、图丁所示的两次实验得出：在同种液体中，液体压强随着深度的增加而增 大，因此拦河大坝要做成 (填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状」 (4)小张同学在图丁所示的实验中保持探头位置不变，向容器内加入适量的浓盐水，他发现 U形管两边液面的高度差变大了，于是得出“同一深度，液体的密度越大压强越大”的结论.他的 结论是不可靠的，原因是 【学找切入点】(1)上端开口底部连通的仪器是连通器：橡皮膜越薄，越容易发生形变.(2)液 体内部压强大小通过U形管两侧液面高度差的大小来反映，这是转换法.(3)液体压强与液体的 深度有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变：由实验结论分析回答.(4) 研究液体压强与密度的关系，要控制探头的深度相同，据此分析， 变式1(2023·凉山州中考)物理课上，同学们利用压强计“研究液体内部压强”，进行了如 下的操作。 《108 第2讲液体的压强 000 (1)实验前，用手指按压橡皮膜，发现U形管中的液面升降灵活，说明该装置 (填“漏 气”或“不漏气”). (2)通过比较 两图，可得出结论：同一种液体的压强随深度的增加而增大 (3)通过比较D、E两图，可探究液体压强与 的关系。 (4)通过比较A、B、C三图，可得出结论：同种液体在相同深度向各个方向的压强 (5)某次实验时，小王同学将探头放入水下，U形管两侧水面高度差为10cm,此时U形管内 外的气压差为 Pa. 类型2对液体压强和压力的判断> 例2在水平桌面上放有质量和底面积均相同的容器甲和乙，在容器中分别盛入质量相同的 两种液体，两容器中的液面相平，如图所示.下列说法正确的是( A.两容器对桌面压强大小相等 B.两容器底部受到液体压力大小相等 C.两液体密度大小相等 D.两容器底部受到液体压强大小相等 【学找切入点】容器的质量和底面积都相同，且容器内液体质量相同，根据G=mg判断出两 容器与液体的总重力的大小，进而判断出两容器对桌面的压力的关系，由P一5判断出两容器对 桌面压强的大小；根据图判断出甲，乙液体体积的关系，由ρ一晋判断出两液体密度的关系：容器 中液面相平根据p=gh判断出容器底部受到压强的关系，由力F一pS判断出容器底部受到压 力的关系。 女归纳总结 液体压强的产生原因及特点 液体压强的产生原因及其特点： ②在同一深度的地方，液体向各个方向的 (1)液体压强的产生原因：液体由于自身 压强相等； 的重力和流动性，会对容器底部和侧壁产生压 ③深度增大，液体的压强增大； 强，也会在液体内部产生压强， (2)液体内部压强的特点： ④液体的压强还与液体的密度有关，在深 ①液体内部向各个方向都有压强： 度相同时，液体密度越大，压强越大 109》 培优竞赛超级课堂 日年级物理 变式2(2023·黑龙江中考)如图所示，底面积和质量都相同的A、B两容器，装有深度相 等、质量相同的不同液体，若容器底部受到的液体压强分别为A和，容器对桌面的压力分别 为FA和FB.则下列说法正确的是( A.pA=pB、FA<FBB.pA<pB、FA<FBC.pA<pB、FA=FBD.pA>pB、FA=FB 例3(2023·南充中考)如图所示，在水平桌面上，有质量相同、底面积相同、形状不同的三 个容器甲、乙、丙内分别装有质量相同的水.三个容器中，水对容器底部的压力F甲、F乙、F丙的大 小关系是 ,三个容器对桌面的压强p单、pz、p西的大小关系是 甲 丙 【学找切入点】(1)由已知条件，根据p=gh判断底部受到水的压强大小，再根据F=pS确 定水对容器底部的压力大小.(2)根据公式F=G分析容器对水平面的压力的大小关系.F甲> F丙>F乙：p甲一pz一再， ⊙名师点拨州 1.p=pgh主要适用于液体，也适用于粗细 2.根据容器的形状和水的质量判断水的深 均匀的固体对水平面的压强，深度h是液面下 度，利用水的深度就可以判断水对容器底部的 某处到液面的竖直距离. 压强，再根据容器的底面积即可判断压力的大小 变式3(2023·达州中考)如图所示，水平桌面上放置甲、乙两个质量相等、底面积不等的 容器(S甲>S2),将质量相等的水分别倒人其中，水均不溢出，容器对桌面的压强分别为p、pz, 水对容器底部的压力分别为F甲、Fz,则p甲 pz,F甲 F乙（两空均填“>”“<”或 4=”) 守名师点拨外一 液体压强公式p=Pgh中的h指的是液体 要弄清公式中各物理量的关系，再进行分析和 中某点到液面的竖直距离，在运用公式时一定 推理。 类型3液体压强规律的应用> 例4(2023·武汉中考)同学们可能做过这样的实验：在敞口塑料瓶侧壁上钻两个大小相同 的小圆孔、b,注入水，水从两个小圆孔喷出.在某一时刻，从两个小圆孔喷出的水分别落到水平 地面上的c、d两处，其中d离塑料瓶远些，如图所示.下列说法正确的是(). 《110 第2讲液体的压强 A.图中d是从a孔喷出水的落点 B.这次实验初步说明水内部压强的大小与水的深度有关 C.这次实验初步说明液体内部压强的大小与液体的密度有关 D.在相同的时间内α孔喷出水的质量比b孔喷出水的质量大 【学找切入点】(1)根据液体压强的特点并结合图示分析从α、b两孔喷出水的落点.(2)根据 图中a、b两处的不同点和对应的喷出液体的落点分析实验结论.(3)根据α、b两处液体压强大小 判断两小孔中水的流速，判断流出水的质量。 变式4如图所示，两容器中分别装有相同高度的水和盐水（水<P:水），A、B、C三点液体 的压强分别为pA、pB、p,它们的大小关系是( 水 三盐水 A.PA<PB<pc B.PA>PB>PC C.PA<PB-Pc D.PA=Pu-Pc 例5(2023·大连中考)如图所示，放在水平桌面上的两个相同的柱形容器分别装有甲、乙 两种液体，甲液面高于乙液面.液体中的a、b两点处于同一水平高度，4、b两点的液体压强相等 则两种液体的密度和质量的关系分别是( A.p<pz:mm>mi B.pu<pz mm<mz C.om>pe:mm>mz D.o>pi:m<mz 【学找切入点】a、b两点的压强相等，a的深度大于b的深度，利用p=pgh可得两种液体的密 度关系；而a、b两点到容器底的距离相等，可得从a、b两点向下的液体对容器底的压强大小关 系：两种液体对容器底的压强等于α、b两点的压强加上a、b两点以下液体产生的压强，最后得出 F 两种液体对容器底的压强大小关系：由= 得到两种液体对容器底部的压力关系，对于柱形容 器内的液体其对底部的压力与其重力大小相同，由G=mg可得到两种液体的质量关系. 变式5(2023·绵阳中考)如图所示，两个质量相等的薄壁圆柱形容器 甲和乙放在水平桌面上，甲容器底面积大于乙容器底面积，它们分别装有体积 相等的液体，甲容器中液体的密度为ρm,乙容器中液体的密度为z.甲容器对 地面的压力为F甲，乙容器对地面的压力为F,若两容器底部受到的液体压强 相等，则下列判断正确的是() A.pm<Pz、F甲>F乙B.p卿<叱、Fp<F乙C.0m>p%、F甲<F乙D.pm>PZ、F甲>F乙 类型4连通器及其应用 例6三峡船闸是世界上最大的人造连通器，如图所示是轮船通过船闸的示意图.此时上游 阀门A打开，下游阀门B关闭.下列说法中正确的是(). 111》 培优竞赛超级课堂 日年级物理 闻室 阀门B 阀门A A.闸室和上游水道构成连通器，当水不流动时，水对阀门A两侧的压力相等 B.闸室和上游水道构成连通器，当水不流动时，水对阀门A右侧的压力大于左侧的压力 C.闸室和下游水道构成连通器，当水不流动时，水对阀门B右侧的压力大于左侧的压力 D.闸室和下游水道构成连通器，当水不流动时，水对阀门B两侧的压力相等 【学找切入点】题图中，上游阀门A打开，下游阀门B关闭，闸室和上游水道构成连通器，当 水静止时，两侧水深相同，水对阀门A两侧的压强、压力相等，故选项A正确，B错误：阀门B关 闭，闸室和下游水道不连通，不能构成连通器，故选项C、D错误 名师点拨n人 (1)在解决连通器注入不同液体的有关问 利用连通器的原理和虹吸现象产生的三个条 题时，正确选择同一种液体中的同一水平面作 件来进行分析. 为参考面（此水平面上各处压强相等），是解决 (3)一般地，固体能等大传递压力，不能等大 此类问题的常用方法 传递压强；液体能等大传递压强，不能等大传递压 (2)在解答虹吸现象的相关问题时，则需力.即固体传递压力不变，液体传递压强不变， 变式6 下列实例中不是利用连通器原理工作的是( A茶壶 B.锅炉水位计 C,船闸 D.拦河大坝 例7(2024·宜昌外国语学校期中)一连通器，左右管口口径相同， 10 etn 如图所示，当液体静止时，测得基线（油与水的分界线）以上的水柱高度为 8cm,油柱高度为10cm,这种油的密度是 线壁 【学找切入点】当给左管中加入油后，由于油的压强，左管中的水面会下降，右管中的水面会 上升，从而使两管中的水面产生一个高度差：这个高度差是由10cm高的油柱产生的压强形成 的，所以右管比左管高出的那段水柱产生的压强与10cm高的油柱产生的压强相等，根据压强平 衡得出方程即可求出油的密度 变式7如图所示，容器中间用隔板分成左右两部分，隔板下部分有一用薄橡皮膜封闭的圆 孔，先在左侧注人水，橡皮膜距离水面8cm,再在右侧注人某种液体，当橡皮膜距离液体液面10cm 时，橡皮膜恰好保持相平，则右侧液体的密度为 kg/m. 橡皮膜 《112 第2讲液体的压强 类型5液体压强的计算 例8甲、乙两个薄壁圆柱形容器（容器足够高）置于水平地面上，甲容器的底面积为 6×102m2,盛有质量为8kg的水.乙容器盛有深度为0.1m、质量为2kg的水，g取10N/kg (1)求乙容器中水的体积V乙. (2)求乙容器底部受到水的压强pz (3)现从甲容器中抽取部分水注入乙容器后，甲、乙容器底部受到水的压力相同.求抽水前后 甲容器底部受到水的压强变化量△甲· 【学找切入点】(1)已知乙容器中水的质量，可由公式V2=z求出乙容器中水的体积.(2)已 知乙容器中水的深度，可直接利用液体压强公式p2=水ghz求出乙容器底部受到水的压强。 (3)由于甲、乙两个容器均是圆柱形容器，则容器底部受到水的压力等于水的重力.从甲容器中抽 取部分水注入乙容器后，甲、乙两容器底部受到水的压力相同，说明甲、乙两容器中水的重力相 同，则甲、乙两容器中水的质量相同，根据甲容器中水的质量和乙容器中水的质量可求出抽水后 甲容器中水的质量m'甲=m甲心，甲容器中水的压力变化量△F甲=△G单=m甲g一m'甲g,可由 2 公式△pm= F单求出甲容器底部受到水的压强变化量. S 归纳总结人人人一 三种类型容器压力、压强的对比分析 容器的形状是多种多样的，但可以归纳为三种基本类型 容器类型（客器底面积均 客器底受到液体 容器底部受到液体 容器底受到 为S,液体深度均为h) 压力的定性分析 压力的定量分析 液体的压强 由于液体重力的方向是竖直向下液体对容器底部的压力 p=pgh或 的，可以认为容器中液体的重力F=pS=ghS=pgV#=G谁， 全部压在了容器底部，所以F-G即F=G=G雅 D-G 在此容器中，竖直虚线外那一部分液体对容器底部的压力F一S 液体的重力作用在领斜的侧壁上，PghS=PgVa=Ga,即F=G< 作用在容器底部的压力只等于虚Gt,即F<G,(G指图中虚线柜 p=pgh 线内液体的重力，所以FG 内的那部分液体的重力) 液体对容器底部的压力F=S 此容器侧壁会受到液体斜向上的 压力，侧壁对液体施加斜向下的 pghS=pgVa=Ga,即F=Ga≥ p=pgh 压力，所以F>G G就，即F>G曦(G指图中以“虚线 框”为体积的那部分液体的重力) 变式8(2022·新疆中考)某工厂长方体储液池被一块密封隔板隔成左右两部分，其截面 图如图所示.隔板上下两部分的厚度不同，隔板较厚部分相对于较薄部分左右两侧凸出的厚度均 为0.1m.已知隔板的长为10m,左储液池内储有密度为1.1×103kg/m3的液体.右储液池内储 有密度为1.3×103kg/m3的液体.隔板左侧凸出部分的下表面所在的深度为0.5m,隔板凸出部 113》 培优竞赛超级课堂 日年级物理 分两侧的下表面受到的液体的压强差与整个隔板最低处受到的两侧液体的压强差均为1.0× 103Pa求： (1)隔板左侧凸出部分的下表面受到的液体压强， (2)隔板右侧凸出部分的下表面受到的液体竖直向上的压力. (3)左储液池中液体的深度。 01m 0.5m 易错误区上 例9（多选）(2021·河南中考)如图，一方形容器置于水平面上，用竖直薄隔板将其分成左、 右两部分，右侧部分的横截面积是左侧的2倍，隔板底部有一小圆孔用薄橡皮膜封闭.左、右两侧 分别注入两种不同液体，液面在图中位置时，橡皮膜恰好不发生形变.下列说法正确的是( A.左、右两侧液体对橡皮膜的压强相等 隔板 1左 B.左、右两侧液体对容器底的压力相等 C.左侧液体的密度小于右侧液体的密度 橡皮膜 D.容器中左、右两侧液体的质量相等 【解析】液体压强的大小是通过橡皮膜的凸起体现出来的，左、右两侧分别注入两种不同液 体，液面在图中位置时，橡皮膜恰好不发生形变，说明左、右两侧液体对橡皮膜的压强相等，故 A正确： 左、右两侧液体对橡皮膜的压强相等，而橡皮膜位于隔板底部，所以左、右两侧液体对容器底 部的压强相等，右侧部分横截面积是左侧的2倍，根据力5可得F=S可知，左侧液体对容器 底的压力小于右侧液体对容器底的压力，故B错误： 左、右两侧液体对容器底部的压强相等，而左侧液体的深度大于右侧液体的深度，根据 p=gh可知，左侧液体的密度小于右侧液体的密度，故C正确： 被隔板隔成的两部分都是柱形容器，液体对底部的压力F=G液，由B项分析可知左侧液体 对容器底压力较小，所以左侧液体重力较小，则左侧液体质量也较小，故D错误。 【答案】AC 【易错警示】本题易错选B.左、右两侧液体对容器底的压力相等，错误地认为左，右两侧液体 对容器底的压强相等，压力也相等」 《114 第2讲液体的压强 能力平台 培优训练 (建议拥时：35分钟) 1.(2023·乐山中考)为了探究液体内部压强 的特点，小明用隔板将一容器分成左右两部 分，隔板下部有一圆孔用橡皮膜封闭（如图 A.只有①和③ B.只有①和④ 所示).当左右两侧各注入适量的液体后 C.只有②和③ D.只有③和④ (:水>P水)，选项图中符合实际情况的是 4.如图所示，完全相同的试管A、B中分别盛 ( 有液体，将试管B倾斜，使两试管中液面相 平，两试管中液体对试管底部的压强分别为 pA、B.下列说法中正确的是(P水=1.0 103kg/m,g=10N/kg)( 北水 B C D 2.如图所示，水平地面上A、B两圆柱形容器 A.若pA=pg,则试管A中液体的密度大于 中的液而相平，甲、乙、丙三处液体的压强分 试管B中液体的密度 别为p甲、p2和p两（P味>p媒轴)，则甲、PZ B.若pA=pB,则试管A中液体的质量大于 和p两的大小关系为( 试管B中液体的质量 油 C.若将试管B竖直放置，则液体对试管B 底部的压强保持不变 D.若试管中的液体是水，则p=8O0Pa wD为D》2万 5.如图所示，盛水的杯子静止在水平桌面上。 A.p甲=pz>p两 B.pm>pz>p丙 杯子重1N,高8cm,底面积为20cm;杯内 C.pm<pz<p丙 D.p=pz<P 水重1.8N,水深5cm,水的密度为1g/cm, 3.如图所示，水平桌面上放有底面积和质量都 g取10N/kg.下列选项中正确的是(). 相同的甲、乙两平底容器，分别装有深度相 同、质量相等的不同液体.下列说法正确的 是(). 777 ①容器对桌面的压力F甲>F乙 A.水对杯底的压力为1.8N ②液体的密度呷一PZ B.水对杯底的压强为800Pa ③液体对容器底部的压强P甲>p乙 C.水杯对桌面的压力为2N ④容器对桌面的压强年=2 D.水杯对桌面的压强为1400Pa 115》 培优竞赛超级课堂 日年级物理 6.一个未装满水的密闭杯子，先正立放在水平 (海水密度近似为1×103kg/m,g取10N/kg) 桌面上（如图甲），然后反过来倒立在水平桌 10.(2022·黑龙江中考)将一未装满水的密闭 面上（如图乙），两次放置时，图甲中水对杯 矿泉水瓶，先正立放置在水平桌面上，再倒 底的压力和压强分别为F单和p单，图乙中 立放置，如图所示，则倒立时水对瓶盖的压 水对杯底的压力和压强分别为F:和忆， 强是 Pa:正立时水对瓶底的压力 下列判断正确的是( 为F,倒立时水对瓶盖的压力为F2,则F F2(填“>”“=”或“<”)。 A.p甲>pzF甲<Fz B.p甲>pz F甲=F乙 11.甲、乙两个完全相同的密闭圆台形容器，一 C.p甲=pz F甲<F乙 正一反放置在同水平桌面上，装有质量相 D.p甲<p2F甲>F乙 等、深度相同的不同液体，如图所示.桌面 7.连通器在日常生活和生产中应用广泛，如图 受到甲、乙两容器的压力分别为F甲和 所示的事例中不是利用连通器原理工作的 F乙，两容器底部受到液体的压强分别为 是( 和2，则F用 FP (填“大于”“小于”或“等于”). A锅炉水位计 B.排水管的U形 “反水弯” 12.如图所示，用压强计“探究影响液体内部压 强大小的因素” C.金属盒压强计 D.三峡船闸 8.如图所示，竖直放置一矿泉水瓶 子，并在侧壁钻A、B、C、D四个 A 一样大小的小孔，先用胶布封住 C 小孔，打开瓶盖，往瓶中灌满水， 撕开胶布水将从小孔喷出，水喷出最远的是 (). A.A孔 B.B孔 C.C孔 D.D孔 戊 9.(2023·安徽中考)“奋斗者”号深潜器创造 (1)U形管压强计 (填“是”或“不 了我国载人深潜的新纪录.当“奋斗者”号潜 是”)连通器，使用前应该检查装置是否 至海面下10000m深处时，其外部0.1m的 漏气，方法是用手轻轻按压几下橡皮 水平舱面上所受的海水压力约为 N 膜，如果U形管中的水面能灵活升降， 《116 第2讲液体的压强 则说明该装置 (填“漏气”或 14.(2024·华师一附中初中部模拟)甲、乙两 “不漏气”). 个完全相同的密闭圆台形容器，一正一反 (2)若在使用压强计前，发现U形管内水面 放置在同一水平桌面上，装有质量相等、深 已有高度差，通过 (填序号)方 度相同的不同液体，如图所示.桌面受到 法可以进行调节： 甲、乙两容器的压力分别为F单和F乙，两 ①从U形管内向外倒出适量水：②拆除 容器底部受到液体的压强分别为p,和2， 软管重新安装：③向U形管内添加适 则F甲 F2,pu 2.液 量水 体对容器底部压力分别为F1和F2,则 (3)比较乙、丙和丁，可以得到：在同一深度， F F2,桌面受到甲、乙两容器的 液体内部向各个方向的压强 压强分别为甲和pz,则p甲 PL (4)比较丁和戊，可以得到：在同一深度，液 (均填“大于”“小于”或“等于”) 体压强与液体 有关 (5)保持戊中橡皮膜位置不变，往戊中加入 适量盐水，U形管中水面的高度差将 (填“变大”“变小”或“不变”). 15.(2022·贺州中考)如图所示，水平桌面上 (6)在正确操作实验时，采取下列哪种方法 后，重新调节压强计，橡皮膜在水中同 甲，乙两容器底面积均为0.01m,甲容器 一深度，U形管左右液面高度差会更加 内盛有体积为3×10一3m3的水，乙容器内 明显 盛有深度为0.35m的酒精，则甲容器内水 A.将U形管中的水换成酒精 的质量为 kg:从甲、乙两容器内抽 B.换用内径更细的U形管 出 m相同高度的液体后，液体对 C,换用装水更多的U形管 两容器底部的压强相等， D.将装置移至高山上进行实验 13.如图所示，三个底面积相同的容器（质量与 厚度不计)中分别装有深度和质量均相同 的甲、乙、丙三种液体，则下列关于液体的 密度ρ，液体对容器底部的压力F,容器对 宽赛训练 (建议用时：35分钟》 桌面的压强p等关系正确的是( 16.(2023·武汉南湖中学模拟)小红用U形 管、适量的水、刻度尺来测花生油的密度 (已知花生油的密度比水的密度小). (1)先将U形管开口沿竖直向上放置，往一 A.pm>Pu>炳p甲<pL<p丙 侧管中注人适量的水，两管中水面相 B.F甲>Fz>F丙p甲=pz=p丙 平.再从管的另一侧缓慢注入适当高度 C.pn<pe<p F甲>F乙>F丙 的花生油，使管内液体保持静止（如 D.F甲<F乙<Fpg=pz=p网 图)，管的 侧液柱是花生油（填 117》参考答案与提示 第12讲液体的压强 例4B[由题图可知，a处液体的深度比b处液体的深 【典例剖析】 度小，由液体压强的特点可知，处液体的压强小于b处 例1(1)不是：薄.(2)转换法.(3)相等：上窄下宽， 液体的压强，因此：孔喷出水的距离小于b孔喷出水 (4)没有控制探头深度相同. 的距离，即d是从b孔喷出水的落点，c是从a孔喷出 [(1)如题图甲所示，从结构上来看，压强计一端封闭， 水的落点，故A项错误：小孔位置越低，水的深度越 底部连通，不是连通器：橡皮膜越薄，橡皮膜越容易发 深，水喷出得越远，表示水的压强越大，说明液体内部 生形变，越能反映受到液体压强的变化，所以压强计 压强的大小跟液体的深度有关，故B项正确，C项错 的金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的.(2)液体内 误：a孔的位置比b孔的位置高，水的深度小，液体压 部压强大小不能直接测量，需要通过U形管两侧液面 强小，则水的流速慢，若两孔大小相同，则相同时间内 高度差的大小来反映，这是转换法，(3)保特金属盒在 a孔流出水的质量小，故D项错误.门 水中的深度不变，改变它的方向，如题图乙，丙所示， 例5B[a,b两点的压强相等，即p.=p,因为p=pgh, 两实验中，液面高度差相等，由转换法可以初步得出 h。<h,所以两液体的密度关系为卿<pL,又因为a、b 结论：在同种液体的同一深度，液体向各个方向的压 两点到容器底的距离相等，所以从a,b两点以下的液 强都相等：同种液体中，液体压强随液体深度的增加 体对容器底的压强关系：p。<,而两种液体对容器 而增大，因此拦河大坝要做成上窄下宽的形状，(4)研 底的压强pm=力十p,p忆=p十p,所以pm<p2: 究液体压强与密度的关系，要控制探头的深度相同： 两种流体对容器底的压强一专-号-学由于青容器 保持题图丁中探头的位置不变，并向容器内加入适量 底面积相等，p<p2,故两种液体的质量<化，] 的浓盐水，密度增大的同时，液体深度也增大了，没有 例6A 控制探头的深度不变.] 例70.8×10kg/m,[U形管连通器中，左右直径相 例2A[容器的质量和底面积都相同，且容器内液体质 同，左管中油柱高度为10m,右管中水柱高度为 量相同，根据G=mg知，容器与液体的总重力相等， 8cm,由于液体静止，所以右管8cm水柱产生的压强 因为在水平面上压力等于重力，所以两容器对桌面的 与10m高的油柱产生的压强相等，则由压强平衡可 压力下相同，由D=号可知两容器对桌面的压强大小 知p水=p轴，即P体gh水=Pgh精，则油的密度为P= 相等，故A项正确：由题图可知V<Vz,由p=光 =8m×1.0X10kg/m=0.8×102kg/m.] p体=10cm 知，m>p心，故C项错误：容器底部受到的压强p' 例8(1)V2=m生- 2 kg P gh,因为容器中液面相平，所以h相同，p>p忆，故 1X10kg/m=2X103m. D项错误：容器底部受到的压力F=pS,故下>F位， (2)pz=P陈ghz=1×10kg/m×10N/kg×0.1m 1000Pa 故B项错误.] (3)甲、乙两容器底部受到水的压力相同，说明甲、乙两 例3F甲>F>F乙：pm=p忆=pm·[(1)由题图可知， 容器中水的深度关系为h>hm>hz,根据p=gh 容器中水的重力相等，甲，乙两容器中水的质量也就相 知容器底部所受水的压强关系为p甲>p>2:因三 等，因此甲容器中剩余水的质量 个容器底面积相同，则根据F=S可知水对容器底部 mp=m十他_8kg时2k超=5kg 2 2 的压力关系为F甲>F西>F乙，(2)由题知，三个容器的 △F里_G一G里=m甲g一m甲g 质量相同、所装水的质量也相同，所以容器和水的总 △pm= S甲 质量相同，由G=mg可知它们的总重力相同，因为容 8 kgx10 N/kg-5 kgx10 N/kg-500 Pa. 6×102m 器对水平面的压力等于容器和水的总重力，所以三个 【变式题组】 容器对水平面的压力相等，已知三个容器的底面积相 1(1)不漏气.(2)B,D.(3)液体密度.(4)相同. 同，所以根据力一号可知三个容器对水平面的压强相 (5)1000.[(1)根据装置气密性的知识可知，用手 等，即p弹=pz=pm·] 指按压橡皮膜，发现U形管中的液面升降灵活，说明 45 培优竞赛超级课堂 日年级物理 该装置不漏气.(2)通过比较题中B,D两图，橡皮膜 p如<.所以三点的压强关系为p1<p如<p,] 的方向一致，液体的密度一定，深度越大，液体的压强 5D[两容器底部受到的液体压强相等，由题图可知， 越大，所以可得出结论：同一种液体的压强随深度的 甲中液体深度小于乙中液体深度，由=gh可知，甲 增加而增大.(3)通过比较题中D、E两图，橡皮膜的 中液体密度大于乙中液体密度，即m>P2:因为两容 方向一致，液体的深度是相同的，液体的密度不同，液 器中所装液体的体积相等，则根据G=mg一pVg分析 体的压强就不同，所以，可探究液体压强与液体密度 G甲与Gz大小关系为Gm>Gz,又因为均是薄壁圆 的关系.(4)通过比较题中A,B、C三图，液体密度 柱形容器，则两容器对地面的压力大小等于所盛液体 和液体深度相同时，橡皮膜的方向不同，U形管的液 的重力大小和容器的重力之和，由此可知甲容器对地 面高度差相同，所以，可得出结论：同种液体在相同深 面的压力大于乙容器对地面的压力，即F甲>F乙，故 度向各个方向的压强相同.（⑤）根据题意可知，U形管 D项正确.] 两侧水面高度差为10cm,此时U形管内外的气压差 日D[茶壶、锅炉水位计、船闸都是上端开口，下部连通 为p=pgh=10kg/m×10N/kg×10×10#m= 的，即都是利用连通器原理制成的：拦河大坝上窄下 1000Pa.] 宽是由于液体压强随深度的增加而增加，与连通器原 2C[由题图可知，A容器内液体的体积大于B容器 理无关，故D符合题意，ABC不合题意.] 内液体的体积，且两液体的质量相等，所以，由。一罗 70.8×10,[橡皮膜保持相平，说明左、右两侧的压 可知，A容器内液体的密度小于B容器内液体的密 强相同，即P饿=P,由p=Pgh可得P依h微 度，即<s:由题图可知两容器内液体的深度相同， :,则液体的脂度为m=倍A:=急品X1X 由p=gh可知，A容器内液体对容器底部的压强较 10kg/m3=0.8×103kg/m.] 小，即pA<p:由题图可知，A,B两容器的质量相等， 8(1D5.5×10Pa.(2)4.5×10N.(3)1.5m 容器内液体的质量也相等，因水平面上物体的压力和 [(1)隔板左侧凸出部分的下表面受到的液体压强 自身的重力相等，所以，由F=G一mg可知，两容器的 p左=P嘘gh=1.1×103kg/mX10N/kg×0.5m 总质量相等，重力相等，对水平桌面的压力相等，即 5.×103PL FA=F8.] (2)若p%=p左十△p=5.5×10Pa+1.0×10Pa= 3<<,[如题图所示，水平桌面上放置甲、乙两个质 6.5×103Pa: 量相等的容器，将质量相等的水分别倒入其中，水均 右侧凸出部分的下表面所在的深度h=监 P6 g 不溢出，水和容器的总质量相等，总重力相等，根据压 6.5×103Pa 力F=G知，对桌面的压力相等，底面积不等，S> 1.3X10kg/m×10N/kg=0.5m=hk,不符合题意. S。,根据P一号知，容器对桌面的压强为年<L:液 所以p%=p左一△p=5.5×103Pa-1.0×103Pa= 4.5×103Pa: 体对容器底的压力F=pS=ghS,等于以底而大小 F右=p%S=4.5×103Pa×(10m×0.1m)=4.5× 所装柱体的重力，根据题图中，甲是圆柱形，对底面压 103N: 力等于液体的重力，而乙上小下大，压力大于液体重 力，由于液体重力相同，故甲的压力小于乙的压力，即 右侧凸出部分的下表而所在的深度五=生 p6 g F<F.] 4.5×10Pa 9 4A[A.B两点，液体的密度相同，但深度不同，由于 1.3X10 kg/m X10 N/kg26 m. (3)整个隔板最低处受到的两侧液体的压强差为1.0× A所处的深度小于B所处的深度，根据p=Pgh可知 10Pa,结合第二间可知 pA<pB:BC两点所处的深度相同，甲中的液体为水， △p=p右一p:,1.0×103Pa=p临gh希一佐gh左，l.0X 乙中的液体为盐水，由于盐水的密度大于水的密度， 根据p=Pgh可知C点的压强大于B点的压强，即 10Pa=1.3×10kg/m×10NW/kg×(h+是m) 46 参考答案与提示 1.1×10kg/m×10N/kg×(h+0.5m),解得h=1m, 10N/kg×0.05m=500Pa,水对杯底的压力为F水= 左储液池中液体的深度=1m十0.5m=1.5m.] p米S=500Pa×20×10m=1N,故AB项均错 【能力平台】 误：杯子对水平桌面的压力等于杯子和水的重力，即 1B[两边装的都是水，右侧的水到达橡皮膜的深度大 水杯对桌面的压力为F#=G。=Gw十G水=1N+ 一些，所以右侧的压强大些，故橡皮膜应该向左凸，而 1.8N=2.8N,水杯对桌面的压强为p:= S 题图中橡皮膜向右凸，故A项错误：两侧都是水，且深 度相同，所以橡皮膜不形变，故B项正确：由于盐水的 20X10m=1400Pa,故C项错误，D项正确.] 2.8N 密度大，所以在深度相同的情况下，盐水的压强比水 A[(1)由于杯子是上粗下细的，所以倒立时，杯中液 的压强大，故橡皮膜应该向左凸，故D项均错误.] 面的高度要小于正立时杯中液面的高度：根据p 2B[乙，丙两点，液体的密度相同，但深度不同，由于 gh可知，当水密度相同时，水面越高，水对杯底的压 乙点所处的深度大于丙点所处的深度，所以p忆> 强越大，所以pm>·(2)当容器形状是上粗下细 Pm:甲、乙两点所处的深度相同，A中的液体为水， (如题图甲)时，水对容器底的压力小于水的重力，即 B中的液体为煤油，由于P水>煤镇，所以甲点的压强 F<G:当容器形状是上细下粗（如题图乙）时，水对容 大于乙点的压强，即m>p2·所以甲、乙、丙三处液 器底的压力大于水的重力，即F>G:可见F华<G,F乙 体的压强p卿、Pz和炳的大小关系为P卿>pz> >G,故Fz>F.] pw,故B项正确.] ☑C[锅炉水位计、排水管的U形“反水弯”、三峡船闸 3D[①水平桌面上，甲，乙两个容器中两种液体的质量 都是上端开口，下部连通的，即都是利用连通器的原 相等，则重力相等，容器底面积和质量相同，故对桌面 理制成的，故ABD不合题意：压强计的U形管一端是 的压力P,=P2,由D一号得容器对桌面的压强， 密封的，因此不是连通器，故C符合题意.] 日D[液体内部向各个方向都有压强，并且液体内部的 p2,故①错误，④正确：②因为容器底面积相同，且液 压强随着深度的增加而增大：由于D孔的深度最深， 体同高，乙中液体的体积大于甲中液体的体积，因为 所以此处的液体内部的压强最大，故D孔喷出的水流 质量相同，所以仰>化·故②错误；③由题图知，两容 速度最大，其喷出的距离也最远.了 器中液体的深度相同，由②知弹>必，根据p=pgh 日10.[水平舱面上所受海水的压强为p=p来gh一 知，液体对杯底的压强p>p忆：故③正确.综上所 1×103kg/m×10N/kg×10000m=1×10Pa:由 述，①②错误，③④正确.] 4D[由题图可知，完全相同的试管A、B中液体的高 公式力-5可得.0,1㎡的水平舱面上所受海水的压 度相同，若pP1=加，根据液体压强公式p=gh可知 力为F=pS=1×108Pa×0.1m=10N.] 试管A中液体的密度等于试管B中液体的密度，故 101.2×102:>.[(1D由题图可知，倒立时水的深度为 A错误：试管A、B完全相同，则由题图可知试管B中 h=12cm=0.12m,则倒立时水对瓶盖的压强p 液体的体积大于试管A中液体的体积，若p1=:,则 PkgM=1.0X103kg/m×10N/kg×0.12m=1.2× 试管A中液体的密度等于试管B中液体的密度，所 10Pa.(2)正放时，瓶子中的水柱是粗细相同的，瓶子 以根据密度公式的变形式m=V可知，试管A中液 底部受到的压力等于瓶中水的重力：倒放时，瓶子中 体的质量小于试管B中液体的质量，故B错误：把试 的水柱上面粗，下面细，瓶盖受到的压力小于瓶中水 管B竖直放置，试管B中液面高度变高，液体对试 的重力：瓶中水的重力是一定的，所以正放时水对瓶 管B底部的压强变大，故C错误：若试管B中的液体 底的压力大于倒放时水对瓶盖的压力，即F>F.] 是水，则pm=p体gh=1.0×10kg/m2×10N/kg× 团等于：小于，[容器在水平桌面上，桌面所受杯子的 0.08m=800Pa,故D正确. 压力等于杯和液体的总重力，因液体的质量相同，杯 互D[水对杯底的压强为体=p体gh=1.0X10kg/m× 子的质量相同，所以总质量相同，故总重力相同，所以 47 培优竞赛超级课堂 日年级物理 两杯对桌面的压力相同，即F甲=F乙：由题图可知，液 器底的压力关系为F甲>F:>F.(3)三容器质量不 体的深度相同，甲容器内部液体的体积大于乙容器内 计，容器内液体的质量相等，则重力相等，容器对桌面 部液体的体积，故根据。=号可知，由于两种液体的 的压力等于容器和液体的重力之和，所以三容器对桌 面的压力相等，且三个容器的底面积相同，所以，根据 质量相同，所以甲液体的密度小于乙液体的密度，故 根据♪=Pg可得，甲的密度小，所以甲液体对容器底 D&F 可知，三容器对桌面的压强关系为仰=2 的压强小，即p<p,] 炳，故B项正确.了 2(1)不是：不漏气.(2)②.(3)相等.(4)密度. 回等于：小于：大于：小于.[(1)装有液体的容器对水 (5)变大.(6)A.[(1)U形管本身是一个连通器， 平桌面的压力等于液体和容器的总重力，由题知两容 但与压强计的探头连接后，一端被封闭，不符合“上端 器的质量相同、两液体的质量也相同，所以，液体和容 开口，底部连通”这一特点，因此，不是连通器：压强计 器的总重力相等，则桌面受到的压力相等，即Fm= 是通过U形管中液面的高度来反映被测压强大小 F乙.(2)甲、乙两容器中液体的质量相等，由题图可 的：用手轻轻按压几下橡皮膜，如果U形管中液体能 知，甲中液体的体积较大，根据密度公式可知婵< 灵活升降，则说明装置不漏气.(2)若在使用压强计 P心，且两液体的深度相同，即h甲=hz:根据液体压强 前，发现U形管内水面已有高度差，进行调节时，只 公式=g可知，容器底部受到液体的压强关系为 需要将软管取下，再重新安装，这样U形管中两管上 p<P:.(3)正放时，由于容器的形状是上细下粗，侧 方的气体压强就是相等的（都等于大气压），当橡皮膜 壁会对液体有压力，导致容器底所受压力增大，则容 没有受到压强时，U形管中的液面就是相平的：故② 器底受到的压力大于液体的重力，即F,>G甲：倒放 正确.(3)比较题图乙，题图丙和题图丁可知液体的密 时，由于容器的形状是上粗下细，一部分液体压在了 度相同，深度相同，橡皮膜的方向不同，但U形管的 容器侧壁上，则容器底受到的压力小于液体的重力， 高度差相同，故在同一深度，液体内部向各个方向的 即F2<Gz被：两种液体的质量相同，其重力相等，比 压强相等.(4)比较题图丁和题图戊可知深度相同，液 较可知，容器底部受到液体的压力关系为F>F, 体密度不问，U形管的高度差不同，故可以得到：在同 (4)因桌面受到的压力相等，且由题图知S>S之，根 一深度，液体压强与液体密度有关.(5)根据p=gh 知当题图戊中橡皮膜位置不变，往题图戊中加入适量 据压强公式力一号可知，桌面受到容器的压强关系为 盐水时，深度增加，故压强增加.(6)探头在水中的深 ppPz.门 度相同，根据p=gh可知，深度相同，液体的密度相 旧3：0.1.[(1)甲容器内盛有体积为3×10m2的 同，液体的压强相同，U形管中的液体密度越小，高度 水，则甲容器内水的质量为*=味V本=1.0X 差越大，故将U形管中的水换成酒精，液体的密度减 103kg/m2×3×10-3m=3kg.(2)甲、乙两容器底面 小，高度差增大，故A正确.] 积均为0.01m,乙容器内盛有深度为0.35m的酒 因B[(1)由题图可知，甲、乙、丙三种液体的体积关系 精，则酒精的体积V=0.01m×0.35m=3.5× 是V>V>Ve,因为甲、乙、丙三种液体的质量相 101m,则乙容器内酒精的质量为=mV酒=08× 等，所以，根据p一晋可知，甲、乙、丙三种液体的密度 10kg/m×3.5×103m=2.8kg:根据体积的公式 关系为m>P>.(2)甲容器上细下粗，液体对容 V=”,V=S,可以看出，当两容器中的液体体积减 器底的压力大于液体的重力：乙容器为直壁容器，液 小相同的量时，在密度关系，底面积关系不变的情况 体对容器底的压力等于液体的重力：丙容器上粗下 下，液体的质量m和液体的深度h都会发生相应的变 细，有一部分液体压在容器的侧壁上，液体对容器底 化，这样才有可能使两容器内液体对容器底部的压强 的压力小于液体的重力，甲、乙、丙三种液体的质量相 相等，故应从甲、乙容器内抽出相同体积的液体，由于 等，则液体的重力相等，所以，甲、乙、丙三种液体对容 甲、乙容器完全一样，所以从甲、乙两容器内抽出液 48 参考答案与提示 体的高度相同，设从甲、乙两容器内抽出液体的高度 则球在玻璃管上升过程中前4$上升的距离 为：此时液体对两容器底部的压强相等，根据公式 s=x-和=1m-0.85m-2×0.02m=0.11m, P号号可知，此时水和落精的重力是相同的，即 所以球在玻璃管上升过程中前4$的平均速度 m米g一P陈gSh=g-P gSh,即3kgX10N/kg d=多=.11m=0.0275m/ 45 1,0×10kg/m×10N/kg×0.01m×h=2.8kg× (3)由题图可知，4~21s时球匀速上升，受力平衡， 10N/kg-0.8×10kg/m×10N/kg×0.01m×h, 所以有G汁∫=F, 得h=0.1m.] 根据G=mgp=晋可得G=pVg 西1)右.2会 ，[(1)管内液体保持静止时，水柱 又知f=k地，F#=pgV, 和油柱产生的压强相等，却P水=偏，由p=Pgh可得 则pVg十k=pgV, P水h水一随gh,因为花生油的密度比水的密度小， 球的密度pY他-A侵] Vg 所以h信>h本，由题图可知h:>h2,则管的右侧是花 生油.(2)用刻度尺测出液柱的高度：，测出两侧液面 第13讲大气压流体压强与流速 的高度差h,若水的密度为p,则有pgh一e,gh,则 【典例剖析】 A-] 例ID[A项中用吸管吸牛奶时，管内的空气被吸走， 气压减小，小于大气压，牛奶在大气压的作用下进入 回号S:gSh.[当容器内灌满水时，水对水平面的 滴管，利用了大气压：B项中塑料吸盘紫贴在平滑的墙 上，塑料吸盘与墙壁之间的空气被挤走，大气压把塑 压强为p=pgh,此时水平面受到水的压力为F=pS 料吸盘紧压在平滑的墙上，利用了大气压：C项中用胶 =gS:为了不使水从容器底部流出，则容器的重力 头滴管吸药液时，管内的空气被吸走，气压减小，小于 应大于侧壁产生的竖直向下的压力，而水对桌面的压 大气压，药液在大气压的作用下进入滴管，利用了大 力等于内部水的重力加上侧壁产生的竖直向下的压 气压：D项中潜水员在浅海中采集海参，利用了液体压 力：容器中水的重力为G水=m米g=Ng=3gS, 强与液体深度的关系，与大气压无关.] 故侧壁产生的竖直向下的压力为F压=F一G泰 例2A[在测量过程中，由于外界的气压不变，则支持 gS-吉4g=号AgS,所以Gn≥号g,根据 的水银柱的高度不变，如果玻璃管倾斜，管内水银的 长度会变长，但高度差不变，故A项正确：水银柱的高 G=mg可知，msg≥号gS,故容器的质量mg≥ 度是由外界大气压的大小决定的，若将玻璃管向上提 号sh.] 2cm,但玻璃管口仍在槽内水银面以下，不会影响水 银柱的最终高度，则玻璃管内外水银面高度差仍为 因(1)移除磁铁前，玻璃管底受到水的压强为1×10Pa 760mm,故B项错误：玻璃管中混入了空气，空气会对 (2)球在玻璃管上升过程中前4s的平均速度为 水银柱产生向下的压强，抵消了大气压的部分作用效 0.0275m/3 果，所测高度将变小，则所测的大气压值偏小，故C项 (3)球的密度表达式为pp一运 错误：因为大气压随高度的升高而降低，故将此装置 从山脚移到山顶，管内被托起的水银将下降，即管内 [(1)移除磁铁前，玻璃管底受到水的压强 p=ngh=l.0X10kg/m×10N/kg×1m=1×10Pa. 外水银液面高度差减小，故D项错误.] (2)由题图可知，球在露出水面前运动的时间为21s, 例3C[一个标准大气压值为1.01×10Pa,大气压随 海拔的升高而减小，西藏海拔较高，故其大气压值小 根据V广可得4~21s球上升的距离 于1.01×10Pa,用普通锅烧水时开水的温度低于 =t=0.05m/sX17s=0.85m, 100℃，故A项说法正确：大气压随海拔的升高而减 49