9.2 液体的压强-2024-2025学年八年级物理下学期精品讲义(知识梳理+考点精讲)(人教版2024)
2025-01-10
|
2份
|
26页
|
490人阅读
|
26人下载
精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第2节 液体的压强 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 液体压强 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.84 MB |
| 发布时间 | 2025-01-10 |
| 更新时间 | 2025-01-10 |
| 作者 | 智汇物理 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-01-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49909799.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
9.2液体的压强
1.知道液体压强,知道液体压强的特点。
2.会根据液体压强的特点解释有关现象。
3.会运用液体压强公式进行简单计算。
4.知道连通器原理的应用。
知识点一:科学探究:液体的压强
1. 现象探究:液体对容器底部和侧壁是否有压强
实验现象
实验图示
结论
压强产生的原因
用一个两端开口的玻璃管,下端扎有橡皮膜,橡皮膜的表面原来与筒口向平,倒入液体后橡皮膜会向下凸起
液体对容器底部有压强
液体具有重力
玻璃管圆筒的侧壁有开口,且扎有橡皮膜,倒入液体后,橡皮膜会向外凸
液体对容器壁用压强
液体具有流动性
2.实验探究:液体内部压强的特点
提出问题
液体内部压强的特点是什么
猜想与假设
液体中的压强随深度的增加而增大,在同一深度压强相等
实验器材
U形管压强计、水、水槽、盐水
设计实验与制定计划
探究液体压强与方向的关系:把U形管压强计的探头放入盛水容器中同一深度,改变探头方向观察压强的大小
探究液体压强与深度的关系:增大探头在水中的深度,观察压强的变化
探究液体压强与密度的关系:换用不同的液体,观察在同一深度压强的关系
进行实验与收集证据
(1)探究液体压强与方向的关系:
控制深度、液体的密度相同,改变U形管压强计探头的方向
(2)探究液体压强与深度的关系:
控制液体的密度、探头的方向相同,增大深度
(3)探究液体压强与密度的关系:
控制探头的方向、深度相同,改变液体的密度
实验现象与分析论证
U形管两边液面的高度差不变,即液体内部压强不变,说明液体内部压强与方向无关
U形管两边的液面高度差变大,即液体内部压强变大。由于液体的密度、探头的方向都是相同的,所以压强增大是因为深度的变大
U形管两边的液面高度差变大,即液体内部压强变大。由于深度、探头的方向都是相同的,所以压强变大是因为液体的密度变大
归纳结论
1、液体内部向各个方向都有压强。
2、液体的压强随深度的增加而增大,在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相等。
3.不同液体的压强还与它的密度有关,当深度相同时,液体的密度越大,
压强越大。
3. 压强计
(1)作用:测量液体内部压强。
(2)构造:主要由U型管、橡皮管、探头(由空金属盒蒙上橡皮膜制成)三部分组成(如图所示)。
(3)工作原理:当将压强计的探头放入液体内部时,探头上的橡皮膜受到液体压强的作用会发生形变,使U性管两侧液面产生高度差。两侧液面的高度差越大,表明探头处橡皮膜受到的压强越大。
【注意】
压强计的使用时的注意事项:
①实验前,应检查覆盖在金属盒上的橡皮膜、连接用的橡皮管及各连接处是否漏气,方法是按压橡皮膜,看压强计两边液面的高度是否发生变化,如果变化明显,说明不漏气;如果变化不明显,说明漏气,需要查出原因,加以调试。
②如果使用前压强计U形管两边液面高度不相同,可以把橡皮管拔出,重新安装。
③不能让压强计两管中液面高度差过大,以免使U形管里面的液体溢出。
知识点二:液体压强的计算
1.液体压强的大小
公式
,变形公式,
物理量与单位
(1)压强:用p表示,单位帕斯卡(Pa);
(2)液体的密度:用ρ表示,单位千克每立方米(kg/m3);
(3)重力常数:用g表示,单位牛顿每千克(N/kg);
(4)液体的深度:用h表示,单位米(m)
对液体压强的理解
(1)由公式可知,在g值不变的情况下,液体压强只与密度和深度有关,与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。
(2)液体深度是指液体中某处到液体自由液面的竖直距离
(3)公式适用于静止、均一的液体,不适用于流动的液体
(4)粗细、密度均匀的圆柱体、长方体等规则物体对水平面的压强是求固体压强的一种特殊情况,而液体压强公式p=ρgh适用于计算任何静止、均一的液体产生的压强
2.液体对容器底的压力与液体自身重力的关系
容器的形状是多种多样的,但可以归纳为如图所示三种基本类型。在求液体对容器底部的压力或压强时,我们可以根据需要,灵活运用相应公式进行计算。
容器类型
容器底部受到液体压力的定性分析
容器底部受到液体压力的等量分析
由于液体受到重力,液体产生向下的力刚好全部作用在容器底。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
F压=pS=ρghS=ρgV柱,即F压=G液(V柱指液柱的体积)
液体产生向下的力没有全部作用在容器底部,容器壁是向上倾斜的,承担了部分压力
F压=pS=ρghS=ρgV柱=G柱,F压=G柱<G液,即F压<G液,(V柱、G柱指以容器底面积大小形成的液柱的体积和重力)
除液体产生向下的力全部作用在容器底部外,容器壁是向下倾斜的,容器壁对液体产生向下的压力,通过液体传递后,对容器底产生压力
F压=pS=ρghS=ρgV柱=G柱,F压=G柱>G液,即F压>G液,(V柱、G柱指以容器底面积大小形成的液柱的体积和重力)
知识点三:连通器
1.连通器:上端开口、下端连通的容器叫做连通器。
2.连通器的特点:连通器里装入同种液体,当液体部流动时,连通器各部分中的液面高度总是相同的。
3.连通器的应用
茶壶的壶身和壶嘴构成连通器,方便倒水
下水弯的U型“反水弯”是一个连通器,阻挡下水道的异味进入室内
锅炉水位计的玻璃管和锅炉构成连通器,可显示锅炉内的水位
水塔和自来水管构成连通器,将水送到千家万户
过路涵洞是一个连通器,使水从道路一侧流到另一侧
养殖场的自动加水器实质上也是一个连通器,可保持饮水槽内水位不变
船闸利用连通器原理实现船只通航
【考点一:液体压强产生的原因】
1. 如图所示,装有水的塑料袋底部发生了形变,这是因为水受到 力的作用,从而对塑料袋底部产生压强;若用手挤压袋子的侧壁,放手后塑料袋恢复原状,这是因为液体具有 性,所以对塑料袋侧壁也产生了压强:在水中不同位置的A、B两点,受到水的压强较大的是点 处。
如图中,将一个空塑料药瓶的瓶口扎上橡皮膜,放入水中同一深度,第一次瓶口朝上,第二次瓶口朝下,发现橡皮膜都向 (选填“内凹”或“外凸”),根据液体内部压强的特点可知第 次橡皮膜形变的程度更明显。
【考点二:探究液体压强的影响因素】
2. 如图所示,小明进行“探究影响液体内部压强的因素”的实验;
(1)如图甲所示,小明发现压强计U形管两边红墨水的高度不相等,接下来的操作应该是 ;
A.再多加一些红墨水
B.倒出一些红墨水
C.取下软管重新安装
D.按压金属盒的橡皮膜
(2)排除故障后,小明将金属盒浸没于水中,完成图乙和丙所示实验;由实验可知液体内部压强与 有关;
(3)小明换用其他液体探究液体压强与液体密度的关系,当探头在液体中的深度相同时,U形管左右两侧液面的高度差对比不明显,下面方法不可行的是 (选填“A”、“B”或“C”);
A.烧杯中换密度差更大的液体
B.将U形管换成更细的
C.U形管中换用密度更小的酒精
(4)另一小组对实验进行改进,其装置如图丁所示;
①在容器左右两侧分别倒入A、B两种不同液体,橡皮膜向左突起;可以判断 (选填“左”“右”)侧液体产生的压强较大;
②向左侧加入A液体,当容器左右两侧液面相平时,橡皮膜仍向左凸起,由此可知液体压强与 有关。
2-1. 在探究“液体内部压强影响因素”的实验中:
(1)压强计使用前,金属盒在空气中时,U形管两边的液面如图A所示,说明压强计的气密性 (选填“较好”或“较差”),应采取的操作是 ;(选填序号)
A.将U型管右侧的液体抽出一些
B.将左侧胶管取下,重新安装
C.将压强计倾斜着使用
(2)调试完毕后,实验时的情形如图B、C、D所示,图中烧杯内的液面相平。
①探究液体内部压强与深度的关系时,应对比 ;(填实验步骤序号)
②保持金属盒在水中的深度不变,改变它的方向,如图C、D所示,根据实验现象可以初步得出结论:液体内部压强与 无关;
(3)完成上述探究后,小华同学猜想液体压强可能与液体的密度有关,所以接下来她需要再准备密度 (选填“相同”或“不同”)的其他液体重复实验,实验过程中需要保持 相同;
(4)实验过后,小华用下图所示的两端开口且粗细均匀,下端套上橡皮膜的玻璃管制成了探究液体压强影响因素的演示仪。
①将玻璃管竖直且缓慢地插入水中h1深度处,如图乙,向玻璃管中加水直到高出水面一些,橡皮膜的最终的形变是 ;(选填“向上凸”、“向下凸”或“不形变”)
②如果向玻璃管中加入某种液体,直到橡皮膜变平,如图丙所示,可知加入的液体密度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)水的密度。
【考点三:液体压强的计算】
3.如图所示,盛有水的容器静止在水平桌面上。容器重1N,容器中的水重7N,顶部和底部的面积均为100cm2,顶部到底部的高度h2=6cm,侧壁上有一开口弯管,弯管内的水面高度h1=8cm;水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。水对容器顶部的压强为 Pa,水对容器底部的压力为 N,容器对桌面的压强为 Pa。
3-1.如图所示,有一个底面积是200cm2、高为10cm的柱形容器,顶部有一个面积是40cm2的小孔,孔上装有一根倾斜管子,从管子上端灌水,当h1=20cm时,水对容器底的压强等于 Pa(g取10N/kg)。
3-2.如图所示,面积为50cm2的水平桌面中间放着一个重为2N,底面积为20cm2的薄壁容器,容器中装有深10cm、重3N的水,则容器底部受到水的压强为 Pa;容器对水平桌面的压强为 Pa。
【考点四:液体压强的综合分析】
4.质量相同、底面积相同、形状不同的三个容器,倒入质量相同的三种不同液体,液面高度相同,如图所示。三种液体的密度ρ甲、ρ乙、ρ丙的大小关系是 ;三个容器底部所受液体的压强p甲、p乙、p丙的大小关系是 ;三个容器底部所受液体的压力F甲、F乙、F丙的大小关系是 。
4-1 一个未装满水的密闭杯子,先正立放在水平桌面上(如图甲),然后反过来倒立在水平桌面上(如图乙)。两次放置时,水对杯底的压强分别为、,杯子对桌面的压强分别为、。下列关系式均正确的是( )
A. B.
C. D.
【考点五:连通器的应用】
5.下列不是利用连通器原理工作的是( )
A.茶壶 B.船闸
C.液体压强计 D.地漏
5-1 举世瞩目的三峡大坝的船闸可保证每年的通航能力达5000万吨。船闸是利用 的原理工作的。如图甲所示是轮船从上游进入闸室后的示意图,如果你作为船闸的总调度下一步应先关闭闸门C和阀门A,再打开 (选填“阀门B”或“闸门D”)。建筑师把三峡大坝设计成了上窄下宽的形状,原因是液体的压强随深度增大而 (选填“增大”、“减小”)。
学科网(北京)股份有限公司
$$
9.2液体的压强
1.知道液体压强,知道液体压强的特点。
2.会根据液体压强的特点解释有关现象。
3.会运用液体压强公式进行简单计算。
4.知道连通器原理的应用。
知识点一:科学探究:液体的压强
1. 现象探究:液体对容器底部和侧壁是否有压强
实验现象
实验图示
结论
压强产生的原因
用一个两端开口的玻璃管,下端扎有橡皮膜,橡皮膜的表面原来与筒口向平,倒入液体后橡皮膜会向下凸起
液体对容器底部有压强
液体具有重力
玻璃管圆筒的侧壁有开口,且扎有橡皮膜,倒入液体后,橡皮膜会向外凸
液体对容器壁用压强
液体具有流动性
2.实验探究:液体内部压强的特点
提出问题
液体内部压强的特点是什么
猜想与假设
液体中的压强随深度的增加而增大,在同一深度压强相等
实验器材
U形管压强计、水、水槽、盐水
设计实验与制定计划
探究液体压强与方向的关系:把U形管压强计的探头放入盛水容器中同一深度,改变探头方向观察压强的大小
探究液体压强与深度的关系:增大探头在水中的深度,观察压强的变化
探究液体压强与密度的关系:换用不同的液体,观察在同一深度压强的关系
进行实验与收集证据
(1)探究液体压强与方向的关系:
控制深度、液体的密度相同,改变U形管压强计探头的方向
(2)探究液体压强与深度的关系:
控制液体的密度、探头的方向相同,增大深度
(3)探究液体压强与密度的关系:
控制探头的方向、深度相同,改变液体的密度
实验现象与分析论证
U形管两边液面的高度差不变,即液体内部压强不变,说明液体内部压强与方向无关
U形管两边的液面高度差变大,即液体内部压强变大。由于液体的密度、探头的方向都是相同的,所以压强增大是因为深度的变大
U形管两边的液面高度差变大,即液体内部压强变大。由于深度、探头的方向都是相同的,所以压强变大是因为液体的密度变大
归纳结论
1、液体内部向各个方向都有压强。
2、液体的压强随深度的增加而增大,在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相等。
3.不同液体的压强还与它的密度有关,当深度相同时,液体的密度越大,
压强越大。
3. 压强计
(1)作用:测量液体内部压强。
(2)构造:主要由U型管、橡皮管、探头(由空金属盒蒙上橡皮膜制成)三部分组成(如图所示)。
(3)工作原理:当将压强计的探头放入液体内部时,探头上的橡皮膜受到液体压强的作用会发生形变,使U性管两侧液面产生高度差。两侧液面的高度差越大,表明探头处橡皮膜受到的压强越大。
【注意】
压强计的使用时的注意事项:
①实验前,应检查覆盖在金属盒上的橡皮膜、连接用的橡皮管及各连接处是否漏气,方法是按压橡皮膜,看压强计两边液面的高度是否发生变化,如果变化明显,说明不漏气;如果变化不明显,说明漏气,需要查出原因,加以调试。
②如果使用前压强计U形管两边液面高度不相同,可以把橡皮管拔出,重新安装。
③不能让压强计两管中液面高度差过大,以免使U形管里面的液体溢出。
知识点二:液体压强的计算
1.液体压强的大小
公式
,变形公式,
物理量与单位
(1)压强:用p表示,单位帕斯卡(Pa);
(2)液体的密度:用ρ表示,单位千克每立方米(kg/m3);
(3)重力常数:用g表示,单位牛顿每千克(N/kg);
(4)液体的深度:用h表示,单位米(m)
对液体压强的理解
(1)由公式可知,在g值不变的情况下,液体压强只与密度和深度有关,与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。
(2)液体深度是指液体中某处到液体自由液面的竖直距离
(3)公式适用于静止、均一的液体,不适用于流动的液体
(4)粗细、密度均匀的圆柱体、长方体等规则物体对水平面的压强是求固体压强的一种特殊情况,而液体压强公式p=ρgh适用于计算任何静止、均一的液体产生的压强
2.液体对容器底的压力与液体自身重力的关系
容器的形状是多种多样的,但可以归纳为如图所示三种基本类型。在求液体对容器底部的压力或压强时,我们可以根据需要,灵活运用相应公式进行计算。
容器类型
容器底部受到液体压力的定性分析
容器底部受到液体压力的等量分析
由于液体受到重力,液体产生向下的力刚好全部作用在容器底。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
F压=pS=ρghS=ρgV柱,即F压=G液(V柱指液柱的体积)
液体产生向下的力没有全部作用在容器底部,容器壁是向上倾斜的,承担了部分压力
F压=pS=ρghS=ρgV柱=G柱,F压=G柱<G液,即F压<G液,(V柱、G柱指以容器底面积大小形成的液柱的体积和重力)
除液体产生向下的力全部作用在容器底部外,容器壁是向下倾斜的,容器壁对液体产生向下的压力,通过液体传递后,对容器底产生压力
F压=pS=ρghS=ρgV柱=G柱,F压=G柱>G液,即F压>G液,(V柱、G柱指以容器底面积大小形成的液柱的体积和重力)
知识点三:连通器
1.连通器:上端开口、下端连通的容器叫做连通器。
2.连通器的特点:连通器里装入同种液体,当液体部流动时,连通器各部分中的液面高度总是相同的。
3.连通器的应用
茶壶的壶身和壶嘴构成连通器,方便倒水
下水弯的U型“反水弯”是一个连通器,阻挡下水道的异味进入室内
锅炉水位计的玻璃管和锅炉构成连通器,可显示锅炉内的水位
水塔和自来水管构成连通器,将水送到千家万户
过路涵洞是一个连通器,使水从道路一侧流到另一侧
养殖场的自动加水器实质上也是一个连通器,可保持饮水槽内水位不变
船闸利用连通器原理实现船只通航
【考点一:液体压强产生的原因】
1. 如图所示,装有水的塑料袋底部发生了形变,这是因为水受到 力的作用,从而对塑料袋底部产生压强;若用手挤压袋子的侧壁,放手后塑料袋恢复原状,这是因为液体具有 性,所以对塑料袋侧壁也产生了压强:在水中不同位置的A、B两点,受到水的压强较大的是点 处。
【答案】 重力 流动 A
【详解】[1]将在塑料袋里的水,因为受到重力的作用,从而对支撑自己的塑料袋产生压力与压强。
[2]由于水具有流动性,在外力的作用下容易改变形状;同时还能对各个方向产生压力与压强。
[3]在密度相同时,液体产生的压强与深度成正比,因为A点的深度大,故A点水的压强大。
如图中,将一个空塑料药瓶的瓶口扎上橡皮膜,放入水中同一深度,第一次瓶口朝上,第二次瓶口朝下,发现橡皮膜都向 (选填“内凹”或“外凸”),根据液体内部压强的特点可知第 次橡皮膜形变的程度更明显。
【答案】 内凹 二
【详解】[1]由于液体内部朝各个方向都有压强,所以瓶口不论是朝上还是朝下橡皮膜都会向内凹。
[2]根据液体压强的公式可知,在同种液体中,深度越大,压强越大。由于第二次瓶口朝下时橡皮膜所处位置的深度比第一次瓶口朝上时橡皮膜所处位置的深度深,因此第二次橡皮膜受到的压强比第一次橡皮膜受到的压强大,故第二次橡皮膜向内凹陷的程度更明显。
【考点二:探究液体压强的影响因素】
2. 如图所示,小明进行“探究影响液体内部压强的因素”的实验;
(1)如图甲所示,小明发现压强计U形管两边红墨水的高度不相等,接下来的操作应该是 ;
A.再多加一些红墨水
B.倒出一些红墨水
C.取下软管重新安装
D.按压金属盒的橡皮膜
(2)排除故障后,小明将金属盒浸没于水中,完成图乙和丙所示实验;由实验可知液体内部压强与 有关;
(3)小明换用其他液体探究液体压强与液体密度的关系,当探头在液体中的深度相同时,U形管左右两侧液面的高度差对比不明显,下面方法不可行的是 (选填“A”、“B”或“C”);
A.烧杯中换密度差更大的液体
B.将U形管换成更细的
C.U形管中换用密度更小的酒精
(4)另一小组对实验进行改进,其装置如图丁所示;
①在容器左右两侧分别倒入A、B两种不同液体,橡皮膜向左突起;可以判断 (选填“左”“右”)侧液体产生的压强较大;
②向左侧加入A液体,当容器左右两侧液面相平时,橡皮膜仍向左凸起,由此可知液体压强与 有关。
【答案】 C 液体深度 B 右 液体密度
【详解】(1)[1]若在使用压强计前发现U形管内水面有高度差,说明软管内封闭的气体不受力时压强与外界气压不相等,对实验结果会造成影响,应拆除软管重新安装,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(2)[2]金属盒没入水中的深度增大,U形管两边液面的高度差逐渐变大,所以在液体密度一定时,液体越深,液体压强越大,所以液体压强跟液体深度有关。
(3)[3]根据p=ρgh可知,液体的密度越大,深度越大,压强越大,液体的压强与U形管粗细无关,所以在“烧杯中换密度差更大的液体”和“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都将变大;“将U形管换成更细的”不能使两侧液面高度差对比更加明显,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(4)①[4]橡皮膜向左凸起,说明橡皮膜右侧受到液体产生的压强大于橡皮膜左侧受到液体产生的压强,故可以判断右侧液体产生的压强较大。
②[5]向左侧加入A液体,当容器左右两侧液面相平,即深度相同时,橡皮膜仍向左凸起,橡皮膜右侧受到液体产生的压强大于橡皮膜左侧受到液体产生的压强,由p=ρgh可知,相同液体的压强与液体的密度有关。
2-1. 在探究“液体内部压强影响因素”的实验中:
(1)压强计使用前,金属盒在空气中时,U形管两边的液面如图A所示,说明压强计的气密性 (选填“较好”或“较差”),应采取的操作是 ;(选填序号)
A.将U型管右侧的液体抽出一些
B.将左侧胶管取下,重新安装
C.将压强计倾斜着使用
(2)调试完毕后,实验时的情形如图B、C、D所示,图中烧杯内的液面相平。
①探究液体内部压强与深度的关系时,应对比 ;(填实验步骤序号)
②保持金属盒在水中的深度不变,改变它的方向,如图C、D所示,根据实验现象可以初步得出结论:液体内部压强与 无关;
(3)完成上述探究后,小华同学猜想液体压强可能与液体的密度有关,所以接下来她需要再准备密度 (选填“相同”或“不同”)的其他液体重复实验,实验过程中需要保持 相同;
(4)实验过后,小华用下图所示的两端开口且粗细均匀,下端套上橡皮膜的玻璃管制成了探究液体压强影响因素的演示仪。
①将玻璃管竖直且缓慢地插入水中h1深度处,如图乙,向玻璃管中加水直到高出水面一些,橡皮膜的最终的形变是 ;(选填“向上凸”、“向下凸”或“不形变”)
②如果向玻璃管中加入某种液体,直到橡皮膜变平,如图丙所示,可知加入的液体密度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)水的密度。
【答案】 较好 B B、C 方向 不同 金属盒深度 向下凸 小于
【详解】(1)[1][2]U形管两边的液面高度不同,说明压强计的气密性较好,应将左侧胶管取下,重新安装。
故选B。
(2)[3]根据控制变量法的思想,探究液体内部压强与深度的关系时,应控制液体种类相同、橡皮膜的方向相同,改变金属盒在液体中的深度,应对比B、C两次实验。
[4]保持金属盒在水中的深度不变,改变它的方向,如图C、D所示,U型管两边液柱高度差相同,即橡皮膜受到的压强相同,说明液体内部压强与方向无关。
(3)[5][6]要探究液体压强与液体的密度的关系,要选择密度不同的液体进行对比实验,所以接下来她需要再准备密度不同的其他液体重复实验,同时要保持金属盒深度相同。
(4)[7]如图乙向玻璃管中加水直到高出水面一些,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,玻璃管中的水对橡皮膜向下的压强大于容器内的水对橡皮膜向上的压强,所以橡皮膜的最终的形变是向下凸。
[8]如图丙,橡皮膜变平,说明橡皮膜受到的液体压强等于水的压强,因为此时橡皮膜处玻璃管内液体的深度大于管外水的深度,根据公式p=ρ液gh可知,该液体的密度小于水的密度。
【考点三:液体压强的计算】
3.如图所示,盛有水的容器静止在水平桌面上。容器重1N,容器中的水重7N,顶部和底部的面积均为100cm2,顶部到底部的高度h2=6cm,侧壁上有一开口弯管,弯管内的水面高度h1=8cm;水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。水对容器顶部的压强为 Pa,水对容器底部的压力为 N,容器对桌面的压强为 Pa。
【答案】 200 8 800
【详解】[1]水面到容器顶部的距离为h=h1﹣h2=8cm﹣6cm=2cm=0.02m
水对容器顶部的压强为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa
[2]水对容器底的压强为p底=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa
则水对容器底部的压力为F=p底S=800Pa×100×10-4m2=8N
[3]因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以容器对桌面的压力为F′=G容+G水=1N+7N=8N
所以容器对桌面的压强为
3-1.如图所示,有一个底面积是200cm2、高为10cm的柱形容器,顶部有一个面积是40cm2的小孔,孔上装有一根倾斜管子,从管子上端灌水,当h1=20cm时,水对容器底的压强等于 Pa(g取10N/kg)。
【答案】3×103/3000
【详解】液体深度指的是液面距离容器底部的竖直高度,为h=20cm+10cm=30cm=0.3m
水对容器底的压强
3-2.如图所示,面积为50cm2的水平桌面中间放着一个重为2N,底面积为20cm2的薄壁容器,容器中装有深10cm、重3N的水,则容器底部受到水的压强为 Pa;容器对水平桌面的压强为 Pa。
【答案】 1000 2500
【详解】[1]水的深度
h=10cm=0.1m
容器底部受到水的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
[2]水平桌面受到容器的压力
F=G容器+G水=2N+3N=5N
容器对桌面的压强
【考点四:液体压强的综合分析】
4.质量相同、底面积相同、形状不同的三个容器,倒入质量相同的三种不同液体,液面高度相同,如图所示。三种液体的密度ρ甲、ρ乙、ρ丙的大小关系是 ;三个容器底部所受液体的压强p甲、p乙、p丙的大小关系是 ;三个容器底部所受液体的压力F甲、F乙、F丙的大小关系是 。
【答案】 ρ甲<ρ乙<ρ丙 p甲<p乙<p丙 F甲<F乙<F丙
【详解】[1]由图可知,甲、乙、丙三种液体的体积大小关系为V甲>V乙>V丙
则由密度的定义可知,三种液体的密度的大小关系是ρ甲<ρ乙<ρ丙
[2][3]由液体压强公式p=ρgh可知,液体压强的大小与液体密度和液面高度有关,图中三种液体液面高度相同,因此只与密度有关,故三个容器底部所受液体的压强的大小关系为p甲<p乙<p丙
由于三个容器的底面积相同,根据可知,三个容器底部所受液体的压力的大小关系为F甲<F乙<F丙
4-1 一个未装满水的密闭杯子,先正立放在水平桌面上(如图甲),然后反过来倒立在水平桌面上(如图乙)。两次放置时,水对杯底的压强分别为、,杯子对桌面的压强分别为、。下列关系式均正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由图可知,倒立后杯中水的深度变小,水的密度不变,由可知,水对杯底的压强变小,即;水平面上物体的压力和自身的重力相等,因杯子倒立前后总重力不变,所以杯子对桌面的压力不变,因,所以由可知,杯子对桌面的压强将变小,即。
故选C。
【考点五:连通器的应用】
5.下列不是利用连通器原理工作的是( )
A.茶壶 B.船闸
C.液体压强计 D.地漏
【答案】C
【详解】A.茶壶的壶嘴与壶身构成连通器,是利用连通器的原理工作的,故A不符合题意;
B.船闸的原理先打开一端,船闸里的水位逐渐与外面相等,外面的船就可以开进船闸;然后把这一端船闸关闭,打开另一端的船闸,船闸里的水位逐渐与外面相等,船就可以开到另一端去,应用了两次连通器,故B不符合题意;
C.U形管压强计一端开口,另一端是封闭的,不是利用连通器原理工作的,故C符合题意;
D.地漏的结构符合上端开口、底部连通的特点,是利用连通器的原理制成的,这样可达到防臭的作用,故D不符合题意。
故选C。
5-1 举世瞩目的三峡大坝的船闸可保证每年的通航能力达5000万吨。船闸是利用 的原理工作的。如图甲所示是轮船从上游进入闸室后的示意图,如果你作为船闸的总调度下一步应先关闭闸门C和阀门A,再打开 (选填“阀门B”或“闸门D”)。建筑师把三峡大坝设计成了上窄下宽的形状,原因是液体的压强随深度增大而 (选填“增大”、“减小”)。
【答案】 连通器 闸门D 增大
【详解】[1]船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,船闸是利用连通器的原理工作的。
[2]如图是轮船从上游进入闸室后,欲去往下游时的示意图,如果你作为船闸的总调度,下一步应先打开阀门B,使闸室内的水通过阀门流出,让闸室与下游的液面保持相平,再打开闸门D,让轮船驶入下游河道。
[3]由于液体压强会随着深度的增加而增大,所以三峡大坝设计成了上窄下宽的形状,防止压塌。
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。