内容正文:
8.2 液体的压强
导学目标
1.知道液体内部存在压强;
2.知道液体内部压强的方向.
3.了解液体压强的大小跟什么因素有关.
4.认识液体压强的实际应用——连通器,了解生活和生产中形形色色的连通器.
重点难点
重点:推导、理解液体内部压强的计算公式,并会用实验的方法验证.概括出液体内部压强的规律和特点.
难点:理解液体内部压强公式的推导,研究液体内部压强的规律和特点.
导学过程
【自主学习】
活动一 液体压强的产生
现象观察:如图所示。
思考:容器底部和侧壁的橡皮膜均向外凸出,说明了什么?是什么引起的?
回答:容器底部和侧壁的橡皮膜均向外凸出,说明液体对 和 都有压强。这是由于液体受到 作用且具有 引起的。
活动二 探究液体内部压强的特点
1.液体压强的大小可用 (如图所示)来测量.U形管两边水面的高度差越大,表明液体产生的压强 (选填“越大”或“越小”).
3.做一做:探究液体压强的大小与哪些因素有关,思考并回答问题:
(1)该实验应采用什么科学方法: .
(2)完成以下实验过程并记录分析实验现象:
①比较(c),(d),(e)三幅图,你可以得出什么结论?
.
②比较(e),(f)两幅图,可以得出:液体内部压强大小还跟液体的 有关.
③比较(a),(b)两幅图,可以得出:液体内部压强大小跟液体的 有关.
归纳总结
(1)液体内部朝各个方向都有 ,且在同一深度,液体内部向各个方向的压强都 ;
(2)同一液体内部的压强随着深度的增加而 ;
(3)液体内部的压强还与液体的 有关,在不同液体的同一深度处,液体
的 越大,压强 .
活动三 如何计算液体内部的压强
阅读教材第80-81页,理论推导液体内部压强的计算公式
(1)研究方法:利用假想的方法.
(2)液体中任意一点处的压强是多少呢?
在该点取任一面积为s的平面,该平面到液体自由表面的距离为h,则压在这一面积上的液体的重力等于它所受到的向上的托力,即 ,液柱产生的压强 .
活动四 连通器
1.观察下面的连通器,总结: 叫做连通器.
2.(1)向上图所示的容器中加水,当容器中的液体停止流动时,我们发现各容器中的液面是 的.如果用手指堵住两个容器口继续加水,观察几个液面是
的,如果把手指松开发现几个容器中的液面 .
(2)结论:
.
【合作探究】
1.(2024•南岸区期末)如图所示,圆柱体甲和装有适量某液体的圆柱形容器乙的底面积之比为3:4,把它们平放在同一水平桌面上。在圆柱体甲上沿水平方向截取一段长为x的物体A,并平稳放入容器乙中,用力使物体A刚好浸没在液体中(物体A不与容器乙接触,液体无溢出),截取后,甲、乙对桌面的压强p随截取长度x的变化关系如图丙所示。设容器乙的壁厚和质量均忽略不计,已知ρ甲=0.6×103kg/m3。下列说法正确的是( )
A.圆柱体甲截取前对桌面的压强为1000Pa
B.截取前柱体甲和乙内液体质量之比为3:2
C.容器乙中液体的密度为0.4×103kg/m3
D.容器乙中未放入物体时,液体深度为8cm
2.(2024秋•上海月考)如图所示,把一个两端开口的玻璃管下端紧贴一轻质薄塑料片后插入一个装有水的柱形容器中,直至玻璃管下端浸入柱形容器中水面下0.3米深处,然后沿管壁慢慢注入酒精(酒精密度为0.8×103kg/m3),当管中的酒精液面与管外的水面相平时,塑料片受到酒精的压强 (选填“大于”、“等于”或“小于”)水的压强。若将玻璃管缓慢向 (选填“上”或“下”)移动时塑料片有可能掉落。移动玻璃管后塑料片刚好掉落时,玻璃管下端到水面的距离为 米。
3.(2024•大冶市模拟)在探究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作。
(1)由丙、丁两图实验进行对比,得出液体压强与盛液体的容器形状 (选填“有关”或“无关”);
(2)图乙中,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度,使金属盒处于各个方位时,两玻璃管中液面高度差不变,说明了在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强大小 ;
(3)小红用如图戊所示的装置测量未知液体的密度,在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平,需要测量的物理量有
A.左侧水到容器底的深度h1
B.右侧待测液体到容器底的深度h2
C.左侧水到橡皮膜中心的深度h3
D.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h4
根据你选用的物理量推导出待测液体密度的表达式为ρ= (用题目中字母和ρ水表示)。
【当堂检测】
1.(2024•北京开学)根据连通器的原理,如图所示情形中,当水面静止时,液面的位置符合事实的是( )
A.U形管中的液面位置
B.茶壶倾斜时,壶身和壶嘴中的液面位置
C.下水道存水弯中的液面位置
D.锅炉液位计液面的位置
2.(2024秋•娄星区月考)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两个平底容器,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( )
A.液体的密度ρ甲<ρ乙
B.液体对容器底部的压强p甲=p乙
C.容器对桌面的压力F甲<F乙
D.容器对桌面的压强p′甲=p′乙
3.(2024•江汉区模拟)如图所示,一个空的塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直浸入水中,第一次瓶口朝上,第二次瓶口朝下,两次药瓶在水里的位置相同,发现橡皮膜都向内凹,且第二次比第一次凹陷的更多,关于该现象下列说法不正确的是( )
A.深度越大水的压强越大
B.第二次橡皮膜处压强更大
C.水向上和向下都有压强
D.如果没有橡皮膜,水也就不会产生压强
4.(2024•永城市二模)如图所示,底面积不同的圆柱形容器A和B分别盛有甲、乙两种液体,容器底面积分别为SA、SB,甲、乙液体的密度分为ρ甲、ρ乙,甲、乙液体的质量分为m甲、m乙,液体对各自容器底部的压强为pA、pB,若两容器底部受到的液体压力相等,则下列判断正确的是( )
A.m甲=m乙,ρ甲<ρ乙 B.m甲=m乙,pA>pB
C.m甲>m乙,ρ甲>ρ乙 D.ρ甲>ρ乙,pA<pB
5.(2024春•本溪期末)如图,甲容器用木塞密封,甲、乙两容器 (填“是”或“不是”)连通器。若向乙容器中持续缓慢注水,则 容器水先溢出。
6.(2024•银川二模)如图为某游轮过三峡船闸的情景,该游轮满载时吃水深度为3m。三峡船闸利用
了 原理;该游轮满载时底部受到水的压强为 Pa(g取g=10N/kg,)。
7.(2024•凉州区模拟)画出如图中液体对容器上A、B两点的压力。
8.(2024•南京模拟)在探究影响液体压强的因素实验中,用几根一端封有相同橡皮膜的玻璃管进行实验,在5号管中装入盐水,其它管中装入水,如图所示。
(1)玻璃管下方薄膜鼓起的程度可反映液体 的大小;
(2)根据图甲中三支相同玻璃管薄膜鼓起的程度,猜想:液体的压强可能与液体的质量、液体受到的重力、液体的体积或液体的 有关;
(3)图乙中,4号管上段更粗,下段与2号管粗细相同,两管中水柱的高度相同,根据
现象,说明液体压强与液体的质量、液体受到的重力、液体的体积无关;
(4)图丙中,5号管和2号管的液柱高度相等,利用5号管和2号管可探究液体压强与液体的 是否有关。
9.(2024春•高密市月考)如图所示是某厂家生产的一桶液态涂料,已知空桶的重力是10N,它的底面是平的,底面积为(桶的厚度忽略不计,内外底面积相同)5×10﹣2m2,液态涂料装至最大容量时,涂料的质量为25kg,涂料的深度为40cm。将它置于水平地面上,g取10N/kg,涂料的密度ρ涂=1.2×103kg/m3。求:
(1)涂料对桶底的压强;
(2)涂料对桶底部的压力;
(3)涂料桶对桌面的压力;
(4)涂料桶对桌面的压强。
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