9.2 液体的压强（课件）-2024-2025学年人教版八年级物理下册

第2节　液体的压强 第1课时　液体压强的特点 问题情境　为什么这么细的管子也能把水桶撑破? 栏目导航 自主学习 课堂探究 课时作业 名称 探究液体压强与哪些因素有关 实验器材 　 　、水、盐水、盛水容器  实验 装置 1.液体压强产生的原因:液体具有　 　,液体具有重力。  2.液体压强的特点 自主学习 流动性 液体压强计 4 实验 原理 通过U形管左右两侧液面的　 　来显示探头薄膜受到压强的大小  探究 方法 　 　法和转换法  实验 过程 (1)把探头放在水中同一深度,改变探头的方向,观察到U形管两侧的液面高度差　 　。  (2)增大探头在水中的深度,观察到U形管两侧的液面高度差 　 　。  高度差 控制变量 相等 变大 实验 过程 (3)把探头分别置于水和盐水中的相同深度,观察到在盐水中U形管两侧的液面高度差　 　,在水中U形管两侧的液面高度差　 　。  (4)把探头分别置于装有盐水的形状不同的容器中,且探头在两种容器中相同深度,观察到U形管两侧的液面高度差　   实验 结论 液体内部向各个方向都有压强;在液体内部的同一深度,向各个方向的压强　 　;深度　 　,压强越大;液体内部压强的大小还与　 　有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强 　;液体内部的压强与容器的形状　 　  大 小 相等 相等 越大 液体的密度 越大 无关 课堂探究 探究点　探究液体压强与哪些因素有关 [典例] (2024乐山)在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,进行了如下操作: (1)组装好器材后,用手指无论是轻压还是重压探头的橡皮膜,U形管两侧液面几乎没有变化,说明该压强计气密性 　(选填“好”或“差”)。 差 (2)若在使用压强计前发现U形管中有高度差,通过　 　方法可以进行调节。  ①从U形管内向外倒出适量水 ②拆除软管重新安装 ③向U形管内加适量水 (3)调整好器材后,液体压强的大小变化可以通过比较　 　来判断,这种研究问题的方法是　 　。  ② U形管两侧液 面高度差 转换法 (4)比较　 　、　 　两图可知,液体压强与液体深度有关。  (5)比较(甲)、(丙)两图可知,液体压强与液体　 　有关。  (6)根据实验结论对压强计进行改装,改装后可用于比较不同液体的密度大小。现将压强计两个探头分别浸入酒精和水中并处于同一深度,如图(丁)所示可判断出A杯中盛有　 　(选填“酒精”或“水”)。将A杯中的探头向　 　(选填“上”或“下”)移,U形管两侧液面会再次相平。  (甲) (乙) 密度 水 上 液体深度的确定 液体的深度是指自由液面到计算压强的那点之间的竖直距离,即深度是由上往下量的。如图所示,A点距液面的深度h1=50 cm-20 cm= 30 cm=0.3 m,B点距液面的深度h2=40 cm=0.4 m,C点距液面的深度h3=50 cm=0.5 m。 [变式] 小明用如图(甲)所示的容器探究液体内部的压强,容器中间用隔板分成互不相通的左右两部分,隔板上有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变。 (1)实验中通过观察橡皮膜的形状变化来比较橡皮膜两侧所受的压强,这种物理研究方法叫　 　。  转换法 (2)如图(乙)A所示,在容器两侧倒入不同深度的水,会看到橡皮膜向　　(选填“左”或“右”)侧凸出,说明液体内部压强与　 　有关。 (3)如图(乙)B所示,在(2)的基础上,在容器左侧倒入一杯浓盐水并充分搅匀后,橡皮膜向右侧凸出,小明得出了:液体的密度越大,其内部的压强越大的结论。你认为他的结论　 　(选填“正确”或“不正确”),原因是 　 　。  (4)如图(乙)C、D所示是用此容器进行的两次实验,由此可推断:a、b两种液体密度的大小关系是ρa 　ρb,a、c两种液体密度的大小关系是ρa　　ρc。(均选填“>”“<”或“=”)  左 深度 不正确 没有控制液体的深度相同 < < 课时作业 1.如图所示,把一个透明玻璃缸用隔板隔开,一边装海水,一边装淡水,图中液体的压强最大的是(ρ水=1 g/cm3,ρ海水=1.1 g/cm3)( ) A.a B.b C.c D.d B 2.(2024菏泽期中)如图所示的四种河堤的设计中,最不合理的是( ) B 3.(2024无锡)如图所示,将同一支压强计的金属盒依次放入装有同种液体的甲、乙、丙容器中,金属盒面的朝向不同,但U形管液面的高度差相等,要观察到这样的实验现象,需要控制的实验条件是( ) A.同一个人操作 B.液体质量相等 C.操作时间相等 D.金属盒面的中心在液体中的深度相等 D 4.如图所示,将盛有适量水的试管由倾斜位置A缓慢移至竖直位置B。在此过程中,水对试管底部的压强( ) A.变大 B.变小 C.先变小后变大 D.先变大后变小 A 5.如图所示,A、B、C是三个圆柱形容器,分别装有水或酒精(ρ水> ρ酒精)。B和 C两容器的底面积相同,且其中的液体深度也相同,三个容器中,底部所受液体压强最大的是( ) A.A容器 B.B容器 C.C容器 D.无法比较 B 6.(2024武进模拟)如图所示,在透明密闭正方体塑料盒的上、下、左、右四个面的中心处,挖出四个大小相同的圆孔,在孔的表面分别蒙上相同的橡皮膜a、c、b、d,抓住手柄将塑料盒竖直浸没到水中后静止,通过观察橡皮膜　 　(填字母)的形变可知,液体内部存在向上的压强;支持液体内部同一深度处各个方向压强大小相等的现象是橡皮膜　 　(填字母)的形变是对称的。  c b、 d 7.(2024宜兴期末)如图所示,橡胶管一端与漏斗相连,另一端与一只气球相连,当往漏斗中灌水时,气球充水后胀得鼓鼓的,这说明液体向 　 　都有压强。若此时将装满水的漏斗往上升发现气球的体积逐渐变大,这说明同种液体内部的压强随深度的增大而　 　。  各个方向 增大 8.小明在探究液体内部压强特点时,将压强计进行了改进。当两探头分别置于甲、乙两种不同液体的同一深度时,U形管内液面位置如图所示。则甲、乙两液体的密度ρ1　 　(选填“>”“<”或“=”)ρ2;若使U形管中液面再次相平,应　 　(选填“增大”或“减小”)探头在甲液体中的深度。  > 减小 9.(2024河南)在“探究液体压强与哪些因素有关”时,同学们根据生活经验,提出如下猜想: ①可能与深度有关; ②可能与方向有关; ③可能与液体密度有关。 (1)请写出能支持猜想①的一个生活现象:　 　。  拦河大坝上窄下宽(或深 海潜水需穿抗压潜水服等)(合理即可) (2)为了验证猜想,他们利用如图所示的装置进行实验。实验前,应观察U形管两侧液面是否　 　。  (3)比较图中　 　两次实验可得出液体压强与深度的关系;比较(乙)、(丙)两次实验可得出:同种液体内部同一深度,液体向各方向的压强 　 　。  (4)为探究液体压强与液体密度的关系,他们将探头放入另一杯浓盐水中,使探头在盐水中的朝向及　 　与图(乙)相同,观察比较U形管两侧液面高度差。  (5)为使U形管两侧液面高度差更明显,可将U形管中的液体换成密度　 　 (选填“更大”或“更小”)的液体。  相平 (甲)、(乙) 相等 深度 更小 10.如图所示为“用指针式压强计验证液体内部压强的规律”实验中的一个情景,此时研究的是液体内部压强与　 　的关系。用此装置(图a、b中的容器内均装满液体)还可研究液体内部压强与　 　的关系。  液体密度 深度 $$第2课时　液体压强的大小　连通器 问题情境　卫生间的洗手池为什么要装一段U形管? 栏目导航 自主学习 课堂探究 课时作业 一、液体压强大小的计算 1.公式:p=　 　。  2.利用公式计算时,ρ的单位是　 　,h的单位是　 　,计算出的压强单位是　 　。  二、连通器 1.定义:上端　 　、下端　 　的容器。  2.特点:如果连通器里装有　 　的液体,液体　 　时,连通器各部分容器中液面的高度总是　 　的。  3.应用:水壶、洗手池存水弯、船闸等。 [注意] 连通器中各部分液面高度相同,与各部分的粗细、形状等没有关系。 自主学习 ρgh kg/m3 m Pa 开口 连通 相同 不流动 相同 4 课堂探究 探究点一　液体压强公式的应用 1.液体压强的计算公式是p=　 　,其中ρ表示　 　,h是指液体的　 　,即液体中某一点(被研究点)到液面(液体的自由面)的　 　距离,而不是研究点到容器底的距离。  2.如何计算液体对容器底的压力?与液体所受的重力相等吗?举例说明。 ρgh 液体的密度 深度 竖直 答案:可以通过公式F=pS计算出液体对容器底的压力,但这个压力不一定与液体所受的重力相等。若容器为柱体,则F=G液,若容器口比容器底小,则F>G液;若容器口比容器底大,则F<G液。如图(甲)、(乙)、(丙)所示。 [典例1] 如图所示,将底面积为100 cm2,质量为400 g的容器放在水平面上,容器内装有体积为 4.5 L 的水,此时水的深度为 40 cm。(已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取 10 N/kg)求: (1)距容器底部10 cm处A点的压强。 解析:(1)A点水的深度 hA=40 cm-10 cm=30 cm=0.3 m, A点的压强 p=ρ水ghA=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m=3×103 Pa。 答案:(1)3×103 Pa (2)水对容器底的压力。 解析:(2)水对容器底的压强p′=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg× 0.4 m=4×103 Pa, 水对容器底的压力F=p′S=4×103 Pa×100×10-4 m2=40 N。 答案:(2)40 N　 (3)容器对水平面的压强。 答案:(3)4 900 Pa [变式1] (2024重庆)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙、丙三个平底容器,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.容器对桌面的压强相等 B.容器甲中液体的密度最小 C.液体对容器底部的压强均相等 D.容器丙底部受到的液体压力最大 A 探究点二　连通器 [典例2] 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( ) A.水壶 B.锅炉水位计 C.船闸 D.拦河大坝 D [变式2] (2024本溪期末)甲、乙两容器　　(选填“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。 是 丙 课时作业 1.(2024广州)某居民楼水塔液面与各楼层水龙头的竖直距离如图所 示,若ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,水龙头关闭时,c处所受水的压强为( ) A.3.0×104 Pa B.9.0×104 Pa C.1.0×105 Pa D.1.3×105 Pa D 2.如图所示,盛有水的容器静置在水平桌面上,杯子重2 N,高 5 cm,底面积20 cm2,杯内水重0.3 N,水深4 cm,水的密度为 1.0×103 kg/m3,g取 10 N/kg。下列选项中正确的是( ) A.水对杯底的压强为500 Pa B.水对杯底的压力为0.8 N C.水杯对桌面的压强为1 000 Pa D.水杯对桌面的压力为2 N B 3.(2024福州期中)如图所示,在船从上游河道驶入船闸过程中( ) A.上游河道与闸室构成连通器 B.下游河道与闸室构成连通器 C.上游河道与下游河道构成连通器 D.上游河道、闸室以及下游河道一起构成连通器 A 4.把两端开口的玻璃管的下方用一薄塑料片堵住管口(塑料片重力不计),放入水中,塑料片恰好在深度为12 cm处的水中,然后向管内缓缓倒入密度为0.8×103 kg/m3的煤油,当塑料片开始下沉时,煤油在管内的高度至少是( ) A.8 cm B.16 cm C.18 cm D.15 cm D 5.(2024金牛期末)如图所示,A、B两容器中装有同种液体,液面高度相同。K是连接A、B容器的阀门。下列说法中正确的是( ) A.阀门K打开前,a点液体的压强小于b点液体的压强 B.阀门K打开前,阀门c点左右受到的液体压强不相等 C.阀门K打开后,A、B容器中的液体静止不动 D.阀门K打开后,液体由容器B向容器A中流动 C 6.如图所示,两个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ρ甲,乙容器中液体的密度为ρ乙。液体内A、B两点到容器底部的距离相等,其压强分别为pA、pB。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.ρ甲<ρ乙,pA<pB B.ρ甲<ρ乙,pA>pB C.ρ甲>ρ乙,pA=pB D.ρ甲>ρ乙,pA<pB D 7.“奋斗者”号深潜器创造了我国载人深潜的新纪录。当“奋斗者”号潜至海面下10 000 m深处时,其外部0.1 m2的水平舱面上所受的海水压力约为　 　N。(海水密度近似为1.0×103 kg/m3,g取10 N/ kg) 1×107 8.(2024邢台期中)如图所示,为了在墙壁上水平悬挂画框,小明用一段 　 　(选填“两端开口”“一端开口”或“两端均封闭”)、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,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,发现　 　(选填“A点比B点高”“A点比B点低”或“A、B两点在同一水平高度”)。  两端开口 连通器 A、B 两点在同一水平高度 9.利用图像可以描述物理量之间的关系。如图所示是“探究液体压强与哪些因素有关”的图像,由图像可知:同种液体内部的压强与深度成 　 　,液体密度ρ甲　 　(选填“>”“<”或“=”)ρ乙。  正比 > 10.(2024获嘉期末)如图是一个自带吸管的玻璃杯。杯中的水静止时, A点处的液体压强　 　(选填“大于”“小于”或“等于”)B点处的液体压强,此时向杯子广口中缓慢倒入密度小于水的油(未溢出),待杯中的液体静止后,杯中的液面高度　 　(选填“大于”“小于”或“等于”)自带吸管中的液面高度。若将吸管口堵住,则该玻璃杯 　 　(选填“是”或“不是”)连通器。  大于 大于 不是 11.如图所示,圆柱形容器A、B放在水平桌面上,A内装水,B内装某种液体。A、B容器的底面积之比SA∶SB=3∶2,液面的高度之比hA∶hB=4∶ 3,液体对两个容器底部的压力大小相等。则液体对两个容器底部的压强之比为　 　;B中液体密度为　 　kg/m3。  2∶3 2×103 12.为探究液体压强的规律,某中学课外学习小组的同学设计制作了如图所示的装置。他们首先向一个大水槽里灌满水,水深为h=0.2 m,此时水对水槽底部的压强是　 　Pa。然后松开铁夹,水流入a、b两管,稳定后,a管中水面的高度为h1,b管中水面的高度为h2,则h1　　(选填“>”“<”或“=”)h2。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)  2×103 = 13.如图所示,质量为500 g的薄壁容器放在水平地面上,容器底面积为80 cm2,内装1.5 L的水,已知g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3。求: (1)容器中水的重力。 答案:(1)15 N　 (2)容器对水平桌面的压强。 答案:(2)2.5×103 Pa　 (3)水对容器底部的压力。 解析:(3)水对容器底部的压强 p′=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=1.0×103 Pa, 则水对容器底部的压力F′=p′S=1.0×103 Pa×80×10-4 m2=8 N。 答案:(3)8 N 14.(物理学与工程实践)图(甲)所示是我国古代三大水利工程之一——陕西泾阳的郑国渠,图(乙)是郑国渠跨路面两侧的截面示意图,这种水渠在水量大时,让水从路面下穿过,既不影响交通,也不影响水流过。 (1)两侧水渠和中间的涵洞可以看作一个　 　。若左侧水渠中液面到达A处,则右侧水渠的液面会在　 　(选填“B”“C”或“D”)处。 连通器 C (2)若水面静止,在水中选取一液面MN,液面左侧受到水的压强为p左,右侧受到水的压强为p右,则p左　 　(选填“>”“<”或“=”)p右。  = 解析:(3)容器的重力G容器=mg=0.4 kg×10 N/kg=4 N, 容器内水的体积V水=4.5 L=4.5×10-3 m3, 容器内所装水的重力G水=m水g=ρ水V水g=1.0×103 kg/m3×4.5×10-3 m3× 10 N/kg=45 N, 容器对水平面的压力F压=G容器+G水=4 N+45 N=49 N, 容器对水平面的压强p容器===4 900 Pa。 解析:(1)水的体积V=1.5 L=1.5×10-3 m3, 由密度公式ρ=可得,水的质量 m水=ρ水V=1.0×103 kg/m3×1.5×10-3 m3=1.5 kg, 水的重力G水=m水g=1.5 kg×10 N/kg=15 N。 解析:(2)容器对水平桌面的压力 F=G=(m水+m容)g=(1.5 kg+0.5 kg)×10 N/kg=20 N, 容器对水平桌面的压强 p===2.5×103 Pa。 $$