课时8.2 探究：液体压强的影响因素-【帮课堂】2024-2025学年八年级物理全一册同步学与练（沪科版2024）

第八章 压强（解析版） 课时8.2 探究：液体的压强与哪些因素有关 2022年课程标准 学习目标 2.2.8探究并了解液体压强与哪些因素有关。知道大气压强及其与人类生活的关系。了解流体压强与流速的关系及其在生产生活中的应用。 物理观念：通过演示实验让学生体会液体压强的存在，建立对液体压强的感性认识。 科学思维：通过探究液体压强特点的实验了解影响液体内部压强大小的因素并能对液体压强特点进行准确地描述。也能利用液体压强特点解释有关现象。 科学探究：通过生活实例认识连通器，液压机原理及的特点，知道连通器，液压机在生产、生活中的重要应用。 科学态度与责任：培养学生勇于探索、严谨认真的科学态度； 知识点一、液体压强产生的原因 液体对容器的底部和侧壁都有压强说明，液体内部产生压强的原因：液体受重力且具有流动性。 知识点二、探究液体内部压强的特点 1． U形管压强计： （1）U形管压强计是用来研究液体压强的仪器。若将U形管压强计的金属盒放入液体中一定深度，则U形管两管液面高度差可反映该深度的液体压强的大小。（转换法） （2）检查气密性：用手按压探头上的橡皮膜，若液柱高度差变化小，则说明气密性差。则应拆除软管重新安装。 2．探究实验： （1）探究金属盒放置的方向不同对压强的影响。 将检查过气密性的U形管压强计的金属盒放入水中一定深度，仅改变金属盒的方向，观察U形管两管液面高度差的变化。 （2）探究水的深度不同对压强的影响。 控制探头在同种液体中的方向不变，改变探头在液体中的深度，观察U形管两侧的液面高度差。 （3）探究液体密度不同对压强的影响。 控制探头在液体中的深度和方向不变，改变液体密度，观察U形管两侧的液面高度差。 （4）多次实验：更换不同液体，重复上面实验，得出普遍规律。 3．结论 （1）在同一深度，液体内部向各个方向的压强都相等。 （2）在同一液体中，液体的压强随深度的增加而增大。 （3）在同一深度处，液体密度越大，液体的压强也越大。 知识点三、液体压强的公式及其应用 （1）液体压强公式的推导 盛有液体的容器，设想液体中有一高度为h、横截面积为S的液柱，其上表面与液面相平。计算这段液柱产生的压强，就能得到深度为h处的液体压强。 液体的密度为ρ，液柱的质量m = ρV，液柱的体积V = Sh。 那么，液柱对其底面的压力 液柱对其底面的压强 公式中的：“ρ”为液体的密度 ，单位是千克／立方米，“g”为9.8N/kg，题中不特别指出一般不用10N/kg ，“h”是指液体的深度，液体中的某点到液面的垂直距离，单位：米。另外，对于置于桌面上的均匀材料组成的直柱形固体（例如：圆柱体、正方体、长方体等）同样适用。对桌面的压强p = ρgh（注意：ρ为组成直柱体材料的密度，而不是液体的密度；h为直柱体的高）。 （2）液体的压强只跟液体的密度和深度有关，而与液体的重力、质量、体积、面积、形状等无关。 知识点四、与液体压强有关的应用 1． 帕斯卡和帕斯卡实验： （1）帕斯卡（B. Pascal，1623—1662）是法国数学家、物理学家及哲学家。他热衷于科学研究活动，尤其在对大气压强研究方面取得了成就，还发明了注射器、水压机等。帕斯卡不仅在物理学方面有过人之处，而且在数学、哲学等领域也有很高的造诣。后人为纪念帕斯卡，用他的名字来命名压强的单位。 （2）帕斯卡实验：1648年，帕斯卡曾经做了一个著名的实验。在一个密闭的装满水的木桶桶盖上，插入一根细长的管子，并从楼房的阳台上向细管子里灌水，结果只用了几杯水，竟把木桶压裂了，桶里的水从裂缝中流了出来。 2．连通器 （1）定义： 我们把上端开口、底部互相连通的容器叫做连通器。 （2）特点： 静止在连通器内的同种液体，各部分直接与大气接触的液面总是保持在同一水平面上。 （3）连通器特点分析： 如图，当同种液体不流动时，设想在U形管下部正中有 液片A。由于液片A静止不动，处于平衡状态，因此，液 片A两面的受力是相等的，受到的压强也相等。根据液体 压强与深度的关系，可知左右两管中液体的深度应该相同。 （4）生活中的连通器： 茶壶通过壶嘴和壶身组成连通器，方便人们倒水； 水塔的供水系统利用连通器特点向用户供水。还有锅炉水位计。 船闸是最大的连通器，它通过向两端有闸门控制的航道内灌水和泄水来升降水位，以方便船舶通航。看图说说船是如何通过船闸的？ 3．液压机 （1）帕斯卡定律： 加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递。帕斯卡定律是许多液压系统和液压机工作的基础。 （2）液压机工作原理： 两个活塞与同一容器的液体相接触，施加于小活塞的压强大小不变地被液体传递给大活塞，大活塞便可以产生一个与其横截面面积成正比的力。 （3）生活中的液压机：千斤顶 如图所示，人们通过机械给小活塞施加力，密闭液体将液体压强大小不变地传给大活塞，大活塞因此获得更大的力，再通过机械将物体（如小汽车）顶起。 情景问题： 问题：为什么站在齐胸的水中，你会感觉呼吸困难？为什么潜水员在不同深度的水中作业时，需要穿抗压能力不同的潜水服？为什么大坝上窄下宽？ 【角度1】探究影响液体压强的因素 【典例1】（24-25九年级上·四川内江·开学考试）如图所示，是同学们用微小压强计探究液体压强特点的情景，下列说法正确的是（　　） A．实验前可以不检查微小压强计的气密性 B．微小压强计的 U 形管是连通器 C．U 形管中液面高度差越大说明液体压强越大 D．若保持探头位置不变加入盐水，U 形管中液面高度差将变小 【答案】C 【解析】A．实验前要检查微小压强计的气密性，如果漏气，无法使用，故A错误； B．微小压强计的U形管只有一端开口，不是连通器，故B错误； C．液体压强通过橡皮膜及橡皮管内的气体传递到U形管内的液体，使两侧形成液面差，U形管中液面高度差越大说明液体压强越大，故C正确； D．若保持探头位置不变加入盐水，液体密度增大，相同深度处压强增大，U 形管中液面高度差将变大，故D错误。 故选C。 【变式1-1】（23-24八年级下·陕西西安·期末）如图所示是小辉探究液体压强与哪些因素有关的实验装置，请根据图示回答下列问题： (1)压强计在使用前，需要观察U形管两边液面是否相平，还要检查装置的气密性，小辉发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差，如图甲，其调节的方法是 （选填“A”或“B”），使U形管左右两侧的水面相平； A．将右侧支管中高出的水倒出 B．取下软管重新安装 (2)压强计上的U形管 （选填“属于”或“不属于”）连通器，通过 显示液体内部压强； (3)通过比较图乙和图丙，可以得，液体的压强与 有关； (4)比较 两图，可以得液体的压强与液体密度有关； (5)已知图丁中U形管左右两侧水面的高度差，则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为 Pa。（，，） 【答案】(1)B (2) 不属于 U形管两端液面高度差 (3)深度 (4)丙丁 (5)1000 【解析】（1）若在使用压强计前，发现U形管内水面已有高度差，只需要将软管取下，再重新安装，这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的（都等于大气压），当橡皮膜没有受到压强时，U形管中的液面就是相平的，故选B。 （2）[1][2]压强计上的U形管一端封闭，所以不是连通器；根据转换法，通过U形管两端液面高度差显示液体内部压强大小。 （3）比较乙图、丙图，在相同液体中的不同深度处，U形管两侧的液面高度差不相等，液体的压强不同，丙图中的深度更深，U形管两侧的液面高度差更大，说明液体的压强更大。故可以得到：在不同深度，液体内部压强与液体的深度有关，液体深度越深，压强越大。 （4）比较丙丁两图，在不同密度的液体的相同深度处，U形管两侧的液面高度差不相等，液体的压强不同，故可以得到：液体的压强与液体密度有关。 （5）图丁中U形管左右两侧水面的高度差，则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为 【变式1-2】22-23八年级下·陕西咸阳·期末）在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验中，操作过程如下： (1)压强计是通过观察U形管两端液面的 来显示橡皮膜所受压强大小； (2)通过比较A、B、C三个图，可得出：同种液体在相同深度向各个方向的压强 ，通过比较 两图，可得出结论：同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。 【答案】(1)高度差 (2) 相同 C、D (3)液体密度 【解析】（1）当橡皮膜受到压力时，U形管内气体受到挤压，U形管出现液面高度差，故U形管两端液面的来显示橡皮膜所受压强大小。 （2）[1]通过比较A、B、C三个图，同一液体，同一深度，橡皮膜测各个方向的压强，U形管液面高度差相同，可得出：同种液体在相同深度向各个方向的压强相同。 [2]要想得出结论同种液体的压强随深度的增加而增大，需要选择相同的液体，深度不同，故选择C、D两图。 （3）通过比较D、E两图，液体的密度不同，深度相同，可探究液体压强与液体的密度关系。 【变式1-3】（24-25九年级上·上海杨浦·期中）小华同学利用如图所示的装置，探究影响液体内部压强的因素。 (1)小华设计了如图（a）所示的装置来验证液体压强的特点，容器中间用隔板分成左右两部分，隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。当容器左、右两侧分别加入深度相同的水和盐水时，会看到橡皮膜向 （选填“左”、“右”）侧凸出。小华向容器的左侧继续加水，直到橡皮膜恰好相平，此时容器左侧水对容器底部的压强 （选填“大于”、“小于”或“等于”）容器右侧盐水对容器底部的压强； (2)学以致用：如图（b）所示，两个相同的柱形容器中分别盛有A、B两种液体，将两个完全相同的U形管压强计的金属盒分别放入液体A、B中，U形管内液面的高度差相同，液体A、B的密度分别为和，则两者的大小关系为： （选填“大于”、“小于”或“等于”）；在两容器中分别倒入深度相同的液体A和液体B（液体不溢出），此时两U形管压强计中液面的高度差分别为和，比较和的大小关系： （选填“大于”、“小于”或“等于”），请说明理由 。 【答案】(1) 左 小于 (2) 小于 小于 见解析 【解析】（1）[1]深度相同时，液体密度越大，压强越大，由于盐水的密度较大，故在同深度，盐水产生的压强大，橡皮膜将向压强小的一侧，即向左侧凸出。 [2]当橡皮膜恰好相平时，说明此时左右两侧压强相同，由于橡皮膜到两侧容器底部的深度相同，由于盐水的密度大于水的密度，所以橡皮膜下部左右两侧液体产生的压强依然是盐水的大，液体对容器底部的压强等于橡皮膜上部压强和下部压强之和，则左右两侧水和盐水对底部的压强依然是左侧水产生的压强小于 右侧盐水产生的压强。 （2）[1]U形管内液面的高度差相同，说明此时液体的压强相等时，由图b知左侧探头所在的液体A深度大，由p = ρgh知，液体A的密度小于液体B的密度，即ρA< ρB。 [2][3]若接着倒入深度相同的液体A和液体B，则两探头所处的深度增加，液体的压强增大，由于增加的深度相同，由p = ρgh知，ρA< ρB，则增加的压强，探头处的液体压强为 由于原来探头在液体A和B中的压强相等，则有，即两U形管内液面的高度差为。 【角度2】液体压强的特点及应用 【典例2】下列关于液体压强的说法中，不正确的是（　　） A．液体压强产生的原因是因为液体受重力且具有流动性 B．液体内部向各个方向都有压强，且同种液体在同一深度向各方向的压强大小相等 C．拦河大坝修建为“上窄下宽”，是因为水的深度越深，液体的压强越大 D．两种不同的液体，谁的密度大，谁产生的压强大 【答案】D 【解析】A．根据液体压强的知识可知，液体压强产生的原因是因为液体受到重力且具有流动性，故A正确，不符合题意； B．根据液体压强特点可知，液体内部向各个方向都有压强，且同种液体同一深度，各方向的压强相等, 故B正确，不符合题意； C．根据 可知，当液体密度相同时，水越深的位置，液体压强越大，所以，拦河大坝修建为“上窄下宽”，故C正确，不符合题意； D．根据 可知，影响液体压强的因素有液体密度和液体深度两个因素，所以，两种不同的液体，谁的密度大，谁产生的压强大，这种说法错误，故D错误，符合题意。 故选D。 【变式2-1】关于液体压强，下列说法中正确的是（　　） A．液体压强大小与液体受到的重力有关 B．液体对容器底部有压强，对容器侧壁没有压强 C．液体内部压强的大小与方向有关 D．液体压强只与液体深度、液体密度有关 【答案】D 【解析】A．液体内部某点所受液体压强的大小跟液体的密度和深度有关，与液体受到的重力无关，故A错误； B．由于液体受重力、具有流动性，液体不仅对容器底部有压强，对容器侧壁也有压强，故B错误； C．同一液体内部同一深度处，各个方向压强相等，故C错误； D．根据可知，液体的压强与液体的密度和深度有关，故D正确。 故选D。 【变式2-2】（24-25八年级上·全国·课后作业）黄河小浪底水利枢纽工程是黄河干流上的一座集减淤、防洪、防凌、供水灌溉、发电等为一体的大型综合性水利工程。它的拦水大坝采用如图所示的堆砌方式，坝体下部宽大主要是考虑到水越深对坝体的压强越 ；坝体上部较窄，除考虑到节约土方外，还考虑到减小对坝基的 ，避免大坝沉降。 【答案】 大 压强 【解析】[1]液体压强随深度的增加而增大，坝体下部宽大，是因为坝体下部液体深度大，液体压强大。 [2]坝体上部较窄，减小了坝体的重力，从而减小对坝基的压力，减小对坝基的压强。 【变式2-3】（24-25九年级上·上海金山·期中）如果连通器里装同种液体，当液体静止时，各容器中液面 （选填“相平”或“不相平”）。拦河大坝之所以修成“上窄下宽”的形状，是应用了 知识，三峡大坝水库水面下10m深处水的压强是 帕。 【答案】 相平 液体的压强随深度的增加而增大 【解析】[1]根据连通器原理，如果连通器里装同种液体，当液体静止时，各容器中液面相平。 [2]因为液体的压强随深度的增加而增大，为了水坝能承受更大的水压，水坝做成上窄下宽的形状。 [3]三峡大坝水库水面下10m深处水的压强为 【角度3】液体压强计算 【典例3】（23-24八年级下·四川宜宾·期中）中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟再次成功下潜突破1000米，潜水器在水深5000米时受到海水的压强为 Pa（，海水密度取），随着深度的增加，液体压强 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】 增大 【解析】[1]根据p=ρ海水gh可得，“奋斗者”号在水中5000米深处受到的液体压强为 p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5000m=5×107Pa [2]由液体压强公式p=ρgh可知，“奋斗者”号在水中受到的压强与深度和海水的密度有关，在海水的密度不变的情况下，随着深度的增加，液体压强增大。 【变式3-1】（23-24八年级下·贵州铜仁·期中）如图所示，容器中装满水，水中A点受到水的压强是 Pa（水的密度为） 【答案】6000Pa 【解析】由题图可知A点到水面的距离为，则水中A点受到水的压强是 【变式3-2】（23-24八年级下·山西大同·期中）如图，质量为300g的薄壁容器放在水平地面上，容器底面积为200cm2，内装2.7kg的水，已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3（g取10N/kg）。求：    (1)容器中的水在A点产生的压强； (2)水对容底部的压力； (3)容器对水平地面的压强。 【答案】(1) (2)140N (3)1500 【解析】（1）由图可知，A点的深度为 容器中的水在A点产生的压强 （2）水对容底部的压强 水对容底部的压力 （3）容器对水平地面的压强 【角度4】液体压强与固体压强对比计算 【典例4】（23-24八年级下·福建福州·期中）如图所示，有一放置在水平地面上的容器重为10N，装有重为40N的水，水深为0.1m，底面积为，求： （1）水对容器底部产生的压强； （2）容器对地面的压力； （3）容器底部受到水的压力。 【答案】（1）1000Pa；（2）50N；（3）20N 【详解】解：（1）水对容器底部产生的压强为 （2）容器对地面的压力为 （3）根据可得，容器底部受到水的压力为 答：（1）水对容器底部产生的压强为1000Pa； （2）容器对地面的压力为50N； （3）容器底部受到水的压力为20N。 【变式4-1】（23-24八年级下·云南曲靖·期中）如图所示，质量相同、底面积也相同且器壁厚度忽略不计的三个容器，分别装有质量相同和深度相等的甲、乙、丙三种不同液体，放在水平桌面上。下列说法正确的是（　　） A．容器底部受到液体的压强是p甲＜p乙＜p丙 B．容器底部所受液体的压力是 C．容器对桌面的压强是 D．容器对桌面的压力是 【答案】A 【解析】AB．图中甲容器中液体的体积最大，丙容器中液体的体积最小，已知容器中装有质量相同的液体，根据可知，丙容器中液体的密度最大，甲容器中液体的密度最小，液体的深度相同，根据可得，容器底部受到液体的压强是 已知三个容器底面积相同，根据可知，容器底部所受液体的压力是 故A正确，B错误； CD．容器对桌面的压力大小等于容器和容器中液体的总重力，由于容器的重力相等，液体的重力相等，则容器对桌面的压力大小相等，即 根据可知，三个容器底面积相同，容器对桌面的压强相等，即 故CD错误。 故选A。 【变式4-2】（23-24九年级下·河南南阳·阶段练习）如图所示，完全相同的甲、乙两个烧杯内装有密度不同的液体。在两烧杯中，距离杯底同一高度处有A、B两点，已知A、B两点处压强相等，若两烧杯中的液体的密度分别为ρ甲、ρ乙，烧杯甲、乙对桌面的压强分别为p甲、p乙，则（      ） A．p甲< p乙ρ甲<ρz B．p甲> p乙 ρ甲>ρ乙 C．p甲< p乙 ρ甲>ρz D．p甲> p乙 ρ甲<ρ乙 【答案】A 【解析】由图知，A、B所处的深度hA＞hB，而A、B两点压强相等，即pA=pB，由p=ρgh可知液体密度ρ甲＜ρ乙； 设A、B距离杯底的高度为h， 烧杯底受到的压强 p底甲=pA+ρ甲gh p底乙=pB+ρ乙gh 因为pA=pB，ρ甲＜ρ乙， 所以 pA+ρ甲gh＜pB+ρ乙gh 所以烧杯底受到的压强：p底甲＜p底乙， 因为烧杯是直壁容器，烧杯底受到的压强 设液体重分别为G甲、G乙，烧杯底面积为S， 所以 G甲=p底甲S G乙=p底乙S 可得两烧杯内液体的重力G甲＜G乙； 因为烧杯对桌面的压力 F=G杯+G液 所以甲烧杯对桌面的压力 F甲=G杯+G甲 乙烧杯对桌面的压力 F乙=G杯+G乙 因为烧杯重力相同，所以烧杯对桌面的压力F甲＜F乙， 因为p=，且受力面积相同， 所以烧杯甲、乙对桌面的压强p甲＜p乙，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【角度5】液体压强的简单应用 【典例5】 （23-24八年级下·广西南宁·期末）下列图中没有利用连通器的特点来工作的是（　　） A．U形管压强计 B．玻璃茶壶 C．船闸 D．红酒分酒器 【答案】A 【解析】A．U形管压强计一端封闭，另一端开口，U形管压强计不是连通器，没有利用连通器的特点来工作，故A符合题意； BD．红酒分酒器、玻璃茶壶上端都开口、底部相互连通，是利用连通器的原理工作的，故BD不符合题意； C．船闸的上游与闸室下面通过阀门相通，当下游阀门关闭，上游阀门打开，上游与闸室内的水位逐渐相平，打开上游闸门，船就可以进入闸室；同理，船再进入下游，就通过了船闸。所以船通过船闸使用了两次连通器，故C不符合题意。 故选A。 【变式5-1】（23-24八年级下·全国·课后作业）下列设备没有利用连通器原理的是（　　） A．茶壶 B．活塞式抽水机 C．锅炉和外面的水位计 D．下水道存水管 【答案】B 【解析】A．茶壶的壶嘴与壶身底部相通，上端开口，壶嘴和壶身在同一高度，倒满水后，液面相平，利用了连通器，故A不符合题意； B．抽水机抽水，通过活塞上移使活塞下方的桶内气压减小，水在外界大气压的作用下，被压上来，利用的是大气压，没有利用连通器原理，故B符合题意； C．锅炉水位计上端开口、底部连通，是利用连通器的原理制成的，故C不符合题意； D．下水管成U形，水不流动时，U形管里的水相平，可以防止下水道里的气味散发出来，利用了连通器，故D不符合题意。 故选B。 【变式5-2】（2019·山东德州·一模）在装修房屋时，工人师傅常用一根灌有水（水中无气泡）且足够长的透明塑料软管的两端靠在墙面的不同地方并做出标记，如图所示，工人师傅这样做的目的是（　　） A．为了找到两个相同高度的点 B．把水管当压强计用 C．把水管当刻度尺用 D．为了测量两个点的水平距离 【答案】A 【解析】透明塑料软管的两端开口，底部连通正符合连通器的特点，所以工人师傅这样做的目的是保证两点在同一等高线上。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【基础强化】 1．（24-25九年级上·上海金山·期中）关于液体内部的压强，下列说法中错误的是（   ） A．在同一深度，液体密度越大，液体内部压强越大 B．在同一深度，液体向下的压强大于向上的压强 C．在同种液体内部，深度越深，液体内部压强越大 D．在同种液体内部，深度相同处液体向各个方向压强相等 【答案】B 【解析】A．由得，在同一深度，液体密度越大，液体内部压强越大，故A正确，不符合题意； BD．液体压强只与液体的密度、深度有关，与液体方向无关。在同种液体内部，深度相同处液体向各个方向压强相等，故B错误，符合题意，故D正确，不符合题意； C．由得，在同种液体内部，深度越深，液体内部压强越大，故C正确，不符合题意。 故选B。 2．（23-24八年级下·广东清远·期末）如题图所示，a、b、c三点受到液体压强大小分别为pa、pb、pc，下列几种描述中正确的是（　　） A．pa＜pb＜pc B．pa＞pb＞pc C．pa＞pb＜pc D．pa＝pb＝pc 【答案】A 【解析】由液体压强公式可知，当液体密度一定时，深度越深液体压强越大，ab点在同一液体中，b深度大，所以 bc两点深度相同，在两个不同密度的液体中，盐水密度大于纯水密度，所以 综上所述可得 故A正确，BCD错误。 故选A。 3．（24-25九年级上·山东临沂·开学考试）下列是几种堤坝的截面图，你认为最安全可靠的是（    ） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】由于液体压强随深度增加而增大，单位面积上的坝堤的底部受到水的推力比上部大，所以拦河坝的大坝都要建成“上窄下宽”的形状，D图中下方更宽，所以D图最安全，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4．（22-23八年级下·黑龙江哈尔滨·阶段练习）关于液体压强，下面说法中正确的是（　　） A．因为p=ρgh，所以液体压强只与液体的密度和深度有关 B．因为，所以液体压强与容器底面积大小有关 C．因为重力的方向总是竖直向下的，所以液体内部只有向下的压强 D．因为液体压强是由液体重力产生的，所以液体越重，产生的压强越大 【答案】A 【解析】AB．由p=ρgh得，液体压强只与液体的密度和深度有关，故A正确，B错误； C．重力的方向总是竖直向下的，液体在重力的作用下，会拉动，导致液体内部各个方向均有压强，故C错误； D．液体产生的压强与液体重力大小无关，故D错误。 故选A。 5．（23-24九年级上·上海浦东新·期中）如图所示的装置中，不是利用连通器原理工作的是（　　） A．茶壶 B．路面下的过水涵洞 C．U形管压强计 D．锅炉水位计 【答案】C 【解析】A．连通器的特点是底部连通，上端开口，茶壶的结构符合连通器的原理，故A不符合题意； B．路面下的过水涵洞上端开口、底部连通，符合连通器的原理，故B不符合题意； C．U形管压强计底部连通，一端开口、但另一端是封闭的，不是利用连通器原理工作的，故C符合题意； D．锅炉水位计符合上端开口、底部连通的特点，利用了连通器的原理，故D不符合题意。 故选C。 6．（21-22八年级下·重庆万州·期中）连通器在日常生活、生产中有着广泛的应用，如图所示的事例中不是利用了连通器原理的是（　　） A．过路涵洞 B．拦河大坝 C．电热水器的水位计 D．牲畜自动饮水器 【答案】B 【解析】上端开口，底部连通的容器叫连通器；过路涵洞、电热水器的水位计、牲畜自动饮水器都是利用了连通器的原理，拦河大坝上窄下宽，是因为液体深度越深压强越大，大坝下面受到水的压强大，拦河大坝应用的是液体压强的原理，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7． （24-25九年级上·上海杨浦·期中）三峡大坝开始关闸蓄水，当水位达到100m时，坝底所受水的压强为 Pa（）。大坝要建得上窄下宽是因为液体压强会随着深度的增大而增大。在汛期时候，由于水库水位的升高和泥水的 增大，泥水对水坝的压强增大。船只在大坝上下通行的船闸是根据 原理建设而成的。 【答案】 106 密度 连通器 【解析】[1]坝底所受水的压强为 [2]泥沙的密度大于水的密度，在汛期时候，由于水库水位的升高和泥水的密度增大，根据液体压强的公式可得，泥水对水坝的压强增大。 [3]三峡大坝上下游水位落差较大，可以通过船闸调节上下水位关关，故船只在大坝上下通行的船闸是根据连通器原理建设而成的。 8．（2024·江苏常州·中考真题）如图所示，甲、乙两支完全相同的试管内分别装有质量相等的不同液体，甲试管倾斜、乙试管竖直，两试管内液面相平，甲试管内的液体密度为，液体对试管底部的压强为；乙试管内的液体密度为，液体对试管底部的压强为，则 ， 。 【答案】 < < 【解析】[1][2]由图可知，甲容器中的液体体积要比乙容器大，因液体质量相同，由可知甲液体的密度比乙液体密度小，即 ρ甲<ρ乙 因为两试管中液面等高，由液体压强公式p=ρgh可知 p甲<p乙 9． （23-24八年级下·安徽铜陵·期末）水平桌面上质量相等甲、乙两圆柱形容器，装有体积相同的水，如图，水对甲、乙两容器底的压力和容器对桌面的压强大小关系分别是： ； （都选填“>”、“<”或“=”） 【答案】 = > 【解析】[1]根据重力公式G=mg，两容器中水的质量相等所以重力相等，因为甲、乙都是圆柱形容器，所以，水对容器底的压力等于水的重力，即。 [2]根据压强公式，因两容器都装水，所以密度相同，所以大小取决于水的深度h，深度大则压强大，如图，h甲>h乙，所以。 10．（24-25八年级上·全国·课后作业）如图所示，底面积不同的圆柱形容器A、B放在水平桌面上，两容器中水的深度相等，水对容器底部的压强分别为和，则 ；已知B容器底面积为50cm2，总重为8N，B容器对桌面的压强为 Pa。 【答案】 = 1600 【解析】[1]已知，两容器内都是水，且水的深度相等，则由可知，水对容器底部的压强相等，即pA=pB。 [2]已知B容器和水总重8N，B容器底面积为50cm2，则B容器对桌面的压强为 11．（23-24八年级下·甘肃平凉·期中）在“探究影响液体内部压强的因素”实验中，实验小组的小明进行了如下猜想： 猜想1：液体内部的压强大小可能与方向有关 猜想2：液体内部的压强大小可能与液体的密度有关 猜想3：液体内部的压强大小可能与液体深度有关 为验证以上猜想是否正确，小明进行了如上图所示的实验： (1)小明在游泳时发现，越往深水区走，身体受到的压迫越大，由此猜想液体内部压强可能与 有关。 (2)压强计是通过U形管两侧液面的 来判断橡皮膜所受压强的大小。 (3)比较图甲a、b是为了验证猜想 （选填“1”“2”或“3”）。 (4)如图甲b、c所示，保持探头在水中的深度不变，改变探头的方向，根据实验现象可以得出结论： ；比较图甲b、d （选填“能”或“不能”）得出液体内部压强与液体密度有关的结论。 (5)要探究液体内部压强与盛液体的容器形状是否有关，应选择上图中 两图进行比较，得出的结论是：液体内部压强与盛液体的容器形状 （选填“有关”或“无关”）。 (6)在探究液体内部压强与液体密度的关系时，为了使结论更具普遍性，小明还应如何继续实验（请写出实验思路，不需写具体步骤）： 。 【答案】(1)深度 (2)高度差 (3)3 (4) 在同种液体的同一深度处，液体内部向各个方向的压强相等。 不能 (5) d、e 无关 (6)换不同密度的液体重复实验 【解析】（1）根据小明在游泳时越往深水区走，身体受到的压迫越大这一现象，可知液体内部压强随深度增加而增大，所以液体内部压强可能与深度有关。 （2）压强计是通过U形管两侧液面的高度差来判断橡皮膜所受压强的大小，高度差越大，橡皮膜凹陷程度越明显，说明橡皮膜所受压强越大。 （3）图a、b中液体都是水，即液体密度相同，探头方向相同，只有探头深度不同，所以是为了验证猜想3：液体内部的压强大小可能与液体深度有关。 （4）[1]根据图b、c所示，保持探头在水中的深度不变，改变探头的方向，U形管两侧液面高度差不变，可得结论：在同种液体的同一深度处，液体内部向各个方向的压强相等。 [2]图b、d中液体密度不同，探头深度也不同，存在两个变量，所以不能得出液体内部压强与液体密度有关的结论。 （5）[1][2]要探究液体内部压强与盛液体的容器形状是否有关，应控制液体密度和深度相同，容器形状不同，所以应选择图d、e两图进行比较，由实验可知U形管两侧液面高度差相同，得出的结论是：液体内部压强与盛液体的容器形状无关。 （6）在探究液体压强与液体密度关系时，为了使结论更具普遍性，应该换不同密度的液体重复实验。 12．24-25九年级上·上海金山·期中）如图所示的平底空玻璃杯，其各项参数如表所示，现将它放在水平桌面中央，求： 重力（牛） 2 底面积（米） 高（米） 0.2 容积杯（米） (1)杯子对桌面的压强； (2)在杯中装满水，水对杯底的压强。 【答案】(1) (2) 【解析】（1）杯子对桌面的压力为 则杯子对桌面的压强为 （2）在杯中装满水，水对杯底的压强为 【素养提升】 1．（23-24八年级下·四川德阳·期中）1684年帕斯卡做了著名的裂桶实验，如图所示，他在一个密闭的、装满水的木桶的桶盖上插入一根细长的管子，然后在楼房的阳台上往管子里灌水，结果只灌了几杯水，桶就裂开了，木桶裂开的最主要原因是（　　） A．木桶内水的密度增加了 B．木桶内水的体积增加了 C．木桶内水的深度增加了 D．木桶内水的重力增加了 【答案】C 【解析】A．密度是物质的属性，与质量和体积无关，木桶内水的密度不变，故A不符合题意； BD．只灌了几杯水，木桶内水的体积和水的重力增加量较小，不会导致桶裂开，故BD不符合题意； C．管子较细，在楼房的阳台上往管子里灌水，木桶内水的深度增加较多，由可知，液体压强变大，由可知，压力变大，所以桶裂开了，故C符合题意。 故选C。 2．（23-24九年级上·上海·期中）如图，质量、底面积相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平桌面上，甲为圆柱形，乙、丙为圆台形，分别装有A、B、C三种质量和深度均相同的液体，下列说法正确的是（    ） A．液体的密度 B．液体对容器底部的压强 C．液体对容器底部的压力 D．容器对桌面的压力 【答案】B 【解析】A．三个容器的底面积相同，甲为圆柱形，乙、丙为圆台形，三种液体的质量和深度均相同；由图中容器的形状可知，B液体的体积最小，C液体的体积最大，根据可知，B液体的密度最大，C液体的密度最小，即 ρB>ρA>ρC 故A错误； BC．液体的密度关系为 ρB>ρA>ρC 三种液体的深度相同，根据公式p=ρgh可知，液体对容器底部的压强关系为 pB>pA>pC 三个容器的底面积相同，根据公式F=pS可知，液体对容器底部的压力关系为 FB>FA>FC 故B正确，C错误； D．容器对水平桌面的压力等于容器和液体的总重力，因三个容器的质量相同、三种液体的质量也相同，则根据G=mg可知它们的总重力相等，所以它们对桌面的压力相等，即 FA=FB=FC 故D错误。 故选B。 3．（23-24八年级下·四川眉山·期中）甲、乙两容器质量和底面积均相同，分别装有A、B两种不同液体，两容器底部受到的液体压强相同。A、B两液体质量分别为、，两种液体的密度、，液体对容器底部的压力、，容器对水平地面的压力为、，下面判断正确的是（　　） ①A、B液体密度关系为： ②A、B液体质量关系为： ③两容器底部受到的液体压力关系为：。 ④容器对水平桌面的压力关系为： A．只有③④正确 B．只有②③正确 C．只有②③④正确 D．只有①④正确 【答案】B 【解析】①由图示知，A液体的深度大于B液体的深度，两液体对容器底部的压强相等，据p=ρgh知，A的密度小于B的密度，故①错误； ③两个容器的底面积相同，据知，两种液体对容器底的压力相等，故③正确； ②甲容器是圆柱形容器，A液体对容器底的压力等于自身的重力，即 F甲=mAg 乙容器是上窄下宽，则B液体对容器底的压力大于自身的重力，即 F乙>mBg 而 F甲=F乙 所以mA>mB。故②正确； ④容器对水平桌面的压力等于容器及液体的总重力，两个容器的质量相等，据G=mg知，甲容器及A液体的总重力大于乙容器及B液体的总重力。容器对水平桌面的压力，故④错误。 综上所述，只有②③正确，故ACD错误，B正确。 故选B。 4．（22-23八年级下·山东潍坊·阶段练习）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 【解析】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．（22-23八年级下·重庆云阳·期末）图中属于应用连通器原理的是（　　） A．拦河大坝 B．船闸 C．液压千斤顶 D．U形管压强计 【答案】B 【解析】A．拦河大坝上窄下宽，是因为液体的压强随深度的增加而增大，不是连通器原理，故A不符合题意； B．船闸的上游与闸室下面通过阀门相通，当下游阀门关闭，上游阀门打开，上游与闸室内的水位逐渐相平，打开上游闸门，船就可以进入闸室；同理，船再进入下游，就通过了船闸，船闸利用了连通器原理，故B符合题意； C．液压千斤顶两个容器都不开口，是利用帕斯卡原理制成，不是连通器原理，故C不符合题意； D．U形管压强计底部连通，只有一端是开口的，另一端密封，故D不符合题意。 故选B。 6．（22-23八年级下·广东梅州·期末）如图所示的事例中，利用了连通器原理的是（　　） A．微小压强计 B．船闸 C．活塞式抽水机 D．探究液体压强 【答案】B 【解析】A．微小压强计一端开口，一端上端不是开口的，不是连通器，故A不符合题意； B．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，故B符合题意； C．活塞式抽水机是利用大气压来工作的，不是连通器，故C不符合题意； D．探究液体压强时，容器有两个开口，但底部不连通，故D不符合题意。 故选B。 7．（23-24八年级下·四川南充·期中）我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程，如图是三峡船闸中轮船通过船闸的示意图，水对阀门A右侧的压力 （选填“大于”“等于”或“小于”）左侧的压力；此时打开上游阀门A，关闭下游阀门B，闸室和上游水道构成 。当上游水道下降到和闸室水面相平后，打开上游闸门，轮船驶向闸室。 【答案】 大于 连通器 【解析】[1]闸室和上游水道构成连通器，此时右侧水深大于左水深，右侧水对阀门A的压强大于左侧水对阀门A的压强，右侧水对阀门A的压力大于左侧水对阀门A的压力。 [2]打开上游阀门A，关闭下游阀门B，闸室和上游水道上端开口，底部相连通，构成连通器。 8．（23-24八年级下·山东济南·期末）2024年3月31日，载有单体95吨超限货物的“汉旺69”号货轮驶离小清河航域，向天津港进发，标志着小清河正式通航后的内外贸一体化运输业务正式开启。小清河全线共设置了4座船闸，船闸是利用了 原理，下游船闸打开水由高处流向低处时，水的 能转化为动能。 【答案】 连通器 重力势 【解析】[1]打开底部的阀门时，闸室与上游（或下游）上端开口，且底部连通，是一个连通器，水静止时水面相平，再打开闸门，船就能顺利通过，所以船闸是利用连通器原理工作的。 [2]下游船闸打开水由高处流向低处时，水的重力势能减小，动能增加，水的重力势能转化为动能。 9．（24-25九年级上·江西吉安·开学考试）如图所示，盛有水的容器中有a、b、c三点，它们受到水的压强分别为pa、pb和pc，则pa pb pc（填“>”,“<”或“=”）。 【答案】 < = 【解析】[1][2]液体压强公式p＝ρ液gh中的h（深度）是指液体与大气直接接触的液面即“自由液面”到研究点所在的水平面的距离；由图知道 hb＝hc＞ha所以，当液体密度一定时，有 10．（24-25九年级上·上海杨浦·阶段练习）如图甲，在一档中央电视台拍摄的节目中，实验员正在亲身实践：当汽车被水浸没，该如何逃生（此操作危险，切勿模仿）。工作人员将汽车缓缓浸入水中，坐在车里的实验员尝试推开车门逃生，他们用传感器测出了车门受到的外部水的压力，我们从图乙中看到，当车门受到水的压力为时，门打不开，而当车门受到的压力增大到时，车门反而打开了，猜测此时车里 （选填“充满水”或“没有水”），解释其原因 。 【答案】 充满水 见解析 【解析】[1]当车门受到水的压力为时，车里还没有充水，只有外侧水对车门有向内的压力，门打不开，而当车门受到的压力增大到时，车门反而打开了，猜测此时车里充满水，车门内外压力差减小。 [2]其原因是：轿车沉入水中时，水对车的压强大于车内空气的压强，会产生一个向车内方向的压力差；当车门受到水的压力为时，打不开车门，是由于此时水对车会产生一个向车内方向的压力差；待水进入车厢后，随着车内水面升高，虽然车门受到的压力增大到，由于液体压强随深度的增加而增大，即此时车里充满水，车内的压强增大了，这样车内外的压强差变小，水对车产生的向车内方向的压力差减小，于是就可以打开车门。 11．（23-24八年级下·山西运城·期中）如图是某拦河大坝的截面示意图，则A点受到水的压强是 （）。拦河大坝做成上窄下宽是因为 。 【答案】 液体深度越深，压强越大（或同种液体，深度越深，压强越大） 【解析】[1]A点所在的深度为 则A点受到水的压强是 [2]根据液体的压强特点可知，拦河大坝做成上窄下宽是因为液体深度越深，压强越大（或同种液体，深度越深，压强越大）。 12．（2024·辽宁锦州·模拟预测）探究“影响液体内部压强大小的因素”时，同学们设计了以下多种实验。    (1)比较图甲、乙可知，液体内部压强与 有关； (2)在图乙中保持探头的位置不变，改变探头的方向，U形管两液面的高度差不变，表明在相同条件下，液体内部向各个方向的压强 （选填“相等”或“不相等”）； (3)如图丙所示，橡皮管和玻璃管侧壁管口相连通，当向玻璃管中吹气时；U形管内液面较高的是 （选填“a”或“b”）侧； (4)小王自制另一套装置探究液体压强与什么因素有关。如图丁所示，在一个右侧开孔并贴上橡皮膜的塑料瓶中装入部分水，然后将瓶子放入装有盐水的烧杯中，内外液面相平，发现橡皮膜内凹，说明当深度相同时， 越大，液体压强越大； (5)小王想到可以用这套装置来测量液体密度。如图戊所示，将装有水的瓶子放入装有酒精的烧杯中，使橡皮膜变平，然后测量了水面到橡皮膜中心的距离为h1，酒精液面到橡皮膜中心的距离为h2，则酒精的密度ρ酒精= （用h1、h2、ρ水表示）。 【答案】(1)液体的深度 (2)相等 (3)a (4)液体密度 (5) 【解析】（1）比较甲图、乙图知道，液体密度相同，液体深度不同，液体深度越深，U形管两侧的液面高度差越大，故得出结论：当液体密度一定时，液体深度越深，压强越大。 （2）液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的，高度差越大说明此时的液体压强越大，采用了转换法。在图乙中保持探头的位置不变，改变探头的方向，U形管两液面的高度差不变，表明在相同条件下，液体内部向各个方向的压强相等。 （3）流体流速大位置压强小，图丙中橡皮管和玻璃管侧壁管口相连通，当向玻璃管中吹气时，U形管内左侧流速变大，压强变小，液面较高的是a侧。 （4）由图丁所示知道，在一个右侧开孔并贴上橡皮膜的塑料瓶中装入部分水，然后将瓶子放入装有盐水的烧杯中，内外液面相平，发现橡皮膜内凹，则盐水产生的压强大，而盐水密度大于水，说明当深度相同时，液体密度越大，液体压强越大。 （5）由图戊知道，将装有水的瓶子放入装有酒精的烧杯中，使橡皮膜变平，由知道 则酒精的密度为 13．（23-24八年级下·四川遂宁·期末）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。 (1)微小压强计装置 （选填“是”或“不是”）连通器。实验前小明没有按压橡皮膜时，U形管两侧液面就存在高度差（如图①所示），接下来的操作是 （选填字母）； A．从U形管内向外倒出适量水      B．拆除软管重新安装  C．向U形管内添加适量水 (2)实验时，小王将探头放入水下，U形管两侧水面高度差为8cm，此时U形管内外的气压差为 Pa；（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg） (3)正确操作后，分析图②、图③的实验现象，得出结论：同种液体中，液体压强随液体深度的增加而 ； (4)分析图③、图④的实验现象，得出结论：在深度相同时，液体的 越大，压强越大； (5)小王用图⑤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，直到橡皮膜刚好变平，她测量了以下物理量： A．右侧待测液体到容器底的深度h1 B．右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2 C． 左侧水到容器底的深度h3 D．左侧水到橡皮膜中心的深度h4 请你推导出待测液体密度的表达式为ρ= （选择题中合适的字母和ρ水表示）。 【答案】(1) 不是 B (2)800 (3)增大 (4)密度 (5) 【解析】（1）[1]微小压强计的左侧上端封闭，不是上端开口底部连通的容器，因此不是连通器。 [2]若在使用压强计前，发现U形管内水面已有高度差，只需要将软管取下，再重新安装，这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的（都等于大气压），当橡皮膜没有受到压强时，U形管中的液面就是相平的，故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 （2）小王将探头放入水下，U形管两侧水面高度差为 h=8cm=0.08m 则U形管内外的气压差为 p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa （3）分析图②、图③的实验知，液体的密度相同，深度不同，深度越深，U形管液面的高度差越大，液体内部压强越大，得出结论：同种液体中，液体压强随液体深度的增加而增大。 （4）分析图③、图④的实验知，液体的深度相同，液体的密度不同，且密度越大，U形管液面的高度差越大，液体内部压强越大，得出结论：在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。 （5）液体压强的深度指的是液体内部到液面的高度差，需要测量橡皮膜中心到液面的竖直高度差，得到深度，故选BD；若橡皮膜左右两侧压强不相等，橡皮膜将左凸或右凸，只有橡皮膜左侧和右侧的压强相等时，橡皮膜相平，根据液体压强公式p=ρgh可得，由p左=p右，得 ρ水gh4=ρgh2 解得，待测液体密度的表达式为 14．（2024·四川广安·中考真题）茶壶几乎是每家必备的常用器具。学习压强知识后，小淇想对家中的茶壶进行相关研究。她测得茶壶的质量为600g，底面积为，装入适量水后将它放在水平桌面上，测得水的深度如图所示，请你接着她的探究完成如下任务。（，g取） （1）求水对茶壶底的压强。 （2）若水对茶壶底的压力是茶壶对桌面压力的0.6倍，则茶壶内水的质量为多少？（茶壶壁厚度不计） 【答案】（1）1.2×103Pa；（2）1.4kg 【解析】解：（1）水对茶壶底的压强 p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1.2×103Pa （2）由​可得，水对茶壶底的压力 F水​=pS=1.2×103Pa×100×10−4m2=12N 由题意可知，茶壶对桌面的压力 茶壶的重力 G壶​=m壶g=0.6kg×10N/kg=6N 因茶壶对桌面的压力等于茶壶和水的重力之和，所以，水的重力 G水​=F壶​−G壶​=20N−6N=14N 则水的质量 答：（1）水对茶壶底的压强为1.2×103Pa； （2）茶壶内水的质量为1.4kg。 15．（2024九年级下·全国·专题练习）如图所示，铁桶重18N，桶的底面积为，往桶里倒入5kg的水，水的深度为20cm，平放在面积为1m2的水平台面的中央（g=10N/kg），则： （1）桶底受到水的压力为多大? （2）台面受到桶的压强为多大? 【答案】（1）36N；（2）3777.8Pa 【解析】解：（1）桶底受到水的压强 桶底受到水的压力 （2）桶和水对桌面的压力 台面受到桶的压强为 答：（1）桶底受到水的压力为36N； （2）台面受到桶的压强为3777.8Pa。 16．（22-23八年级下·广西南宁·阶段练习）如图所示，在一个重为2N，底面积为0.01m2的容器里装重为10N的水，容器中水的深度为0.05m，把它静止放在水平桌面上。求：（g=10N/kg） （1）容器对桌面的压力； （2）容器对桌面的压强； （3）水对容器底的压强； （4）水对容器底的压力。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】解：（1）容器对水平桌面的压力 （2）容器对桌面的压强 （3）水对容器底的压强 （4）水对容器底的压力 答：（1）容器对桌面的压力为12N； （2）容器对桌面的压强为1200Pa； （3）水对容器底部的压强为500Pa； （4）水对容器底部的压力为5N。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第八章 压强（解析版） 课时8.2 探究：液体的压强与哪些因素有关 2022年课程标准 学习目标 2.2.8探究并了解液体压强与哪些因素有关。知道大气压强及其与人类生活的关系。了解流体压强与流速的关系及其在生产生活中的应用。 物理观念：通过演示实验让学生体会液体压强的存在，建立对液体压强的感性认识。 科学思维：通过探究液体压强特点的实验了解影响液体内部压强大小的因素并能对液体压强特点进行准确地描述。也能利用液体压强特点解释有关现象。 科学探究：通过生活实例认识连通器，液压机原理及的特点，知道连通器，液压机在生产、生活中的重要应用。 科学态度与责任：培养学生勇于探索、严谨认真的科学态度； 知识点一、液体压强产生的原因 液体对容器的底部和侧壁都有压强说明，液体内部产生压强的原因：液体受重力且具有流动性。 知识点二、探究液体内部压强的特点 1． U形管压强计： （1）U形管压强计是用来研究液体压强的仪器。若将U形管压强计的金属盒放入液体中一定深度，则U形管两管液面高度差可反映该深度的液体压强的大小。（转换法） （2）检查气密性：用手按压探头上的橡皮膜，若液柱高度差变化小，则说明气密性差。则应拆除软管重新安装。 2．探究实验： （1）探究金属盒放置的方向不同对压强的影响。 将检查过气密性的U形管压强计的金属盒放入水中一定深度，仅改变金属盒的方向，观察U形管两管液面高度差的变化。 （2）探究水的深度不同对压强的影响。 控制探头在同种液体中的方向不变，改变探头在液体中的深度，观察U形管两侧的液面高度差。 （3）探究液体密度不同对压强的影响。 控制探头在液体中的深度和方向不变，改变液体密度，观察U形管两侧的液面高度差。 （4）多次实验：更换不同液体，重复上面实验，得出普遍规律。 3．结论 （1）在同一深度，液体内部向各个方向的压强都相等。 （2）在同一液体中，液体的压强随深度的增加而增大。 （3）在同一深度处，液体密度越大，液体的压强也越大。 知识点三、液体压强的公式及其应用 （1）液体压强公式的推导 盛有液体的容器，设想液体中有一高度为h、横截面积为S的液柱，其上表面与液面相平。计算这段液柱产生的压强，就能得到深度为h处的液体压强。 液体的密度为ρ，液柱的质量m = ρV，液柱的体积V = Sh。 那么，液柱对其底面的压力 液柱对其底面的压强 公式中的：“ρ”为液体的密度 ，单位是千克／立方米，“g”为9.8N/kg，题中不特别指出一般不用10N/kg ，“h”是指液体的深度，液体中的某点到液面的垂直距离，单位：米。另外，对于置于桌面上的均匀材料组成的直柱形固体（例如：圆柱体、正方体、长方体等）同样适用。对桌面的压强p = ρgh（注意：ρ为组成直柱体材料的密度，而不是液体的密度；h为直柱体的高）。 （2）液体的压强只跟液体的密度和深度有关，而与液体的重力、质量、体积、面积、形状等无关。 知识点四、与液体压强有关的应用 1． 帕斯卡和帕斯卡实验： （1）帕斯卡（B. Pascal，1623—1662）是法国数学家、物理学家及哲学家。他热衷于科学研究活动，尤其在对大气压强研究方面取得了成就，还发明了注射器、水压机等。帕斯卡不仅在物理学方面有过人之处，而且在数学、哲学等领域也有很高的造诣。后人为纪念帕斯卡，用他的名字来命名压强的单位。 （2）帕斯卡实验：1648年，帕斯卡曾经做了一个著名的实验。在一个密闭的装满水的木桶桶盖上，插入一根细长的管子，并从楼房的阳台上向细管子里灌水，结果只用了几杯水，竟把木桶压裂了，桶里的水从裂缝中流了出来。 2．连通器 （1）定义： 我们把上端开口、底部互相连通的容器叫做连通器。 （2）特点： 静止在连通器内的同种液体，各部分直接与大气接触的液面总是保持在同一水平面上。 （3）连通器特点分析： 如图，当同种液体不流动时，设想在U形管下部正中有 液片A。由于液片A静止不动，处于平衡状态，因此，液 片A两面的受力是相等的，受到的压强也相等。根据液体 压强与深度的关系，可知左右两管中液体的深度应该相同。 （4）生活中的连通器： 茶壶通过壶嘴和壶身组成连通器，方便人们倒水； 水塔的供水系统利用连通器特点向用户供水。还有锅炉水位计。 船闸是最大的连通器，它通过向两端有闸门控制的航道内灌水和泄水来升降水位，以方便船舶通航。看图说说船是如何通过船闸的？ 3．液压机 （1）帕斯卡定律： 加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递。帕斯卡定律是许多液压系统和液压机工作的基础。 （2）液压机工作原理： 两个活塞与同一容器的液体相接触，施加于小活塞的压强大小不变地被液体传递给大活塞，大活塞便可以产生一个与其横截面面积成正比的力。 （3）生活中的液压机：千斤顶 如图所示，人们通过机械给小活塞施加力，密闭液体将液体压强大小不变地传给大活塞，大活塞因此获得更大的力，再通过机械将物体（如小汽车）顶起。 情景问题： 问题：为什么站在齐胸的水中，你会感觉呼吸困难？为什么潜水员在不同深度的水中作业时，需要穿抗压能力不同的潜水服？为什么大坝上窄下宽？ 【角度1】探究影响液体压强的因素 【典例1】（24-25九年级上·四川内江·开学考试）如图所示，是同学们用微小压强计探究液体压强特点的情景，下列说法正确的是（　　） A．实验前可以不检查微小压强计的气密性 B．微小压强计的 U 形管是连通器 C．U 形管中液面高度差越大说明液体压强越大 D．若保持探头位置不变加入盐水，U 形管中液面高度差将变小 【变式1-1】（23-24八年级下·陕西西安·期末）如图所示是小辉探究液体压强与哪些因素有关的实验装置，请根据图示回答下列问题： (1)压强计在使用前，需要观察U形管两边液面是否相平，还要检查装置的气密性，小辉发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差，如图甲，其调节的方法是 （选填“A”或“B”），使U形管左右两侧的水面相平； A．将右侧支管中高出的水倒出 B．取下软管重新安装 (2)压强计上的U形管 （选填“属于”或“不属于”）连通器，通过 显示液体内部压强； (3)通过比较图乙和图丙，可以得，液体的压强与 有关； (4)比较 两图，可以得液体的压强与液体密度有关； (5)已知图丁中U形管左右两侧水面的高度差，则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为 Pa。（，，） 【变式1-2】22-23八年级下·陕西咸阳·期末）在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验中，操作过程如下： (1)压强计是通过观察U形管两端液面的 来显示橡皮膜所受压强大小； (2)通过比较A、B、C三个图，可得出：同种液体在相同深度向各个方向的压强 ，通过比较 两图，可得出结论：同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。 【变式1-3】（24-25九年级上·上海杨浦·期中）小华同学利用如图所示的装置，探究影响液体内部压强的因素。 (1)小华设计了如图（a）所示的装置来验证液体压强的特点，容器中间用隔板分成左右两部分，隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。当容器左、右两侧分别加入深度相同的水和盐水时，会看到橡皮膜向 （选填“左”、“右”）侧凸出。小华向容器的左侧继续加水，直到橡皮膜恰好相平，此时容器左侧水对容器底部的压强 （选填“大于”、“小于”或“等于”）容器右侧盐水对容器底部的压强； (2)学以致用：如图（b）所示，两个相同的柱形容器中分别盛有A、B两种液体，将两个完全相同的U形管压强计的金属盒分别放入液体A、B中，U形管内液面的高度差相同，液体A、B的密度分别为和，则两者的大小关系为： （选填“大于”、“小于”或“等于”）；在两容器中分别倒入深度相同的液体A和液体B（液体不溢出），此时两U形管压强计中液面的高度差分别为和，比较和的大小关系： （选填“大于”、“小于”或“等于”），请说明理由 。 【角度2】液体压强的特点及应用 【典例2】下列关于液体压强的说法中，不正确的是（　　） A．液体压强产生的原因是因为液体受重力且具有流动性 B．液体内部向各个方向都有压强，且同种液体在同一深度向各方向的压强大小相等 C．拦河大坝修建为“上窄下宽”，是因为水的深度越深，液体的压强越大 D．两种不同的液体，谁的密度大，谁产生的压强大 【变式2-1】关于液体压强，下列说法中正确的是（　　） A．液体压强大小与液体受到的重力有关 B．液体对容器底部有压强，对容器侧壁没有压强 C．液体内部压强的大小与方向有关 D．液体压强只与液体深度、液体密度有关 【变式2-2】（24-25八年级上·全国·课后作业）黄河小浪底水利枢纽工程是黄河干流上的一座集减淤、防洪、防凌、供水灌溉、发电等为一体的大型综合性水利工程。它的拦水大坝采用如图所示的堆砌方式，坝体下部宽大主要是考虑到水越深对坝体的压强越 ；坝体上部较窄，除考虑到节约土方外，还考虑到减小对坝基的 ，避免大坝沉降。 【变式2-3】（24-25九年级上·上海金山·期中）如果连通器里装同种液体，当液体静止时，各容器中液面 （选填“相平”或“不相平”）。拦河大坝之所以修成“上窄下宽”的形状，是应用了 知识，三峡大坝水库水面下10m深处水的压强是 帕。 【角度3】液体压强计算 【典例3】（23-24八年级下·四川宜宾·期中）中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟再次成功下潜突破1000米，潜水器在水深5000米时受到海水的压强为 Pa（，海水密度取），随着深度的增加，液体压强 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【变式3-1】（23-24八年级下·贵州铜仁·期中）如图所示，容器中装满水，水中A点受到水的压强是 Pa（水的密度为） 【变式3-2】（23-24八年级下·山西大同·期中）如图，质量为300g的薄壁容器放在水平地面上，容器底面积为200cm2，内装2.7kg的水，已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3（g取10N/kg）。求：    (1)容器中的水在A点产生的压强； (2)水对容底部的压力； (3)容器对水平地面的压强。 【角度4】液体压强与固体压强对比计算 【典例4】（23-24八年级下·福建福州·期中）如图所示，有一放置在水平地面上的容器重为10N，装有重为40N的水，水深为0.1m，底面积为，求： （1）水对容器底部产生的压强； （2）容器对地面的压力； （3）容器底部受到水的压力。 【变式4-1】（23-24八年级下·云南曲靖·期中）如图所示，质量相同、底面积也相同且器壁厚度忽略不计的三个容器，分别装有质量相同和深度相等的甲、乙、丙三种不同液体，放在水平桌面上。下列说法正确的是（　　） A．容器底部受到液体的压强是p甲＜p乙＜p丙 B．容器底部所受液体的压力是 C．容器对桌面的压强是 D．容器对桌面的压力是 【变式4-2】（23-24九年级下·河南南阳·阶段练习）如图所示，完全相同的甲、乙两个烧杯内装有密度不同的液体。在两烧杯中，距离杯底同一高度处有A、B两点，已知A、B两点处压强相等，若两烧杯中的液体的密度分别为ρ甲、ρ乙，烧杯甲、乙对桌面的压强分别为p甲、p乙，则（      ） A．p甲< p乙ρ甲<ρz B．p甲> p乙 ρ甲>ρ乙 C．p甲< p乙 ρ甲>ρz D．p甲> p乙 ρ甲<ρ乙 【角度5】液体压强的简单应用 【典例5】 （23-24八年级下·广西南宁·期末）下列图中没有利用连通器的特点来工作的是（　　） A．U形管压强计 B．玻璃茶壶 C．船闸 D．红酒分酒器 【变式5-1】（23-24八年级下·全国·课后作业）下列设备没有利用连通器原理的是（　　） A．茶壶 B．活塞式抽水机 C．锅炉和外面的水位计 D．下水道存水管 【变式5-2】（2019·山东德州·一模）在装修房屋时，工人师傅常用一根灌有水（水中无气泡）且足够长的透明塑料软管的两端靠在墙面的不同地方并做出标记，如图所示，工人师傅这样做的目的是（　　） A．为了找到两个相同高度的点 B．把水管当压强计用 C．把水管当刻度尺用 D．为了测量两个点的水平距离 【基础强化】 1．（24-25九年级上·上海金山·期中）关于液体内部的压强，下列说法中错误的是（   ） A．在同一深度，液体密度越大，液体内部压强越大 B．在同一深度，液体向下的压强大于向上的压强 C．在同种液体内部，深度越深，液体内部压强越大 D．在同种液体内部，深度相同处液体向各个方向压强相等 2．（23-24八年级下·广东清远·期末）如题图所示，a、b、c三点受到液体压强大小分别为pa、pb、pc，下列几种描述中正确的是（　　） A．pa＜pb＜pc B．pa＞pb＞pc C．pa＞pb＜pc D．pa＝pb＝pc 3．（24-25九年级上·山东临沂·开学考试）下列是几种堤坝的截面图，你认为最安全可靠的是（    ） A． B． C． D． 4．（22-23八年级下·黑龙江哈尔滨·阶段练习）关于液体压强，下面说法中正确的是（　　） A．因为p=ρgh，所以液体压强只与液体的密度和深度有关 B．因为，所以液体压强与容器底面积大小有关 C．因为重力的方向总是竖直向下的，所以液体内部只有向下的压强 D．因为液体压强是由液体重力产生的，所以液体越重，产生的压强越大 5．（23-24九年级上·上海浦东新·期中）如图所示的装置中，不是利用连通器原理工作的是（　　） A．茶壶 B．路面下的过水涵洞 C．U形管压强计 D．锅炉水位计 6．（21-22八年级下·重庆万州·期中）连通器在日常生活、生产中有着广泛的应用，如图所示的事例中不是利用了连通器原理的是（　　） A．过路涵洞 B．拦河大坝 C．电热水器的水位计 D．牲畜自动饮水器 7． （24-25九年级上·上海杨浦·期中）三峡大坝开始关闸蓄水，当水位达到100m时，坝底所受水的压强为 Pa（）。大坝要建得上窄下宽是因为液体压强会随着深度的增大而增大。在汛期时候，由于水库水位的升高和泥水的 增大，泥水对水坝的压强增大。船只在大坝上下通行的船闸是根据 原理建设而成的。 8．（2024·江苏常州·中考真题）如图所示，甲、乙两支完全相同的试管内分别装有质量相等的不同液体，甲试管倾斜、乙试管竖直，两试管内液面相平，甲试管内的液体密度为，液体对试管底部的压强为；乙试管内的液体密度为，液体对试管底部的压强为，则 ， 。 9． （23-24八年级下·安徽铜陵·期末）水平桌面上质量相等甲、乙两圆柱形容器，装有体积相同的水，如图，水对甲、乙两容器底的压力和容器对桌面的压强大小关系分别是： ； （都选填“>”、“<”或“=”） 10．（24-25八年级上·全国·课后作业）如图所示，底面积不同的圆柱形容器A、B放在水平桌面上，两容器中水的深度相等，水对容器底部的压强分别为和，则 ；已知B容器底面积为50cm2，总重为8N，B容器对桌面的压强为 Pa。 11．（23-24八年级下·甘肃平凉·期中）在“探究影响液体内部压强的因素”实验中，实验小组的小明进行了如下猜想： 猜想1：液体内部的压强大小可能与方向有关 猜想2：液体内部的压强大小可能与液体的密度有关 猜想3：液体内部的压强大小可能与液体深度有关 为验证以上猜想是否正确，小明进行了如上图所示的实验： (1)小明在游泳时发现，越往深水区走，身体受到的压迫越大，由此猜想液体内部压强可能与 有关。 (2)压强计是通过U形管两侧液面的 来判断橡皮膜所受压强的大小。 (3)比较图甲a、b是为了验证猜想 （选填“1”“2”或“3”）。 (4)如图甲b、c所示，保持探头在水中的深度不变，改变探头的方向，根据实验现象可以得出结论： ；比较图甲b、d （选填“能”或“不能”）得出液体内部压强与液体密度有关的结论。 (5)要探究液体内部压强与盛液体的容器形状是否有关，应选择上图中 两图进行比较，得出的结论是：液体内部压强与盛液体的容器形状 （选填“有关”或“无关”）。 (6)在探究液体内部压强与液体密度的关系时，为了使结论更具普遍性，小明还应如何继续实验（请写出实验思路，不需写具体步骤）： 。 12．24-25九年级上·上海金山·期中）如图所示的平底空玻璃杯，其各项参数如表所示，现将它放在水平桌面中央，求： 重力（牛） 2 底面积（米） 高（米） 0.2 容积杯（米） (1)杯子对桌面的压强； (2)在杯中装满水，水对杯底的压强。 【素养提升】 1．（23-24八年级下·四川德阳·期中）1684年帕斯卡做了著名的裂桶实验，如图所示，他在一个密闭的、装满水的木桶的桶盖上插入一根细长的管子，然后在楼房的阳台上往管子里灌水，结果只灌了几杯水，桶就裂开了，木桶裂开的最主要原因是（　　） A．木桶内水的密度增加了 B．木桶内水的体积增加了 C．木桶内水的深度增加了 D．木桶内水的重力增加了 2．（23-24九年级上·上海·期中）如图，质量、底面积相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平桌面上，甲为圆柱形，乙、丙为圆台形，分别装有A、B、C三种质量和深度均相同的液体，下列说法正确的是（    ） A．液体的密度 B．液体对容器底部的压强 C．液体对容器底部的压力 D．容器对桌面的压力 3．（23-24八年级下·四川眉山·期中）甲、乙两容器质量和底面积均相同，分别装有A、B两种不同液体，两容器底部受到的液体压强相同。A、B两液体质量分别为、，两种液体的密度、，液体对容器底部的压力、，容器对水平地面的压力为、，下面判断正确的是（　　） ①A、B液体密度关系为： ②A、B液体质量关系为： ③两容器底部受到的液体压力关系为：。 ④容器对水平桌面的压力关系为： A．只有③④正确 B．只有②③正确 C．只有②③④正确 D．只有①④正确 4．（22-23八年级下·山东潍坊·阶段练习）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．（22-23八年级下·重庆云阳·期末）图中属于应用连通器原理的是（　　） A．拦河大坝 B．船闸 C．液压千斤顶 D．U形管压强计 6．（22-23八年级下·广东梅州·期末）如图所示的事例中，利用了连通器原理的是（　　） A．微小压强计 B．船闸 C．活塞式抽水机 D．探究液体压强 7．（23-24八年级下·四川南充·期中）我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程，如图是三峡船闸中轮船通过船闸的示意图，水对阀门A右侧的压力 （选填“大于”“等于”或“小于”）左侧的压力；此时打开上游阀门A，关闭下游阀门B，闸室和上游水道构成 。当上游水道下降到和闸室水面相平后，打开上游闸门，轮船驶向闸室。 8．（23-24八年级下·山东济南·期末）2024年3月31日，载有单体95吨超限货物的“汉旺69”号货轮驶离小清河航域，向天津港进发，标志着小清河正式通航后的内外贸一体化运输业务正式开启。小清河全线共设置了4座船闸，船闸是利用了 原理，下游船闸打开水由高处流向低处时，水的 能转化为动能。 9．（24-25九年级上·江西吉安·开学考试）如图所示，盛有水的容器中有a、b、c三点，它们受到水的压强分别为pa、pb和pc，则pa pb pc（填“>”,“<”或“=”）。 10．（24-25九年级上·上海杨浦·阶段练习）如图甲，在一档中央电视台拍摄的节目中，实验员正在亲身实践：当汽车被水浸没，该如何逃生（此操作危险，切勿模仿）。工作人员将汽车缓缓浸入水中，坐在车里的实验员尝试推开车门逃生，他们用传感器测出了车门受到的外部水的压力，我们从图乙中看到，当车门受到水的压力为时，门打不开，而当车门受到的压力增大到时，车门反而打开了，猜测此时车里 （选填“充满水”或“没有水”），解释其原因 。 11．（23-24八年级下·山西运城·期中）如图是某拦河大坝的截面示意图，则A点受到水的压强是 （）。拦河大坝做成上窄下宽是因为 。 12．（2024·辽宁锦州·模拟预测）探究“影响液体内部压强大小的因素”时，同学们设计了以下多种实验。    (1)比较图甲、乙可知，液体内部压强与 有关； (2)在图乙中保持探头的位置不变，改变探头的方向，U形管两液面的高度差不变，表明在相同条件下，液体内部向各个方向的压强 （选填“相等”或“不相等”）； (3)如图丙所示，橡皮管和玻璃管侧壁管口相连通，当向玻璃管中吹气时；U形管内液面较高的是 （选填“a”或“b”）侧； (4)小王自制另一套装置探究液体压强与什么因素有关。如图丁所示，在一个右侧开孔并贴上橡皮膜的塑料瓶中装入部分水，然后将瓶子放入装有盐水的烧杯中，内外液面相平，发现橡皮膜内凹，说明当深度相同时， 越大，液体压强越大； (5)小王想到可以用这套装置来测量液体密度。如图戊所示，将装有水的瓶子放入装有酒精的烧杯中，使橡皮膜变平，然后测量了水面到橡皮膜中心的距离为h1，酒精液面到橡皮膜中心的距离为h2，则酒精的密度ρ酒精= （用h1、h2、ρ水表示）。 13．（23-24八年级下·四川遂宁·期末）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。 (1)微小压强计装置 （选填“是”或“不是”）连通器。实验前小明没有按压橡皮膜时，U形管两侧液面就存在高度差（如图①所示），接下来的操作是 （选填字母）； A．从U形管内向外倒出适量水      B．拆除软管重新安装  C．向U形管内添加适量水 (2)实验时，小王将探头放入水下，U形管两侧水面高度差为8cm，此时U形管内外的气压差为 Pa；（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg） (3)正确操作后，分析图②、图③的实验现象，得出结论：同种液体中，液体压强随液体深度的增加而 ； (4)分析图③、图④的实验现象，得出结论：在深度相同时，液体的 越大，压强越大； (5)小王用图⑤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，直到橡皮膜刚好变平，她测量了以下物理量： A．右侧待测液体到容器底的深度h1 B．右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2 C． 左侧水到容器底的深度h3 D．左侧水到橡皮膜中心的深度h4 请你推导出待测液体密度的表达式为ρ= （选择题中合适的字母和ρ水表示）。 14．（2024·四川广安·中考真题）茶壶几乎是每家必备的常用器具。学习压强知识后，小淇想对家中的茶壶进行相关研究。她测得茶壶的质量为600g，底面积为，装入适量水后将它放在水平桌面上，测得水的深度如图所示，请你接着她的探究完成如下任务。（，g取） （1）求水对茶壶底的压强。 （2）若水对茶壶底的压力是茶壶对桌面压力的0.6倍，则茶壶内水的质量为多少？（茶壶壁厚度不计） 15．（2024九年级下·全国·专题练习）如图所示，铁桶重18N，桶的底面积为，往桶里倒入5kg的水，水的深度为20cm，平放在面积为1m2的水平台面的中央（g=10N/kg），则： （1）桶底受到水的压力为多大? （2）台面受到桶的压强为多大? 16．（22-23八年级下·广西南宁·阶段练习）如图所示，在一个重为2N，底面积为0.01m2的容器里装重为10N的水，容器中水的深度为0.05m，把它静止放在水平桌面上。求：（g=10N/kg） （1）容器对桌面的压力； （2）容器对桌面的压强； （3）水对容器底的压强； （4）水对容器底的压力。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$