7.3 连通器【帮课堂】2024-2025学年八年级物理下册同步学与练（ 鲁科版五四学制2024）

7.3 连通器 学习目标 课程标准 物理素养 查阅资料，了解我国长江三峡水利枢纽工程中船闸是怎样利 用连通器特点让轮船通行的 一、知识与技能目标： 理解连通器的定义及工作原理，能结合实例分析其结构特点并解释应用原理。二、过程与方法目标： 通过实验观察连通器内液面变化，学会归纳共性规律，掌握对比分析与推理验证的科学方法。 三、情感态度与价值观： 认识连通器在水利工程、生活设施中的重要作用，感悟物理原理的实用性，培养观察生活现象、探索科学本质的主动性。 四、科学能力与创新： 能运用连通器原理解决实际问题，尝试改进装置结构或拓展应用场景，提升创新设计与实践能力。 02 思维导图 03 知识梳理 知识点01 连通器 1.连通器：上端开口，下部相连通的容器。 2.原理：连通器里装同一种液体且液体不流动时，各容器的液面保持相平（如图所示）。 3.连通器的应用：茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。 04 题型精讲 【题型一】连通器 1.连通器指上端开口，下部连通的容器。例如U型管就是一种典型的连通器。若向连通器内倒水，则当水停止流动时，连通器的液面会相平。因为水面到器底同一水平面上的深度相同，压强相同，液体便能保持静止状态。 连通器内装的是同一种液体，左右两个液柱的密度相同，根据液体压强的公式P=ρgh可知，只有当两边液柱的高度相等时，两边液柱对液片AB的压强才能相等。所以，在液体不流动的情况下，连通器各容器中的液面应保持相平。 2.连通器的特点是只有容器内装有同一种液体时，各个容器中的液面才是相平的。如果容器倾斜，则各容器中的液体即将开始流动，由液柱高的一端向液柱低的一端流动，直到各容器中的液面相平时，即停止流动而静止。如用橡皮管将两根玻璃管连通起来，容器内装同一种液体，将其中一根管固定，使另一根管升高、降低或倾斜，可看到两根管里的液面在静止时总保持相平。其原理在生产实践中有着广泛的应用，例如，水渠的过路涵洞、牲畜的自动饮水器、水位计，以及日常生活中所用的茶壶、洒水壶等都是连通器。 【例题1】在如图的几种情况中，不能称为连通器的是（　　） A．   B．   C．   D．   【对应训练】如图所示装置和物品中，不属于连通器的是（　　） A．  锅炉水位计 B．  茶壶 C．  U形反水弯 D．  喷雾器 【对应训练】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 0501 强化训练 【基础强化】 1．如图，一个U形敞口容器里面装有水，把它放在斜面上，正确的是（    ） A． B． C． D． 2．如图所示，公路两侧的甲、乙两条水渠由路面下的倾斜涵洞相连，两渠水面相平。关于涵洞的水流方向，下列说法中正确的是（　　） A．由于水向低处流，所以涵洞中的水从乙流向甲 B．由于甲侧涵洞口在水下位置较深，压强较大，所以涵洞中水从甲流向乙 C．由于两渠水面相平，所以涵洞中的水不流动 D．由于甲侧涵洞口的压强等于乙侧涵洞口的压强，所以涵洞中的水不流动 3．如图是一种嵌于厨房或卫生间地面的地漏及其结构示意图。下列有关说法中错误的是（    ） A．地漏的存水杯装满水时是连通器 B．为了防止异味气体进入室内，存水杯中水面必须达到的最低高度是位置2 C．隔离板的作用是隔离垃圾进入下水管和防止下水道异味气体进入室内 D．当存水杯装满水时，地面上的水仍能流进下水道 4．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 5．三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。下列说法正确的是（    ） A．闸室和上游水道构成连通器，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，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，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，水对阀门B两侧的压力相等 6．如图所示，两端开口的U形管内装有一定量的水，将A管稍向右倾斜（管内水未溢出）。当管内水静止时，下列说法中正确的是（　　） A．A管中的水面将低于B管中的水面 B．A管中的水面将高于B管中的水面 C．水对U形管底部的压强变大 D．水对U形管底部的压强变小 7．某连通器内液面稳定时，液面情况如图所示。a、b、c、d四点到各自管内液面的竖直距离相等。下列说法正确的是（　　）    A．液体压强大小与容器形状有关 B．a、b、c、d四点液体压强大小相等 C．最左侧管内注入少量相同液体，其它管内液面高度不变 D．将该连通器稍向右倾斜（液体不溢出），稳定时各管内的液面将不再相平 8．关于如图所示的水壶，下列说法正确的是（　　） A．甲图水壶中水不流动时细壶嘴处水面较高 B．乙图水壶中水不流动时细壶嘴处水面较高 C．两图的水壶中水不流动时水面都相平 D．只有甲图水壶中水不流动时水面才相平 9．小明观察洗手盘的下水管有AB、BC和CD三段。当洗手后，水不流动时，下列判断正确的是（　　） A．三段中都没有水 B．三段中都有水，且水面相平 C．AB和BC中水面相平；CD中没有水 D．AB中的水面比BC中的水面高；CD中没有水 10．有一种生活在田野的小老鼠，它把自己的洞穴打在了小斜坡上，如图所示，这个洞穴有两个入口B和C，以及一个存放粮食的地方A．有一次下大雨，水从斜坡上方的C洞口灌到洞穴里，则（　　） A．水面最高会到达存放粮食处A的顶端 B．水面最高会到达洞口B的顶端 C．水面最高会到达洞口C的顶端 D．洞穴内所有的水都会从B处流出 11．明代洪武年间，当时的浮梁县令向朱元璋进献了一件瓷器“九龙杯”。盛酒时只能浅平，不可过满，否则，杯中之酒便会漏掉，所以又名“公道杯”。其内部结构如图所示，要使酒从杯底流出，其液面必须高于（  ） A．A点 B．B点 C．C点 D．D点 12．船闸由闸室和上、下游闸门以及上、下游阀门组成。上游有一艘轮船想驶往闸室，此时船闸状态如图所示。则接下来正确的操作步骤及顺序是（　　） ①打开闸C　②打开阀门A　③关闭阀门B A．①②③ B．②①③ C．③②① D．③①② 13．如图为船闸工作示意图，阀门A关闭时，打开阀门B，则（　　）    A．闸室与上游构成连通器 B．闸室与下游构成连通器 C．闸室中的水位逐渐上升 D．闸室中的水位保持不变 14．三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程，如图所示，三缺大坝的正常蓄水位为175m，则离水面距离为30m处的大坝受到水的压强为 Pa。轮船在通过三峡大坝时，需经过五级船间才能完成“跳大坝”的壮举，船闸利用了 原理。（ρ水=1.0×103kg/m3） 15．我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程，三峡大坝上、下游水位差最高可达113m。如图所示是三峡船闸的简易示意图，某船从上游经过船闸驶往下游，请仔细观察，此时 构成了一个连通器（选填“A与B”、“B与C”或“A与C”），当水不流动时两闸室水面高度是 的；上、下游最大的压强差可以达到 Pa。（，g取10N/kg） 【素养提升】 16．如图所示，A、B容器上端开口，C容器上端封闭，现向容器内加水，则水位最后能达到的最高位置是（　　） A．A容器的顶端 B．B容器的顶端 C．C容器的顶端 D．无法确定 17．在下图中，若在容器左右两管分别注入清水和食用油，液面相平，当将阀门AB打开时 A．左管中的水面下降 B．左管中的水面上升 C．水面高度不变 D．无法判断液面变化情况 18．三峡船闸是世界上最大的人造连通器。现有一艘船从上游往下游行驶通过船闸，如图所示。请你指出船通过船闸的顺序（　　） A．③④②① B．①③④② C．①②③④ D．③①②④ 19．如图所示，若在容器左右两管分别注入水和煤油，液面相平，当将阀门打开时可以观察到右管中的煤油液面变化情况是（　　） A．下降 B．上升 C．高度不变 D．无法判断 20．如图所示是某栋房子供水的水路示意图，放水时水龙头与水塔构成了一个 。水龙头乙出水口处水的压强是 。（，） 21．如图所示是三峡船闸的示意图，阀门A关闭，阀门B打开，构成连通器的是 （选填“上游和闸室”或“下游和闸室”）；当阀门B处水不再流动时，闸室内水面 （选填“高于”“低于”或“相平于”）下游水面；若图中上游和闸室之间的水位高度差为，则上游和闸室内的水对船闸底面的压强差为 （g取）。 22．三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。 23．“花笺茗碗香千载”，中国茶文化源远流长，茶壶（如图28所示）也蕴含物理知识． （1）通常茶壶盖上有一个小孔，请简单解释原因； （2）当壶嘴中水面到壶身底面的距离为5cm时，求：茶壶底受水的压强p．（g取10N/kg） 24．在探究液体压强与哪些因素有关的实验中，进行了如图1所示的操作；    （1）实验前，应检查U形管压强计的气密性，具体的操作是用手轻轻按压几下橡皮膜，若U形管中的液体能够灵活升降，则说明该U形管压强计 （选填“漏气”或“不漏气”）； （2）乙、丙两图的操作是为了探究液体压强与液体 的关系； （3）要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关，应选择 两图进行比较。结论是：液体压强与盛液体的容器形状 ； （4）在生产生活实践中，人们经常巧妙利用液体压强的特性，其中连通器便是一个典型事例，下列设备中利用到连通器的是 （填写序号）； A．船闸 B．液体压强计 C．锅炉水位计 （5）如图2所示，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，橡皮膜两侧压强不同时其形状会发生改变；图2中，在隔板两侧分别装入两种不同的液体，不能比较出左右两侧液体密度大小关系的图是 图。 【能力培优】 25．如图所示，同学们为了探究液体的压强与哪些因素有关，进行了一系列实验。 (1)实验前，应先调整图甲的压强计U形管左右两侧液面保持 ；为使实验现象更明显，可选择 （选填字母）装入压强计的U形管中；（） A．水银　　B．水　　C．酒精 (2)比较 （选填“乙”“丙”“丁”中的两个）两次实验，得出结论： （选填“同种”或“不同种”）液体，液体内部压强随深度的增大而增大； (3)同学们自制了如图戊a的实验仪器：在容器中间用隔板分成大小相同且互不相通的A、B两部分，隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭，A、B两部分加入液体，通过观察橡皮膜的凹凸程度来确定液体内部压强的大小； ①在A、B中倒入深度不同的水后，实验现象如图戊b所示。该实验可以探究液体内部压强与 的关系；装水后，该装置 （选填“是”或“不是”）连通器； ②在A、B中分别倒入水和盐水，使橡皮膜与隔板位于同一竖直面，两液面到橡皮膜的深度分别为12cm和10cm，则盐水密度为 kg/m3（已知）。 26．如图所示的连通器竖直高度为h，粗管横截面积为S，半径是细管的2倍，横管长为L，粗细与细管一样，先把体积为V的水银（ρ水银）注入连通器内，再从粗管一端灌水（ρ水），求灌满粗管中水银下降高度Δh的表达式。 27．我们知道“若连通器内装入同种液体，当液体静止时，各容器中的液面保持相平”的结论，如图是一个简单的连通器，它盛水静止后，两管中液面高度相等。 (1)请你以液片“AB”为研究对象，运用液体压强知识，结合二力平衡条件，从理论上证明上述结论。 (2)若左管内装有10cm高的水，在右管中装入酒精（水和酒精不融合），请问液面静止时酒精的高度是多少？（ρ酒精=0.8×103kg/m3） / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 7.3 连通器 学习目标 课程标准 物理素养 查阅资料，了解我国长江三峡水利枢纽工程中船闸是怎样利 用连通器特点让轮船通行的 一、知识与技能目标： 理解连通器的定义及工作原理，能结合实例分析其结构特点并解释应用原理。二、过程与方法目标： 通过实验观察连通器内液面变化，学会归纳共性规律，掌握对比分析与推理验证的科学方法。 三、情感态度与价值观： 认识连通器在水利工程、生活设施中的重要作用，感悟物理原理的实用性，培养观察生活现象、探索科学本质的主动性。 四、科学能力与创新： 能运用连通器原理解决实际问题，尝试改进装置结构或拓展应用场景，提升创新设计与实践能力。 02 思维导图 03 知识梳理 知识点01 连通器 1.连通器：上端开口，下部相连通的容器。 2.原理：连通器里装同一种液体且液体不流动时，各容器的液面保持相平（如图所示）。 3.连通器的应用：茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。 04 题型精讲 【题型一】连通器 1.连通器指上端开口，下部连通的容器。例如U型管就是一种典型的连通器。若向连通器内倒水，则当水停止流动时，连通器的液面会相平。因为水面到器底同一水平面上的深度相同，压强相同，液体便能保持静止状态。 连通器内装的是同一种液体，左右两个液柱的密度相同，根据液体压强的公式P=ρgh可知，只有当两边液柱的高度相等时，两边液柱对液片AB的压强才能相等。所以，在液体不流动的情况下，连通器各容器中的液面应保持相平。 2.连通器的特点是只有容器内装有同一种液体时，各个容器中的液面才是相平的。如果容器倾斜，则各容器中的液体即将开始流动，由液柱高的一端向液柱低的一端流动，直到各容器中的液面相平时，即停止流动而静止。如用橡皮管将两根玻璃管连通起来，容器内装同一种液体，将其中一根管固定，使另一根管升高、降低或倾斜，可看到两根管里的液面在静止时总保持相平。其原理在生产实践中有着广泛的应用，例如，水渠的过路涵洞、牲畜的自动饮水器、水位计，以及日常生活中所用的茶壶、洒水壶等都是连通器。 【例题1】在如图的几种情况中，不能称为连通器的是（　　） A．   B．   C．   D．   【答案】C 【详解】连通器是指上端开口、底部连通的容器。ABD三个都是上端开口、底部连通，而C左半部分上端是封闭的。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 【对应训练】如图所示装置和物品中，不属于连通器的是（　　） A．  锅炉水位计 B．  茶壶 C．  U形反水弯 D．  喷雾器 【答案】D 【详解】A．锅炉水位计，水位计上端和锅炉炉身的上端都是开口的，底部是连通的，属于连通器的应用，故A不符合题意； B．茶壶的壶身与壶嘴都与大气通，并且壶身和壶嘴底部相连通，是连通器的应用，故B不符合题意； C．U形反水弯上端开口，下端连通，构成连通器，故C不符合题意； D．由于小孔喷出的快速气流使细管的上端开口处形成了一个低压区，此处压强小于容器内波面上方气体压强。水就在容器内液面上方气体的这个较大压强的作用下，沿着细管上升到上端开口处，受气流的冲击，被喷成雾状，不是连通器，故D符合题意。 故选D。 【对应训练】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 【详解】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。 0501 强化训练 【基础强化】 1．如图，一个U形敞口容器里面装有水，把它放在斜面上，正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】由图可知，该容器为连通器。根据连通器特点可知，当水不流动时，各容器内水面相平，即在同一水平面内，故B正确，ACD错误。 故选B。 2．如图所示，公路两侧的甲、乙两条水渠由路面下的倾斜涵洞相连，两渠水面相平。关于涵洞的水流方向，下列说法中正确的是（　　） A．由于水向低处流，所以涵洞中的水从乙流向甲 B．由于甲侧涵洞口在水下位置较深，压强较大，所以涵洞中水从甲流向乙 C．由于两渠水面相平，所以涵洞中的水不流动 D．由于甲侧涵洞口的压强等于乙侧涵洞口的压强，所以涵洞中的水不流动 【答案】C 【详解】水渠甲与乙上端开口，下部相连通，是连通器。根据连通器的特点可知，甲乙两容器的液面相平，故涵洞内的水不会流动。故ABD错误，C正确。 故选C。 3．如图是一种嵌于厨房或卫生间地面的地漏及其结构示意图。下列有关说法中错误的是（    ） A．地漏的存水杯装满水时是连通器 B．为了防止异味气体进入室内，存水杯中水面必须达到的最低高度是位置2 C．隔离板的作用是隔离垃圾进入下水管和防止下水道异味气体进入室内 D．当存水杯装满水时，地面上的水仍能流进下水道 【答案】B 【详解】A．根据地漏的结构图可知，存水杯上端开口，底部连通，属于连通器，故A正确，不符合题意； B．根据地漏的结构图可知，左右两个容器连通，上端开口，当水不再流动时，水面保持相平，所以了防止“异味”进入室内，水面能到达的最低高度是位置3的高度，故B错误，符合题意； CD．由连通器原理可知，隔离板的作用是：当存水杯装满水时，地面上的水可以流进下水管，隔离垃圾进入下水管和下水道“异味”进入室内，故CD正确，不符合题意。 故选B。 4．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 【答案】C 【详解】A．阀门打开前，由于同种液体中，压强与深度的大小有关，深度越深，压强越大，所以a点的压强大于b点的压强，故A错误； B．阀门K打开前，阀门c点的左右深度相同，所以压强相等，故B错误； CD．阀门K打开后，A、B的上端开口、底部连通，构成了连通器。由于容器中装同一种液体，并且液面相平，因此打开阀门后，液面仍保持相平，故液体不会流动，故C正确，D错误。 故选C。 5．三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。下列说法正确的是（    ） A．闸室和上游水道构成连通器，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，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，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，水对阀门B两侧的压力相等 【答案】A 【详解】上端开口、下端连通的容器叫做连通器。三峡船闸是世界上最大的人造连通器，当上游阀门A打开，下游阀门B关闭，闸室和上游水道构成连通器，连通器里的水不流动时，整个容器中的水面高度总是相同的，根据p=ρgh可知，阀门A两侧受到水的压强相同，根据可知，阀门A两侧的压力相等。故A正确，BCD错误。 故选A。 6．如图所示，两端开口的U形管内装有一定量的水，将A管稍向右倾斜（管内水未溢出）。当管内水静止时，下列说法中正确的是（　　） A．A管中的水面将低于B管中的水面 B．A管中的水面将高于B管中的水面 C．水对U形管底部的压强变大 D．水对U形管底部的压强变小 【答案】D 【详解】A．A、B两管上部开口，下端连通，属于连通器，连通器无论管子的粗细、形状如何，只要液体不再流动，两管中液面始终相平，故A错误； B．A、B两管上部开口，下端连通，属于连通器，连通器无论管子的粗细、形状如何，只要液体不再流动，两管中液面始终相平，故B错误； C．将A管稍向右倾斜，水的深度会减小，根据可知，水对U形管底部的压强变小，故C错误； D．将A管稍向右倾斜，水的深度会减小，根据可知，水对U形管底部的压强变小，故D正确。 故选D。 7．某连通器内液面稳定时，液面情况如图所示。a、b、c、d四点到各自管内液面的竖直距离相等。下列说法正确的是（　　）    A．液体压强大小与容器形状有关 B．a、b、c、d四点液体压强大小相等 C．最左侧管内注入少量相同液体，其它管内液面高度不变 D．将该连通器稍向右倾斜（液体不溢出），稳定时各管内的液面将不再相平 【答案】B 【详解】A．根据可知液体压强大小与液体密度和深度有关，与容器形状无关，故A错误； B．连通器中装有同一种液体，且液体不流动时，液面一定相平，已知a、b、c、d四点到各自管内液面的竖直距离相等，故a、b、c、d四点深度相同，液体压强大小相等，故B正确； C．连通器中装有同一种液体，在液体不流动时液面相平，故在最左侧管内注入少量相同液体，其它管内液面高度变高，故C错误； D．根据连通器原理，将该连通器稍向右倾斜（液体不溢出），稳定时各管内的液面相平，故D错误。 故选B。 8．关于如图所示的水壶，下列说法正确的是（　　） A．甲图水壶中水不流动时细壶嘴处水面较高 B．乙图水壶中水不流动时细壶嘴处水面较高 C．两图的水壶中水不流动时水面都相平 D．只有甲图水壶中水不流动时水面才相平 【答案】C 【详解】如图所示的两个水壶，上端开口，下部连通的容器称为连通器，根据连通器的特点，注入同一种液体，在液体不流动时连通器内各容器的液面总是保持在同一水平面上，故C正确，ABD错误。 故选C。 9．小明观察洗手盘的下水管有AB、BC和CD三段。当洗手后，水不流动时，下列判断正确的是（　　） A．三段中都没有水 B．三段中都有水，且水面相平 C．AB和BC中水面相平；CD中没有水 D．AB中的水面比BC中的水面高；CD中没有水 【答案】C 【详解】上端开口，下部连通的容器叫做连通器，由图可知，AB和BC段组成连通器，水静止不流动时，两边液面相平，防止污水管内的臭气顺着管道逆行，故C正确，ABD错误。 故选C。 10．有一种生活在田野的小老鼠，它把自己的洞穴打在了小斜坡上，如图所示，这个洞穴有两个入口B和C，以及一个存放粮食的地方A．有一次下大雨，水从斜坡上方的C洞口灌到洞穴里，则（　　） A．水面最高会到达存放粮食处A的顶端 B．水面最高会到达洞口B的顶端 C．水面最高会到达洞口C的顶端 D．洞穴内所有的水都会从B处流出 【答案】B 【详解】当有水进入洞穴时，由于A端是封闭的，故水会封住一部分空气，不会到达A端顶部；根据连通器原理，洞穴满水后B、C两处的水面必相平，故水面只能到达B处；只有高于B处的水会流出，低于B处的水不会从B处流出。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 11．明代洪武年间，当时的浮梁县令向朱元璋进献了一件瓷器“九龙杯”。盛酒时只能浅平，不可过满，否则，杯中之酒便会漏掉，所以又名“公道杯”。其内部结构如图所示，要使酒从杯底流出，其液面必须高于（  ） A．A点 B．B点 C．C点 D．D点 【答案】B 【详解】根据“公道杯”的内部结构图可知，杯体内部有倒扣的U形吸管，当杯中液面低于B点时，吸管内的液体只能停留在倒U形吸管的左侧，当杯中液面高于B点时，液体从出水口流出，直至杯内的液体与吸管左端管口齐平为止。 故选B。 12．船闸由闸室和上、下游闸门以及上、下游阀门组成。上游有一艘轮船想驶往闸室，此时船闸状态如图所示。则接下来正确的操作步骤及顺序是（　　） ①打开闸C　②打开阀门A　③关闭阀门B A．①②③ B．②①③ C．③②① D．③①② 【答案】C 【详解】船闸属于连通器，轮船想从上游驶往闸室，要首先关闭阀门B和闸门D，打开阀门A，使闸室与上游构成连通器，则上游的水进入闸室，当闸室与上游的水面相平时，打开闸门C，轮船就能进入闸室。故顺序为③②①。 故选C。 13．如图为船闸工作示意图，阀门A关闭时，打开阀门B，则（　　）    A．闸室与上游构成连通器 B．闸室与下游构成连通器 C．闸室中的水位逐渐上升 D．闸室中的水位保持不变 【答案】B 【详解】如图所示，船闸是利用连通器的原理来工作的，图中，阀门A关闭，阀门B打开，闸室内的水和下游水构成一个连通器，据其特点可知，水面会保持相平，所以水会从闸室流向下游，闸室中的水位降低。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 14．三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程，如图所示，三缺大坝的正常蓄水位为175m，则离水面距离为30m处的大坝受到水的压强为 Pa。轮船在通过三峡大坝时，需经过五级船间才能完成“跳大坝”的壮举，船闸利用了 原理。（ρ水=1.0×103kg/m3） 【答案】 连通器 【详解】[1]离水面距离为30m处的大坝受到水的压强为 [2]船闸底部的阀门打开时，上游和闸室、闸室和下游之间都可构成连通器，利用连通器原理来使两侧水面相平，方便船只通行。 15．我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程，三峡大坝上、下游水位差最高可达113m。如图所示是三峡船闸的简易示意图，某船从上游经过船闸驶往下游，请仔细观察，此时 构成了一个连通器（选填“A与B”、“B与C”或“A与C”），当水不流动时两闸室水面高度是 的；上、下游最大的压强差可以达到 Pa。（，g取10N/kg） 【答案】 A与B 相平 【详解】[1]由图可知，下游船闸底部阀门打开，使得闸室和下游之间底部连通，所以，此时A与B构成了连通器。 [2]根据连通器原理可知，当水不流动时两闸室水面高度是相平的。 [3]上、下游最大的压强差可以达到 【素养提升】 16．如图所示，A、B容器上端开口，C容器上端封闭，现向容器内加水，则水位最后能达到的最高位置是（　　） A．A容器的顶端 B．B容器的顶端 C．C容器的顶端 D．无法确定 【答案】B 【详解】由题知，A、B上端开口，下部连通，即为连通器，C下部连通，但上端没有开口，因此不能与A、B构成连通器。若该装置中倒入水后，在静止时，液面应保持相平，故为了使液体不至于溢出，所以静止后水能到达的最高位置是B容器的顶端，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 17．在下图中，若在容器左右两管分别注入清水和食用油，液面相平，当将阀门AB打开时 A．左管中的水面下降 B．左管中的水面上升 C．水面高度不变 D．无法判断液面变化情况 【答案】A 【详解】阀门AB左端受到清水的压强为P1，右端受到食用油的压强为P2，两容器液面相平，即深度相等，设都为h，则更具液体压强公式，有 P1=ρ水gh，P2=ρ油gh 又因 ρ水>ρ油 故 ρ水gh>ρ油gh 即 P1>P2 AB容器横截面积相同，设为S，则 SP1>SP2 根据压强定义，得 F1>F2 所以液体向右流动，左管中的水面下降。 故选A。 18．三峡船闸是世界上最大的人造连通器。现有一艘船从上游往下游行驶通过船闸，如图所示。请你指出船通过船闸的顺序（　　） A．③④②① B．①③④② C．①②③④ D．③①②④ 【答案】D 【详解】轮船通过船闸时，船闸内外构成连通器，船闸内外的水位应相同。先是上游与闸室构成连通器，再是下游与闸室构成连通器。因船从上游往下游行驶通过船闸，所以从上游到闸室，闸室内水位上升，从闸室到下游，闸室内的水位降低，故正确的顺序应为③①②④。 故选D。 19．如图所示，若在容器左右两管分别注入水和煤油，液面相平，当将阀门打开时可以观察到右管中的煤油液面变化情况是（　　） A．下降 B．上升 C．高度不变 D．无法判断 【答案】B 【详解】根据液体压强的计算公式可知当将阀门AB打开时，左侧水和右侧煤油的深度是相同的，因为水的密度大，所以水的压强大，所以水就会向右管中流动，水面下降，煤油液面上升，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 20．如图所示是某栋房子供水的水路示意图，放水时水龙头与水塔构成了一个 。水龙头乙出水口处水的压强是 。（，） 【答案】 连通器 5×104 【详解】[1]放水时水龙头与水塔上端开口，底部连通，构成了一个连通器。 [2]水龙头乙出水口处深度为 水龙头乙出水口处水的压强 21．如图所示是三峡船闸的示意图，阀门A关闭，阀门B打开，构成连通器的是 （选填“上游和闸室”或“下游和闸室”）；当阀门B处水不再流动时，闸室内水面 （选填“高于”“低于”或“相平于”）下游水面；若图中上游和闸室之间的水位高度差为，则上游和闸室内的水对船闸底面的压强差为 （g取）。 【答案】 上游和闸室 高于 【详解】[1]阀门A关闭，阀门B打开，上游和闸室两端开口，且中间相连通，则此时构成连通器的是上游和闸室。 [2]当阀门B处水不再流动时，闸室的水面与上游的水面相平，则闸室内水面高于下游水面。 [3]上游和闸室内的水对船闸底面的压强差为 22．三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 【详解】[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。 23．“花笺茗碗香千载”，中国茶文化源远流长，茶壶（如图28所示）也蕴含物理知识． （1）通常茶壶盖上有一个小孔，请简单解释原因； （2）当壶嘴中水面到壶身底面的距离为5cm时，求：茶壶底受水的压强p．（g取10N/kg） 【答案】（1）见解析；（2）500Pa. 【详解】（1）通常茶壶盖上有个小孔，作用是让空气进入茶壶，这样壶嘴和壶身就成了上端开口，下端连通的连通器，使茶能在大气压作用下顺利流出； （2）茶壶底受水的压强：P=gh=1.0kg/10N/kg5m=500Pa. 24．在探究液体压强与哪些因素有关的实验中，进行了如图1所示的操作；    （1）实验前，应检查U形管压强计的气密性，具体的操作是用手轻轻按压几下橡皮膜，若U形管中的液体能够灵活升降，则说明该U形管压强计 （选填“漏气”或“不漏气”）； （2）乙、丙两图的操作是为了探究液体压强与液体 的关系； （3）要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关，应选择 两图进行比较。结论是：液体压强与盛液体的容器形状 ； （4）在生产生活实践中，人们经常巧妙利用液体压强的特性，其中连通器便是一个典型事例，下列设备中利用到连通器的是 （填写序号）； A．船闸 B．液体压强计 C．锅炉水位计 （5）如图2所示，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，橡皮膜两侧压强不同时其形状会发生改变；图2中，在隔板两侧分别装入两种不同的液体，不能比较出左右两侧液体密度大小关系的图是 图。 【答案】 不漏气 密度 丙、丁 无关 AC 甲 【详解】（1）[1]用手轻轻按压几下橡皮膜，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置不漏气。 （2）[2]比较乙、丙两图可知，探头所处液体的深度相同，液体的密度不同，且深度越大，U形管液面的高度差越大，故可以得出液体内部压强与液体的密度有关。 （3）[3][4]因为液体压强与液体的深度和密度有关，而要探究探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关，根据控制变量法原则就要控制液体的深度和密度相同，仅改变容器的形状，由图1分析可知应选择丙、丁两图进行比较，且由丙、丁两图中显示U形管中液面的高度差相同，由此可得出的结论为液体压强与盛液体的容器形状无关。 （4）[5]船闸和锅炉水位计均符合上端开口、底部相连通的特点，属于连通器的运用；而液体压强计不属于连通器的运用，故B不符合题意，AC符合题意。 故选AC。 （5）[6] 由图甲可知，橡皮膜向左边凸起，说明右边液体压强大，而左边的液面高度低于右边液面的高度，所以无法根据 判断左右两侧液体密度大小关系； 由图乙可知，橡皮膜没有凸起，说明左右两边液体压强一样大，而左边的液面高度低于右边液面的高度，所以根据 可知，左侧液体的密度大于右侧液体密度； 由图丙可知，橡皮膜向右边凸起，说明左边液体压强大，而左边的液面高度低于右边液面的高度，所以根据 可知，左侧液体的密度大于右侧液体密度； 由图丁可知，橡皮膜向右边凸起，说明左边液体压强大，而左边的液面高度等于右边液面的高度，所以根据 可知，左侧液体的密度大于右侧液体密度； 据此分析可知不能比较出左右两侧液体密度大小关系的图是甲图。 【能力培优】 25．如图所示，同学们为了探究液体的压强与哪些因素有关，进行了一系列实验。 (1)实验前，应先调整图甲的压强计U形管左右两侧液面保持 ；为使实验现象更明显，可选择 （选填字母）装入压强计的U形管中；（） A．水银　　B．水　　C．酒精 (2)比较 （选填“乙”“丙”“丁”中的两个）两次实验，得出结论： （选填“同种”或“不同种”）液体，液体内部压强随深度的增大而增大； (3)同学们自制了如图戊a的实验仪器：在容器中间用隔板分成大小相同且互不相通的A、B两部分，隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭，A、B两部分加入液体，通过观察橡皮膜的凹凸程度来确定液体内部压强的大小； ①在A、B中倒入深度不同的水后，实验现象如图戊b所示。该实验可以探究液体内部压强与 的关系；装水后，该装置 （选填“是”或“不是”）连通器； ②在A、B中分别倒入水和盐水，使橡皮膜与隔板位于同一竖直面，两液面到橡皮膜的深度分别为12cm和10cm，则盐水密度为 kg/m3（已知）。 【答案】(1) 相平 C (2) 乙、丙 同种 (3) 深度 不是 1.2×103 【详解】（1）[1]因为本装置是通过U形管中液面的高度差来反映压强大小的，故在实验前应先使玻璃管中两侧的液面相平。 [2]根据可知，在液体压强相同时，要使h越大，则液体密度应该更小，因为 酒精密度最小，所以酒精最合适 ，故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 （2）[1][2]乙丙两图中，液体的密度相同，金属盒所处的深度不同，且深度越深，U形管液面的高度差越大，可得结论为：当液体密度一定时，液体深度越深，压强越大。 （3）[1]在A、B两侧倒入深度不同的水后，液体的密度不变，改变深度，是探究液体内部压强与深度的关系。 [2]装水后，上部开口，下部不连通，所以不是连通器。 [3]该橡皮膜相平，说明水和盐水的压强相等，即 由题意可知，两液面距离橡皮膜的深度为h水=12cm=0.12m，h盐水=10cm=0.10m ，代入上式，可得 解得。 26．如图所示的连通器竖直高度为h，粗管横截面积为S，半径是细管的2倍，横管长为L，粗细与细管一样，先把体积为V的水银（ρ水银）注入连通器内，再从粗管一端灌水（ρ水），求灌满粗管中水银下降高度Δh的表达式。 【答案】Δh= 【详解】解：因为粗管横截半径是细管的2倍，粗管横截面积为S，则细管面积为，连通器注入同种液体，液体静止时液面相平，注入体积为V的水银后，设两管中水银高度为h0，则有 V细+V横+V粗=V 即 •h0+•L+Sh0=V 解得 h0= 粗管中注入水后，粗管中水银下降，细管中水银上升，且 ΔV下降=ΔV上升 即 S•Δh=•Δh细 所以 Δh细=4Δh 此时两管中水银高度差为 ΔH=Δh +4Δh =5Δh 所以注入水的高度 h水=h﹣(h0﹣Δh)=h﹣(﹣Δh)=h+Δh﹣ 水银柱高度差产生的压强与注入水柱产生的压强相等，即 p水=Δp水银 则 ρ水gh水=ρ水银gΔH ρ水×g×（h+Δh﹣）=ρ水银×g×5Δh 解得 Δh= 答：水灌满粗管，水银下降高度Δh的表达式为Δh=。 27．我们知道“若连通器内装入同种液体，当液体静止时，各容器中的液面保持相平”的结论，如图是一个简单的连通器，它盛水静止后，两管中液面高度相等。 (1)请你以液片“AB”为研究对象，运用液体压强知识，结合二力平衡条件，从理论上证明上述结论。 (2)若左管内装有10cm高的水，在右管中装入酒精（水和酒精不融合），请问液面静止时酒精的高度是多少？（ρ酒精=0.8×103kg/m3） 【答案】(1)见解析；(2)12.5cm 【分析】(1)连通器是指上端开口，底部连通的容器，内装入同种液体，当液体静止时，各容器中的液面总保持相平。 (2)若左管内装有10cm高的水，在右管中装入酒精（水和酒精不融合），由于两管液体的压强相等，根据p=ρ液gh即可求出液面静止时酒精的高度。 【详解】(1)由图所示，设液片AB的面积为S，左、右两管内水深分别为h左和h右，由于水不流动，即液片AB左、右两面所受二力平衡，这两个力同作用于液片AB上，左、右两管中的水对液片AB的压强相等，又液体压强的计算公式p=ρ液gh，两管中同是水（即液体密度相同），因此只有两管水深相等，压强才能相等。即 h左=h右 所以左、右两管水面保持相平。 (2)若左管内装有10cm高的水，在右管中装入酒精，由于在液面静止时左、右两管里的液体压强相等，即 p左=p右 ρ水gh水=ρ酒精gh酒精 h酒精=×10cm=12.5cm 答：(1)证明如上； (2)若左管内装有10cm高的水，在右管中装入酒精（水和酒精不融合），液面静止时酒精的高度是12.5cm。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$