第34期 液体的压强 船闸 大气压强（答案见36期）-【数理报】2024-2025学年新教材八年级下册物理学案（教科版2024）

书 液体的压强 一、液体压强的特点 做一做：在图１甲所示的 容器底部绑上橡皮膜，然后倒 入水，观察到橡皮膜发生了形 变．在图１乙所示的容器侧壁 绑上橡皮膜，观察橡皮膜平还 是不平？向哪个方向凸出？这 说明了什么？ 填一填：图１甲中橡皮膜向下发生了形变， 说明液体对容器底部的压强方向 ，产 生这个压强的原因就是液体受到 ．图１ 乙中橡皮膜向外凸出，说明液体对容器侧壁有 向外的 ，液体对容器侧壁有压强的原 因是液体具有 ． 做一做：如图２，将 一个六面都用橡皮膜组 成的密闭立方体放进盛 水的玻璃杯中，同学们 能观察到什么现象？ 填一填：（１）我们看到六个原本平平的橡皮 膜都向里凹进，这说明液体内部也存在 ．最上面的橡皮膜向下凹进，说明它受 到水 的压强；最下面的橡皮膜向上凹 进，说明它受到水 的压强；两边的橡皮 膜向右、向左凹进，说明它受到水向右、向左的 压强．这说明液体内部不仅有压强，而且向 都有压强． （２）最上面的橡皮膜凹进得最小，四周的凹 进程度相同，但要比上面的大些；下面的橡皮膜 凹进程度最大．橡皮膜凹进程度越大，说明它受 到的 越大．所以图２还能说明液体内部 的压强随 增加而增大．在液体内部的同 一深度，各个方向的压强都 ． 做一做：将图２中的橡皮膜密闭立方体放入 盐水中的相同深度处，橡皮膜的凹陷程度与在 水中相比有什么变化？ 填一填：液体内部压强的大小还跟液体的 密度有关，在深度相同时，液体的密度越大，压 强 ． 二、液体压强的大小 推一推：如图３所示，要 计算液体在深度为 ｈ处的压 强，可在液体中取底面积为 Ｓ、高为 ｈ的一圆柱形液柱为 研究对象，当液体静止时，这 个液柱也处于静止状态，所以液柱底面所受的 竖直向上的压力Ｆ一定与此液柱所受的重力 Ｇ 相等，即Ｆ＝Ｇ，因此有ｐＳ＝ｍｇ＝ρＶｇ＝ρＳｈｇ， 故ｐ＝ρｇｈ． 填一填：从公式中看出：液体的压强只与液 体的 和 有关，而与液体的质 量、体积、重力、容器的底面积、容器形状等无关． 三、连通器 填一填：上端开口、下端相连通的容器叫作 ．连通器里的同一种均匀液体不流动 时，各开口处的液面高度总是 的． 看一看：如图４所示，茶壶、锅炉水位计、乳 牛自动喂水器等都应用了连通器原理． 船闸 读一读：雄伟的三峡船闸就是利用连通器 的原理进行工作的． 如图５所示是船闸的工作原理示意图，图中 Ａ、Ｂ表示阀门，Ｃ、Ｄ表示闸门．船闸工作过程：① 阀门Ａ打开时，水从上游流进闸室［图（ａ）］；②闸 室中水面与上游相平时，闸门Ｃ打开，船驶入闸 室［图（ｂ）］；③关闭阀门Ａ和闸门Ｃ，打开阀门Ｂ， 水从闸室流向下游［图（ｃ）］；④闸室中水面与下 游相平时，闸门Ｄ打开，船驶入下游［图（ｄ）］． 大气压强 一、大气压强 议一议：液体受重力作用且具有流动性，因 而对浸入其中的物体有压强．地球周围被厚厚 的空气层包围着，这层空气又叫大气层．大气是 否受到重力？大气是否具有流动性？大气对浸入 其中的物体是否也有压强？ 填一填：处在大气中的物体会受到来自大 气的压强，这个压强叫作 ，简称 ．与液体压强一样，大气内部向各个方 向都有压强． 二、大气压强有多大 想一想：１６５４年，在德国马德堡市的广场上 曾经做过一个著名的马德堡半球实验．人们把 两个铜制空心半球合在一起，抽去里面的空气， 用两支马队（每支８匹）向相反的方向拉两个半 球，才将半球拉开，并发出了巨大的响声．我们 知道是大气压将半球紧紧地压在了一起，那么 大气压到底有多大呢？ 做一做：如图６所示，在长约１ｍ、一端封闭 的玻璃管里灌满水银，将管口堵住，然后倒插在 水银槽中，放开堵管口的手指时，管内水银面下 降一些就不再下降，这时管内外水银面的高度 差约为７６０ｍｍ．将管子稍微倾斜，或换更长一 些的管子，或换其他形状的管子，管内外水银面 的高度差仍为７６０ｍｍ． 填一填：实验中玻璃管内水银面的上方是 ，管外水银面的上方是 ，因此， 是 支持管内这段水银柱不会落下，大 气压的数值等于这段水银柱产生的 ． 这个实验最早是由意大利科学家 做 的，测得的标准大气压约为 Ｐａ． 三、大气压强的变化 读一读：大气压强与空气的疏密有关系． １６４８年，帕斯卡发现，离地面越高的地方，大气 压强越小． 做一做：按图７自制一个气压计， 将气压计从楼下带到２０层高的楼上． 观察到自制气压计细管中的水柱 （选填“上升”或“下降”），说 明大气压 （选填“增大”或 “减小”）了． 【即学即练】 １．如图８所示，将压强计 的金属盒放在水中某一深度 处，Ｕ形管两侧液面出现高度 差．下列操作会使高度差增 大的是 （　　） ①仅向烧杯中加些水； ②仅将金属盒水平移动； ③仅改变金属盒面的朝向； ④仅在水中加入食盐，食盐溶解后． Ａ．①③ Ｂ．①④ Ｃ．②③ Ｄ．②④ ２．在冬季，剩有半瓶热水的暖水瓶经过一 个夜晚后，第二天拔瓶口的软木塞子时觉得不 易拔出来，其主要原因是 （　　） Ａ．软木塞受潮膨胀 Ｂ．瓶外气体温度降低而把瓶塞吸住 Ｃ．瓶口因温度降低而缩小 Ｄ．瓶内气体温度降低而压强减小，大气压把 瓶塞压紧 书 一、选择题 １．闽江水口航运枢纽由水口船闸、水口升船机和北溪船闸组成，自该 枢纽投用以来，大大增加了闽江年通航运行天数．下列与船闸工作原理相 同的是 （　　） Ａ．拦河大坝 Ｂ．水平仪 Ｃ．液体压强计 Ｄ．锅炉水位计 ２．三峡船闸是世界最大的人造连通 器．如图１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Ｂ两侧的压力相等 Ｂ．闸室和下游水道构成连通器，水对阀门Ｂ两侧的压力相等 Ｃ．闸室和下游水道构成连通器，水对阀门Ｂ左侧的压力小于右侧的 压力 Ｄ．闸室和上游水道构成连通器，水对阀门Ｂ左侧的压力小于右侧的 压力 二、填空题 ３．如图２所示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１０Ｎ／ｋｇ） ４．如图３所示是三峡船闸的示意图，轮船从上游进入闸室，接下来轮 船要从闸室进入下游，应先关闭阀门 Ａ和闸门 Ｃ，再打开 （选填 “阀门Ｂ”或“闸门Ｄ”）．三峡大坝设计成上窄下宽的形状，是因为液体的 压强随深度的增加而 ． ５．如图 ４所示是船闸的示意 图，初始时所有阀门和闸门都处于 关闭状态，① ～⑩ 为若干操作步 骤：①打开阀门Ｎ；②关闭阀门Ｎ和 闸门Ｐ；③打开下游闸门Ｐ；④使闸 室中的水位与下游水位相平；⑤ 使闸室中的水位与上游水位相平；⑥ 船 驶入闸室；⑦船驶离闸室；⑧打开上游闸门Ｑ；⑨打开阀门Ｍ；⑩关闭阀 门Ｍ和闸门 Ｑ．欲使上游的船通过船闸开往下游，合理的操作顺序是                                    ． 书 一、选择题 １．下列不是利用大气压的是 （　　） Ａ．瓶吞鸡蛋 Ｂ．拔火罐 Ｃ．注射器将药液注入肌肉 Ｄ．覆杯实验中纸片托住杯中的水 ２．如图１所示是某同学自制的气压计，他将气压计 由一楼拿到六楼时，细玻璃管中液面会升高，下列说法正 确的是 （　　） Ａ．细玻璃管越粗，水柱高度变化越明显 Ｂ．利用自制气压计可以精确测量大气压的数值 Ｃ．细玻璃管中液面升高，说明大气压随高度的增加 而变大 Ｄ．用玻璃瓶和细玻璃管自制气压计时，瓶中的水不能装满 ３．关于如图２所示的托里拆利实验，下列说法正 确的是 （　　） Ａ．玻璃管倾斜放置时，玻璃管内的水银柱会变长 Ｂ．若继续向水银槽内加水银，玻璃管内水银面将 不变 Ｃ．若玻璃管上端有少量气体，水银柱高度差将大 于７６０ｍｍ Ｄ．将此装置从地面移至山顶，玻璃管内的水银面会上升 ４．如图３所示是“天气预报瓶”的创意新品，Ａ为玻 璃管，与大气相通，Ｂ为密闭的玻璃球，Ａ与Ｂ下部相通， 内装红墨水．下列说法正确的是 （　　） Ａ．这个产品利用了连通器的原理 Ｂ．Ａ管与Ｂ球中液面相平时，Ｂ球内气压等于外界大 气压 Ｃ．晴天的气压比阴雨天的高，晴天时 Ａ管液面高于 阴雨天 Ｄ．将天气预报瓶由地面拿到高山，Ａ管液面逐渐下降 二、填空题 ５．我国南北朝时期成书的《关尹子·九药篇》中说：“瓶存二窍，以水 实之，倒泻；闭一则水不下．”瓶上有两个小孔，闭住一个，水就流不出来， 主要是由于 的作用． ６．自来水笔吸墨水时，把笔上的弹簧片按几下，笔胆里气体压强 （选填“变大”“变小”或“不变”），在 的作用下，墨水被 “吸”到笔胆里去了；抽水机也是利用 来工作的． ７．生活中常用吸盘挂钩来挂毛巾，使用时排尽吸盘内的空气，吸附在 （选填“平整”或“不平整”）的墙面上，以防止漏气．若吸盘的横 截面积为２×１０－３ｍ２，外界大气压为１×１０５Ｐａ，则排尽空气后的吸盘受到 的大气压力为 Ｎ，吸盘挂钩不会掉落是因为受到墙壁对它竖直 向上的 力． 三、实验探究题 ８．如图４所示，小明利用身边的小吸盘、弹簧测力计等做如下实验． （１）如图甲所示，小明将两个小吸盘按压在一起，吸盘就紧紧地吸在 了一起，该实验证实了 的存在． （２）由此他利用吸盘设计了一个估测大气压强的实验方案，如图乙 所示： ①用刻度尺测出吸盘的 ，算出吸盘与塑料板的接触面 积Ｓ约为５ｃｍ２； ②将吸盘沾上水，紧紧按压在光滑的塑料板上； ③用弹簧测力计钩着挂钩竖直向上拉，当吸盘脱离塑料板的瞬间记 录弹簧测力计的示数为Ｆ＝４６Ｎ； ④算出此时大气压ｐ＝ Ｐａ；在进行评估时，小明发现，测得 的大气压与标准大气压存在较大差异．你认为导致这种结果的原因是                                                     ． !"#$%& !"# $$ !"# $% & % ' ( & & )* +* & ' !" !!"# # "$"% $ " % !& &'(#) * # !" ! 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