课时8.3 探寻连通器-【帮课堂】2024-2025学年八年级物理下册同步学与练（ 北师大版2024）

8.3 探寻连通器 01 学习目标 课程标准 物理素养 1. 认识连通器，了解连通器的特点。 2. 了解连通器在日常生活和社会生产中的应用。 物理观念：理解连通器内液面静止平衡原理，掌握液面等高规律及其场景应用。 科学思维：通过模型构建和逻辑推理，分析连通器中液体流动的条件和规律。 科学探究：设计实验验证连通器原理，观察液面变化，探究影响因素。 科学态度与责任：严谨对待实验数据，关注连通器技术在实际生活中的应用价值。 02 思维导图 03 知识梳理 1、 连通器的认识。 定义：连通器是指上端开口、底部相互连通的容器。在连通器内部装有同种液体时，无论这个容器如何放置，静止时连通器中各部分的液面总是相平的。 连通器的结构特征： 1 底部连通：连通器通过底部相连，使液体能在容器内自由流动； 2 上端开口：使得容器内的液体能够与大气相通，从而在液体表面形成相同的大气压强环境； 3 同种液体：容器内装入同种液体，确保各部分液体密度相同； 4 液面等高：液体静止时，连通器各部分中的液面总是相平的，这是连通器的核心特征。 2、 连通器的原理。 液体压力平衡：假想连通器左右连通的部分存在一薄片，当容器内的液体静止时，薄片处于平衡状态，左右两边液体的压力应该相等，压强也相等，结合液体压强计算方法，因为是同种液体，液体密度相同，两端液面的深度也应该相同。 帕斯卡原理：加在密闭液体上的压强，能够大小不变地由液体向各个方向传递。连通器底部可视为一个连通的 “密闭空间”，各个位置受到来自不同容器中液体的压强相等，为了维持这种压强平衡，液体就会自动调整高度，使得各容器中的液面保持相平，从而满足压强平衡的条件。 3、 连通器在日常生活中的应用。 茶壶：茶壶是典型的连通器应用。茶壶的壶身和壶嘴构成了连通器结构，壶嘴设计得与壶身等高。当向茶壶中注水时，水会在壶身和壶嘴中同时上升，并且始终保持水面相平。这样的设计保证了在倒水时，水能够顺畅地从壶嘴流出，而不会出现壶嘴溢水或壶身水倒不干净的情况，方便了人们的日常使用。 洗手盆的回水弯管：洗手池的下水弯管是一个连通器，弯管里总会存有一些水，形成水封，可阻止下水道里的臭气进入室内，同时也能防止害虫沿管道爬进室内，还能使进入管中的杂物沉积于弯管底部，便于清理。 水位计：在一些储水设备，如热水器、饮水机的水箱中，常配备水位计。水位计通过透明的管道与水箱底部相连通，形成连通器。使用者可以通过观察水位计中液面的高度，直观地了解水箱内水的储量，以便及时补充水分，确保设备正常运行。 4、 连通器在社会生产中的应用。 船闸：船闸是连通器在水利工程中的杰出应用，它解决了船舶在不同水位水域之间通航的难题。船闸通常由闸室、上下游闸门以及与上下游河道相连通的阀门等部分组成。当船舶要从下游驶向上游时，首先关闭下游闸门，打开下游阀门，使闸室与下游河道构成连通器。此时，闸室内水位下降，与下游水位相平，船舶驶入闸室；接着关闭下游阀门，打开上游阀门，闸室与上游河道构成连通器，闸室内水位上升，直至与上游水位相平，然后打开上游闸门，船舶便可驶出闸室，进入上游河道。反之，船舶从上游驶向下游时，操作过程相反。船闸的工作过程充分展示了连通器原理在实现水位调节和船舶通航方面的巨大作用。 过路涵洞：在道路建设中，水渠的过路涵洞也是连通器。它使得水渠在穿过道路时，水能够在涵洞内顺利流动，保持上下游水位的连通和平衡，保证了水流的畅通，同时也不影响道路的正常使用。 5、 特殊情况下的连通器液面变化。 当连通器内加入密度不同的液体时，密度大的液体所在容器一侧液面相对较低，密度小的液体所在容器一侧液面相对较高。此外若连通器上端两个开口处的气压不同，也会影响液面的高低。 04 题型精讲 【题型一】连通器的原理。 【典型例题1】市场上有一种自带吸管的玻璃杯，如图所示，当杯中装入适量的水放在水平桌面上时，下列说法不正确的是（　　） A．该玻璃杯可以看作是一个连通器 B．杯子对桌面的压力与桌面对杯子的支持力是一对相互作用力 C．当杯中水静止时，A点的水的压强等于B点的水的压强 D．若在杯中放入一个小球后漂浮，则杯中水静止时，杯中液面比吸管中液面高 【典型例题2】探究液体内部压强特点时所用压强计中的U形管 （选填“属于”或“不属于”）连通器；如图表示探究过程中的两个情景，从图上看出，液体压强与 有关。 【对点训练1】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 【对点训练2】在装修房子时，往往需要在墙上打出一条水平线，甲、乙两个物理实践小组分别采用两种方案在墙上画出了水平线。如图所示，甲组同学用了一根较长灌有水的透明橡胶管（无气泡），两同学别将两端靠在墙面上，当水不流动时，用笔在墙面上标出管两端水面的位置，用线连接这两点，得到一条水平线，甲组用到的长水管相当于一个 。乙组同学选用一把教学用直角三角板，在斜边的一端固定一小钉，并用一细线挂一小钩码，调整尺的角度，当细线与竖的直角边重合时，用笔沿另一平的直角边画一条线，这条线就是水平线，乙组依据的原理是 。 【题型二】船闸的工作过程。 【典型例题3】如图所示，轮船由下游经过船闸驶往上游。当船从下游驶向船闸时，首先打开阀门B，此时 和 组成连通器，闸室内的水通过阀门B流出，水面相平时，打开下游闸门D，船驶入闸室；船驶入闸室后，先关闭阀门B和闸门D，再打开阀门 ，此时 和 形成一个连通器，当闸室中水位与上游水位 时，打开闸门C，船驶入上游。 【典型例题4】阅读短文，回答问题： 连通器的原理及应用 我们把上部开口、底部互相连通的容器叫作连通器。如图甲所示，将两根玻璃管下端用橡皮软管连在一起，做成连通器，向管内注入适量的水，手持另一根玻璃管，使其升高、下降或倾斜，待水面静止后，发现两根玻璃管中的水面总保持相平。 为什么连通器内静止液体的液面总是相平的呢？设想在容器相通的部分有一“液片AB”，如图乙，容器内的液体静止时，这个“液片”也是静止的，这说明“液片”两个侧面受到的压力大小相等，压强也相等，根据液体压强的特点，两管中液体的液面高度必定相同，即液面相平。 我国三峡工程举世瞩目，三峡大坝上、下游水位巨大的落差带来了航运方面的问题，解决的途径是修建船闸。船闸由闸室和上、下游闸门以及上、下游阀门组成。船要从上游通过船闸到下游，先关闭下游闸门和闸室形成一个连通器，上游的水通过阀门A进入闸室，直到上游和闸室的水面相平，再打开上游闸门，船便可以从上游进入闸室，再关闭上游闸门和闸下阀门A，打开下游闸门下的阀门B，使闸室和下游形成一个连通器。闸室的水通过阀门B流到下游，直到水不流动时，闸室的水面和下游相平，打开下游的闸门，船便可以驶往下游。 (1)图甲玻璃管中水面静止，再将右侧玻璃管升高，待液面静止后，两管中的液面 （填“相平”或“不相平”），左管中的液面高度与原来 （填“相同”或“不相同”）。 (2)对图乙中静止的竖直“液片”AB的理解，错误的是_______。 A．液片可以薄到厚度不计 B．液片左侧面受到的压力水平向右 C．液片左、右侧面液体压强为零 D．液片左、右两侧面受到的压力平衡 (3)以图丙船闸为例，起始状态是上、下游闸门和阀门A、B均关闭。船要从下游驶向上游，应首先打开 ，使闸室和 （填“上游”或“下游”）构成连通器。 (4)图丁所示为简易U形压强计，右端用橡皮管连接一个开有小孔的金属盒，金属盒上蒙有一层橡皮膜，它是通过 反映加在橡皮膜上的压强，该装置中U形管 （填“是”或“不是”）连通器。 (5)如图戊所示，两端开口的U形玻璃管竖直放置，底部水平端管道上装有一阀门，右侧管的横截面积是左管的2倍，当阀门关闭时，左、右管中的水面高度分别为h和2h，现将阀门打开，液面稳定时，左管水面上升的距离是_______。 A． B． C． D． 【对点训练3】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。 【对点训练4】请阅读材料并回答问题。 大船过三峡 我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程。三峡大坝上、下游的水位差最高可达113m。巨大的落差有利于生产可观的电力，但也带来了航运方面的问题：下游的船只驶往上游，怎样把这些船只举高一百多米？上游的船只驶往下游，又怎样让船只徐徐降落一百多米？解决这个问题的途径就是修建船闸和升船机。“大船爬楼梯，小船坐电梯”——可以这样形象地描绘船只过大坝的两种方式。“楼梯”是双线五级船闸（如图甲所示），“电梯”则是升船机（如图乙所示）。 三峡船闸主体段长1621m，是世界上最大的船闸。船闸由闸室和上、下游闸门及上、下游阀门等组成。轮船如何穿越这座举世无双的“楼梯”？假如一艘轮船由下游通过船闸驶往上游，轮船要经过五个闸室，使船体逐次升高。首先从下游驶来的轮船要通过五闸室，先将阀门B打开，五闸室水位降到与下游水位一致，打开下游闸门D，轮船进入五闸室，如图丙所示；关闭下游阀门B和下游闸门D，打开阀门A，输水系统充水抬高五闸室水位，轮船随五闸室水位上升而上升；当水位与四闸室水位齐平时，关闭阀门A，打开五闸室闸门C，轮船就这样“爬”过一级阶梯，轻松驶入四闸室。如此上升，直至驶出一闸室，进入高峡平湖。如果轮船是从上游往下游走，过程正好相反。三峡船闸有两条道，一边上行，一边下行，互不干扰。轮船通过三峡大坝约2小时35分钟。 三峡升船机主要通行3000吨级以下的大型客轮、旅游船，以及部分运送鲜活物资的货船，过坝时间约为40分钟。船只过坝时驶入船箱，4组相同功率的驱动机构将船箱和船只一同举升，最大爬升吨位高达1.55万吨，最大爬升高度113米。 (1)三峡船闸是世界上最大的人造连通器。打开闸门前，当连通器中的水 （选填“流动”或“静止”）时液面相平，使船能够平稳驶过船闸； (2)轮船下行离开四闸室进入五闸室，打开阀门A，关闭阀门B，五闸室和 （选填“四闸室”或“下游水道”）构成连通器； (3)升船机举升质量为1.55万吨的船箱和船只时，每组驱动机构的升力为 N；（g取） (4)对比升船机和船闸，甲同学觉得五级船闸过于繁琐，设计成一级船闸船舶通行更为快捷。乙同学认为如果设计成一级船闸，闸门和阀门将承受巨大的压力，特别是阀门，将有很大的安全隐患，五级船闸才是较好的方案。你支持谁的观点？叙述你的理由，可用文章中的数据加以分析说明。 【题型三】生活中常见的连通器应用。 【典型例题5】陕西历史博物馆中收藏了一件稀奇的宋代青釉瓷壶，它的壶盖与壶身浑然一体，无法打开，而壶底却有一个小洞。它该如何使用呢？考古学家对它进行了X光“透视”，终于揭开了它的奥秘。此壶就是传说中的“倒灌壶”，它的内部结构如图丙所示。添水时，需先将壶倒置如图丁，从底部小洞灌入。正放如图丙后，就能像普通茶壶一样从壶嘴倒出水来了。下列说法错误的是（　　） A．注水时，倒灌壶的整体结构属于连通器模型 B．倒置灌水时，能存储的最大水量由壶内隔水管开口高度决定 C．注水结束（如图丁），倒转回正过程中，为了尽量减少水漏出，应沿逆时针旋转 D．往外倒水过程中，会因为壶内气压变小而导致水流不畅 【典型例题6】如图所示，在下列实例中，其工作原理与连通器无关的是（　　） A．茶壶 B．人耳中的半规管 C．船闸 D．高压喷水枪 【对点训练5】如图所示，下列应用事例中，哪个不是利用连通器原理工作的（　　） A．三峡船闸 B．盆景自动给水装置 C．锅炉水位计 D．自动喂水器 【对点训练6】如图所示实例中，应用连通器原理工作的是（　　） A．注射器吸药液 B．自制气压计 C．吸油烟机 D．U形排水管 05 强化训练 【基础强化】 1．船只通过大坝需要利用船闸，现有一艘船从上游往下游行驶通过船闸，如图所示，请你指出船只通过船闸的顺序（　　） A．a    c    b    d B．c    a    d    b C．c    a   b    d D．a    b    c    d 2．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．把水管当刻度尺用 B．把水管当气压计用 C．为了找到两个相同高度的点 D．为了测量两个点的水平距离 3．图中属于连通器的是（　　） A．吸盘挂衣钩 B．加油枪 C．脱排抽油烟机 D．茶壶 4．如图所示的四个装置中属于连通器的是（　　） A．吸盘挂衣钩 B．加油枪 C．盆景自动供水装置 D．茶壶 5．下列生活器件中，利用大气压强工作的是（   ） A．密度计 B．茶壶 C．抽水机 D．高压锅 6．如图所示，轮船由上游进入闸室时，应 （选填“关闭”或“打开”）阀门B和闸门D， （选填“关闭”或“打开”）阀门A，当上游水位与闸室水位相平时，再打开闸门C，船驶入闸室。 7．如图（a）所示，建造水电站时要在河道中修筑大坝。如图（b）所示，大坝的下部应当比上部更为厚实，主要原因是水的压强随 的增大而增大；为了估算建造大坝所需混凝土的质量可应用 知识；如图（c）所示，大坝边上的船闸是 应用的实例。 8．如图所示，茶壶的壶身和壶嘴构成了 ，若壶中水深10cm，则水对壶底的压强是 Pa。（ρ水=1.0×103kg/m3，g=9.8N/kg） 9．如图甲所示，茶壶盖上的小孔使壶内的茶水容易流出，这是利用了 的作用；茶壶的壶身和壶嘴构成了一个 ；茶壶放在水平桌面时，它对桌面的压力是由于 发生弹性形变而产生的。 10．将一根透明塑料软管弯成U形，将有色水注入管中，如图，提升或下降一端，观察到两端中的液面 。如果稍稍抬起管子中间部分，可观察到左右两管中的液面 。（均填“相平”或“不相平”） 【素养提升】 1．下列设备没有利用连通器原理的是（　　） A．茶壶 B．船闸 C．药液注射器 D．锅炉液位计 2．连通器在日常生活和生产中有着广泛的应用，如图所示事例中不是利用连通器原理工作的是（    ） A．茶壶 B．船闸 C．活塞式抽水机 D．下水道存水管 3．连通器在日常生活和生产中有着广泛的应用，如图所示事例中不是利用连通器原理工作的是（　　） A．茶壶 B．船闸 C．微小压强计 D．下水道存水管 4．如图所示的连通器，液体不流动时，A、B、C、D四个管内的液面相平．下列做法中，液面静止时A管液面与其它管液面不相平的是（    ） A．将连通器倾斜放置 B．A管内继续加入相同液体 C．A管内投入一些小金属球 D．将A管口堵住并使连通器倾斜 5．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 6．如图所示，船由下游经过船闸驶往上游，船在下游要进入闸室时，先关闭阀门A和闸门C，再打开阀门 ，当闸室中水位与下游水位 时打开闸门D，船就可以驶入闸室。 7．物理学知识在生活、生产中有大量的应用。图（a）中，“乳牛自动喂水器”利用的是 原理，使两容器中的水面静止时相平；根据 知识，可用图（b）的装置进行排空气法收集气体；图（c）中，书包带做得比较宽大，是为了能减小 。 8．物理知识与日常生活和技术密切相关。在图（a）中，用密度更小的材料来制作书包，是为了能减小书包对肩部的 ，书包带做得比较宽大，是为了能减小 ；在图（b）中，“自动喂水器”利用的是 原理，使得两容器中的水面相平。 9．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。 10．如图甲所示，工人师傅将一根灌有水（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位置并用笔标记出水面位置，这样做的目的是保证所标记的两位置在 ；如图乙所示是某栋房子供水的水路示意图，水龙头乙出水口处水的压强是 帕，若该出水口的横截面积为5厘米2，则该出口处受到的液体压力为 牛。 【能力培优】 1．如图所示，两端开口的U形玻璃管竖直放置，底部带有一个阀门K，右管横截面积是左管的两倍，当阀门K关闭时，左、右管中水面的高度分别为2h和h，现将阀门K打开，液面稳定时，右管水面上升的距离是（　　）    A． B． C． D．h 2．如图所示，A、B为完全相同的两个开口容器（足够高），阀门K直径可忽略，各盛有20cm深的水，初始时阀门K关闭。下列说法正确的是（　　）    A．初始时阀门K关闭，整个装置属于连通器 B．初始时阀门K关闭，B容器底受到水的压强为2400Pa C．初始时阀门K关闭，水对A、B两容器底的压力之比为5∶6 D．将阀门K打开，待水不流动时，水对A、B两容器底的压力之比为9∶11 3．某同学将两端开口、底部带有阀门K（气密性好）的三通U形玻璃管倒置在两个容器中，容器中分别装有密度为ρ1和ρ2的液体，他用抽气机抽出U形管内部分空气后关闭阀门K，结果如图所示，则下列说法正确的是（　　）。 A．倒插在两容器中的U型管是连通器 B．两容器中的液体将会流动直到两个液面相平 C．两容器中的液体密度ρ1和ρ2不同 D．测出h1或h2，即可用p=ρgh求出大气压的大小 4．连通器在日常生活、生产中有着广泛的应用，下列的实例中利用了连通器原理的是（　　） A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④ 5．石泉水电站是汉江上游河段梯级开发的第2个梯级电站，是陕西电网的主要调峰电厂，以发电为主兼有灌溉、防洪、渔业等综合效益。五一期间，爸爸开车带楚杭去参观石泉水电站，看见挖掘机正在船闸旁边施工。以下描述正确的是（　　） A．汽车的速度越大，惯性就越大 B．挖掘机履带宽大是为了增大受力面积，从而增大它对地面的压强 C．水坝筑成上窄下宽是因为液体压强随深度的增加而减小 D．船闸利用了连通器原理 6．如图茶壶的壶嘴与壶身构成了 ，可以使壶嘴和壶身中水面保持相平，茶壶内水对壶底的压力 （选填“大于”“等于”或“小于”）壶内水的重力。    7．如图所示，A、B为完全相同的两个圆柱形容器，各盛有5cm深的水，A、B之间用带阀门的细导管连接。开始时阀门K关闭，此时水对 A、B两容器底面的压力之比为 。将阀门K打开，待水不流动时，水对 A、B两容器底面的压强之比为 。 8．如图所示，为探究连通器的原理的简化图，其中A的上端封闭。如果往D中缓慢倒进足够水，当系统稳定后： （1）液面最低的是 （选填“A”或“B”或“C”或“D”或“一样高”）； （2）如果把A的上端打开，则ABCD的液面 高（选填“一样”或“不一样”）； （3）如果再往B中适量倒入一些能浮于水面上的油，则能观察到 液面最高（选填“A”或“B”或“C”或“D”或“一样高”），通过以上实验，请把实验结论写在草稿纸上。 9．中国茶文化源远流长，如图所示是茶壶的简易示意图，茶壶的壶嘴与壶身构成了一个 。已知茶壶的内底面积为，壶内装有一定质量的水，水面到壶底高度为12cm，则水对壶底的压力为 N。（） 10．小明在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验中，进行了如下过程： （1）实验中必须先检验压强计的气密性。若用手指按压橡皮膜，不论轻压还是重压橡皮膜，发现U形管两侧液柱的高度差变化都很小，则说明该压强计的气密性 （选填“好”“差”）。如图甲中的U形管 （选填“是”或“不是”）连通器。 （2）为探究液体内部压强与深度的关系，将压强计的探头先后放在图乙所示烧杯的a、b位置处，可以观察到探头在 （选填“a”“b”）位置时U形管两侧液面的高度差较大，由此可初步得出结论：同种液体， 。 （3）如图丙所示，将探头放入另一烧杯的液体中（液面与图乙中水面相平），使U形管两侧液面的高度差与图乙中相同（均为Δh），则烧杯丙中的液体密度ρ液 ρ水（选填“>”“<”或“=”）。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 8.3 探寻连通器 01 学习目标 课程标准 物理素养 1. 认识连通器，了解连通器的特点。 2. 了解连通器在日常生活和社会生产中的应用。 物理观念：理解连通器内液面静止平衡原理，掌握液面等高规律及其场景应用。 科学思维：通过模型构建和逻辑推理，分析连通器中液体流动的条件和规律。 科学探究：设计实验验证连通器原理，观察液面变化，探究影响因素。 科学态度与责任：严谨对待实验数据，关注连通器技术在实际生活中的应用价值。 02 思维导图 03 知识梳理 1、 连通器的认识。 定义：连通器是指上端开口、底部相互连通的容器。在连通器内部装有同种液体时，无论这个容器如何放置，静止时连通器中各部分的液面总是相平的。 连通器的结构特征： 1 底部连通：连通器通过底部相连，使液体能在容器内自由流动； 2 上端开口：使得容器内的液体能够与大气相通，从而在液体表面形成相同的大气压强环境； 3 同种液体：容器内装入同种液体，确保各部分液体密度相同； 4 液面等高：液体静止时，连通器各部分中的液面总是相平的，这是连通器的核心特征。 2、 连通器的原理。 液体压力平衡：假想连通器左右连通的部分存在一薄片，当容器内的液体静止时，薄片处于平衡状态，左右两边液体的压力应该相等，压强也相等，结合液体压强计算方法，因为是同种液体，液体密度相同，两端液面的深度也应该相同。 帕斯卡原理：加在密闭液体上的压强，能够大小不变地由液体向各个方向传递。连通器底部可视为一个连通的 “密闭空间”，各个位置受到来自不同容器中液体的压强相等，为了维持这种压强平衡，液体就会自动调整高度，使得各容器中的液面保持相平，从而满足压强平衡的条件。 3、 连通器在日常生活中的应用。 茶壶：茶壶是典型的连通器应用。茶壶的壶身和壶嘴构成了连通器结构，壶嘴设计得与壶身等高。当向茶壶中注水时，水会在壶身和壶嘴中同时上升，并且始终保持水面相平。这样的设计保证了在倒水时，水能够顺畅地从壶嘴流出，而不会出现壶嘴溢水或壶身水倒不干净的情况，方便了人们的日常使用。 洗手盆的回水弯管：洗手池的下水弯管是一个连通器，弯管里总会存有一些水，形成水封，可阻止下水道里的臭气进入室内，同时也能防止害虫沿管道爬进室内，还能使进入管中的杂物沉积于弯管底部，便于清理。 水位计：在一些储水设备，如热水器、饮水机的水箱中，常配备水位计。水位计通过透明的管道与水箱底部相连通，形成连通器。使用者可以通过观察水位计中液面的高度，直观地了解水箱内水的储量，以便及时补充水分，确保设备正常运行。 4、 连通器在社会生产中的应用。 船闸：船闸是连通器在水利工程中的杰出应用，它解决了船舶在不同水位水域之间通航的难题。船闸通常由闸室、上下游闸门以及与上下游河道相连通的阀门等部分组成。当船舶要从下游驶向上游时，首先关闭下游闸门，打开下游阀门，使闸室与下游河道构成连通器。此时，闸室内水位下降，与下游水位相平，船舶驶入闸室；接着关闭下游阀门，打开上游阀门，闸室与上游河道构成连通器，闸室内水位上升，直至与上游水位相平，然后打开上游闸门，船舶便可驶出闸室，进入上游河道。反之，船舶从上游驶向下游时，操作过程相反。船闸的工作过程充分展示了连通器原理在实现水位调节和船舶通航方面的巨大作用。 过路涵洞：在道路建设中，水渠的过路涵洞也是连通器。它使得水渠在穿过道路时，水能够在涵洞内顺利流动，保持上下游水位的连通和平衡，保证了水流的畅通，同时也不影响道路的正常使用。 5、 特殊情况下的连通器液面变化。 当连通器内加入密度不同的液体时，密度大的液体所在容器一侧液面相对较低，密度小的液体所在容器一侧液面相对较高。此外若连通器上端两个开口处的气压不同，也会影响液面的高低。 04 题型精讲 【题型一】连通器的原理。 【典型例题1】市场上有一种自带吸管的玻璃杯，如图所示，当杯中装入适量的水放在水平桌面上时，下列说法不正确的是（　　） A．该玻璃杯可以看作是一个连通器 B．杯子对桌面的压力与桌面对杯子的支持力是一对相互作用力 C．当杯中水静止时，A点的水的压强等于B点的水的压强 D．若在杯中放入一个小球后漂浮，则杯中水静止时，杯中液面比吸管中液面高 【答案】D 【详解】A．该玻璃杯上端开口下端连通，可以看做一个连通器，故A正确，不符合题意； B．杯子对桌面的压力与桌面对杯子的支持力是两个物体间的相互作用，是一对相互作用力，故B正确，不符合题意； C．当杯中水静止时，A点和B点深度相同，压强相同，故C正确，不符合题意； D．该玻璃杯为连通器，故若在杯中放入一个小球后漂浮，当杯中水静止时，杯中液面应与吸管中液面一样高，故D错误，符合题意。 故选D。 【典型例题2】探究液体内部压强特点时所用压强计中的U形管 （选填“属于”或“不属于”）连通器；如图表示探究过程中的两个情景，从图上看出，液体压强与 有关。 【答案】 不属于 液体密度 【详解】[1]压强计中的U形管只有一端开口，所以不属于连通器。 [2]由图可知，两种液体密度不同，橡皮膜在液体中的深度相同，压强计U形管两侧液面高度差不同，反映了橡皮膜处液体的压强不同，所以，可以得出结论，液体压强与液体密度有关。 【对点训练1】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。 【对点训练2】在装修房子时，往往需要在墙上打出一条水平线，甲、乙两个物理实践小组分别采用两种方案在墙上画出了水平线。如图所示，甲组同学用了一根较长灌有水的透明橡胶管（无气泡），两同学别将两端靠在墙面上，当水不流动时，用笔在墙面上标出管两端水面的位置，用线连接这两点，得到一条水平线，甲组用到的长水管相当于一个 。乙组同学选用一把教学用直角三角板，在斜边的一端固定一小钉，并用一细线挂一小钩码，调整尺的角度，当细线与竖的直角边重合时，用笔沿另一平的直角边画一条线，这条线就是水平线，乙组依据的原理是 。 【答案】 连通器 重力的方向总是竖直向下的 【详解】[1]透明橡胶管两端开口，底部连通，这是连通器，根据连通器原理可知橡胶管两端的水面是相平的，故用到的物理知识是连通器。 [2]乙组中，在斜边的一端固定一小钉，并用一细线挂一小钩码，由于重力的方向总是竖直向下的，因此调整尺的角度，当细线与竖的直角边重合时，则另一平的直角边即为水平方向，从而作出水平线，所以乙组依据的原理是重力的方向总是竖直向下的。 【题型二】船闸的工作过程。 【典型例题3】如图所示，轮船由下游经过船闸驶往上游。当船从下游驶向船闸时，首先打开阀门B，此时 和 组成连通器，闸室内的水通过阀门B流出，水面相平时，打开下游闸门D，船驶入闸室；船驶入闸室后，先关闭阀门B和闸门D，再打开阀门 ，此时 和 形成一个连通器，当闸室中水位与上游水位 时，打开闸门C，船驶入上游。 【答案】 下游 闸室 A 闸室 上游 相平 【详解】[1][2]船闸是根据连通器的原理工作的，A、B是两个阀门，可控制闸室内进出水，C、D是两个闸门，可使船通过。当打开阀门B时，下游跟闸室构成连通器，闸室内水通过阀门B流出，水位逐渐下降，等闸室里的水位跟下游水位相平时，打开闸门D，船驶入闸室。 [3][4][5][6]船驶入闸室后，先关闭阀门B和闸门D，再打开阀门A，此时闸室跟上游构成连通器，上游水流进闸室，闸室水位逐渐上升，待闸室水位跟上游水位相平时，打开闸门C，船就可以驶出闸室，开往上游。 【典型例题4】阅读短文，回答问题： 连通器的原理及应用 我们把上部开口、底部互相连通的容器叫作连通器。如图甲所示，将两根玻璃管下端用橡皮软管连在一起，做成连通器，向管内注入适量的水，手持另一根玻璃管，使其升高、下降或倾斜，待水面静止后，发现两根玻璃管中的水面总保持相平。 为什么连通器内静止液体的液面总是相平的呢？设想在容器相通的部分有一“液片AB”，如图乙，容器内的液体静止时，这个“液片”也是静止的，这说明“液片”两个侧面受到的压力大小相等，压强也相等，根据液体压强的特点，两管中液体的液面高度必定相同，即液面相平。 我国三峡工程举世瞩目，三峡大坝上、下游水位巨大的落差带来了航运方面的问题，解决的途径是修建船闸。船闸由闸室和上、下游闸门以及上、下游阀门组成。船要从上游通过船闸到下游，先关闭下游闸门和闸室形成一个连通器，上游的水通过阀门A进入闸室，直到上游和闸室的水面相平，再打开上游闸门，船便可以从上游进入闸室，再关闭上游闸门和闸下阀门A，打开下游闸门下的阀门B，使闸室和下游形成一个连通器。闸室的水通过阀门B流到下游，直到水不流动时，闸室的水面和下游相平，打开下游的闸门，船便可以驶往下游。 (1)图甲玻璃管中水面静止，再将右侧玻璃管升高，待液面静止后，两管中的液面 （填“相平”或“不相平”），左管中的液面高度与原来 （填“相同”或“不相同”）。 (2)对图乙中静止的竖直“液片”AB的理解，错误的是_______。 A．液片可以薄到厚度不计 B．液片左侧面受到的压力水平向右 C．液片左、右侧面液体压强为零 D．液片左、右两侧面受到的压力平衡 (3)以图丙船闸为例，起始状态是上、下游闸门和阀门A、B均关闭。船要从下游驶向上游，应首先打开 ，使闸室和 （填“上游”或“下游”）构成连通器。 (4)图丁所示为简易U形压强计，右端用橡皮管连接一个开有小孔的金属盒，金属盒上蒙有一层橡皮膜，它是通过 反映加在橡皮膜上的压强，该装置中U形管 （填“是”或“不是”）连通器。 (5)如图戊所示，两端开口的U形玻璃管竖直放置，底部水平端管道上装有一阀门，右侧管的横截面积是左管的2倍，当阀门关闭时，左、右管中的水面高度分别为h和2h，现将阀门打开，液面稳定时，左管水面上升的距离是_______。 A． B． C． D． 【答案】(1) 相平 不同 (2)C (3) 阀门B 下游 (4) U形管液面高度差 不是 (5)C 【详解】（1）图甲玻璃管中水面静止，再将右侧玻璃管升高，水向左流动，左侧液面也升高，待液面静止后，两管中的液面相平，左管中的液面高度与原来不同。 （2）图乙中静止的竖直“液片”AB，是假设的，厚度可以不计，由于静止，左右压强相等，因而左侧液体的压强向右，导致液片左侧面受到的压力水平向右。由于处于液面下一定深度，压强不为零。 （3）图丙船闸，起始状态是上、下游闸门和A、B阀门均关闭。船要从下游驶向上游，应首先打开阀门B，使闸室和下游连通，构成连通器。 （4）U形压强计的右端用橡皮管连接一个开有小孔的金属盒，金属盒上蒙有一层橡皮膜，它是通过U形管液面高度差反映加在橡皮膜上的压强，该装置中U形管右侧密封，不是两端开口，故不是连通器。 （5）阀门打开，液面稳定时，左右高度相同，假设都是，液体的总体积不变，，解得：，左管水面上升的距离。 【对点训练3】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。 【对点训练4】请阅读材料并回答问题。 大船过三峡 我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程。三峡大坝上、下游的水位差最高可达113m。巨大的落差有利于生产可观的电力，但也带来了航运方面的问题：下游的船只驶往上游，怎样把这些船只举高一百多米？上游的船只驶往下游，又怎样让船只徐徐降落一百多米？解决这个问题的途径就是修建船闸和升船机。“大船爬楼梯，小船坐电梯”——可以这样形象地描绘船只过大坝的两种方式。“楼梯”是双线五级船闸（如图甲所示），“电梯”则是升船机（如图乙所示）。 三峡船闸主体段长1621m，是世界上最大的船闸。船闸由闸室和上、下游闸门及上、下游阀门等组成。轮船如何穿越这座举世无双的“楼梯”？假如一艘轮船由下游通过船闸驶往上游，轮船要经过五个闸室，使船体逐次升高。首先从下游驶来的轮船要通过五闸室，先将阀门B打开，五闸室水位降到与下游水位一致，打开下游闸门D，轮船进入五闸室，如图丙所示；关闭下游阀门B和下游闸门D，打开阀门A，输水系统充水抬高五闸室水位，轮船随五闸室水位上升而上升；当水位与四闸室水位齐平时，关闭阀门A，打开五闸室闸门C，轮船就这样“爬”过一级阶梯，轻松驶入四闸室。如此上升，直至驶出一闸室，进入高峡平湖。如果轮船是从上游往下游走，过程正好相反。三峡船闸有两条道，一边上行，一边下行，互不干扰。轮船通过三峡大坝约2小时35分钟。 三峡升船机主要通行3000吨级以下的大型客轮、旅游船，以及部分运送鲜活物资的货船，过坝时间约为40分钟。船只过坝时驶入船箱，4组相同功率的驱动机构将船箱和船只一同举升，最大爬升吨位高达1.55万吨，最大爬升高度113米。 (1)三峡船闸是世界上最大的人造连通器。打开闸门前，当连通器中的水 （选填“流动”或“静止”）时液面相平，使船能够平稳驶过船闸； (2)轮船下行离开四闸室进入五闸室，打开阀门A，关闭阀门B，五闸室和 （选填“四闸室”或“下游水道”）构成连通器； (3)升船机举升质量为1.55万吨的船箱和船只时，每组驱动机构的升力为 N；（g取） (4)对比升船机和船闸，甲同学觉得五级船闸过于繁琐，设计成一级船闸船舶通行更为快捷。乙同学认为如果设计成一级船闸，闸门和阀门将承受巨大的压力，特别是阀门，将有很大的安全隐患，五级船闸才是较好的方案。你支持谁的观点？叙述你的理由，可用文章中的数据加以分析说明。 【答案】(1)静止 (2)四闸室 (3) (4)见解析 【详解】（1）连通器的特点是容器中的水不流动时，各个容器中液面总是相平的。由题意可知，三峡船闸属于连通器，打开闸门前，当连通器中的水静止时液面相平。 （2）由图可知，打开阀门A，关闭阀门B，五闸室和四闸室构成上端开口，底部连通的连通器。 （3）升船机举升时的最大升力，等于船箱和船的总重力，即F总=G=mg=1.55×107kg×10N/kg=1.55×108N 因为一共有4组相同功率的驱动机构，所以每组驱动机构的升力为 （4）支持乙同学的观点。由于三峡水位落差很大，根据液体压强随深度的增加而增大可知，如果设计成一级船闸，闸门和阀门将承受巨大的水的压强和压力，特别是阀门将有很大的安全隐患，因此，五级船闸才是较好的方案。 【题型三】生活中常见的连通器应用。 【典型例题5】陕西历史博物馆中收藏了一件稀奇的宋代青釉瓷壶，它的壶盖与壶身浑然一体，无法打开，而壶底却有一个小洞。它该如何使用呢？考古学家对它进行了X光“透视”，终于揭开了它的奥秘。此壶就是传说中的“倒灌壶”，它的内部结构如图丙所示。添水时，需先将壶倒置如图丁，从底部小洞灌入。正放如图丙后，就能像普通茶壶一样从壶嘴倒出水来了。下列说法错误的是（　　） A．注水时，倒灌壶的整体结构属于连通器模型 B．倒置灌水时，能存储的最大水量由壶内隔水管开口高度决定 C．注水结束（如图丁），倒转回正过程中，为了尽量减少水漏出，应沿逆时针旋转 D．往外倒水过程中，会因为壶内气压变小而导致水流不畅 【答案】D 【详解】A．注水时，倒灌壶的整体结构符合连通器上端开口，下部连通的特点，所以属于连通器，故A正确，不符合题意； B．倒置灌水时，能存储的最大水量由壶内隔水管开口高度决定的，隔水管开口高度越高，装水量越大，故B正确，不符合题意； C．注水结束如图丁，为了尽量减少水漏出，应逆时针旋转，否则水会从隔水管开口流出，故C正确，不符合题意； D．往外倒水过程中，由于灌水口的存在，壶内与壶外大气是连通的，内外大气压强相等，使得倒水比较顺畅，故D错误，符合题意。 故选D。 【典型例题6】如图所示，在下列实例中，其工作原理与连通器无关的是（　　） A．茶壶 B．人耳中的半规管 C．船闸 D．高压喷水枪 【答案】D 【详解】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，茶壶是连通器，故A不符合题意； B．人耳中的半规管满足上端开口，下端相连，也是符合连通器的原理的，故B不符合题意； C．船闸也是利用连通器的原理工作的，故C不符合题意； D．高压喷水枪是利用较大的压强将水喷出的，与连通器无关，故D符合题意。 故选D。 【对点训练5】如图所示，下列应用事例中，哪个不是利用连通器原理工作的（　　） A．三峡船闸 B．盆景自动给水装置 C．锅炉水位计 D．自动喂水器 【答案】B 【详解】上端开口，下部相连通的容器叫做连通器，连通器里的装同种液体不流动时，各容器中的液面总是相平的。 A．船闸工作时，闸室和上下游分别构成连通器。故A不符合题意； B．盆景自动给水装置中储水容器上端没有开口，且水静止时储水容器与下面水盆中水面也不相平，所以盆景自动给水装置不是连通器，它是利用大气压工作的，故B符合题意； C．锅炉水位计的两部分下端连通，是连通器，故C不符合题意； D．自动喂水器的左右两部分下端连通，上端开口，是连通器，故D不符合题意。 故选B。 【对点训练6】如图所示实例中，应用连通器原理工作的是（　　） A．注射器吸药液 B．自制气压计 C．吸油烟机 D．U形排水管 【答案】D 【详解】A．注射器吸药液时要先排除筒内的空气，当活塞移动时筒内体积变大，筒内气压小于药液表面大气压，药液在大气压的作用下被吸入筒内，是利用大气压的原理工作的，故A不符合题意； B．如图，自制气压计瓶口是密封的，瓶内上端不是开口，不是应用连通器原理工作的，故B不符合题意； C．吸油烟机的设计是基于大气压的应用，吸油烟机工作时，电机运转带动风轮旋转形成负压区域，油烟在负压的作用下被吸入油烟机内部，故C不符合题意； D．如图，洗手池的U形排水管是上端都开口、下部相连通的装置，是应用连通器原理工作的，故D符合题意。 故选D。 05 强化训练 【基础强化】 1．船只通过大坝需要利用船闸，现有一艘船从上游往下游行驶通过船闸，如图所示，请你指出船只通过船闸的顺序（　　） A．a    c    b    d B．c    a    d    b C．c    a   b    d D．a    b    c    d 【答案】C 【详解】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，所以水位应逐渐降低，故正确的顺序应为cabd，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 2．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．把水管当刻度尺用 B．把水管当气压计用 C．为了找到两个相同高度的点 D．为了测量两个点的水平距离 【答案】C 【详解】当软管的两端分别靠在墙面的不同地方时，由于软管足够长且水中无气泡，因此软管两端的水面会保持相平。这是因为软管和水构成了一个连通器，根据连通器原理，同种液体在连通器内静止时，同一液体在连通器各部分的液面总是保持相平的。工人师傅这样做的目的是为了找到两个相同高度的点，从而进行后续的装修工作，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3．图中属于连通器的是（　　） A．吸盘挂衣钩 B．加油枪 C．脱排抽油烟机 D．茶壶 【答案】D 【详解】上端开口、下部连通的容器称为连通器，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相平的。 A．吸盘挂衣钩是利用大气压来工作的，与连通器无关，故A不符合题意； BC．加油枪和脱排抽油烟机不符合连通器的定义，不属于连通器，故BC不符合题意； D．茶壶的结构符合上端开口、下部连通的特点，壶嘴和壶身构成连通器，故D符合题意。 故选D。 4．如图所示的四个装置中属于连通器的是（　　） A．吸盘挂衣钩 B．加油枪 C．盆景自动供水装置 D．茶壶 【答案】D 【详解】A．吸盘挂衣钩是利用大气压来工作的，与连通器无关，故A不符合题意； B．上端开口、下部连通的容器称为连通器，加油枪不符合连通器的定义，不属于连通器，故B不符合题意； C．盆景自动供水装置利用的是大气压，不是连通器，故C不符合题意； D．茶壶的壶身和壶嘴上端都开口，底部相互连通，是连通器，故D符合题意。 故选D。 5．下列生活器件中，利用大气压强工作的是（   ） A．密度计 B．茶壶 C．抽水机 D．高压锅 【答案】C 【详解】A．密度计是用来测量液体密度的测量仪器，密度计在液体中漂浮，液体的密度越大，排开液体的体积越小，故A不符合题意； B．茶壶的上端开口，下端连通，利用了连通器原理，与大气压无关，故B不符合题意； C．抽水机是利用大气压将水从低处送到高处的，故C符合题意； D．用高压锅煮饭，是利用了锅内气压升高，水的沸点升高的原理，不是利用大气压来工作，故D不符合题意。 故选C。 6．如图所示，轮船由上游进入闸室时，应 （选填“关闭”或“打开”）阀门B和闸门D， （选填“关闭”或“打开”）阀门A，当上游水位与闸室水位相平时，再打开闸门C，船驶入闸室。 【答案】 关闭 打开 【详解】[1][2]轮船由上游进入闸室时，应关闭阀门B和闸门D，打开阀门A，使上游的水流入闸室的同时，避免闸室的水流出，当上游水位与闸室水位相平时，再打开闸门C，船驶入闸室。 7．如图（a）所示，建造水电站时要在河道中修筑大坝。如图（b）所示，大坝的下部应当比上部更为厚实，主要原因是水的压强随 的增大而增大；为了估算建造大坝所需混凝土的质量可应用 知识；如图（c）所示，大坝边上的船闸是 应用的实例。 【答案】 深度 密度 连通器 【详解】[1]液体的压强随深度的增加而增大，为让大坝能承受更大的水压，拦河大坝要设计成下宽上窄的形状。 [2]为了估算建造大坝所需混凝土的质量，可先估测混凝土的体积，混凝土密度相对固定，再利用m=ρv估算混凝土的质量。 [3]大坝边上的船闸在工作时，闸室分别与上游和下游构成连通器。 8．如图所示，茶壶的壶身和壶嘴构成了 ，若壶中水深10cm，则水对壶底的压强是 Pa。（ρ水=1.0×103kg/m3，g=9.8N/kg） 【答案】 连通器 980 【详解】[1]茶壶的壶身和壶嘴上端开口，中间相连通，构成了连通器。 [2]若壶中水深10cm，则水对壶底的压强是 9．如图甲所示，茶壶盖上的小孔使壶内的茶水容易流出，这是利用了 的作用；茶壶的壶身和壶嘴构成了一个 ；茶壶放在水平桌面时，它对桌面的压力是由于 发生弹性形变而产生的。 【答案】 大气压 连通器 茶壶 【详解】[1]一般茶壶的壶盖上都有一个进气小孔，该小孔的作用是为了将内外气体连通，维持壶内的气压等于壶外大气压，使茶水可以顺利倒出来。 [2]茶壶的结构是上端开口、下部连通，构成一个连通器。 [3]茶壶与桌面相互挤压。茶壶发生弹性形变，对阻碍它恢复形变的桌面产生一个力，即对桌面的压力。 10．将一根透明塑料软管弯成U形，将有色水注入管中，如图，提升或下降一端，观察到两端中的液面 。如果稍稍抬起管子中间部分，可观察到左右两管中的液面 。（均填“相平”或“不相平”） 【答案】 相平 相平 【详解】[1][2]将一根透明塑料软管弯成U形，相当于一个连通器，所以据连通器的特点知道，将水注入管中，提升或下降一端，观察到两管中的液面相平；如果稍稍抬起管子中间部分，可观察到左右两管中的液面仍然相平。 【素养提升】 1．下列设备没有利用连通器原理的是（　　） A．茶壶 B．船闸 C．药液注射器 D．锅炉液位计 【答案】C 【详解】A．茶壶的壶嘴与壶身底部相通、上端开口，符合连通器的结构特点，是利用连通器的原理工作的，故A不符合题意； B．当船从上游进入闸室时，上游和闸室构成上端开口下端连通的连通器；当船从闸室进入下游时，闸室和下游构成连通器。所以船闸是利用连通器工作的。故B不符合题意； C．注射器在吸药水时，是利用外界大气压大于其内部的压强，故药水在外界大气压的作用下被压入注射器内部的，是利用大气压强的原理工作的；故C符合题意； D．锅炉液位计，液位计上端和锅炉炉身的上端都是开口的，底部是连通的，是连通器，利用的是连通器原理，故D不符合题意。 故选C。 2．连通器在日常生活和生产中有着广泛的应用，如图所示事例中不是利用连通器原理工作的是（    ） A．茶壶 B．船闸 C．活塞式抽水机 D．下水道存水管 【答案】C 【详解】A．茶壶的壶身和壶嘴构成连通器，是利用连通器原理工作的，故A不符合题意； B．船闸底部阀门打开时，上游和闸室、闸室和下游之间都可以构成连通器，利用连通器原理使船只顺利通行，故B不符合题意； C．活塞式抽水机是利用大气压来工作的，故C符合题意； D．下水道存水管是一个连通器，利用连通器原理形成水封，可以防止难闻气味进入室内，故D不符合题意。 故选C。 3．连通器在日常生活和生产中有着广泛的应用，如图所示事例中不是利用连通器原理工作的是（　　） A．茶壶 B．船闸 C．微小压强计 D．下水道存水管 【答案】C 【详解】A．茶壶的壶嘴和壶身下部是相通的，构成了连通器，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。所以船通过船闸使用了两次连通器，故B不符合题意； C．微小压强计的U形管一端封闭，不是连通器，故C符合题意； D．下水道存水管下端相通，是连通器的应用，故D不符合题意。 故选C。 4．如图所示的连通器，液体不流动时，A、B、C、D四个管内的液面相平．下列做法中，液面静止时A管液面与其它管液面不相平的是（    ） A．将连通器倾斜放置 B．A管内继续加入相同液体 C．A管内投入一些小金属球 D．将A管口堵住并使连通器倾斜 【答案】D 【详解】上端开口下端连通的容器叫连通器，连通器静止时，液面相平。 A．将连通器倾斜放置，符合上端开口下端连通的特点，液面静止时A管液面与其它管液面相平，故A不符合题意； B．A管内继续加入相同液体，符合上端开口下端连通的特点，液面静止时A管液面与其它管液面相平，故B不符合题意； C．A管内投入一些小金属球，符合上端开口下端连通的特点，液面静止时A管液面与其它管液面相平，故C不符合题意； D．将A管口堵住并使连通器倾斜，堵住A管口之后，上端没有开口，不符合连通器的特点，所以面静止时A管液面与其它管液面不相平，故D符合题意。 故选D。 5．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。 6．如图所示，船由下游经过船闸驶往上游，船在下游要进入闸室时，先关闭阀门A和闸门C，再打开阀门 ，当闸室中水位与下游水位 时打开闸门D，船就可以驶入闸室。 【答案】 B 相平 【详解】[1][2]船由下游经过船闸驶往上游，船在下游要进入闸室时，先关闭阀门A和闸门C，再打开阀门B，此时下游与闸室构成连通器，根据连通器的特点可知，闸室中水位与下游水位会相平，然后打开开闸门D，船就可以平稳的驶入闸室。 7．物理学知识在生活、生产中有大量的应用。图（a）中，“乳牛自动喂水器”利用的是 原理，使两容器中的水面静止时相平；根据 知识，可用图（b）的装置进行排空气法收集气体；图（c）中，书包带做得比较宽大，是为了能减小 。 【答案】 连通器 密度 压强 【详解】[1]在如图（a）中，“乳牛自动喂水器”上方开口、下方连通，利用的是连通器原理，使得两容器中的水面相平。 [2]由图（a）的装置可知，进行排空气法来收集气体，说明空气的密度和搜集气体的密度不同，所以是利用密度知识。 [3]在如图（b）中，书包带做得比较宽大，是在压力一定时，增大了受力面积，从而减小压强。 8．物理知识与日常生活和技术密切相关。在图（a）中，用密度更小的材料来制作书包，是为了能减小书包对肩部的 ，书包带做得比较宽大，是为了能减小 ；在图（b）中，“自动喂水器”利用的是 原理，使得两容器中的水面相平。 【答案】 压力 压强 连通器 【详解】[1]图（a）中，用密度更小的材料来制作书包，根据质量和密度的关系，相同体积的书包，密度小的质量小，受到的重力小，书包对人的压力小，从而减小书包对肩部的压力。 [2]图（a）中，书包带做得比较宽大，是为了增大受力面积，从而减小压强。 [3]图（b）中，“自动喂水器”上端开口，下端连通，它利用的是连通器原理，使得两容器中的水面相平。 9．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 【详解】[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 10．如图甲所示，工人师傅将一根灌有水（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位置并用笔标记出水面位置，这样做的目的是保证所标记的两位置在 ；如图乙所示是某栋房子供水的水路示意图，水龙头乙出水口处水的压强是 帕，若该出水口的横截面积为5厘米2，则该出口处受到的液体压力为 牛。 【答案】 同一水平面 24.5 【详解】[1]由于塑料软管中装有水，管子两端开口，下端相连通，所以构成了连通器，由于连通器中装入同种液体自由静止时，液面是相平的，所以管子两端液面在相同高度，用笔标记出水面位置，则两位置在同一水平高度（或同一水平面）。 [2]水龙头乙的水面深度为 根据p=ρgh可得，水龙头乙出水口处水的压强是 [3]若该出水口的横截面积为5厘米2，根据，则该出口处受到的液体压力为 【能力培优】 1．如图所示，两端开口的U形玻璃管竖直放置，底部带有一个阀门K，右管横截面积是左管的两倍，当阀门K关闭时，左、右管中水面的高度分别为2h和h，现将阀门K打开，液面稳定时，右管水面上升的距离是（　　）    A． B． C． D．h 【答案】A 【详解】当打开开关K时，左右容器构成一个连通器；由于连通器内水面静止时，水面相平，因此左边水面将下降，右面水面将升高，由于水的总体积不变，设左管横截面积为S，则右管横截面积为2S，竖管中水的总体积为 因为右管横截面积是左管的两倍，则液面相平时，右管中水的体积是左管中水的体积的2倍，即左管水的体积为 右管水的体积为 右管水的体积的增大量为 则右管水面上升的距离为 故选A。 2．如图所示，A、B为完全相同的两个开口容器（足够高），阀门K直径可忽略，各盛有20cm深的水，初始时阀门K关闭。下列说法正确的是（　　）    A．初始时阀门K关闭，整个装置属于连通器 B．初始时阀门K关闭，B容器底受到水的压强为2400Pa C．初始时阀门K关闭，水对A、B两容器底的压力之比为5∶6 D．将阀门K打开，待水不流动时，水对A、B两容器底的压力之比为9∶11 【答案】D 【详解】A．初始时阀门K关闭，整个装置底部不连通，因此不属于连通器，故A错误； B．初始时阀门K关闭，B容器底受到水的压强 pB=ρ水ghB=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×0.01m=2000Pa 故B错误； C．由p=ρgh可知，初始时阀门K关闭，水对A、B两容器底的压强之比 由可知，此时压力之比 故C错误； D．根据题中的插图可知，打开阀门后，两容器中的液面会相平，A液面下降2cm，变为 hA'=20cm﹣2cm=18cm B液面上升2cm，变为 hB'=20cm+2cm=22cm 由p=ρgh可知，将阀门K打开，待水不流动时，水对A、B两容器底的压强之比 由可知，此时压力之比 故D正确。 故选D。 3．某同学将两端开口、底部带有阀门K（气密性好）的三通U形玻璃管倒置在两个容器中，容器中分别装有密度为ρ1和ρ2的液体，他用抽气机抽出U形管内部分空气后关闭阀门K，结果如图所示，则下列说法正确的是（　　）。 A．倒插在两容器中的U型管是连通器 B．两容器中的液体将会流动直到两个液面相平 C．两容器中的液体密度ρ1和ρ2不同 D．测出h1或h2，即可用p=ρgh求出大气压的大小 【答案】C 【详解】A．连通器是上端开口，底部连通的容器，倒插在两容器中的U型管不是连通器，故A错误； BC．由题意可知，左侧玻璃管液柱：大气压 右侧液柱：大气压 尽管液柱高度不同，但已达到平衡状态，液体不再流动，由图可知，可得，故B错误，故C正确； D．不知道U形管内气体压强的大小，所以无法计算大气压的大小，故D错误。 故选C。 4．连通器在日常生活、生产中有着广泛的应用，下列的实例中利用了连通器原理的是（　　） A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④ 【答案】C 【详解】①过路涵洞上端开口，底部连通，属于连通器； ②由于液体的压强随深度的增加而增大，河水的深度越深，压强越大，为了使拦河坝能承受更大的水压，应把拦河坝设计成下宽上窄的形状； ③洗手池排水的回水弯管成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，因此洗手池排水的反水弯管属于连通器； ④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。所以利用了连通器原理的是①③④。 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 5．石泉水电站是汉江上游河段梯级开发的第2个梯级电站，是陕西电网的主要调峰电厂，以发电为主兼有灌溉、防洪、渔业等综合效益。五一期间，爸爸开车带楚杭去参观石泉水电站，看见挖掘机正在船闸旁边施工。以下描述正确的是（　　） A．汽车的速度越大，惯性就越大 B．挖掘机履带宽大是为了增大受力面积，从而增大它对地面的压强 C．水坝筑成上窄下宽是因为液体压强随深度的增加而减小 D．船闸利用了连通器原理 【答案】D 【详解】A．物体的惯性大小只与质量有关，与速度无关，汽车的速度变大时，惯性保持不变，故A错误； B．挖掘机履带宽大是为了增大受力面积，从而在力一定时减小它对地面的压强，故B错误； C．水坝筑成上窄下宽是因为液体压强随深度的增加而增大，底部宽大可以承受更大的压强，故C错误； D．船闸底部的阀门打开时，上游和闸室、闸室和下游之间都可以构成连通器，利用了连通器原理来使船顺利通行，故D正确。 故选D。 6．如图茶壶的壶嘴与壶身构成了 ，可以使壶嘴和壶身中水面保持相平，茶壶内水对壶底的压力 （选填“大于”“等于”或“小于”）壶内水的重力。    【答案】 连通器 小于 【详解】[1]茶壶的壶嘴和壶身构成了一个连通器，当里面的水不流动时，壶嘴的水面和壶身的水面保持相平。 [2]如图    虚线中间部分为柱体，水对茶壶底部的压力，小于壶内水的重力。 7．如图所示，A、B为完全相同的两个圆柱形容器，各盛有5cm深的水，A、B之间用带阀门的细导管连接。开始时阀门K关闭，此时水对 A、B两容器底面的压力之比为 。将阀门K打开，待水不流动时，水对 A、B两容器底面的压强之比为 。 【答案】 1：1 2：3 【详解】[1]阀门K关闭时，A、B容器中水的深度均为5cm，由p=ρ水gh可知，水对A、B两容器底部产生的压强相等，即pA=pB，A、B两容器完全相同，则SA=SB，由F=pS可知，水对A、B两容器底部的压力相等，即FA=FB，因此水对容器底部的压力之比FA：FB=1：1。 [2]将阀门K打开前，A、B容器两液面的高度差为 Δh=5cm+2cm-5cm=2cm 阀门K打开后，A、B组成连通器，当液体静止时，两液面保持相平，A容器中液面下降1cm，此时A容器中液体的深度 hA=5cm-1cm=4cm B容器中液面上升1cm，此时B容器中液体的深度为 hB=5cm+1cm=6cm 此时，水对A、B容器底部的压强之比 8．如图所示，为探究连通器的原理的简化图，其中A的上端封闭。如果往D中缓慢倒进足够水，当系统稳定后： （1）液面最低的是 （选填“A”或“B”或“C”或“D”或“一样高”）； （2）如果把A的上端打开，则ABCD的液面 高（选填“一样”或“不一样”）； （3）如果再往B中适量倒入一些能浮于水面上的油，则能观察到 液面最高（选填“A”或“B”或“C”或“D”或“一样高”），通过以上实验，请把实验结论写在草稿纸上。 【答案】 A 一样 B 【详解】（1）[1] A的上端封闭，BCD上端开口，往D中缓慢倒进足够水，当系统稳定后，A上端的气压会大于大气压，BCD上方的气压等于大气压，故液面最低的是A。 （2）[2]如果把A的上端打开，则ABCD构成了连通器，当液体稳定后，ABCD的液面一样高。 （3）[3]如果再往B中适量倒入一些能浮于水面上的油，系统稳定之后，A、B、 C、D管内压强会相等。即 由于 所以 故B中液面最高。 9．中国茶文化源远流长，如图所示是茶壶的简易示意图，茶壶的壶嘴与壶身构成了一个 。已知茶壶的内底面积为，壶内装有一定质量的水，水面到壶底高度为12cm，则水对壶底的压力为 N。（） 【答案】 连通器 4.8 【详解】[1]如图所示是茶壶的简易示意图，茶壶的壶嘴与壶身上端开口，底部连通，构成了一个连通器。 [2]水对壶底的压强为 水对壶底的压力为 10．小明在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验中，进行了如下过程： （1）实验中必须先检验压强计的气密性。若用手指按压橡皮膜，不论轻压还是重压橡皮膜，发现U形管两侧液柱的高度差变化都很小，则说明该压强计的气密性 （选填“好”“差”）。如图甲中的U形管 （选填“是”或“不是”）连通器。 （2）为探究液体内部压强与深度的关系，将压强计的探头先后放在图乙所示烧杯的a、b位置处，可以观察到探头在 （选填“a”“b”）位置时U形管两侧液面的高度差较大，由此可初步得出结论：同种液体， 。 （3）如图丙所示，将探头放入另一烧杯的液体中（液面与图乙中水面相平），使U形管两侧液面的高度差与图乙中相同（均为Δh），则烧杯丙中的液体密度ρ液 ρ水（选填“>”“<”或“=”）。 【答案】 差 不是 b 液体压强随深度的增加而增大 > 【详解】（1）[1]用手按压几下橡皮膜，U形管中的液柱高度几乎不变，说明压强计各部分之间连接不够严密，有漏气现象，该压强计的气密性差。 [2]图甲中的U形管本身是一个连通器，但与压强计的探头连接后，一端被封闭，不符合“上端开口，底部连通”这一特点，因此，不是连通器。 （2）[3]如图乙所示，将压强计的探头先后放在烧杯的a、b位置处，可以观察到探头在b位置时，U形管两侧液面的高度差较大。 [4]U形管两侧液面的高度差越大，说明液体内部压强越大，实验中液体的密度一定，深度不同，深度越大压强越大，可得出结论：同一液体，液体内部压强随深度的增加而增大。 （3）[5]如图丙所示，将探头放入另一烧杯的液体中（液面与图乙中水面相平），使U形管两侧液面的高度差与图乙中相同，说明此时液体内部压强相等，比较乙丙两图可知，图丙中探头的深度较小，根据液体压强公式p=ρgh可知，图丙中液体密度较大。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$