内容正文:
第6课时 液体压强
第一部分 力 学
2025重庆物理
《学本课堂》
1
2
3
1
2
回归教材·知识梳理
重点难点·聚焦突破
3
4
真题自测·体验中考
3
3
重点实验·考法通关
目
录
2
回归教材·知识梳理
考点综述
01
3
一、液体压强的特点
1.产生原因:液体由于受到__________,对容器底有压强;液体由于具
有__________,对容器壁有压强。
2.特点
(1)液体内部______________都有压强。
(2)液体的压强随_________的增加而增加,同一深度,液体内部向各个
方向的压强__________。
(3)液体内部的压强与密度有关,深度相同时,液体_________越大,压
强__________。
知识点 液体压强
重力
流动性
向各个方向
深度
相等
密度
越大
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重点实验·考法通关
4
二、液体压强的计算
1.计算公式:__________。
p=ρgh
公式中的h指研究点到液面的竖直距离,它的大小与容器粗细、形状和是否倾斜均无关。
易错警示
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5
2.液体对容器底的压力F底和液体重力G液的关系:
甲 乙 丙
图甲:柱形,F底__________G液;
图乙:上小下大台形容器,F底__________G液;
图丙:上大下小台形容器,F底__________G液;
3.容器对水平桌面的压力:F=__________。
=
>
<
G液+G容
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6
三、液体压强的应用:连通器
1.定义:上端开口、下端连通的容器。
2.特点:若连通器里装的是同种液体,当液体不流动时,连通器各部分
中的液面高度总是__________的。
3.常见的应用:__________、__________、锅炉水位计等。
相同
船闸
茶壶
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7
重点难点·聚焦突破
考点综述
02
8
如图所示,甲、乙两支完全相同的试管,甲竖
直放置,乙倾斜放置。若分别装有同种液体时,两试管液
面相平,则两试管中液体质量大小关系m甲__________m乙,
液体对试管底的压强大小关系p甲__________p乙;若分别装
有等质量的两种液体时,两试管液面相平,则甲、乙两种液体的密度大小关系ρ甲__________ρ乙,两试管中的液体对试管底的压强大小关系p甲__________p乙。
1
焦点
液体压强的大小判断
例题 1
<
=
>
>
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焦点1
焦点2
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9
如图所示,水平桌面上有甲、乙两个质量相同的薄壁容器,两个容器底面积相同,分别装有a、b两种液体,两容器底部受到的液体压强相等均为p,两个容器中的液面高度不同。距离容器底部等高的位置有A、B两点,受到的液体压强分别为pA和pB,则下列说法正确的是
( )
例题 2
甲 乙
A.a、b两种液体密度ρa>ρb
B.桌面对甲、乙两容器支持力F甲=F乙
C.A、B两点受到的液体压强pA>pB
D.甲、乙两个容器对桌面的压强p甲<p乙
C
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1.上宽下窄的一杯奶茶密封完好静止放于水平桌面,不计奶茶杯的厚度与质量,若将其倒置放于同一桌面如图乙所示,(取g=10 N/kg,奶茶密
度ρ=1.0×103 kg/m3)下列描述正确的是( )
A.图甲中,奶茶对杯底的压力等于装入杯中的奶茶重力
B.图甲中,A点的液体压强为2 000 Pa
C.倒置前后A、B两点液体压强相等
D.倒置后奶茶对桌子的压力不变,压强变小
变式训练
甲 乙
D
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11
2.如图所示,底面积和质量都相同的A、B两容器,装有质量和深度相同的
不同液体,放在水平桌面上,则液体对容器底部压强大小pA______pB,容器对桌面的压力大小FA______FB;若装有深度相同的同种液体,则液体对
容器底部的压强大小pA______pB,容器对桌面的压力大小FA_______FB。
<
=
=
>
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12
如图所示,盛有水的薄壁玻璃杯静止在水平桌面上。玻璃杯
重0.5 N,高9 cm,底面积30 cm2;杯内水重2.5 N,水深7 cm,ρ水=
1.0×103 kg/m3,取g=10 N/kg。下列选项正确的是( )
A.水对杯底的压力为2 N
B.水对杯底的压强为900 Pa
C.水杯对桌面的压力为2.6 N
D.水杯对桌面的压强为1 000 Pa
2
焦点
液体压强的相关计算
例题 3
D
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13
足够高的薄壁柱形容器放在水平桌面上,容器底部是边长为20 cm的正方形,容器重10 N。将质地均匀的实心圆柱体竖直放在容器底部,其横截面积为200 cm2,如图甲所示。然后,向容器内缓慢注入某种液体,圆柱体始终直立在容器底部,容器对桌面的压力与注入液体的深度的关系如图乙所示。(取g=10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)求:
(1)圆柱体的重力;
例题 4
甲
乙
解:当液体深度为0时,容器对桌面的压
力F0=150 N,圆柱体的重力:G柱=F0-
F容=150 N-10 N=140 N;
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(2)当液体深度为20 cm时,容器对桌面的压强;
解:当液体深度为20 cm时,容器对桌面的压力F1=240 N,则此时容器对桌面的压强:p1==6 000 Pa;
甲
乙
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(3)当液体深度为4 cm时,液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比。
解:当液体深度为10 cm时,圆柱体恰好
浸没,则圆柱体的体积:V圆=S圆h1=
0.02 m2×0.1 m=0.002 m3,当液体深度
为20 cm时,所加液体的体积:V液=S容h2-V圆=(0.2 m)2×0.2 m-0.002 m3=0.006 m3,所加液体的重力:G液=ΔF=F2-F1=240 N-150 N=90 N,液体的密度:ρ液==1.5×103 kg/m3;
甲
乙
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甲
乙
则当液体深度为4 cm时,液体对容器底部的压强:p2=ρ液gh3=1.5×103 kg/m3×10 N/kg×0.04 m=600 Pa,此时液体的重力:G'液=m'液g=ρ液gV'液=1.5×103 kg/m3×10 N/kg×[(0.2 m)2-0.02 m2]×0.04 m=12 N,此时容器对桌面的压力:F压=G'液+F0=12 N+150 N=162 N,此时容器对桌面的压强:p3==4 050 Pa,故液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比:。
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3.如图所示,质量为100 g、底面积为20 cm2的薄壁瓶中
盛有500 g水,正立在水平桌面上时,瓶对桌面的压强为
p1,倒立时瓶对桌面的压强为p2,则p1__________p2(选
填“>”“<”或“=”);若正立时水深为20 cm,则水对瓶底的压强
为__________Pa,瓶底部对桌面的压强为________Pa。(取g=10 N/kg,水的密度为1.0×103 kg/m3)
变式训练
<
2 000
3 000
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4.如图所示,质量为10 kg、底面积为500 cm2的圆柱体A放在水平面上。一薄壁圆柱形容器B也置于水平面上,该容器足够高,底面积为200 cm2,内盛有8 kg的水。若将一物体M分别放在圆柱体A上表面的中央和浸没在容器B的水中时,圆柱体A对水平面的压强变化量和水对容器B底部压强的变化
量相等,(ρ水=1.0×103 kg/m3,取g=10 N/kg)则( )
A.未放上物体M时,圆柱体A对水平地面的压强为2×105 Pa
B.容器B内水的体积为0.08 m3
C.物体M的密度为2.5×103 kg/m3
D.物体M未放入容器B时,容器B底部受到的水的压强为4×104 Pa
C
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重点实验·考法通关
考点综述
03
20
实验 探究影响液体内部压强大小的因素
实验器材 U形管压强计、水、盐水、烧杯
实验方法 控制变量法和转换法(U形管压强计液面高度差反映液体内部压强大小)
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21
实验操作及注意事项 1.实验前要检查U形管压强计的气密性:用手轻压金属盒上的橡皮膜,观察U形管中的液柱是否发生变化,若发生变化,则证明气密性良好;
2.使用U形管压强计(不是连通器)前发现U形管中两侧液面已有高度差(如图1),应该取下软管重新安装; 实验图
图1
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实验操作及注意事项 3.控制变量法的应用:
(1)探究液体内部压强大小与方向的关系:控制金属盒在同种液体的同一深度,改变金属盒的方向,观察U形管两侧液面的高度差,如图2A、B、C所示; 实验图
A
B
C
图2
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实验操作及注意事项 (2)探究液体内部压强大小与深度的关系:控制金属盒在同种液体 中,金属盒方向不变,改变金属盒在液体中的深度,观察U形管两侧液面的高度差,如图2B、D所示;
(3)探究液体内部压强大小与液体密度的关系:控制金属盒在液体的同一深度,金属盒方向不变,改变液体种类,观察U形管两侧液面的高度差,如图2D、E所示 实验图
图2
B
C
D
E
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实验分析 1.根据图像和实验数据分析实验结论时要注意分析不变量和变量,叙述实验结论时要注意前提条件,对实验方案进行评估时要注意控制变量;
2.根据实验数据计算液体密度
实验结论 在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等;在同一液体内部,深度越深,压强越大;在深度相同时,液体的密度越大,压强越大
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如图所示是小明在做“探究影响液体内部压强大小的因素”实验:
例题
A B C
D E F
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真题自测·体验中考
重点实验·考法通关
(1)小明从左管口向图A中的U形管内注入适量的水,当管内的水静止时,
U形管左右两侧液面的高度_________(选填“相同”或“不同”)。他连
接好橡皮管和金属盒,在使用压强计前,发现U形管内左侧水面高、右侧水面低(如图B),通过__________方法可以进行调节。
A.向U形管内添加适量水
B.拆掉软管,重新安装
相同
B
A B C
D E F
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重点实验·考法通关
(2)重新调节器材后,小明将金属盒深入水面以下,进行了如图C、D、E、F所示的实验。由C、D两图可知,在同种液体内部,液体压强随着__________的增加而增大。
A B C
D E F
深度
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重点实验·考法通关
(3)小明保持图C中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,他发现U形管两侧的液面高度差变大了,于是得出了“液体的密度越大,其内部的压强就越大”的结论。你认为他得出结论的过程是_______(选填“可靠”或“不可靠”)的,原因是___________________
_____。
A B C
D E F
不可靠
没有控制液体深度
不变
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重点实验·考法通关
(4)小明在分析实验D、E和F时发现U形管液面高度差相等,这说明在同
种液体同一深度处,液体向_____________的压强相等。
A B C
D E F
各个方向
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重点实验·考法通关
(5)换用其他液体继续探究液体压强与液体密度的关系,当探头在液体
中的深度相同时,U形管左右两侧水面的高度差对比不明显,下列操作
不能使两侧液面高度差对比更加明显的是__________。
A.烧杯中换密度更大的液体
B.U形管中换用密度更小的酒精
C.换成更细的U形管
A B C
D E F
C
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重点实验·考法通关
(6)小明某次实验测量出金属盒在水中的深度为30 mm,压强计中左右两边水面的高度差为28 mm,由此他发现根据压强计液面高度差计算出的压强值小于根据金属盒深度计算出的压强值,你认为造成这一现象的原
因可能是____________________________________。
A B C
D E F
橡皮膜自身承受了来自水的一部分压力
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真题自测·体验中考
考点综述
04
33
1.(2023·重庆A卷T17) 小婷在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,在U形管接头处加装了一个“三通接头”,如图甲所示。
1
考向
液体压强的特点及应用
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34
(1)U形管与探头连接时,阀门K应处于__________(选填“打开”或“关闭”)状态,以确保U形管内的水面相平;组装完成后,轻压探头的橡皮膜到一定程度,U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置
__________(选填“漏气”或“不漏气”)。
打开
不漏气
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35
(2)比较图乙与__________两图,可得出液体压强随深度的增加而增大;比较图丙与丁两图,还可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强__________。
丙
相等
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36
(3)若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,应将图戊
中的探头向__________移动适当的距离;移动探头后,观察到U形管水
面高度差为Δh,此时探头受到盐水的压强为p盐,小婷取出探头放回水
中,当U形管水面高度差再次为Δh时,测出探头在水中的深度为0.2 m,
则p盐=__________Pa。(ρ水=1.0×103 kg/m3,取g=10 N/kg)
上
2 000
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37
(4)小婷发现探头所处深度较浅时,U形管两液面的高度差不明显,可将U形管中的水换成密度更______的液体以方便读数;探究过程中,保持
探头所处深度不变,将U形管逐渐向后倾斜,偏离竖直方向,U形管中
两液面所对刻度线间的距离将__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
小
变大
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38
2.(2023·重庆B卷T17) 小莉在“悟理创新实验”社团活动中,看见如图甲所示的双探头压强计,该装置一次测量可采集多个数据,激起了她探究液体压强的浓厚兴趣。(ρ水=1.0×103 kg/m3)
甲
乙
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39
(1)U形管A、B中装入同种液体,小莉用手轻压探头C、D处橡皮膜到一定程度,U形管两侧液面都出现了明显高度差且保持稳定,说明压强计__________(选填“漏气”或“不漏气”)。
甲
乙
不漏气
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40
(2)如图甲所示,小莉先在装水的容器中进行实验;然后换用密度大于水的硫酸铜溶液进行实验,记录实验数据如表:
序
号 液体
种类 探头C深
度hC/cm 高度差
ΔhA/格 探头D深
度hD/cm 高度差
ΔhB/格
1 水 3 6 5 10
2 水 4 8 6 12
3 硫酸铜溶液 3 9 5 15
4 硫酸铜溶液 4 12 6 18
甲
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①分析表中______________ (填序号)两次数据可知:同种液体中,深度越深,压强越大;
②分析表中1、3(或2、4)数据可知:深度相同时,液体__________越大,压强越大;
③根据表中数据,小莉估算出硫酸
铜溶液的密度为__________g/cm3。
甲
1、2(或3、4)
密度
1.5
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(3)①小莉受双探头压强计原理的启发制作出如图乙所示的
器材(细金属管与浮筒相通),她将浮筒漂浮在水中后再使其
竖直向下移动,感受到细金属管对手的作用力越来越_____;
浮筒竖直浸没水中后,仔细观察其_______表面橡皮膜形变
更明显,从而分析出__________产生的原因;
②让浮筒浸没后继续下降,浮筒受到的浮力将_________。
乙
大
下
浮力
变小
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重点实验·考法通关
3.(2024·开州区校级模拟) 如图所示,有一底面积为200 cm2且足够高的轻质薄壁容器甲,其内装有深度为10 cm的水,将一密度为2 g/cm3的蜂窝状物体乙浸没于水中后,甲容器对地面的压强变成了1 300 Pa,待液面稳定后,将乙取出称量其质量为0.7 kg,(不考虑物体表面带水,ρ水=1.0×103 kg/m3,取g=10 N/kg)求:
(1)未放入物体时水对容器底部的压强;
2
考向
液体压强的计算
解:未放入物体时水对容器底部的压强:
p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10×10-2 m=1.0×103 Pa;
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44
(2)乙物体的质量大小;
解:放入乙后甲对地面的压力:F=p'S=1 300 Pa
×200×10-4 m2=26 N,
甲中水的重力:G水=m水g=ρ水Vg=ρ水Shg=1.0×103 kg/m3×200×
10-4 m2×10×10-2 m×10 N/kg=20 N,
物体乙的质量:m乙==0.6 kg=600 g;
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(3)乙物体放入甲容器后,待液面稳定后水对容器底部的压强增大量。
解:物体乙吸水的质量:m'=m总-m乙=0.7 kg-
0.6 kg=0.1 kg,
则乙吸水的体积:V'==1×
10-4 m3=100 cm3,
物体乙的体积:V乙==300 cm3,
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46
当物体乙放入水中后,水上升的高度:
Δh==1 cm,
则乙物体放入甲容器后,待液面稳定后水对容器底部增大的压强:
Δp=ρ水gΔh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-2 m=100 Pa。
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47
本讲内容结束
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