第九章 压强第2讲 液体压强 提高讲义-2024-2025学年人教版八年级物理下册

第2讲 液体压强 【板块一】 液体压强 题型一 液体压强的大小 方法技巧 一般情况下，计算液体的压力时一般是先根据p=ρgh确定液体的压强，再根据F=pS确定压力。而对于柱形容器，可先求F，再求 p。求液体对容器底部的压力时，应先根据公式p=ρgh求出液体的压强，再根据F=pS求出压力。 【例1】如图所示，质量为120g的平底烧瓶内装有300mL的水，静止放在水平桌面上，烧瓶底面积为30cm²，测得水的深度为5cm，则水对瓶底的压强为 Pa，烧瓶对桌面的压强为 Pa。 【例2】“奋斗号”是我国自行研制的世界领先深海潜水器，若在某次工作过程中该潜水器下潜深度为10000m，此时潜水器受到的海水压强为 Pa；若“奋斗号”舱门面积约为0.6m²,则舱门所受液体压力为 N。 (g=10N/ kg,ρ海水≈1.03×10³kg/m³) 题型二 压强与压力的分析与计算 【例3】如图所示，A、B为完全相同的两个容器，分别盛有7cm、5cm深的水，A、B之间用导管连接。对于阀门打开前后出现的现象或结果说法正确的是(g=10N/kg)( ) A.阀门打开前，B容器底部受到水的压强为 B.阀门打开前，阀门K的左侧和右侧受到水的压强是相等的 C.打开阀门当水不流动时，A、B两容器底所受压强之比为1：1 D.打开阀门当水不流动时，A、B两容器底所受压强之比为5：7 【例4】我国自主研制的“奋斗号”深潜器可以下潜到马里亚纳海沟深处。“奋斗号”在下潜时，受到海水的压强会随下潜深度增加而 (选填“增大”“减小”或“不变”)，当“奋斗号”下潜到10000m深度时，其1cm²的表面受到海水的压力 约为 N(海水密度约为1.03×10³kg/m³,g取10N/ kg)。 【例5】2020年初，一场罕见的大雪袭击了加拿大。厚达2m的积雪，给市民出行带来了极大不便。若积雪的密度约为 g取10N/ kg。 (1)请计算2m厚的积雪对水平地面的压强； (2)若2m厚的积雪压在面积为5m²的汽车顶部，请计算汽车顶部所受的压力。 针对练习 1.如图所示，红色的水从塑料瓶侧壁的两个小孔喷出。下列说法错误的是( ) A.水从塑料瓶侧壁的孔中喷出，说明液体对侧面有压强 B.两孔中喷出的水远近不同，说明液体内部压强的大小跟液体的深度有关 C.若两孔大小相同，则相同时间内两个小孔流出的水的质量一样多 D.随着瓶内水位的降低，水对瓶底的压强变小 2.根据表格和图象，下列说法正确的是( ) 液体种类 水银 酒精 盐水 液体密度(g/cm³) 13.6 0.8 1.03 ①甲液体的密度大于乙液体的密度；②当深度相同时，甲乙两液体的压强之比为2：3；③当深度变为20cm时，甲液体的压强为30Pa；④丙液体的压强与深度关系图象在甲乙之间，则丙可能是盐水 A.②③ B.①④ C.①③ D.②④ 3.将未装满水且密闭的矿泉水瓶，先正立放置在水平桌面上，再倒立放置，如图。这两次放置时，水对瓶底和瓶盖的压强分别是 pA和pB，瓶子对水平桌面的压强分别是pA'和pB',( ) 4.如图所示，甲、乙、丙三个相同容器中分别盛有三种密度不同的液体，它们的液面高度相同。若a、b、c三点处液体的压强相等，则下列说法正确的是( ) A.容器中液体密度ρ甲>ρz>ρ丙 B.容器底受到液体的压力 C.容器对水平地面的压强p甲< pz<p丙 D.容器对水平地面的压力 5.如图甲所示是一辆停在水平路面上的洒水车，洒水车空车质量为6t，水罐容积5m³，车轮与地面的总受力面积为0.5m²。如图乙是该车的一个前转向轮，只负责转向，不提供动力。 (1)请在图乙中画出洒水车向前行驶时前转向轮的受力示意图。 (2)若罐内水深1.5m，则水对罐底的压强为多少? (3)洒水前，洒水车装满水，当洒水车对地面的压强为 时，洒水车已经洒了多少t的水? 【板块二】 探究液体内部压强规律 题型一 探究液体内部压强规律 方法技巧 (1)深度和高度的区别：液体的深度是指从液体中某点到自由液面的竖直距离，而不是从液体中某点竖直向上一直到容器壁的距离。 (2)控制变量法：实验中影响压强的因素有深度、密度等，我们需要用控制变量法来研究各个因素对压强的影响。 (3)转换法：液体内部压强的大小无法直接测量，实验中我们是用压强计两侧的液面高度差来判断液体内部压强的大小，这种方法叫做转换法。 【例1】如图所示，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( ) A.仅将金属盒向上移动 B.仅将金属盒水平移动 C.仅改变金属盒面的朝向 D.仅在水中加入食盐，食盐溶解后 【例2】在学习液体的压强知识时，老师使用了如图所示的实验装置：容器中间用隔板分成左右两部分，隔板下部有一用薄橡皮膜封闭的圆孔。实验时在左右两侧倒入同种或不同种液体。 (1)在两侧倒入不同深度的水(如图)，通过观察橡皮膜向 (选填“左”或“右”)侧凸起可以判断右侧水的压强较大。 (2)向左侧水中加盐，可以观察到橡皮膜的凸起程度变 (选填“大”或“小”)。这说明 (忽略加盐后水位的变化)。 (3)若左侧注入的是水，水面距离橡皮膜5cm，右侧注入酒精，酒精液面距离橡皮膜10cm。我们可以观察到的现象是 。 【例3】如图在“研究液体内部的压强”的探究活动中(U形管所装液体是水)。 (1)甲图中的压强计是通过观察U形管中液面高度差的大小来反映 的大小； (2)小明在探究过程中，发现U形管中的液面高度差不变，说明 ； (3)仪器调试好后进行实验，得到乙、丙、丁图的结果，由图可知，在同一深度，液体内部向各个方向的压强 ； (4)比较丁图和戊图，说明同一深度，液体压强还与 有关； (5)在戊图中，U形管左右两侧液面高度差h=5cm，则压强计所测之处的液体压强是 Pa。 针对练习 1.利用图象可以描述物理量之间的关系。如图所示是“探究液体内部的压强与哪些因素有关”的图象，由图象可知：同种液体内部的压强与深度成 ，液体密度ρ甲 ρz(选填“>”“<”或“=”)。 2.如图所示，一个空的塑料药瓶，瓶口扎上橡皮膜，竖直浸入水中，第一次瓶口朝上，第二次瓶口朝下，这两次药瓶在水里的位置相同，发现橡皮膜都向内凹，第二次比第一次凹陷得更多。关于该现象，下列说法正确的是( ) A.深度越深，水的压强越小 B.橡皮膜所受水的压强，第二次比第一次大 C.水只有向上和向下的压强，水向左和向右没有压强 D.如果没有橡皮膜，水也就不会产生压强 3.某同学用下列器材探究“液体内部的压强”。 (1)他向图甲的U形管内注入适量的红墨水，红墨水静止时，U形管两侧液面高度 ； (2)图乙压强计通过U形管两侧液面的 来反映橡皮膜所受压强的大小； (3)他把探头放入水面下6cm处，探头受到水的压强是 Pa。继续向下移动探头，会看到U形管两侧液面的高度差变大，说明液体内部的压强与液体的 有关； (4)为了检验“液体内部的压强与液体密度有关”这一结论，他用图丙的装置，在容器的左右两侧分别装入深度相同的不同液体，看到橡皮膜向左侧凸起，则 (选填“左”或“右”)侧液体的密度较大。 4.如图所示，用微小压强计探究液体内部压强的特点。甲、乙、丙三个烧杯中盛有不同密度的盐水，甲图中盐水的密度与丁图相同。探头在液体中的深度甲与乙相同，丙与丁相同。 (1)为使实验现象更明显，压强计U形管中的液体最好用 (选填“水”或“水银”)； (2)要探究液体压强与深度的关系，应选 两图； (3)四个烧杯中，盐水密度最大的是 图。 【板块三】 连通器 压强图象问题 题型一 连通器原理 方法技巧 判断是不是连通器时，依据连通器的定义要看两点：一是各容器的底部必须是连通的；二是各容器的上部都是开口的。 【例1】如图所示的四个装置，其中不属于连通器的是( ) 【例2】如图所示，上游行驶的船要通过三峡船闸，关于船闸下列说法中正确的是( ) A.上游水道和闸室构成一个连通器 B.下游水道和闸室构成一个连通器 C.上游水道和下游水道构成一个连通器 D.上游水道、闸室和下游水道构成一个连通器 题型二 图象中的压强问题 方法技巧 图象类问题一般思路：先认识横轴和纵轴所表示的物理意义，并注意坐标原点是否从零开始。再结合图象提供的数据信息，确定物理量之间的关系，计算得出密度、压强等信息。 【例3】如图是表示甲、乙两种物质“质量与体积关系”的图象。由图可知，用这两种物质分别做成A、B两个质量相等的实心正方体。把它们放在水平地面上，A、B两物体对水平地面的压强之比pA:pB为( ) A.8:1 B.4:1 C.1:4 D.1:8 【例4】如图圆柱形容器杯中装有100g水，容器底面积为100cm²，放在水平桌面上，此时水对杯底的压强为 Pa，小明往杯中加入5g的盐充分搅拌后发现液面几乎不变，此时水对杯底的压强 (选填“变大”或“不变”或“变小”)，若忽略加盐过程中溶液体积变化，则盐水的密度是 kg/m³。 针对练习 1.如图所示，容器底部有个(紧密接触)受力面积为S的压力感应器A。缓慢地逐渐向容器内注水，下图所示的四个 F-h图象中，能正确表示A所受水的压力F 与容器中水的深度h的对应关系的是( ) 2.如图甲所示为常见的饮料机，现将一个平底薄壁直圆筒饮料杯放在饮料机的水平杯座上接饮料，已知饮料出口的横截面积 杯子高度为8cm，杯子底面积. 40cm²，饮料流出速度v=0.5m/s，若杯座受到的压力 F随杯中饮料的高度h变化的图象如图乙所示，下列判断正确的是() A.接满饮料时杯底受到饮料的压力为5N B.空杯中接满饮料所需时间为16s C.饮料持续流入3s，杯子对底座的压力为2.5N D.饮料持续流入6s，杯中饮料对杯底的压强为800Pa 3.如图所示是卫生间的地漏结构示意图，倒U形中隔将每个存水杯分成A、B两部分，并构成了 ，地面上的水从存水杯A侧流入，经B侧上端开口流入下水管进入下水道。正常情况下，存水杯中的水将室内与下水道隔离，避免下水道中的异味进入室内，地漏应安在比地面稍低的位置，地面上的水依靠自身的 (选填“压强”或“重力”)流到地漏。 4.如图是一款名为“旋转杯”的网红杯，杯子由粗细两部分组成，从结构上来看：杯子粗细两部分构成一个 。 当用左侧管吸了一些饮料后，杯子液体的液面静止后，粗杯内饮料对杯底的压强会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 5.如图甲所示的容器放置在水平地面上，该容器上、下两部分都是圆柱体，其横截面积分别为 S₁、S₂，容器底部装有控制阀门。容器内装有密度为 的液体，液体通过控制阀门匀速排出的过程中，容器底部受到液体的压强p随时间t变化关系如图乙所示。则阀门打开前液体的深度 H= cm，上、下两部分横截面积之比( (g取10N/ kg) 【板块四】 压强比例计算、压强比较 题型一 柱形固体对水平面压强计算 方法技巧 柱形固体对水平面压强 若是密度均匀的实心正方体、长方体、圆柱体对水平面压强 【例1】A、B两个实心正方体的质量之比 密度之比 ，若按甲、乙两种不同的方式分别将它们叠放在水平地面上，如图所示。甲图中A对B 的压力为FA，B对地面的压强为p甲，乙图中B对A 的压力为FB，A对地面的压强为 pz，则下列说法正确的是( ) 题型二压强大小变化分析 方法技巧 由于物体放法不同，受力面积会发生变化，或者由于物体切去不同的部分，受力面积和压力会发生变化。可以先分析压力大小变化，再分析受力面积大小变化，最后利用公式 将压力、受力面积表达式代入公式后再分析。 【例2】如图所示，有两组同样的砖，A组一块，B组两块。每块砖平放时的长：宽：高为4：2：1，A组砖对地面的压力和压强分别为FA和pA；B组砖对地面的压力和压强分别为FB和pB,则 【例3】如图所示，边长分别为a，b的实心均匀正方体甲、乙分别放在水平地面上，它们对地面的压强均为p，若正方体甲乙边长之比为a：b=1：2，则两正方体甲、乙的密度之比p甲：ρz= ，它们对地面的压力之比 现分别沿竖直方向切去相同厚度后，则甲、乙剩余部分对地面压强之比 题型三 公式 及p=ρgh的综合应用 【例4】如图甲所示，在一个圆柱形的玻璃筒内放入一个圆柱体铝块，铝块的横截面积为10cm²，现以恒定的速度向筒内注水 4min直到筒注满，筒内水的高度与注水时间的关系图象如图乙所示 则当注水 2min时，刚好将铝块浸没，则此时水对筒底的压强 Pa。当注满水时筒内水的总质量是 kg。 针对练习 1.如图所示,边长a为0.1m、密度ρ为( 的立方体放在光滑的水平面上，立方体的一个侧面和一个竖直的光滑挡板全部接触。用一个与挡板垂直的力 F推立方体，F的大小为6N(g取10N/kg)，立方体对水平面的压强等于 Pa，立方体对挡板的压强等于 Pa。 2如图所示，图钉帽的面积是 图钉尖的面积是 手指对图钉帽的压力是20N，则手指对图钉帽的压强是 Pa，钉尖对墙的压强是 Pa。 3边长10cm的均匀正方体，重为72N，放在水平桌面中央，如图所示，若沿水平方向裁下一部分a立放在水平桌面上，且使a对桌面压强为剩余部分b对桌面压强的4倍，则剩余部分b的高度为 cm。 4.冬天，河面结了一层较厚的冰，测得它能承受的最大压强为 ，小张同学的质量为50kg，每只脚的着地面积相同，均为 求： (1)小张站在冰面上对冰面的压强为多大? (2)为了能安全在冰面上行走，小张最多能背多少千克的物体? 5.支持新疆棉花爱我祖国，如图所示是我国棉花收割机正在收割新疆棉花的场景，收割机的质量为10t，轮胎与地面的接触总面积为5m²，当棉花收割机在地面上行进时，收割机受到地面的阻力为收割机总重的0.1倍，g=10N/kg，求： (1)棉花收割机空载时，在水平地面上匀速直线行驶，收割机受到的牵引力是多大? (2)当天收割完成后，棉花的质量为2t，此时收割机对地面的压强为多少?(铲斗不接触地面) 【板块五】 三种形状容器比较 容器正放倒放问题 题型一 三种形状容器比较 方法技巧 液体的压力和液体的重力：液体的压力并不一定等于液体的重力，如图所示是不同形状的容器中，液体对容器底部的压力 F 和液体重力G的关系：口小底大容器，液体对容器底的压力大于液体重力 F>G；上下等大的容器，液体对容器底的压力等于液体重力F=G；口大底小容器，液体对容器底的压力小于液体重力 F<G。 【例1】如图所示，三个底面积相同，形状不同的甲、乙、丙容器，放在水平桌面上，分别装入a、b、c三种等质量的液体，它们的液面在同一水平面上，则液体对容器底的压强最大的是( ) A. a B. b C. c D.一样大 【例2】如图所示三个容器，底面积相等，若都装入相同质量的酒精，则酒精对容器底部的压力( ) A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大 【例3】如图所示，三个质量相同、底面积相同，但形状不同的容器放在水平桌面上，其内分别装有甲、乙、丙三种液体，它们的液面在同一水平面上，若容器对桌面的压强相等，则三种液体对容器底的压强( ) A.一样大 B.甲最小 C.乙最小 D.丙最小 题型二 容器正放倒放问题 方法技巧< 圆台形容器上下截面积不同，容器正放和倒放时液体深度不同，因此液体对容器底产生的压力和压强大小发生改变。分析时，先根据液体深度变化确定压强变化，再根据三种容器特点确定压力F与重力G的大小，比较压力大小。 【例4】一密封的圆台形容器，其横截面如图所示，内装一定质量的水，若把它倒置，则水对容器底面的作用情况是( ) A.压强减小，压力增大 B.压强减小，压力减小 C.压强增大，压力增大 D.压强增大，压力减小 【例5】如图所示，装满水的密闭容器置于水平桌面上，其上下底面积之比为2：1，此时水对容器底部的压力为F，压强为p，当把容器倒置后放到水平桌面上，水对容器底部的压力和压强分别为( ) A. F,2p B. F,p C.2F,p D. F,p 【例6】如图所示，水平桌面上放一底面为圆柱形的杯子，重为2N，其底面积为100cm²。内装水的高度h=0.1m，水的质量是1.5kg；则杯子底部受到的水的压力是( ) A.10N B.7N C.5N D.2N 针对练习 1.如图所示，甲、乙、丙为底面积相同、重力相等，形状不同的容器放置在同一水平桌面上。装有质量相等的不同液体，液面高度相同。则( ) A.容器对桌面的压强关系是p甲> pz>p丙 B.容器对桌面的压力关系是 C.容器底部受到液体的压强关系是 D.容器底部受到液体的压力关系是 2.在水平桌面上的三个底面积相同且质量不计的A、B、C容器中，如图所示，装入质量相等的酒精、清水、盐水，已知ρ酒精<ρ水<ρ盐水,则下列说法正确的是( ) A.液体对容器底部的压强:pA=pB= pc B.液体对容器底部的压力： C.容器对桌面的压强： D.容器对桌面的压力： 3.如图所示，形状不同，底面积和重力相等的A、B、C三个容器放在水平桌面上，容器内分别装有质量相等的不同液体。下列分析正确的是( ) A.液体密度关系为ρA<ρB<ρc B.液体对容器底部的压强相等 C.三个容器对桌面的压强相等 D.液体对A 容器底部的压强最小，对C容器底部的压强最大 4.如图所示，一个未装满水的瓶子正立放置在水平桌面上时，瓶对桌面的压强为 p₁，水对瓶底的压强为p₂，倒立放置时瓶对桌面的压强为p₃，水对瓶盖的压强为 p₄，则( ) 5.如图所示，甲、乙两容器质量相等、底面积相同，内装两种不同液体，两容器底部受到的液体压强相等，液体质量分别为 map和 mz，容器对桌面的压力分别为F甲和 Fz，距离容器底部等高的位置有A、B两点，受到液体压强分别为 pA和pB。下列判断中正确的是( ) 第2讲 液体压强 【板块一】 液体压强 【例1】 500 1.4×10³ 【例2】 1.03×10⁸ 6.18×10⁷ 【例3】 D 【例4】 增大 【例5】 解：(1)积雪对水平面的压强为： (2)汽车顶部所受的压力为： 【针对练习】 1. C 2. B 3. D 4. C 5. 解:(1)答案: (2)水对罐底的压强为： ×10N/kg×1.5m=1.5×10⁴Pa; (3)洒水车和剩余水的总重力为 车的重力为： 10⁴N, 则剩余水的重力为： 剩余水的质量为： 4t, 车最多能装水的质量为： 已经洒水的质量为:m²=5t-4t=1t。 【板块二】 探究液体内部压强规律 【例1】 D 【例2】 (1)左 (2)小 橡皮膜两边的压强差变小 (3)橡皮膜向左侧凸起 【例3】 (1)液体压强 (2)装置气密性不好 (3)相等 (4)液体密度 (5)500 【针对练习】 1.正比 > 2. B 3.(1)相同 (2)高度差 (3)600 深度 (4)右 4.(1)水 (2)甲丁 (3)乙 【板块三】 连通器 压强图象问题 【例1】 B 【例2】 A 【例3】 B 【例4】 100 变大 1.05×10³ 【针对练习】 1. D 2. C 3.连通器 重力 4.连通器 变小 5.15 1:4 【板块四】 压强比例计算、压强比较 【例1】 D 【例2】 1:2 1:1 【例3】 2:1 1:4 1:1 【例4】 1000 0.2 【针对练习】 1.500 600 2.2.5×10⁵ 4×10⁸ 3.2.5 4.解：(1)小张站在冰面上对冰面的压力：F=G=mg=50kg×10N/ kg=500N, 受力面积： 对冰面的压强： (2)人和物体的最大重力之和：( 人和物体的最大总质量： 60kg, 小李最多能背物体的质量：m物=m总-m人=60kg-50kg=10kg。 5.解:m收割机=10t=1×10⁴kg, 因为收割机受到地面的阻力为重力的0.1倍，所以 因为收割机在水平地面上做匀速直线运动，所以由二力平衡 < 【板块五】 三种形状容器比较 容器正放倒放问题 【例1】 C 【 例2】 C 【 例3】 B 【 例4】 D 【例5】 C 【例6】 A 【针对练习】 1. D 2. B 3. C 4. C 5. A 学科网（北京）股份有限公司 $$