内容正文:
9.2液体压强(Ⅰ)
1、液体压强的产生原因:液体受到重力作用,对支持它的容器底部有压强;液体具有流动性,对容器侧壁有压强。
2、液压的影响因素:深度和液体密度
3、液体压强的测量:
液体压强可用压强计来测量,工作原理是:当金属盒上的橡皮膜受到挤压时,U型管两边的液面出现高度差;压强越大,两边的高度差越大,读出高度差即可得出压强计金属盒所处之处的压强。
★实验思想:
控制变量法:
(1)控制探头的深度、液体的密度相同,改变压强计探头的方向;
(2)控制液体的密度、探头的方向相同,改变探头的深度;
(3)控制探头在液体中的深度、方向相同,改变液体的密度
转换法:研究内部压强的规律时,通过压强计中U型管两侧液面的高度差来反映液体压强的大小
4、液体压强的特点
(1)液体向各个方向都有压强。
(2)同种液体中在同一深度处液体向各个方向的压强相等。
(3)同种液体中,深度越大液体压强越大。
(4)在深度相同时,液体密度越大,液体压强越大。
Eg1、小芳对“液体内部的压强”的探究,他进行的实验操作如图所示。她依据所学的知识解决了下面几个问题:
(1)实验前,应调整压强计(甲图),使U形管左右两边的液面_______。
(2)比较丙、丁两图是探究液体压强与_________的关系。
(3)比较乙、丙两图可得出的结论是__________________。
Eg2、在研究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)小李检查压强计的气密性时,用手指不论轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两边液柱的高度差变化都很小,表明该压强计的气密性_____(选填“好”或“差”)。
(2)为了探究多种因素对液体压强的影响,每一次只改变其中某一个因素,控制其余几个因素不变,这种探究方法是__________法。
(3)甲、乙两图是探究液体压强与__________的关系。
(4)要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,应选择_________两图进行对比,结论是:液体压强与盛液体的容器形状__________。
(5)要探究液体压强与密度的关系,应选用____________两个图进行对比。
(6)图丙中,固定U形管压强计金属盒的橡皮膜在盐水中的同一深度,使金属盒处于:向上、向下、向左、向右等方位,这是为了探究同一深度处,液体向_________的压强大小关系。
Eg3、著名的“木桶理论”,是指用木桶来装水,若制作木桶的木板参差不齐,那么它能盛下水的容量,不是由这个木桶中最长的木板来决定的,而是由最短的木板来决定,所以它又被称为“短板效应”。那么,决定木桶底部受到水的压强大小的是( )
A.木桶的粗细 B.木桶的轻重 C.最短的一块木板 D.最长的一块木板
Eg4、图8所示玻璃管两端开口处蒙的橡皮膜绷紧程度相同,将此装置置于水中,图9中的哪幅图能反映橡皮膜受到水的压强后的凹凸情况( )
5、液体压强公式公式推导
6、解读液体压强公式
公式:p=ρgh。
式中,p表示液体压强,单位帕斯卡(Pa);ρ表示液体密度,单位是千克每立方米(kg/m3);h表示液体深度,单位是米(m)。
(1)液体压强与液体密度和液体深度有关。
(2)ρ是指产生压强的液体的密度,一般给出,但对常见的液体水,其密度需记忆。ρ水=1.0×103kg/m3
(3)h是指深度,表示从自由液面到计算压强的那点之间的竖直距离,即深度是由上往下量的。(即到水面的垂直距离)
Eg5、如图所示,平静的湖中,下列哪处水的压强最小(ρ水=1g/cm3)( )
A.a B.b C.c D.d
Eg6、将一个鱼缸用隔板隔成两半,一半装海水,一半装淡水,中间无液体流通,如图所示,图中液体的压强最大的是(ρ水=1g/cm³,ρ海水=1.1g/cm³)( )
A. a B. b C. c D. d
Eg7、如右图所示为长江某水坝的示意图,水坝左侧水面高,B和C两点处于同一高度,A和C两点到各自液面的距离相等。水在A、B和C三点产生的压强分别为pA、pB和pC,则( )
A.pA<pB=pC B.pA=pC>pB C.pA>pB=pC D.pA=pC<pB
Eg8、如图,甲、乙两容器中装有水,比较在同一水平面上A、B两点处水产生的压强( )
A. pA>pB B. pA<pB C. pA=pB D. 无法判断
Eg9、如图所示,三个同样的容器a、b、c分别装有密度不同的三种液体,三个容器中底部受到的液体压强相等,可知( )
A.ρa>ρc>ρb B.ρa<ρc<ρb C.ρa>ρb>ρc D.ρc<ρa<ρb
Eg10、水平桌面上两个相同容器中装有甲、乙两种液体,小明为比较两种液体密度的大小,他将调好的同一支压强计的探头先后放入甲、乙两种液体中的相同深度,实验现象如图所示,由此推断出液体______的密度较大。(选填“甲”或“乙”)
Eg11、如图所示的三个容器内都装有水,A、B点的深度分别为______ cm、_____cm;C、D两点的压强分别为pC= ,pD= 。(g取10 N/kg)
Eg12、如图所示的容器内装有某种液体,液体对A点的压强为360Pa,则该液体的密度为 kg/m3。
Eg13、某居民楼水塔液面与各楼层水龙头的竖直距离如图所示,若ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,水龙头关闭时,c处所受水的压强为( )
A. B. C. D.
Eg14、一种潜水服可以承受5.5×104Pa的压强,那么潜水员穿上这样的衣服,潜入水中的最大深度是多少?(g取10N/kg)
题型:液体压力的计算
思路:规则杯型可以认为液体对底部的压力等于液体重力,若是不规则杯型,计算液体对容器的压力时,必须先由公式p=ρgh算出压强,再由公式 p=F/S,得到压力 F=pS。
固液计算的区别总结:
Eg15、如图所示,薄壁容器的底面积为S,重为G1,内装有密度为ρ,重为G2的某种液体,深度为h,容器放置在水平桌面上静止,那么液体对容器底部的压力为_____,容器对桌面产生的压强为______。
Eg16、如图中平底茶壶的质量是0.4kg,底面面积是4×10-3m2.内盛0.6kg的开水,水面高度在图中已标出,放置在面积为1 m2的水平桌面中央.试求:
(1)水对茶壶底部产生的压力(2)茶壶对桌面的压强.(g=10N/kg)
Eg17、如图所示是常用的养生壶,底座底面积为250cm2,空壶和底座的总质量是1kg,水壶装水至最大容量后放置在面积为1.2m2的水平桌面中间,壶内水的质量为1.5kg,水深9cm。求:
(1)水对壶底部的压强;
(2)养生壶对桌面的压力;
(3)养生壶对桌面的压强。
Eg18、图示是一平底矿泉水瓶,瓶底面积为,瓶盖面积为,空瓶的质量为10g。向瓶中装入500g水,恰好将瓶装满,瓶中水的高度为18cm。先后将瓶正立和倒放在水平桌面上,如图甲、乙所示。水的密度,g取10N/kg,求:
(1)图甲中瓶子对桌面的压力;
(2)图甲中瓶子对桌面的压强;
(3)图乙中瓶中水对瓶盖的压力。
题型:薄片问题
Eg19、把两端开口的玻璃管的下方用一薄塑料片拖住(塑料片重量不计),放入水面下12cm处,然后向管内缓慢倒入密度为0.8×103kg/m3的煤油,当塑料片开始下沉时,煤油在管内的高度是( )
A.12.8cm B.9.6cm C.8cm D.15cm
Eg20、如图所示,将下口盖有轻质薄塑料片的两端开口的玻璃管竖直插入水中,塑料片距离水面0.1 m,则塑料片受到的水的压强为 Pa.移开手指,慢慢向玻璃管内注入酒精,当塑料片恰好下落时,管内液面与管外水面的位置关系是 (填“不相平”或“相平”).如果注入的是水,则当塑料片恰好下落时注入水的质量 (填“大于”“等于”或“小于”)注入酒精的质量.(g取9.8 N/kg)
题型:液压的比较
Eg21、如图所示,A、B两个内径相同的玻璃管内盛有同种液体,当A管竖直、B管倾斜放置时,两管液面等高,则( )
A. A、B两管中液体的质量相等
B. A管中液体对管底的压强比B管中的大
C. A管中液体对管底的压强比B管中的小
D. A管中液体对管底的压强和B管中的相等
Eg22、如图所示,向两支同样的试管中注入质量相等的甲、乙两种液体,发现液面在同一水平线上,比较甲、乙两种液体对试管底部的压强( )
A.甲大 B.乙大 C.一样大 D.无法确定
Eg23、如图所示,甲、乙两个圆柱形容器中都装有水,放在水平桌面上时液面一样高,其中容器乙比甲的横截面积大。两个容器的自重相同。则下列说法中正确的是( )
A. 甲容器中的水质量比乙的小,水对甲容器底的压强比乙的小
B. 乙容器底面积比甲大,水对乙容器底的压强比甲的小
C. 水对甲容器底的压力比乙的小,但水对两容器底的压强相等
D. 甲、乙两容器对水平桌面的压力不相等,压强相等
Eg24、如图所示,在高低不同的两个水平面上,放着甲、乙两只高度不同、底面积相同的圆柱形薄壁玻璃杯,两只杯里装有相同质量的不同液体,静止时液面恰好相平。甲杯中A点和乙杯中B点到液面的距离H相同;甲杯中A点和乙杯中C点到甲、乙杯底部的距离H也相同。A、B、C三处位置所受到液体的压强分别是、、,则( )
A. B. C. D.
Eg25、如图所示,两个圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,甲容器底面积大于乙容器底面积,它们分别装有体积相等的两种液体,甲容器中液体的密度为ρ甲,乙容器中液体的密度为ρ乙。液体内A、B两点到容器底部的距离相等,A、B两点压强分别为pA、pB。若两容器底部受到的液体压强相等,则下列判断正确的是( )
A.ρ甲>ρ乙,pA<pB B.ρ甲<ρ乙,pA<pB
C.ρ甲=ρ乙,pA<pB D.ρ甲>ρ乙,pA=pB
Eg26、如图,甲、乙、丙三个相同的容器中分别盛有密度不同的液体,放在水平桌面上,已知在液体内部同一水平面,,三点处液体的压强相等,则各容器中液体的密度大小、液体对容器底部压强的大小排列顺序都正确的是( )
A., B.,
C., D.,
Eg27、将甲、乙两个底面积不同的圆柱形容器分别放在已清零的电子秤后测得其质量示数如图1,再按“清零”键,接着取相同体积的不同液体倒入甲、乙容器中,两容器的液面如图2,此时两电子秤的示数如图3(g取10N/kg)。
(1)甲、乙容器中液体的密度分别为ρ1、ρ2,根据公式 ,则ρ1 ρ2(选填“>”“<”或“=”)。
(2)A、B两点到容器底部的距离相同,A、B处液体压强分别为pA、pB,则pA pB(选填“>”“<”或“=”)。
Eg28、 (1)如图1所示,质量相等的甲乙两圆柱形容器放在水平地面上,把等质量的水倒入两容器中,甲容器对地面的压强_________(选填“大于”、“等于”或“小于”)乙容器对地面的压强;把它们分别放在调好的天平左、右盘上,则天平_________(选填“平衡”或“不平衡”);
(2)如图2所示,完全相同的甲、乙两个烧杯内装有密度不同的液体。在两烧杯中,距离杯底同一高度处有A、B两点,已知A、B两点压强相等,则_______(选填“甲”或“乙”)容器里的液体密度较大;烧杯甲中液体对杯底的压强_______(选填“大于”、“等于”或“小于”)烧杯乙中液体对杯底的压强;若甲容器装的液体密度为1.0×103kg/m3则A点所受液体的压强大小是_________。(取g=10N/kg)
Eg29、如图所示,完全相同的甲、乙两个圆柱形容器内分别装有质量相等的酒精和清水,甲装酒精,乙装水。(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)A点所受的液体压强大小为pA,B点所受的液体压强大小pB,则pA pB;(选填“>”、“=”、“<”)
(2)甲容器底受到的压强为p甲、乙容器底受到的压强为p乙,则p甲 p乙;(选填“>”、“=”、“<”)
(3)若将甲容器中的部分酒精倒入乙容器中,与水混合,使混合液体的密度ρ满足关系(ρ酒精<ρ<ρ水),则:与倒入酒精前对比,乙容器底受到的液体压强 。(选填“变大”、“不变”、“变小”)
Eg30、三个相同的容器,分别装有甲乙丙三种等质量的液体,液面位置如图所示,液体对容器底的压强分别为p甲、p乙、p丙,其中正确的是( )
A.p甲>p丙>p乙 B.p甲=p乙=p丙 C.p甲<p丙<p乙 D.无法判断
Eg31、如图所示,放在水平桌面上的甲、乙两柱形容器都装有质量相同的水,水对容器底部的压力分别为F甲、F乙,水对容器底部的压强分别为p甲、p乙,则( )
A. F甲=F乙,p甲=p乙 B. F甲<F乙,p甲<p乙
C. F甲=F乙,p甲<p乙 D. F甲=F乙,p甲≥p乙
Eg32、图甲中圆柱形容器装有适量的水,当水温从0°C升到15°C时,水的密度ρ和水温t关系如图乙所示,此过程水的质量不变,不考虑圆柱形容器的热胀冷缩,下列选项中能正确反映图甲中容器底受到水的压强p和水温t关系的是( )
A. B. C. D.
答案:
1、相平;密度;同种液体,深度越深液体压强越大
2、差;控制变量法;深度;丙丁;无关;乙丙;各个方向
3、C
4、B
5、A
6、B
7、D
8、B
9、B
10、乙
11、30;50;4×103;5×103
12、1.2×103
13、 D
14、 5.5m
19、 D
20、 1×103;不相平;等于
21、 D
22、 A
23、 C
24、 A
25、 D
26、 C
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