第二节探究：液体压强与哪些因素有关（举一反三讲义）物理新教材沪科版八年级全一册

本初中物理讲义聚焦“液体压强”核心知识点，系统梳理其产生原因（液体重力与流动性），通过实验探究影响因素（深度、密度），归纳规律并推导公式p=ρgh，延伸至连通器特点及应用，形成从实验到理论再到应用的完整学习支架。 资料含思维导图助力知识结构化，实验探究环节（如U形管压强计使用）培养科学探究能力，方法技巧（特殊容器分析、倒置问题）强化科学推理，例题变式与巩固训练结合，课中辅助教学实施，课后帮助学生查漏补缺，有效提升物理观念与科学思维素养。

第八章压强 第2节 探究：液体压强与哪些因素有关 解析版 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点一、液体压强的特点 2 知识点二、液体压强的大小 7 知识点三、连通器 10 【方法技巧】 12 特殊容器分析与倒置问题 12 【巩固训练】 13 【学习目标】 1.认识液体压强产生的原因。 2.探究液体压强与哪些因素有关。 3.了解液体压强的规律。 4.学习液体压强的计算公式及其应用。 5.掌握连通器的特点与应用。 教学重点： 1.液体压强产生的原因。 2.液体压强的规律；液体压强的计算公式及其应用。 3.连通器的特点与应用。 教学难点： 1.实验探究液体压强与哪些因素有关； 2.液体压强的综合应用； 【思维导图】 【知识梳理】 知识点一.液体压强产生的特点 2.原因：由于液体受到重力作用，并且具有流动性，因此，液体内部向各个方向都有压强。 2.探究液体压强的存在 提出 问题 固体会产生压强，液体是否也会产生压强？ 实验 过程 实验 现象 将水注入管内约处时橡皮膜向外凸出，将水注入管内约处时橡皮膜向外凸出更明显 竖直玻璃管下端插入水下时，橡皮膜向内突出 结论 液体对容器底部和侧壁都会产生压强，液体的深度越大，压强越大 3.U形管压强计及其使用 ①作用：是研究液体内部压强的仪器。 ②构造：观察图可知，U形管压强计主要由U形玻璃管、橡皮管、探头（由空金属盒蒙上橡皮膜构成）三部分组成。 ③原理：放在液体里的探头上的橡皮膜受到液体压强的作用会发生形变，U形管左右两侧液面就会产生高度差，高度差的大小反映了橡皮膜所受压强的大小，液面的高度差越大，压强越大。这运用了科学方法中的转换法。 4.实验探究：液体内部压强的特点 （1）提出问题：液体内部压强大小与什么因素有关？ （2）猜想与假设：液体内部压强大小可能与液体的密度有关，液体内部压强大小还可能与液体的深度有关。 （3）设计实验：利用如图所示的压强计比较同种液体内部不同深度处的压强，以及比较不同液体内部相同深度处的压强，进而分析实验数据得出结论。 （4）进行实验： 进行实验 现象分析 U 形管两侧液面的高度差不变，即液体内部的压强不变，说明同一深度液体内部压强的大小与方向无关。 金属盒所处的深度越大，U 形管两侧的液面高度差越大，即液体内部的压强越大。 液体的密度变大，U 形管两侧的液面高度差变大，即液体内部的压强变大。 探究归纳 （1）液体内部各处都有压强； （2）同种液体在同一深度处，液体向各个方向的压强相等； （3）液体内部的压强随深度的增加而增大； （4）不同的液体在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关，液体的密度越大，压强越大 例1 小明同学在一个塑料瓶的侧壁上戳了三个大小相同的洞用来探究水的压强与水深之间的关系，下面四个图中符合事实的是（ ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】向容器中倒入水后，水从小洞中喷出，液体内部压强随深度的增加而增大，越靠下部的小孔深度越大，水产生的压强越大，则水喷射的距离也越远，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 变式1-1 如图所示，隔板将玻璃容器均分为两部分，隔板中有一孔，孔被薄橡皮膜封闭。该装置不能探究（　　） A．液体对容器底部有压强 B．液体对容器侧壁有压强 C．液体压强与液体深度的关系 D．液体压强与液体密度的关系 【答案】A 【解答】解： A、由于隔板是竖直放置的，所以该装置无法探究液体是否对容器的底部产生压强。故A符合题意； B、在隔板的某一边倒入某种液体，观察橡皮膜是否凸起可知液体是否对容器的侧壁产生压强，可探究液体是否对容器的侧壁产生压强。故B不合题意； C、在隔板两边倒入同一种液体，使其深度不同，观察橡皮膜凸起的方向可知两侧液体压强的大小，可探究液体压强是否与液体的深度有关；故C不合题意； D、在隔板两边倒入不同液体，使其深度相同，观察橡皮膜凸起的方向可知两侧液体压强的大小，可探究液体压强是否与液体的密度有关；故D不合题意。 故选：A。 变式1-2 “奋斗者号”载人潜水器的外壳采用钛合金材料，该材料的一个特点是低密度，其密度为4.5×103千克/米3，即体积为1米3的钛合金，质量为 　4.5×103　千克，在外壳的体积一定时，可以使质量更 　小　（选填“大”或“小”）；第二个特点是高强度，“奋斗者号”向10000米深处下潜的过程中，海水对其外壳的压强 　增大　（选填“增大”“减小”或“不变”），所以钛合金是近年来深潜器耐压壳体的首选材料。 【答案】4.5×103；小；增大。 【解答】解： （1）钛合金材料的密度为4.5×103千克/米3，即体积为1米3的钛合金，质量为4.5×103千克； （2）根据ρ＝可知，体积相同时，密度越小，质量越小，所以“奋斗者号”载人潜水器的外壳采用钛合金材料，在外壳的体积一定时，可以使质量更小； （3）“奋斗者号”向10000米深处下潜的过程中，深度变大，所以海水对其外壳的压强增大。 故答案为：4.5×103；小；增大。 知识点二.液体压强的大小 液体压强公式 p=ρgh （1）公式的推导方法：我们通过液柱对平面的压力等于液柱所受的重力，再根据压强的定义，推导出了液体压强的公式。这里从一般性的结论推出个别性的结论，这是一种演绎推理的方法。 （2）压强公式中的物理量及其单位 ρ表示液体的密度，单位为千克/米3（kg/m3） h表示液体的深度 ，单位为米 (m） g为常数，大小为9.8N/kg p表示液体在深度为h处的压强，单位为帕（Pa）。 公式中的物理量单位全部使用国际单位。 （3）深度h：指液面到某点的竖直距离，而不是高度。如图所示，容器底部的深度为50cm，A点的深度为30cm。 （4）影响液体压强大小的因素 根据p=ρgh可知：液体内部压强只跟液体密度和深度有关；与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。 【想一想】如图所示，水平面上的甲、乙两个容器中盛着同种相同质量的液体，哪个容器底受到的压强大? 【分析】根据p=ρgh可知：液体的密度相同，乙容器中的深度大，所以乙容器的液体产生的压强大。 （5）帕斯卡破桶实验 帕斯卡在1648年，曾经做了一个著名的实验：他用一个密闭的装满水的木桶，在桶盖上插入一根细长的管子，从楼房的阳台上向细管子里灌水。结果只灌了几杯水，竟把桶压裂了。 【分析】由于细管子的容积较小，几杯水灌进去，大大提高了水的深度，从而对水桶产生很大的压强，这个压强就对桶壁在各个方向产生很大的压力，把桶压裂了。“帕斯卡裂桶实验”说明：同种液体产生的压强取决于液体的深度，与液体的质量、重力等因素无关。 （6）和的应用 适用范围 压强的定义式，适用于所有情况，多用于计算固体压强 液体压强的计算式，也适用于计算形状规则、质地均匀的柱形固体对水平面的压强 计算顺序 固体先算压力 后计算压强 液体先算压强， 后计算压力 （5）容器底所受压力、压强及对支持面的压力、压强的比较 容器 容器底受到的压强 p=ρ液gh 容器底受到的压力 F=pS=ρ液gh=G柱 F＞G液 F=G液 F＜G液 对支持面的压力 F1=G液+G容 对支持面的压强 p1=F1/S 总结 当运用液体压力压强先算压强再算压力的方法变量太多无法计算时，可以通过先观察杯子的形状先比较压力的大小，再比较压强的大小。 例2 如图所示容器中装有一定量的液体，若B点的液体压强为3.6×103Pa，则A点液体的压强为 　1200　Pa。 【答案】1200。 【解答】解：由图可知，B点的深度hB＝30cm＝0.3m， 由p＝ρgh可知，液体的密度：ρ＝＝＝1.2×103kg/m3， 由图可知，A点的深度hA＝30cm﹣20cm＝10cm＝0.1m， A点的液体压强：pA＝ρghA＝1.2×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝1200Pa。 故答案为：1200。 变式2-1 如图所示是一平底矿泉水瓶，该瓶容量为500 mL，瓶底面积为30 cm2，瓶盖面积为7 cm2，空瓶的质量为10 g．将该瓶装满水，先后正立和倒放在水平桌面上，如图甲、乙所示，瓶中水的高度为18 cm.水的密度ρ水＝1×103 kg/m3，g取10 N/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． 变式2图 解：(1)水的质量：m＝ρV＝1×103 kg/m3×500×10－6m3＝0.5 kg，瓶子对桌面的压力：F＝G总＝m总g＝(0.5 kg＋0.01 kg)×10 N/kg＝5.1 N； (2)瓶子对桌面的压强：p＝＝＝1.7×103 Pa； (3)瓶中水对瓶盖的压强：p＝ρgh＝1×103 kg/m3×10 N/kg×0.18 m＝1.8×103 Pa； 瓶中水对瓶盖的压力：F＝pS＝1.8×103 Pa×7×10－4 m2＝1.26 N. 知识点三 连通器 1.连通器：上端开口、下端连通的容器叫做连通器。 2.连通器的特点：连通器里装同种液体，当液体不流动时，连通器各部分中的液面总是相平的。 3.应用：茶壶、洗手间下水管、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸、水塔供水系统、涵洞等。 例3 当连通器中注入同种液体，静止后，液面总是相平。为了对这种现象做出科学解释，我们在连通器的底部取一液片，如图，假设一开始连通器两侧液面不相平，且左低右高，则小液片左侧受到的液体压强 （选填“大于”“等于”或“小于”）右侧的液体压强，由于压力差，液片就会向 （选填“左”或“右”）侧移动，直到两边管中液体对最底部液片的压强 才停止流动。下列实例中利用连通器原理工作的是 （选填编号）。 【答案】 小于 左 相等 ①③④ 【详解】[1][2][3]由题意知，连通器两侧液面不相平，且左低右高，根据液体压强与深度的关系可知，小液片左侧受到的液体压强小于右侧的液体压强，由于压力差，液片就会向左侧移动，直到两边管中液体对最底部液片的压强相等才停止流动。 [4]茶壶、船闸、锅炉水位计都符合上端开口、底部连通的特点，都是利用连通器原理工作的，而离心式水泵是利用大气压的作用将水抽到高处的，所以①③④符合题意，②不符合题意。 变式3-1 在盖平房时，建筑工人将一根较长的透明塑料管装上水，一人拿住管的一端靠在墙角处，在墙上记下塑料管中水面的位置（使水面一直在标记处），另一人拿住管的另一端先后靠在另外三个墙角处，并分别在墙上记下塑料管中水面的位置，如图所示，这样做利用了 原理，目的是确定四个墙角是否在 。 【答案】 连通器 同一水平面上 【详解】[1]一根灌有水的透明塑料管形成了上端开口，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保持在同一水平面上。 [2]一人拿住管的一端靠在墙角处，在墙上记下塑料管中水面的位置（使水面一直在标记处），另一人拿住管的另一端先后靠在另外三个墙角处，并分别在墙上记下塑料管中水面的位置，这样就能确定四个墙角是否在同一平面上。 【方法技巧】 方法技巧 特殊容器分析与倒置问题 1.特殊容器分析：对桌面压力口大压力大；口小压力小： 容器类型 容器底部受到液体压力的定性分析 F＝G液 F＜G液 F＞G液 2.倒置问题： 对杯底不变 对杯底变小（＝ρgh） 对杯底F增大（F＝pS） 对杯底F增大（F1＜G水＜F2） 对桌面F不变 对桌面F不变 对桌面变小（） 对桌面变小（） 【巩固训练】 1．以下四个装置中，属于连通器的是（　　） A．微小压强计 B．船闸 C．天平 D．吸尘器 【答案】B 【详解】A．微小压强计的U形管一端是封闭的，不符合上端开口、下部连通的特点，不是连通器，故A不符合题意； B．船闸的闸室与上游和下游之间，都构成了上端开口、底部相互连通的容器，属于连通器，故B符合题意； C．天平是一个等臂杠杆，不符合上端开口、下部连通的特点，不是连通器，故C不符合题意； D．吸尘器是利用流体压强和流速的关系工作的，不符合上端开口、下部连通的特点，不是连通器，故D不符合题意。 故选B。 2．如图所示，甲、乙两个圆柱形容器中装有质量相等的同种液体，液体深度不同，则液体对容器底部压强的关系为（　　） A．p甲>p乙 B．p甲=p乙 C．p甲<p乙 D．条件不足，无法判断 【答案】C 【详解】已知甲、乙两个圆柱形容器装有同种液体，故液体的密度一样，液体深度不同，由图片可知，根据液体压强公式可知，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选 C。 3．如图所示装置中不属于连通器的是（　　） A．船闸 B．锅炉水位计 C．回水弯管 D．U形管压强计 【答案】D 【详解】A．船闸在工作时，闸室分别与上下游构成了上端开口、下端相通的容器，因此属于连通器，故A不符合题意； B．锅炉水位计在使用时，构成了上端开口、下端相通的容器，因此属于连通器，故B不符合题意； C．回水弯管在使用时，构成了上端开口、下端相通的容器，因此属于连通器，故C不符合题意； D．U形管压强计有一侧封闭，因此不属于连通器，故D符合题意。 故选D。 4．两端开口的U形管中有适量水，将管倾斜并固定。用线画出水不再流出时的水面。 【答案】 【详解】U形管是上端开口，底部连通的，属于连通器。根据连通器原理可知，在水不流出时，两边液面是相平的，与右边口最低处相平，作图如下： 5．将手指浸入一个盛满水的杯中（手指不接触杯底）。手浸入前后，水对杯底的压强（　　） A．变大 B．不变 C．变小 D．无法确定 【答案】B 【详解】根据液体压强公式，在手指浸入盛满水的杯中（手指不接触杯底）的过程中，水的密度ρ不变，g不变，因为杯子中所装水始终是满的，所以水的深度h也不变。因此，水对杯底的压强p不变。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 6．如图所示，瓶子里装半瓶水，用塞子塞紧瓶口，然后将瓶子倒过来，使瓶口朝下这时瓶里的水对塞子的压强跟没有倒置时水对瓶底的压强比较（  ） A．压强变大 B．压强变小 C．压强不变 D．无法判断 【答案】A 【详解】瓶口朝下时，因为瓶口横截面积小于瓶底的横截面积，水的体积不变，所以水的深度变大，而水的密度不变，根据公式p＝ρgh可知，瓶里的水对塞子的压强跟没有倒置时水对瓶底的压强比较，压强变大，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7．在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中，操作过程如图，已知下列说法中（　　） ①压强计的U形管利用了连通器原理 ②实验前，发现U形管两侧液面不相平，需拔下软管重新安装 ③对比图甲、乙、丙可得：在液体内部的同一深度，向各个方向的压强都相等 ④由丙、丁两图可知：液体内部压强与液体密度有关，液体密度越大，压强越大 A．只有①④正确 B．只有②③正确 C．只有③④正确 D．只有①③正确 【答案】B 【详解】①压强计的U形管底部连通，但上端有一端不开口，因此不是连通器，没有利用连通器原理，故①错误； ②实验前，发现U形管两侧液面不相平，需拔下软管重新安装，使两侧液面相平，故②正确； ③对比图甲、乙、丙可知，三次探头处于液体的同一深度处，且探头的方向不同，U形管两侧的液面高度差相同，说明液体压强相等，故可得出：在液体内部的同一深度，向各个方向的压强都相等，故③正确； ④在丙、丁两图中，液体的种类不同，即液体密度不同，但探头所处深度也不同，因此无法得出液体内部压强与液体密度有关，液体密度越大，压强越大，故④错误。 故B正确，ACD错误。 故选B。 8．如图甲所示，容器中间用隔板分成左右两部分，板下部用橡皮膜封闭一个圆孔，橡皮膜两侧压强不同时橡皮膜的形状发生改变。A、B、C、D四个容器的左右两边装入一定量的水和盐水，不能通过实验现象辨别出水和盐水的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．橡皮膜向左凸，可判断右侧液体压强大，根据公式p=ρgh可知，当深度一样时，液体的密度越大，其压强也越大，可判断右侧是盐水，故A不符合题意； B．橡皮膜没有变化，可判断两侧液体压强相等，根据公式p=ρgh可知，左侧液体深度小，密度大，可判断左侧液体是盐水，故B不符合题意； C．橡皮膜左凸，可判断右侧液体压强大，根据公式p=ρgh可知，右侧液体深度大，无法判断两侧液体密度大小，故C符合题意； D．橡皮膜右凸，可判断左侧液体压强大，根据公式p=ρgh可知，左侧液体深度小，则液体密度大，可判断左侧液体为盐水，故D不符合题意。 故选C。 9．匀速地向某容器内注水，容器底所受水的压强与注水时间的关系如图所示。则这个容器可能是（    ） A．量杯 B．烧杯 C．锥形瓶 D．量筒 【答案】A 【详解】根据图象可知，随着注水时间的增加，容器底所受水的压强开始快，后来变慢；已知匀速地向某容器内注水，根据可知，容器内水面高度应该是快速增高，先快后慢，说明容器的横截面积逐渐增大，故A正确，BCD错误。 故选A。 10．将平底薄壁直圆筒状的空杯放在饮料机的水平杯座上接饮料，杯座受到的压力随杯中饮料的高度变化的图象如图所示。饮料出口的横截面积，饮料流出的速度，杯高，杯底面积，取则下列说法中正确的是（　　） A．装满饮料时，杯底受到饮料的压力为 B．饮料的密度为 C．饮料持续流入空杯5s后关闭开关，杯对杯座的压强为 D．饮料持续流入空杯8s后关闭开关，杯对杯座的压强为 【答案】D 【详解】A．由图可知，当h0=0cm时F0=0.9N，即空杯对杯座的压力F0=0.9N，当h=10cm时，即杯子装满饮料时，杯对杯座的压力F1=4.5N，则杯底受到饮料的压力为 故A错误； B．杯底面积S2＝30cm2=3×10-3m2 饮料对杯底的压强为 此时饮料的深度为 由可得，饮料的密度为 故B错误； C．饮料流出的速度为v=50cm/s=0.5m/s 饮料出口的横截面积S1＝0.8cm2=8×10-5m2 饮料持续流入空杯5s后，杯子内饮料的体积为 杯子内饮料的质量 杯对杯座的压力 杯对杯座的压强 故C错误； D．饮料持续流入空杯8s后，杯子内饮料的体积为 理论上现在杯子内饮料的质量为 实际上杯子最多能盛饮料的质量为 此时杯对杯座的压力为 杯对杯座的压强为 故D正确。 故选D。 11．液体也能产生压强。由于液体受 的作用，故而对容器 产生压强；又由于液体具有 性，因而对容器 产生压强。 【答案】 重力 底部 流动 侧壁 【详解】液体也能产生压强。液体对容器底有压强是由于液体受到重力的作用，液体对容器侧壁也有压强，是由于液体具有流动性。 12．在液体内部的同一深度，向各个方向的压强都 。深度 ，压强越大。液体内部压强的大小还与液体的 有关，在深度相同时，液体的 越大，压强越大。 【答案】 相等 越大 密度 密度 【详解】[1]液体压强与液体方向无关，在液体内部的同一深度，向各个方向的压强都相等。 [2]由得，同一液体中，液体深度越大，压强越大。 [3]液体内部压强的大小与液体的深度和密度有关。 [4]由得，在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。 13．连通器是上端 、下端 的容器。连通器里的同一种均匀液体 时，各开口处的液面高度总是 的。 【答案】 开口 相连通 不流动 相同 【详解】[1][2][3][4]上端开口，底部连通的容器叫连通器；连通器中如果装入同种均匀液体，在液体不流动时，各开口处的液面高度总是相同的，即液体静止不动时，各开口处的液面齐平。 14．盛有水的容器中，A、B、C三点的位置如图所示，A处水的压强为 Pa、C点所在的水平表面的面积为10cm2，则该表面受到水的压力为 N（g取10N/kg）。 【答案】 10 【详解】[1]A处水的深度为 A处水的压强为 [2]C点所在水平面水的深度为： C处水的压强为 由可得，点所在的水平表面上受到水的压力为。 15．如图，A、B为两容器，用一带阀门的管子相连，装有同一种液体，液面相平，则a、b两处的压强小于。当打开阀门时，液体 （填“流动”或“不流动”）。 【答案】不流动 【详解】当打开阀门时两容器是一个连通器，根据连通器原理当连通器中装同种液体，当液体不流动时各容器中的液面相平，反之，液面相平时各容器中的液体也就不流动。 16．一个薄壁容器的质量为2kg，放在水平桌面上与桌面的接触面积为，里面装有0.2m深的水。求水对容器底部的压力与压强。 【答案】80N；2000Pa 【详解】水对容器底部的压强 p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa水对容器底部的压力为 F=pS=2000Pa×4×10⁻2m2=80N 17．大洋一号是目前中国第一艘现代化的综合性远洋科学考察船，也是我国远洋科学调查的主力船舶，船上配备的机器人系统能在较深的海底进行探测。求：机器人在6000m深海底探测时所受到海水的压强。（为方便计算盐水取1×103kg/m3，g取10N/kg） 【答案】6×107Pa 【详解】机器人在6000m深海底探测时所受到海水的压强为p=ρ盐水gh=1×103kg/m3×10N/kg×6000m=6×107Pa 18．一平底玻璃杯放在水平桌面上，内装150克的水，杯子与桌面的接触面积是10cm2，如图所示． (1)求出水对杯底的压强？ (2)若桌面所受玻璃杯的压强是2．7×103 Pa，求玻璃杯的质量．(取g一10 N／kg)？ 【答案】（1）1200Pa  （2）0.12kg 【详解】解：（1）由图可知，水的深度h=12cm=0.12m，根据液体压强公式P=ρgh可得，水对杯底的压强 （2）水的重力 若桌面所受玻璃杯的压强是2．7×103 Pa，由可得， 玻璃杯对桌面的压力 因为 所以，玻璃杯的质量 答：（1）水对杯底的压强为1200Pa；（2）玻璃杯的质量为0.12kg。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第八章压强 第2节 探究：液体压强与哪些因素有关 原卷版 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点一、液体压强的特点 2 知识点二、液体压强的大小 6 知识点三、连通器 9 【方法技巧】 11 特殊容器分析与倒置问题 11 【巩固训练】 11 【学习目标】 1.认识液体压强产生的原因。 2.探究液体压强与哪些因素有关。 3.了解液体压强的规律。 4.学习液体压强的计算公式及其应用。 5.掌握连通器的特点与应用。 教学重点： 1.液体压强产生的原因。 2.液体压强的规律；液体压强的计算公式及其应用。 3.连通器的特点与应用。 教学难点： 1.实验探究液体压强与哪些因素有关； 2.液体压强的综合应用； 【思维导图】 【知识梳理】 知识点一.液体压强产生的特点 2.原因：由于液体受到重力作用，并且具有流动性，因此，液体内部向各个方向都有压强。 2.探究液体压强的存在 提出 问题 固体会产生压强，液体是否也会产生压强？ 实验 过程 实验 现象 将水注入管内约处时橡皮膜向外凸出，将水注入管内约处时橡皮膜向外凸出更明显 竖直玻璃管下端插入水下时，橡皮膜向内突出 结论 液体对容器底部和侧壁都会产生压强，液体的深度越大，压强越大 3.U形管压强计及其使用 ①作用：是研究液体内部压强的仪器。 ②构造：观察图可知，U形管压强计主要由U形玻璃管、橡皮管、探头（由空金属盒蒙上橡皮膜构成）三部分组成。 ③原理：放在液体里的探头上的橡皮膜受到液体压强的作用会发生形变，U形管左右两侧液面就会产生高度差，高度差的大小反映了橡皮膜所受压强的大小，液面的高度差越大，压强越大。这运用了科学方法中的转换法。 4.实验探究：液体内部压强的特点 （1）提出问题：液体内部压强大小与什么因素有关？ （2）猜想与假设：液体内部压强大小可能与液体的密度有关，液体内部压强大小还可能与液体的深度有关。 （3）设计实验：利用如图所示的压强计比较同种液体内部不同深度处的压强，以及比较不同液体内部相同深度处的压强，进而分析实验数据得出结论。 （4）进行实验： 进行实验 现象分析 U 形管两侧液面的高度差不变，即液体内部的压强不变，说明同一深度液体内部压强的大小与方向无关。 金属盒所处的深度越大，U 形管两侧的液面高度差越大，即液体内部的压强越大。 液体的密度变大，U 形管两侧的液面高度差变大，即液体内部的压强变大。 探究归纳 （1）液体内部各处都有压强； （2）同种液体在同一深度处，液体向各个方向的压强相等； （3）液体内部的压强随深度的增加而增大； （4）不同的液体在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关，液体的密度越大，压强越大 例1 小明同学在一个塑料瓶的侧壁上戳了三个大小相同的洞用来探究水的压强与水深之间的关系，下面四个图中符合事实的是（ ） A． B． C． D． 变式1-1 如图所示，隔板将玻璃容器均分为两部分，隔板中有一孔，孔被薄橡皮膜封闭。该装置不能探究（　　） A．液体对容器底部有压强 B．液体对容器侧壁有压强 C．液体压强与液体深度的关系 D．液体压强与液体密度的关系 变式1-2 “奋斗者号”载人潜水器的外壳采用钛合金材料，该材料的一个特点是低密度，其密度为4.5×103千克/米3，即体积为1米3的钛合金，质量为 　4.5×103　千克，在外壳的体积一定时，可以使质量更 　小　（选填“大”或“小”）；第二个特点是高强度，“奋斗者号”向10000米深处下潜的过程中，海水对其外壳的压强 　增大　（选填“增大”“减小”或“不变”），所以钛合金是近年来深潜器耐压壳体的首选材料。 知识点二.液体压强的大小 液体压强公式 p=ρgh （1）公式的推导方法：我们通过液柱对平面的压力等于液柱所受的重力，再根据压强的定义，推导出了液体压强的公式。这里从一般性的结论推出个别性的结论，这是一种演绎推理的方法。 （2）压强公式中的物理量及其单位 ρ表示液体的密度，单位为千克/米3（kg/m3） h表示液体的深度 ，单位为米 (m） g为常数，大小为9.8N/kg p表示液体在深度为h处的压强，单位为帕（Pa）。 公式中的物理量单位全部使用国际单位。 （3）深度h：指液面到某点的竖直距离，而不是高度。如图所示，容器底部的深度为50cm，A点的深度为30cm。 （4）影响液体压强大小的因素 根据p=ρgh可知：液体内部压强只跟液体密度和深度有关；与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。 【想一想】如图所示，水平面上的甲、乙两个容器中盛着同种相同质量的液体，哪个容器底受到的压强大? 【分析】根据p=ρgh可知：液体的密度相同，乙容器中的深度大，所以乙容器的液体产生的压强大。 （5）帕斯卡破桶实验 帕斯卡在1648年，曾经做了一个著名的实验：他用一个密闭的装满水的木桶，在桶盖上插入一根细长的管子，从楼房的阳台上向细管子里灌水。结果只灌了几杯水，竟把桶压裂了。 【分析】由于细管子的容积较小，几杯水灌进去，大大提高了水的深度，从而对水桶产生很大的压强，这个压强就对桶壁在各个方向产生很大的压力，把桶压裂了。“帕斯卡裂桶实验”说明：同种液体产生的压强取决于液体的深度，与液体的质量、重力等因素无关。 （6）和的应用 适用范围 压强的定义式，适用于所有情况，多用于计算固体压强 液体压强的计算式，也适用于计算形状规则、质地均匀的柱形固体对水平面的压强 计算顺序 固体先算压力 后计算压强 液体先算压强， 后计算压力 （5）容器底所受压力、压强及对支持面的压力、压强的比较 容器 容器底受到的压强 p=ρ液gh 容器底受到的压力 F=pS=ρ液gh=G柱 F＞G液 F=G液 F＜G液 对支持面的压力 F1=G液+G容 对支持面的压强 p1=F1/S 总结 当运用液体压力压强先算压强再算压力的方法变量太多无法计算时，可以通过先观察杯子的形状先比较压力的大小，再比较压强的大小。 例2 如图所示容器中装有一定量的液体，若B点的液体压强为3.6×103Pa，则A点液体的压强为 　1200　Pa。 变式2-1 如图所示是一平底矿泉水瓶，该瓶容量为500 mL，瓶底面积为30 cm2，瓶盖面积为7 cm2，空瓶的质量为10 g．将该瓶装满水，先后正立和倒放在水平桌面上，如图甲、乙所示，瓶中水的高度为18 cm.水的密度ρ水＝1×103 kg/m3，g取10 N/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． 变式2图 知识点三 连通器 1.连通器：上端开口、下端连通的容器叫做连通器。 2.连通器的特点：连通器里装同种液体，当液体不流动时，连通器各部分中的液面总是相平的。 3.应用：茶壶、洗手间下水管、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸、水塔供水系统、涵洞等。 例3 当连通器中注入同种液体，静止后，液面总是相平。为了对这种现象做出科学解释，我们在连通器的底部取一液片，如图，假设一开始连通器两侧液面不相平，且左低右高，则小液片左侧受到的液体压强 （选填“大于”“等于”或“小于”）右侧的液体压强，由于压力差，液片就会向 （选填“左”或“右”）侧移动，直到两边管中液体对最底部液片的压强 才停止流动。下列实例中利用连通器原理工作的是 （选填编号）。 变式3-1 在盖平房时，建筑工人将一根较长的透明塑料管装上水，一人拿住管的一端靠在墙角处，在墙上记下塑料管中水面的位置（使水面一直在标记处），另一人拿住管的另一端先后靠在另外三个墙角处，并分别在墙上记下塑料管中水面的位置，如图所示，这样做利用了 原理，目的是确定四个墙角是否在 。 【方法技巧】 方法技巧 特殊容器分析与倒置问题 1.特殊容器分析：对桌面压力口大压力大；口小压力小： 容器类型 容器底部受到液体压力的定性分析 F＝G液 F＜G液 F＞G液 2.倒置问题： 对杯底不变 对杯底变小（＝ρgh） 对杯底F增大（F＝pS） 对杯底F增大（F1＜G水＜F2） 对桌面F不变 对桌面F不变 对桌面变小（） 对桌面变小（） 【巩固训练】 1．以下四个装置中，属于连通器的是（　　） A．微小压强计 B．船闸 C．天平 D．吸尘器 2．如图所示，甲、乙两个圆柱形容器中装有质量相等的同种液体，液体深度不同，则液体对容器底部压强的关系为（　　） A．p甲>p乙 B．p甲=p乙 C．p甲<p乙 D．条件不足，无法判断 3．如图所示装置中不属于连通器的是（　　） A．船闸 B．锅炉水位计 C．回水弯管 D．U形管压强计 4．两端开口的U形管中有适量水，将管倾斜并固定。用线画出水不再流出时的水面。 5．将手指浸入一个盛满水的杯中（手指不接触杯底）。手浸入前后，水对杯底的压强（　　） A．变大 B．不变 C．变小 D．无法确定 6．如图所示，瓶子里装半瓶水，用塞子塞紧瓶口，然后将瓶子倒过来，使瓶口朝下这时瓶里的水对塞子的压强跟没有倒置时水对瓶底的压强比较（  ） A．压强变大 B．压强变小 C．压强不变 D．无法判断 7．在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中，操作过程如图，已知下列说法中（　　） ①压强计的U形管利用了连通器原理 ②实验前，发现U形管两侧液面不相平，需拔下软管重新安装 ③对比图甲、乙、丙可得：在液体内部的同一深度，向各个方向的压强都相等 ④由丙、丁两图可知：液体内部压强与液体密度有关，液体密度越大，压强越大 A．只有①④正确 B．只有②③正确 C．只有③④正确 D．只有①③正确 8．如图甲所示，容器中间用隔板分成左右两部分，板下部用橡皮膜封闭一个圆孔，橡皮膜两侧压强不同时橡皮膜的形状发生改变。A、B、C、D四个容器的左右两边装入一定量的水和盐水，不能通过实验现象辨别出水和盐水的是（　　） A． B． C． D． 9．匀速地向某容器内注水，容器底所受水的压强与注水时间的关系如图所示。则这个容器可能是（    ） A．量杯 B．烧杯 C．锥形瓶 D．量筒 10．将平底薄壁直圆筒状的空杯放在饮料机的水平杯座上接饮料，杯座受到的压力随杯中饮料的高度变化的图象如图所示。饮料出口的横截面积，饮料流出的速度，杯高，杯底面积，取则下列说法中正确的是（　　） A．装满饮料时，杯底受到饮料的压力为 B．饮料的密度为 C．饮料持续流入空杯5s后关闭开关，杯对杯座的压强为 D．饮料持续流入空杯8s后关闭开关，杯对杯座的压强为 11.生压强；又由于液体具有 性，因而对容器 产生压强。 12．在液体内部的同一深度，向各个方向的压强都 。深度 ，压强越大。液体内部压强的大小还与液体的 有关，在深度相同时，液体的 越大，压强越大。 13．连通器是上端 、下端 的容器。连通器里的同一种均匀液体 时，各开口处的液面高度总是 的。 14．盛有水的容器中，A、B、C三点的位置如图所示，A处水的压强为 Pa、C点所在的水平表面的面积为10cm2，则该表面受到水的压力为 N（g取10N/kg）。 15．如图，A、B为两容器，用一带阀门的管子相连，装有同一种液体，液面相平，则a、b两处的压强小于。当打开阀门时，液体 （填“流动”或“不流动”）。 16．一个薄壁容器的质量为2kg，放在水平桌面上与桌面的接触面积为，里面装有0.2m深的水。求水对容器底部的压力与压强。 17．大洋一号是目前中国第一艘现代化的综合性远洋科学考察船，也是我国远洋科学调查的主力船舶，船上配备的机器人系统能在较深的海底进行探测。求：机器人在6000m深海底探测时所受到海水的压强。（为方便计算盐水取1×103kg/m3，g取10N/kg） 18．一平底玻璃杯放在水平桌面上，内装150克的水，杯子与桌面的接触面积是10cm2，如图所示． (1)求出水对杯底的压强？ (2)若桌面所受玻璃杯的压强是2．7×103 Pa，求玻璃杯的质量．(取g一10 N／kg)？ / 学科网（北京）股份有限公司 $