二、液体压强(高效培优讲义)物理新教材苏科版八年级下册
2026-01-22
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2份
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51页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 二、液体的压强 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 液体压强 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 26.94 MB |
| 发布时间 | 2026-01-22 |
| 更新时间 | 2026-01-22 |
| 作者 | 付老师物理资料大全 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-01-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56090168.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
本讲义聚焦液体压强核心知识点,系统梳理液体压强影响因素(深度、密度)的探究实验、公式p=ρgh的应用及连通器原理,构建从实验探究到理论应用再到生活实例的完整学习支架。
资料以科学探究为主线,设计多组典例与变式训练(如液体压强计实验操作、不同容器压强对比),培养科学推理与实验能力,结合茶壶、船闸等生活实例强化物理观念。课中辅助教师高效授课,课后通过培优练与中考题助力学生查漏补缺,提升综合应用能力。
内容正文:
第2节 液体压强
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 探究液体压强与哪些因素有关 1
题型2 液体压强公式的简单应用 7
题型3 连通器及其应用 9
【能力培优练】 12
【链接中考】 16
【重难题型讲解】
题型1 探究液体压强与哪些因素有关
1.知识讲解
一、实验目的:探究液体压强与哪些因素有关
二、实验器材:液体压强计,盛有水和浓盐水的透明容器各一个。
三、实验方法:橡皮膜受压时,U形管两侧的液面出现高度差。高度差的大小反映橡皮膜所受压强的大小。
四、实验过程:(1)如图 9-10(b)所示,将橡皮膜盒的橡皮膜朝上,浸入水中某一深度H,记录深度 H 和 U 形管两侧液面的高度差 h。(2)保持橡皮膜盒所在深度不变,按实验记录表中的顺序改变橡皮膜的朝向,分别记录 U形管两侧液面的高度差。 (3)保持橡皮膜盒所在深度和橡皮膜的朝向不变,移动橡皮膜盒,观察U形管两侧液面高度差的变化情况。(4)改变橡皮膜盒在水中的深度 H,重复上述步骤。(5)将液体压强计移到装有浓盐水的容器中,重复上述步骤。
五、实验结论:大量实验表明,液体内部各个方向都有压强;同一深度,压强相等;
深度增大,压强增大;深度相同时,液体密度越大,压强越大。
2.典例讲解
【典例1-1】(24-25八下·江苏苏州外国语学校·月考)小明在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,发现压强计安装过程中始终都不能让U形管中的液面相平,于是在U形管接头处加装了一个“三通接头”阀门K,如图甲所示:
(1)将U形管与橡皮管连接时,阀门K应处于 (选填“打开”或“关闭”)状态,以确保U形管内的液面相平;组装完成后,改变K的状态,轻压探头,观察U形管内液面是否有明显的高度差并保持稳定,这是为了检查装置 ;
(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,还可初步得出同种液体在同一深度向各个方向的压强 ;
(3)小明在探究过程中发现压强计左右两边垫圈不一样高,导致U形管发生了倾斜,则U形管中两液面所对应的刻度线间的距离将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
变式训练1(24-25八下·江苏靖江外国语学校·)物理课上,同学们利用压强计“研究液体内部的压强”,进行了如下的操作。
(1)实验前,用手指按压橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置 (选填“漏气”或“不漏气)。没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面存在高度差,接下来的操作是 (选填字母)。
A.从U形管内向外倒出适量水 B.拆除软管重新安装 C.向U形管内添加适量水
(2)如图所示,将探头放入水中进行实验,分析图中信息可知:
①根据 两图的实验现象,可得出结论;液体内部向各个方向都有压强,同种液体在同一深度,向各个方向的压强大小都相等;
②根据乙、丙两图的实验现象,可得出结论: ;
变式训练2(24-25八下·江苏苏州工业园区星湖学校·)小明同学用如图甲所示器材做“探究液体内部压强特点”的实验.
(1)当压强计的探头在空气中时,小明同学在实验前观察到如图甲所示的情景,调节的方法是________;
A.将此时右边支管中高出的液体倒出 B.取下软管重新安装
(2)使用前还应检查装置是否漏气,小明用手轻轻按压几下橡皮膜,如果装置漏气,会看到U形管中的液面高度差 (明显变化/几乎不变);
(3)压强计是通过U形管中两侧液面的 来反映被测压强大小的。若考虑橡皮膜的作用,U形管两侧液面高度差产生的压强 (大于/小于/等于)探头受到的液体压强。
(4)为了验证液体内部压强与深度的关系,小明选择图 完成实验,得出液体压强随深度的增大而的结论;
(5)小明在进行图乙、丁实验中,发现U形管中两侧液面的高度差大小对比不明显,为使U形管中两侧液面的高度差大小对比明显,可以________;
A.用内径更细的U形管 B.U形管改注盐水
C.把图乙、丁实验中橡皮膜探头位置增大到相等的深度
(6)实验过程中如果小明先把橡皮膜探头放在水杯底部,再把橡皮管与U形管互相连接好,最后缓慢提高探头(未离开液面),在此过程中观察到玻璃管中的液面高度差 (变大/不变/变小)。
变式训练3(23-24八下·江苏盐城射阳县实验初级中学·期中)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)U形管与探头连接时,阀门K应处于 (打开/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 (漏气/不漏气);
(2)比较图乙与丙图,可得出液体压强随 的增加而增大;本次探究 (需要/不需要)两套实验装置;
(3)比较图丙与 两图,可得出液体在同一深度向左的压强 (大于/等于/小于)向上的压强;
(4)通过图丁和戊对比 (能/不能)得出液体压强与液体密度的关系,如能,请写出实验结论;如不能,请说明理由 。
【典例1-2】(24-25八下·江苏无锡惠山区·期末)小王同学在学习液体压强时,为了探究液体压强的大小与哪些因素有关,进行了如图所示的实验探究。
(1)图甲中U形管压强计探头上的橡皮膜应选用 (选填“薄”或“厚”)一些的较好,实验前,小王用手轻压橡皮膜,发现U形管中液面变化较明显,说明该装置 选填(“漏气”或“不漏气”);
(2)比较图乙、丙两图的实验可初步判断得出:在同种液体中,液体压强随着 的增加而增大,若此时只将图丙中探头向右旋转一下方向,则此时丙图中U形管中液面高度差 (选填“变大”、“变小”或“不变”);比较 两图的实验可初步判断,液体内部压强与液体密度有关;
(3)当金属盒在水和盐水中处于相同深度时,小王发现U形管两侧液面的高度差对比不够明显,为了使实验现象更加明显,小王计划采取的操作中,可行是 (选填序号)。
A.将U形管换成更细的 B.U形管中换用密度更小的液体
(4)若保持图丙中探头的位置不变,将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,发现U形管两侧液面高度差变大。小王由此得出结论:在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大。你认为他的结论是否可靠? ,原因是 ;
(5)图戊装置两个烧杯内装有液面相平的不同液体,密度分别为ρ左和ρ右,观察可知ρ左 ρ右(选填“>”“=”或“<”)。
变式训练1(24-25八下·江苏无锡厚桥中学·)某探究小组用如图所示的装置探究影响液体内部压强大小的因素。
(1)U形管压强计是通过观察U形管中 来显示橡皮膜所受压强大小,这种探究方法叫做 ;
(2)实验前检查压强计的气密性时,小沙发现不论怎样按压橡皮膜,U形管两边液柱始终相平,表明其气密性 (选填“好”、“不好”或“无法判断”);
(3)重新调整后,小沙将压强计的橡皮膜朝上浸入水中某一深度,此时压强计显示的是橡皮膜 (选填“上方”、“下方”或“各个方向”)的水对它的压强;
(4)比较乙、丙两次实验可知:同种液体中,液体内部压强随深度的增加而 ;
(5)比较丙、丁两次实验可知:液体压强还与 有关;
(6)小桐将压强计做了如图所示的改进,当两金属盒在空气中时,U形管两边液面相平;现把两金属盒分别放在密度为ρ1、ρ2的 A、B两种液体中,则由图可知ρ1 ρ2;若左侧是水,深度为 h1,右侧是某种液体,深度为 h2,由实验所得的数据可得该液体的密度 ;
(7)若发现,当探头在不同液体中的深度相同时,U形管左右两侧液面的高度差对比不明显,他做了一些改进,下面操作不能使两侧液面高度差对比更加明显的是_______。
A.将 U形管换成更细的玻璃管
B.U形管中换用密度更小的液体
C.B烧杯中换密度更大的液体
D.使探头在不同液体中向下移动相同的距离
变式训练2(24-25八下·江苏无锡江阴陆桥中学·月考)如图是小明用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置:
(1)实验前准备实验器材,他先向U形管内注入适量的红墨水,当管内的红墨水静止时,再在U形管一侧套上软管,压强计出现了如图甲所示的情况,此时压强计上的U形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器,橡皮管内的气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)大气压,要使U形管内的液面相平,其调节的方法是 ;
A.将右侧管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装
(2)对比乙、丙两图可知,同种液体中,液体的压强随深度的增加而 ,因此拦河大坝要做成 的形状(“上窄下宽”或“上宽下窄”);
(3)如图丙,保持金属盒在水中的深度不变,改变金属盒在水中的朝向,可观察到U形管液体的高度差 (选填“改变”或“不改变);
(4)小明继续保持图丙中金属盒的位置不变,往烧杯中倒入浓盐水搅匀,观察到U形管液面的高度差增大,得出了:液体的密度越大,其内部的压强越大的结论。你认为他的结论是否可靠? ,原因是: ;
(5)完成探究后,小明对实验装置进行了改装(如图丁所示),并将改装后的压强计用于比较不同液体的密度大小。现将压强计两个探头分别浸入液体A和液体B中并处于同一深度,如图丁所示可判断出ρA ρB(选填“>”“<”或“=”),要使U形管两侧液面相平,可将 (选填“A”或“B”)杯中探头向下移。
变式训练3(24-25八下·江苏常州北郊初级中学·月考)如题图所示,小明在做“探究液体压强与哪些因素有关”的实验。
(1)如图甲所示,小明在检查压强计的气密性时,用不同的力按压探头的橡皮膜,发现U形管两侧液面高度差变化明显,说明压强计的气密性较 (选填“好”或“差”);
(2)小明调节好压强计后,将探头放入水中,保持探头深度不变,向不同方向旋转探头。发现U形管两侧液面高度差不变,说明同种液体同一深度,向各个方向的压强 ;
(3)分析图乙、丙的实验现象,初步得到的结论是:同种液体中,液体压强随 的增加而增大。
(4)小聪想鉴别水和酒精两种物质,她用自己改装并调试好的压强计再次进行如图丁所示实验,U形管两侧液面相平,从而判断图乙中盛水的杯子是 (选填“A”或“B”)(已知ρ水大于ρ酒精)。
题型2 液体压强公式的简单应用(拓展)
1.知识讲解
公式:p=ρgh p表示压强,单位是Pa。ρ表示密度,单位是kg/m3 h表示液体深度,单位是m。
2.典例讲解
【典例2-1】(24-25八下·江苏盐城东台第一教育联盟·月考)平底茶杯放在水平桌面上,茶杯重2N,茶杯的底面积是25cm2,茶杯内装有300g的水,水对杯底压强为1000Pa(不考虑杯子厚度)。求:
(1)水对杯底的压力;
(2)茶杯对桌面的压力;
(3)茶杯对桌面的压强。
变式训练1(23-24八下·江苏扬州江都区实验初级中学·)在一个重2N,底面积为0.01m2的容器里装12N的水,容器中水的深度h=0.1m,把它放在水平桌面上,如图所示。(g取10N/kg)求:
(1)水对容器底部的压强多少?
(2)水对容器底部的压力多大?
(3)容器对桌面的压强多大?
变式训练2(22-23八下·江苏扬州华东师范大学广陵实验初级中学·月考)将一未装满水的密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置。如图所示,瓶盖的面积是8cm2,瓶底的面积是28cm2,瓶重和厚度忽略不计。求:(g取10N/kg)
(1)瓶内水的质量;
(2)倒立放置时瓶盖所受水的压力和压强。
变式训练3(20-21八下·江苏沭阳县修远中学·期末)如图所示,容器重4.2N,放在水平桌面上,容器上部是边长5cm的立方体,下部是边长10cm的正方体,若向容器内注入1.1kg水。(取g=10N/kg)求:
(1)这个装着水的容器对桌面的压力多大?
(2)容器底部所受水的压强多大?
【典例2-2】(24-25八下·江苏泰州兴化楚水初级中学·月考)如图所示两个完全相同的容器里分别盛有质量相等的水和酒精(ρ水>ρ酒),下面说法正确的是( )
A.甲中盛的是酒精,乙中盛的是水
B.在离容器底部相同高度的A点和B点的压强关系是:pA>pB
C.液体对容器底部的压强相同
D.容器对地面的压强的关系是:p甲<p乙
变式训练1(24-25八下·江苏扬州邗江区·期末)如图所示,一杯未装满橙汁的密闭杯子,先正立放在桌面上,然后反过来倒立放在桌面上,两次放置橙汁对杯底的压强分别是和,杯子对桌面的压强分别是和,则( )
A.、
B.、
C.、
D.、
变式训练2(23-24八下·江苏无锡锡东片区·月考)一未装满橙汁的密闭杯子,先正立放在水平桌面上(如图A),然后反过来倒立在桌面上(如图B),橙汁对杯底的压强和杯子对桌面的压强的变化分别是( )
A.增大,增大 B.减小,增大 C.增大,减小 D.减小,减小
变式训练3(23-24八下·江苏淮安开明中学·月考)如图所示,水平桌面上有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,内部分别装有深度相同、质量相等的不同液体,下列说法正确的是( )
A.容器对桌面的压力F甲<F乙 B.容器对桌面的压强p甲<p乙
C.液体对容器底部的压力 D.液体对容器底部的压强
题型3 连通器及其应用
1.知识讲解
(1) 像液体压强计上的 U 形管那样,上端开口、底部相连通的容器叫作连通器。
(2) 实验表明:向连通器中注入同种液体,当液体静止时,连通器各部分中的液面总是相平的。这就是连通器原理。连通器的应用很广泛。例如,图 9-13 所示的茶壶,壶嘴和壶盖上的气孔与空气相通,因此壶嘴与壶身构成连通器。又如,有些河流的上下游水位相差较大,为了既能控制水位又能让船舶通行,人们利用连通器原理设计建造了船闸。如图 9-14 所示,船闸的闸室相当于一个蓄水池。当上游船只到达时,打开上游阀门,闸室与上游水道构成了一个连通器,上游的水进入闸室;待闸室水面与上游水面相平,先打开上游闸门,让船只进入闸室,再关闭上游阀门和闸门。按照同样的程序操控下游阀门和闸门,就可以让船只平稳驶到下游。
2.典例讲解
【典例3-1】(24-25八下·江苏镇江句容·期末)在图所示的实例中,工作原理与连通器无关的是( )
A.高压喷水枪 B.茶壶
C. 船闸 D.回水弯管
变式训练1(24-25八下·江苏徐州·期末)如图所示,卫生间、厨房里水池的排水管都有一段是弯曲的。对于这段弯管,下列说法错误的是( )
A.这是一种连通器
B.可以加快排水速度
C.可以阻隔下水道异味
D.两侧弯管中水面高度相同
变式训练2(24-25八下·重庆北碚区西南大学附属中学校·期中)下列事例中,不是利用连通器原理工作的是( )
A.船闸 B.U形管压强计
C.下水道存水弯 D.锅炉水位计
变式训练3(22-23八下·吉林第二实验学校·期中)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
【典例3-2】(24-25八下·江苏无锡惠山区·期末)如图所示,是三峡船闸工作过程的示意图。它是利用 原理来工作的。当阀门A打开,阀门B关闭,水从闸室流向下游。当闸室中的水面与下游水面 时,下游闸门打开,船驶入下游。
变式训练1(24-25八下·江苏扬州江都区邵樊片·月考)某卫生间的地漏结构如图所示,它能很好地防止下水管内的异味进入卫生间。存水杯和隔离板构成一个 。为了防止下水道“异味”上逸,水面至少到达 位置的高度(填图中的序号1、2或3)。
变式训练2(24-25八下·江苏盐城·期末)如图,用软管连接两根玻璃管构成连通器。向其中注入适量水,静止时两侧玻璃管中水面 。在右管水面处做标记A。将左侧玻璃管适当向上移动,当水面再次静止时,左侧玻璃管中水面高度 ,右管中水面在 (A处/A上方/A下方)。请举一例连通器在生活中的应用 。
变式训练3(23-24八下·福建龙岩新罗区龙高·期中)如图所示,AB两个容器中盛有水,它们之间有斜管相通,当开关K闭合时,则AB两个容器 (选填“能”或“不能”)构成连通器,若开关K打开时,两个容器中水的流动方向是 (选填“从A流向B”或“从B流向A”)。
【能力培优练】
1.(24-25八下·江苏无锡厚桥中学·)三峡船闸是世界最大的人造连通器。如图是轮船通过船闸的示意图。此时上游阀门A打开,下游阀门B关闭。下列说法正确的是( )
A.闸室和下游水道构成连通器,水对阀门右侧的压力大于左侧的压力
B.闸室和下游水道构成连通器,水对阀门两侧的压力相等
C.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门两侧的压力相等
D.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门右侧的压力大于左侧的压力
2.(24-25八下·江苏扬州江都区实验初级中学·月考)如图是一种嵌于厨房或卫生间地面的地漏及其结构示意图。下列有关说法中错误的是( )
A.地漏的存水杯装满水时是连通器
B.当存水杯装满水时,地面上的水仍能流进下水道
C.隔离板的作用是隔离垃圾进入下水管和防止下水道异味气体进入室内
D.为了防止异味气体进入室内,存水杯中水面必须达到的最低高度是位置2
3.(24-25八下·江苏南通通州区·期末)在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,操作过程如图所示,发现两次实验中U形管液面高度差相等。下列说法正确的是( )
A.液体压强计是连通器
B.液体内部的压强与液体深度无关
C.甲烧杯中探头所处位置的液体压强比乙的大
D.甲烧杯中液体的密度小于乙烧杯中液体的密度
4.(24-25八下·江苏常州·期末)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,容器内分别装有甲、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.甲最大
C.乙最大 D.丙最大
5.(24-25八下·江苏泰州兴化·期末)如图是装有大半瓶水的瓶子分别正放、倒放在水平桌面上的情景。瓶底和瓶盖对桌面的压强分别为p甲、p乙,水对瓶底和瓶盖的压强分别为p甲'、p乙'。下列说法正确的是( )
A.p甲<p乙,p甲'<p乙'
B.p甲<p乙,p甲'>p乙'
C.p甲=p乙,p甲'=p乙'
D.p甲>p乙,p甲'>p乙'
6.(24-25八下·江苏苏州姑苏区·期末)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
A.液体的密度:ρ甲=ρ乙
B.液体对容器底部的压力:F甲>F乙
C.容器对桌面的压强:p甲>p乙
D.液体对容器底部的压强:p甲′=p乙′
7.(24-25八下·江苏徐州·期末)如图所示,研究液体内部压强的实验中,下列做法中能使U形管压强计两边液面的高度差减小的是( )
A.将金属盒向上移动一段距离
B.将金属盒向下移动一段距离
C.将金属盒在原处转动
D.将金属盒改放在同样深度的盐水中
8.(23-24八下·江苏扬州苏东坡中学·期末)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
①液体对容器底部的压强:p甲>p乙;②液体的密度:ρ甲<ρ乙
③容器对桌面的压力:F甲=F乙; ④容器对桌面的压强:p甲′>p乙′
A.只有①和③ B.只有①和④ C.只有②和③ D.只有③和④
9.(23-24八下·湖北武汉硚口区(经开区)·期中)如图所示,一容积为1L的密闭薄壁容器装满水后,放在水平桌面上,已知容器的质量为100g,容器的下底面积为,高为12cm,g=10N/kg。则下列说法中错误的是( )
A.水对容器底部的压力为10N
B.容器对桌面的压力为11N
C.水对容器底的压强为1200Pa
D.容器对桌面的压强为1100Pa
10.(24-25八下·陕西西安高陵区高陵四中·期中)小梦利用一个装了水的密闭矿泉水瓶子研究压强问题,如图所示,她先把瓶子正立放置在水平桌面上,再倒立放置。下列说法正确的是( )
A.瓶子对水平桌面的压强大小关系:
B.瓶子对水平桌面的压力大小关系:
C.水对瓶底和瓶盖的压强大小关系:
D.水对瓶底和瓶盖的压力大小关系:
11.(24-25八下·陕西咸阳永寿县豆家中学·期中)质量和底面积相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平桌面上,里面分别装有A、B、C三种质量和深度均相同的液体,如图所示,三个容器底部受到水的压强( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
【链接中考】
1.(2025·江苏省南通市·)如图所示,仅进行以下操作,能让U形管两侧液面高度差变大的是( )
A.转动压强计的金属盒 B.缓慢向上提起金属盒
C.在水中加入盐并搅拌 D.换用更细的U形管
2.(2025·江苏省扬州市·)今年1-5月份,扬州地区降雨偏少,固定在河床上的水位尺显示水位较去年同期低。如图,水位尺上P点较去年同期( )
A.深度不变 B.深度变大 C.压强变小 D.压强不变
3.(2024·江苏省宿迁市·)在“探究影响液体内部压强的因素”的活动中,兴趣小组准备了压强计、水和盐水等实验器材。
(1)对于图甲所示压强计出现的问题,应将压强计金属盒拿出液体,然后___________;
A.将U形管中液体倒出一部分
B.更换U形管中液体
C.检查压强计的气密性
(2)正确处理存在问题之后,将压强计的金属盒放入液体中,如图乙、丙、丁所示,需要观察和记录U形管中 ;
(3)为了探究液体内部压强与液体密度的关系,应该比较 两图所示的实验;
(4)小明利用矿泉水瓶装满水,继续探究,如图戊①所示,将瓶盖拧紧,他只将孔堵住,水从孔也不能流出,因为水受到了 的作用。当他拧开瓶盖,放开两小孔,在瓶底部水平放置接水盘,发现水的落点为图戊②所示的B、C,于是他将接水盘向下平移至处,使,水的落点为、。为了比较两小孔处液体压强大小,应比较与 的距离。
4.(2025·江苏省南京市·)在“探究液体压强与哪些因素有关”实验中,进行了如图所示的操作。
(1)实验前,应观察压强计的U形管两侧液面是否 。
(2)比较甲、乙两图,可以探究液体压强大小与 的关系。
(3)比较 两图,可以发现液体内部同一深度不同方向的压强大小相等。
(4)比较甲、丁两图,可以得到:在深度相同时, 越大,液体压强越大。
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第2节 液体压强
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 探究液体压强与哪些因素有关 1
题型2 液体压强公式的简单应用 12
题型3 连通器及其应用 18
【能力培优练】 22
【链接中考】 29
【重难题型讲解】
题型1 探究液体压强与哪些因素有关
1.知识讲解
一、实验目的:探究液体压强与哪些因素有关
二、实验器材:液体压强计,盛有水和浓盐水的透明容器各一个。
三、实验方法:橡皮膜受压时,U形管两侧的液面出现高度差。高度差的大小反映橡皮膜所受压强的大小。
四、实验过程:(1)如图 9-10(b)所示,将橡皮膜盒的橡皮膜朝上,浸入水中某一深度H,记录深度 H 和 U 形管两侧液面的高度差 h。(2)保持橡皮膜盒所在深度不变,按实验记录表中的顺序改变橡皮膜的朝向,分别记录 U形管两侧液面的高度差。 (3)保持橡皮膜盒所在深度和橡皮膜的朝向不变,移动橡皮膜盒,观察U形管两侧液面高度差的变化情况。(4)改变橡皮膜盒在水中的深度 H,重复上述步骤。(5)将液体压强计移到装有浓盐水的容器中,重复上述步骤。
五、实验结论:大量实验表明,液体内部各个方向都有压强;同一深度,压强相等;
深度增大,压强增大;深度相同时,液体密度越大,压强越大。
2.典例讲解
【典例1-1】(24-25八下·江苏苏州外国语学校·月考)小明在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,发现压强计安装过程中始终都不能让U形管中的液面相平,于是在U形管接头处加装了一个“三通接头”阀门K,如图甲所示:
(1)将U形管与橡皮管连接时,阀门K应处于 (选填“打开”或“关闭”)状态,以确保U形管内的液面相平;组装完成后,改变K的状态,轻压探头,观察U形管内液面是否有明显的高度差并保持稳定,这是为了检查装置 ;
(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,还可初步得出同种液体在同一深度向各个方向的压强 ;
(3)小明在探究过程中发现压强计左右两边垫圈不一样高,导致U形管发生了倾斜,则U形管中两液面所对应的刻度线间的距离将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1) 打开 气密性
(2) 丙 相等
(3)变大
【解析】(1)[1]当连接U形管和橡皮管时,如果阀门K关闭,则U形管两边是不连通的,无法平衡气压,液面可能不平。要让U形管两边液面相平,必须打开K,使两边连通,形成一个连通器,这样在大气压作用下,液面自然持平。
[2]组装完成后,关闭K,然后轻压探头,此时如果U形管中液面出现明显高度差,并且能保持稳定,说明橡皮管和探头没有漏气,整个装置密封良好,压力可以正常传递,这个过程就是检查装置的气密性。
(2)[1]要研究“液体压强随深度增加而增大”,需要控制变量同种液体,探头方向相同,只改变深度,乙、丙中探头都在水中,探头朝向相同,丙的探头更深,U形管两侧液面高度差更大,可以得出结论,压强随深度增加而增大。
[2]丙与丁中,探头都在水中,探头深度相同,探头朝向不相同,U形管两侧液面高度差相同,说明液体压强在同种液体在同一深度,向各个方向的压强相等。
(3)管子倾斜,两个液面在管壁上的位置间距会变长,所以刻度线间距离变大。
变式训练1(24-25八下·江苏靖江外国语学校·)物理课上,同学们利用压强计“研究液体内部的压强”,进行了如下的操作。
(1)实验前,用手指按压橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置 (选填“漏气”或“不漏气)。没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面存在高度差,接下来的操作是 (选填字母)。
A.从U形管内向外倒出适量水 B.拆除软管重新安装 C.向U形管内添加适量水
(2)如图所示,将探头放入水中进行实验,分析图中信息可知:
①根据 两图的实验现象,可得出结论;液体内部向各个方向都有压强,同种液体在同一深度,向各个方向的压强大小都相等;
②根据乙、丙两图的实验现象,可得出结论: ;
【答案】(1) 不漏气 B
(2) 甲、乙 同种液体,深度越深,压强越大。
【解析】(1)[1][2]实验前,用手指按压橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置不漏气。没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面存在高度差,说明U形管内两侧的液柱压强不平衡,接下来应拆除软管重新安装。
(2)[1]题中结论是液体内部向各个方向都有压强,同种液体在同一深度,向各个方向的压强大小都相等,由结论可知,应控制探头所处的深度和液体密度相同,方向不同,所以选择甲、乙两图。
[2]观察乙、丙两图可知,探头处在同种液体中,但深度不同,且深度越深,U形管两侧液面的高度差越大,说明液体压强越大,所以结论是:同种液体,深度越深,压强越大。
变式训练2(24-25八下·江苏苏州工业园区星湖学校·)小明同学用如图甲所示器材做“探究液体内部压强特点”的实验.
(1)当压强计的探头在空气中时,小明同学在实验前观察到如图甲所示的情景,调节的方法是________;
A.将此时右边支管中高出的液体倒出 B.取下软管重新安装
(2)使用前还应检查装置是否漏气,小明用手轻轻按压几下橡皮膜,如果装置漏气,会看到U形管中的液面高度差 (明显变化/几乎不变);
(3)压强计是通过U形管中两侧液面的 来反映被测压强大小的。若考虑橡皮膜的作用,U形管两侧液面高度差产生的压强 (大于/小于/等于)探头受到的液体压强。
(4)为了验证液体内部压强与深度的关系,小明选择图 完成实验,得出液体压强随深度的增大而的结论;
(5)小明在进行图乙、丁实验中,发现U形管中两侧液面的高度差大小对比不明显,为使U形管中两侧液面的高度差大小对比明显,可以________;
A.用内径更细的U形管 B.U形管改注盐水
C.把图乙、丁实验中橡皮膜探头位置增大到相等的深度
(6)实验过程中如果小明先把橡皮膜探头放在水杯底部,再把橡皮管与U形管互相连接好,最后缓慢提高探头(未离开液面),在此过程中观察到玻璃管中的液面高度差 (变大/不变/变小)。
【答案】(1)B
(2)几乎不变
(3) 高度差 小于
(4)乙、丙
(5)C
(6)变大
【解析】(1)当压强计的探头在空气中时,小明同学在实验前观察到如图甲所示的U形管两侧液面有高度差,说明软管内封闭的气体压强与外界气压不相等,应取下软管重新安装,故选B。
(2)实验前用手指轻压金属盒的橡皮膜,若观察到U形管液面高度差变化明显,这说明压强计的气密性良好;如果装置漏气,会看到U形管中的液面高度差几乎不变。
(3)[1]根据转换法,压强计是通过U形管两侧液面高度差来反映液体压强大小的。
[2]若考虑橡皮膜厚度影响橡皮膜的形变程度,橡皮膜的形变会抵消一部分压强,U形管两侧液面高度差产生的压强小于探头受到的液体压强。
(4)要探究液体的压强与液体深度的关系,需要控制液体的密度不变,改变液体的深度,可以用对比乙、丙两图完成实验。
(5)A.根据液体压强特点,使用内径更细的U 形管,不改变压强大小,故A不符合题意;
B.根据,压强一定,U形管改注盐水,U形管中密度变大,U形管左右两侧液面的高度差变小;故B不符合题意;
C.把图乙、丁实验中橡皮膜探头位置增大到相等的深度,根据可知,液体深度相同,液体的密度越大,液体的压强越大,U形管两侧液面高度差越大,故C符合题意。
故选C。
(6)当橡胶膜置于水杯底部时,U形管两侧液面相平,此时U形管左侧液面上方的压强比右侧的大。探头缓慢提高,深度变小,根据可知,U形管左侧液面上方压强变小,而右侧液面上方压强不变,则U形管中左侧液面上升,右侧下降,深度越小,左侧液面上方压强越小,左右液面压强差越大,U形管中液面高度差越大。
变式训练3(23-24八下·江苏盐城射阳县实验初级中学·期中)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)U形管与探头连接时,阀门K应处于 (打开/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 (漏气/不漏气);
(2)比较图乙与丙图,可得出液体压强随 的增加而增大;本次探究 (需要/不需要)两套实验装置;
(3)比较图丙与 两图,可得出液体在同一深度向左的压强 (大于/等于/小于)向上的压强;
(4)通过图丁和戊对比 (能/不能)得出液体压强与液体密度的关系,如能,请写出实验结论;如不能,请说明理由 。
【答案】(1) 打开 不漏气
(2) 深度 不需要
(3) 丁 等于
(4) 不能 没有控制液体的深度相同
【解析】(1)[1][2]为了保持内外气压平衡,U形管与探头连接时,阀门K应处于打开状态,以确保U形管内的水面相平;按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化明显并保持稳定,说明实验装置密封良好,不漏气。
(2)[1]乙与丙两图中,液体均为水,密度相同,丙图中探头深度更大,U形管液面高度差更大,液体压强更大,则可得出结论:液体压强随深度的增加而增大。
[2]探究液体压强与深度的关系,需控制液体密度相同,在同一容器中装的是同种液体,改变探头在液体中所处的深度即可得出结论,所以该探究过程不需要两套实验装置。
(3)[1][2]比较图丙与丁两图可知,探头在水中的深度相同,方向不同,U形管内液柱的高度差相同,因此可初步得出结论液体在同一深度向各个方向的压强相等,即液体在同一深度向左的压强等于向上的压强。
(4)[1][2]通过图丁和戊对比探究液体压强与液体密度的关系,需控制探头在液体中的深度相同。戊图中是盐水,密度大于水,探头到液面的深度与图丁不相同,则不能探究液体压强与液体密度的关系,原因是没有控制深度相同。
【典例1-2】(24-25八下·江苏无锡惠山区·期末)小王同学在学习液体压强时,为了探究液体压强的大小与哪些因素有关,进行了如图所示的实验探究。
(1)图甲中U形管压强计探头上的橡皮膜应选用 (选填“薄”或“厚”)一些的较好,实验前,小王用手轻压橡皮膜,发现U形管中液面变化较明显,说明该装置 选填(“漏气”或“不漏气”);
(2)比较图乙、丙两图的实验可初步判断得出:在同种液体中,液体压强随着 的增加而增大,若此时只将图丙中探头向右旋转一下方向,则此时丙图中U形管中液面高度差 (选填“变大”、“变小”或“不变”);比较 两图的实验可初步判断,液体内部压强与液体密度有关;
(3)当金属盒在水和盐水中处于相同深度时,小王发现U形管两侧液面的高度差对比不够明显,为了使实验现象更加明显,小王计划采取的操作中,可行是 (选填序号)。
A.将U形管换成更细的 B.U形管中换用密度更小的液体
(4)若保持图丙中探头的位置不变,将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,发现U形管两侧液面高度差变大。小王由此得出结论:在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大。你认为他的结论是否可靠? ,原因是 ;
(5)图戊装置两个烧杯内装有液面相平的不同液体,密度分别为ρ左和ρ右,观察可知ρ左 ρ右(选填“>”“=”或“<”)。
【答案】(1) 薄 不漏气
(2) 深度 不变 丙、丁
(3)B
(4) 不可靠 没有控制液体深度相同
(5)<
【解析】(1)[1]图甲是U形管压强计,金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的较好,薄的橡皮膜受相同压力时,压力的作用效果较明显,液面高度差升降灵敏。
[2]用手轻压橡皮膜,发现U形管中液面升降灵活,说明该装置不漏气;用手轻压橡皮膜,发现U形管中液面变化较小,说明该装置漏气。
(2)[1]比较图乙、丙两次实验可知,探头在水中深度越深,U形管两边液面高度差越大,压强越大,可得结论:同种液体内部,压强随深度的增加而增大。
[2]想探究液体压强与方向的关系,应控制深度不变,转动探头朝着各个方向,由于在同一液体在同一深度液体内部向各个方向的压强相等,所以观察到U形管两边液面的高度差不变,即液体压强与方向无关。
[3]根据控制变量法,要想探究液体内部压强与液体密度的关系,应控制液体的深度相同,因此应比较图丙、丁两次实验,探头在盐水与水中的深度相同,盐水的密度较大,探头在盐水中时U形管两边液面高度差较大,可得:液体内部压强与液体密度有关。
(3)当U形管两侧液面的高度差对比不够明显,为了使实验现象更加明显,就是在U形管中液体产生的压强不变时,让液面的高度差更大。根据可知,同种液体,液体的压强只与深度有关,与液柱粗细无关,所以“将U形管换成更细的”不能使两侧液面高度差对比更加明显;在液体压强一定时,若要液面高度差越大,只须让液体密度变小,即只须“U形管中换用密度更小的液体”即可,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(4)[1][2]保持丙图中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,液体的深度增大,密度增大,U形管左右液面高度差增大,由于没有控制液体深度相同,所以不能得出:在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大,故结论不可靠。
(5)根据压强计两侧液面相同,说明两个探头在液体中受到的压强相同,即,根据液体压强公式可得,,由图可知,则可得。
变式训练1(24-25八下·江苏无锡厚桥中学·)某探究小组用如图所示的装置探究影响液体内部压强大小的因素。
(1)U形管压强计是通过观察U形管中 来显示橡皮膜所受压强大小,这种探究方法叫做 ;
(2)实验前检查压强计的气密性时,小沙发现不论怎样按压橡皮膜,U形管两边液柱始终相平,表明其气密性 (选填“好”、“不好”或“无法判断”);
(3)重新调整后,小沙将压强计的橡皮膜朝上浸入水中某一深度,此时压强计显示的是橡皮膜 (选填“上方”、“下方”或“各个方向”)的水对它的压强;
(4)比较乙、丙两次实验可知:同种液体中,液体内部压强随深度的增加而 ;
(5)比较丙、丁两次实验可知:液体压强还与 有关;
(6)小桐将压强计做了如图所示的改进,当两金属盒在空气中时,U形管两边液面相平;现把两金属盒分别放在密度为ρ1、ρ2的 A、B两种液体中,则由图可知ρ1 ρ2;若左侧是水,深度为 h1,右侧是某种液体,深度为 h2,由实验所得的数据可得该液体的密度 ;
(7)若发现,当探头在不同液体中的深度相同时,U形管左右两侧液面的高度差对比不明显,他做了一些改进,下面操作不能使两侧液面高度差对比更加明显的是_______。
A.将 U形管换成更细的玻璃管
B.U形管中换用密度更小的液体
C.B烧杯中换密度更大的液体
D.使探头在不同液体中向下移动相同的距离
【答案】(1) 液面高度差 转换法
(2)不好
(3)上方
(4)增大
(5)液体密度
(6) 小于
(7)A
【解析】(1)[1][2]U形管压强计是通过观察U形管中两侧液面高度差来显示橡皮膜所受压强大小,两侧液面高度差越大,说明橡皮膜所受压强越大,这种将不易观察的现象转化为更易观察的现象的研究方法称为转换法。
(2)实验前检查压强计的气密性时,小沙发现不论怎样按压橡皮膜,U形管两边液柱始终相平,说明不能形成稳定的压强差,表明装置漏气,即气密性不好。
(3)将压强计的橡皮膜朝上浸入水中某一深度,水在橡皮膜的上方,对橡皮膜有一个向下的压强,所以此时压强计显示的是橡皮膜上方的水对它的压强。
(4)由乙、丙两次实验可知,液体密度相同,丙中橡皮膜的深度更大,两侧液面高度差更大,即液体压强更大,故可得结论:同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大。
(5)由图丙、丁两次实验可知,橡皮膜深度相同而液体密度不同时,橡皮膜受到的液体压强不同,故可得结论:液体压强还与液体密度有关。
(6)[1]由图可知,U形管中两侧液面相平,两探头所受的压强相等,即
由于,所以
[2]若左侧是水,深度为h1,右侧是某种液体,深度为h2,由于
则该液体的密度
(7)U形管压强计是通过观察U形管中液面高度差来显示橡皮膜所受压强大小,即,其中ρ表示U形管中液体的密度,表示U形管两边的液面高度差;
A.将U形管换成更细的玻璃管,由于探头处受到的压强大小不变,由可知,U形管中液体的密度不变,则U形管内液面高度差不变,故A符合题意;
B.U形管中换用密度更小的液体,探头处压强不变,由可知,U形管两边液面高度差变大,故B不符合题意;
C.B烧杯中换密度更大的液体,探头处的压强变大,由可知,U形管中液体的密度不变,则U形管两边液面高度差变大,故C不符合题意;
D.使探头在不同液体中向下移动相同的距离,液体深度越深,液体压强越大,此时探头处的压强变大,由可知,U形管中液体的密度不变,则U形管两边液面高度差变大,故D不符合题意。
故选A。
变式训练2(24-25八下·江苏无锡江阴陆桥中学·月考)如图是小明用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置:
(1)实验前准备实验器材,他先向U形管内注入适量的红墨水,当管内的红墨水静止时,再在U形管一侧套上软管,压强计出现了如图甲所示的情况,此时压强计上的U形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器,橡皮管内的气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)大气压,要使U形管内的液面相平,其调节的方法是 ;
A.将右侧管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装
(2)对比乙、丙两图可知,同种液体中,液体的压强随深度的增加而 ,因此拦河大坝要做成 的形状(“上窄下宽”或“上宽下窄”);
(3)如图丙,保持金属盒在水中的深度不变,改变金属盒在水中的朝向,可观察到U形管液体的高度差 (选填“改变”或“不改变);
(4)小明继续保持图丙中金属盒的位置不变,往烧杯中倒入浓盐水搅匀,观察到U形管液面的高度差增大,得出了:液体的密度越大,其内部的压强越大的结论。你认为他的结论是否可靠? ,原因是: ;
(5)完成探究后,小明对实验装置进行了改装(如图丁所示),并将改装后的压强计用于比较不同液体的密度大小。现将压强计两个探头分别浸入液体A和液体B中并处于同一深度,如图丁所示可判断出ρA ρB(选填“>”“<”或“=”),要使U形管两侧液面相平,可将 (选填“A”或“B”)杯中探头向下移。
【答案】(1) 不属于 大于 B
(2) 增大 上窄下宽
(3)不改变
(4) 不可靠 未控制深度不变
(5) > B
【解析】(1)[1]连通器是上端开口、底部相连通的容器。 但这里,U形管的一侧通过软管连接到探头,而探头是封闭的,不是开口的,所以其不是连通器。
[2]由图,右侧是大气压直接作用,左侧通过软管连接到探头(封闭空间)。现在左侧液面低,右侧液面高,明
左侧气压大于右侧,即软管内气压大于大气压。
[3]要使液面相平,需让软管内气压等于大气压,因此只需要将软管取下,重新安装,让软管内气压与大气相通,液面自然相平,即选B。
(2)[1][2]由图,乙图中探头较浅,丙图中探头更深,都是在水中,丙中的U形管液面差更大,即压强更大,说明同种液体,深度越大,压强越大,即液体压强随深度增加而增大,下部压强更大,所以大坝底部要更宽以承受更大压力。
(3)由于液体内部同一深度,各个方向压强相等,改变探头朝向,不影响压强大小,所以U形管液面高度差不变。
(4)[1][2]不可靠,因为他直接往烧杯中倒入浓盐水会导致探头深度也发生变化,即没有控制深度相同,不能得出“密度越大,压强越大”的结论。
(5)[1][2]由图丁,此时探头深度相同,U形管中,左侧液面比右侧液面低,说明此时左边探头受到的压强更大,即A液体产生的压强更大,根据可知,深度相同时,压强与液体密度成正比,A液体产生的压强更大,说明液体A的密度更大,即,所以要使U形管两侧液面相平,需要增大探头在B液体中的深度。
变式训练3(24-25八下·江苏常州北郊初级中学·月考)如题图所示,小明在做“探究液体压强与哪些因素有关”的实验。
(1)如图甲所示,小明在检查压强计的气密性时,用不同的力按压探头的橡皮膜,发现U形管两侧液面高度差变化明显,说明压强计的气密性较 (选填“好”或“差”);
(2)小明调节好压强计后,将探头放入水中,保持探头深度不变,向不同方向旋转探头。发现U形管两侧液面高度差不变,说明同种液体同一深度,向各个方向的压强 ;
(3)分析图乙、丙的实验现象,初步得到的结论是:同种液体中,液体压强随 的增加而增大。
(4)小聪想鉴别水和酒精两种物质,她用自己改装并调试好的压强计再次进行如图丁所示实验,U形管两侧液面相平,从而判断图乙中盛水的杯子是 (选填“A”或“B”)(已知ρ水大于ρ酒精)。
【答案】(1)好
(2)相等
(3)深度
(4)A
【解析】(1)图甲中,按压探头的橡皮膜,U形管两侧液面高度差变化明显,说明橡皮膜所受的压强传递到U形管中,所以压强计的气密性较好。
(2)探头放在水中的深度不变,探头的方向发生改变,U形管两端液面高度差不变,说明探头所受的压强不变,所以可得:同种液体同一深度,向各个方向的压强相同。
(3)由图乙和丙知,探头在水中的深度不同,探头在乙的深度比在丙的浅,U形管两侧液面高度差比丙的小,说明乙中探头所受的压强比丙的小,所以可得:同种液体中,液体压强随着深度增加而增大。
(4)想鉴别水和酒精两种物质,根据图示实验时U形管两侧液面相平,但探头深度不同,,但,由此可知,由此可推断A为水,B为酒精。
题型2 液体压强公式的简单应用(拓展)
1.知识讲解
公式:p=ρgh p表示压强,单位是Pa。ρ表示密度,单位是kg/m3 h表示液体深度,单位是m。
2.典例讲解
【典例2-1】(24-25八下·江苏盐城东台第一教育联盟·月考)平底茶杯放在水平桌面上,茶杯重2N,茶杯的底面积是25cm2,茶杯内装有300g的水,水对杯底压强为1000Pa(不考虑杯子厚度)。求:
(1)水对杯底的压力;
(2)茶杯对桌面的压力;
(3)茶杯对桌面的压强。
【答案】(1)2.5N
(2)5N
(3)2×103Pa
【解析】(1)根据压强公式,变形可得F=pS。 已知水对杯底压强p= 1000Pa,茶杯的底面积S=25cm2=2510-4m2
将数据代入公式可得:F=pS=1000Pa2510-4m2=2.5N
(2)首先计算水的重力G水,根据重力公式G=mg,其中水的质量m水=300g = 0.3kg
g = 10N/kg,则G水=m水g=0.3kg10N/kg = 3N
茶杯对桌面的压力等于水的重力加上茶杯的重力,即F=G水+G杯=3N+ 2N=5N
(3)根据压强公式,将数据代入公式可得,茶杯对桌面的压强为
变式训练1(23-24八下·江苏扬州江都区实验初级中学·)在一个重2N,底面积为0.01m2的容器里装12N的水,容器中水的深度h=0.1m,把它放在水平桌面上,如图所示。(g取10N/kg)求:
(1)水对容器底部的压强多少?
(2)水对容器底部的压力多大?
(3)容器对桌面的压强多大?
【答案】(1)1000Pa
(2)10N
(3)1400Pa
【解析】(1)水的密度ρ=1×103kg/m3,容器重G1=2N,水重G2=12N,水的深度h=0.1m,容器底面积S=0.01m2,水对容器底部的压强
p1=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
(2)水对容器底部的压力
F1=p1S=1000Pa×0.01m2=10N
(3)容器对桌面的压力
F2=G1+G2=2N+12N=14N
容器对桌面的压强
答:(1)水对容器底部的压强这1000Pa;
(2)水对容器底部的压力为10N;
(3)容器对桌面的压强为1400Pa。
变式训练2(22-23八下·江苏扬州华东师范大学广陵实验初级中学·月考)将一未装满水的密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置。如图所示,瓶盖的面积是8cm2,瓶底的面积是28cm2,瓶重和厚度忽略不计。求:(g取10N/kg)
(1)瓶内水的质量;
(2)倒立放置时瓶盖所受水的压力和压强。
【答案】(1)0.28kg;(2)1.04N,1.3×103Pa
【解析】解:(1)根据图示可知,正立放置时
h1=10cm=0.1m
由V=Sh可得瓶子内的水的体积
V=S1h1=28×10-4m2×0.1m=2.8×10-4m3
瓶内水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×2.8×10-4m3=0.28kg
(2)倒立放置时瓶盖所受水的压强
p=ρgh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.13m=1.3×103Pa
矿泉瓶盖所受水的压力
F=pS2=1.3×103Pa×8×10-4m2=1.04N
答:(1)瓶内水的质量为0.28kg;
(2)倒立放置时瓶盖所受水的压力为1.04N,压强为1.3×103Pa。
变式训练3(20-21八下·江苏沭阳县修远中学·期末)如图所示,容器重4.2N,放在水平桌面上,容器上部是边长5cm的立方体,下部是边长10cm的正方体,若向容器内注入1.1kg水。(取g=10N/kg)求:
(1)这个装着水的容器对桌面的压力多大?
(2)容器底部所受水的压强多大?
【答案】(1)15.2N;(2)1400Pa
【解析】解:(1)注入容器中的水的重力
G水=mg=1.1kg×10N/kg=11N
装了水后,容器对桌面的压力
F=G容器+G水=4.2N+11N=15.2N
(2)容器中水的体积
容器下部正方体的体积
V1=0.1×0.1×0.1m3=0.001m3
容器上部正方体所装的水的体积
V2=V水-V1=1.1×10-3m3-0.001m3=10-4m3
容器上部正方体中水的深度
容器中,水的总深度
h=h1+h2=0.1m+0.04m=0.14m
容器底部所受水的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.14m=1400Pa
答:(1)这个装着水的容器对桌面的压力为15.2N;
(2)容器底部所受水的压强为1400Pa。
【典例2-2】(24-25八下·江苏泰州兴化楚水初级中学·月考)如图所示两个完全相同的容器里分别盛有质量相等的水和酒精(ρ水>ρ酒),下面说法正确的是( )
A.甲中盛的是酒精,乙中盛的是水
B.在离容器底部相同高度的A点和B点的压强关系是:pA>pB
C.液体对容器底部的压强相同
D.容器对地面的压强的关系是:p甲<p乙
【答案】C
【解析】A.已知两个容器中液体的质量相等,又由于,根据可知,酒精的体积较大,故甲容器中是水,乙容器中是酒精,故A错误;
BC.所装液体的质量相等,则液体的重力相等,由于两个容器为柱形,液体对容器底的压力等于自身的重力,所以两液体对容器底的压力相等,两个容器完全相同,则底面积相同,根据可知,两液体对容器底的压强相等。图中A、B两点距离容器底的高度相等,根据可得,A点以下部分水对容器底的压强比B点以下部分酒精对容器底的压强大,所以A点所受液体压强比B点的小,故B错误,C正确;
D.两容器对地面的压力等于容器内液体的重力加上容器的重力,两种液体质量相等,由可知,两种液体重力相等,两个容器重力也相等,故两容器对地面的压力相等,两容器底面积相等,根据公式可知,两容器对地面的压强相等,故D错误。
故选 C。
变式训练1(24-25八下·江苏扬州邗江区·期末)如图所示,一杯未装满橙汁的密闭杯子,先正立放在桌面上,然后反过来倒立放在桌面上,两次放置橙汁对杯底的压强分别是和,杯子对桌面的压强分别是和,则( )
A.、
B.、
C.、
D.、
【答案】A
【解析】由图可知,倒立放在桌面上时,橙汁深度较小,根据,橙汁对杯底的压强较小,所以;倒立放在桌面上时,杯子总重力不变,则杯子对桌面的压力不变,受力面积变大,根据,杯子对桌面的压强变小,所以。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
变式训练2(23-24八下·江苏无锡锡东片区·月考)一未装满橙汁的密闭杯子,先正立放在水平桌面上(如图A),然后反过来倒立在桌面上(如图B),橙汁对杯底的压强和杯子对桌面的压强的变化分别是( )
A.增大,增大 B.减小,增大 C.增大,减小 D.减小,减小
【答案】D
【解析】不论正立还是倒立,杯中装的都是橙汁,液体密度相同,由图知道,正放时的深度变大,由知道,倒放时对杯底的压强减小;因为杯子静止放在水平桌面上,压力等于重力,重力不变则压力不变,即,倒立时受力面积增大,由 知道,倒放时杯子对桌面的压强压强减小。
故选D。
变式训练3(23-24八下·江苏淮安开明中学·月考)如图所示,水平桌面上有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,内部分别装有深度相同、质量相等的不同液体,下列说法正确的是( )
A.容器对桌面的压力F甲<F乙 B.容器对桌面的压强p甲<p乙
C.液体对容器底部的压力 D.液体对容器底部的压强
【答案】D
【解析】AB.水平桌面上,甲、乙两个容器中两种液体质量相等,容器的质量相等,根据可知二者的总重力相等,故容器水平放置对桌面的压力也相等,即F甲=F乙,由于容器的底面积S相同,由可得,甲乙容器对桌面的压强相等,即p甲=p乙,故AB错误;
CD.从图中可知乙中液体的体积大于甲中液体的体积,因为液体质量相同,根据可知,,因两容器中液体的深度h相同,根据知,液体对甲乙容器底的压强p'甲>p'乙;因甲乙容器底面积S相同,根据可知,液体对甲乙容器底部的压力关系为:F'甲>F'乙,故C错误,D正确。
故选D。
题型3 连通器及其应用
1.知识讲解
(1) 像液体压强计上的 U 形管那样,上端开口、底部相连通的容器叫作连通器。
(2) 实验表明:向连通器中注入同种液体,当液体静止时,连通器各部分中的液面总是相平的。这就是连通器原理。连通器的应用很广泛。例如,图 9-13 所示的茶壶,壶嘴和壶盖上的气孔与空气相通,因此壶嘴与壶身构成连通器。又如,有些河流的上下游水位相差较大,为了既能控制水位又能让船舶通行,人们利用连通器原理设计建造了船闸。如图 9-14 所示,船闸的闸室相当于一个蓄水池。当上游船只到达时,打开上游阀门,闸室与上游水道构成了一个连通器,上游的水进入闸室;待闸室水面与上游水面相平,先打开上游闸门,让船只进入闸室,再关闭上游阀门和闸门。按照同样的程序操控下游阀门和闸门,就可以让船只平稳驶到下游。
2.典例讲解
【典例3-1】(24-25八下·江苏镇江句容·期末)在图所示的实例中,工作原理与连通器无关的是( )
A.高压喷水枪 B.茶壶
C. 船闸 D.回水弯管
【答案】A
【解析】A.高压喷水枪是利用压缩空气等手段使水在枪内获得高压,从而使水能够以较大的压力喷射出去,达到喷水清洗等目的。它主要是依靠压力的产生和传递来工作的,与连通器的原理(同种液体静止时液面相平)毫无关系,故A符合题意;
B.茶壶的壶身和壶嘴上端都开口,底部相连通,是连通器。当向茶壶中倒水,且水不流动时,壶身中的水位和壶嘴中的水位会保持相平,利用了连通器原理,故B不符合题意;
C.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连通器原理,故C不符合题意;
D.U形弯管上端开口分别与洗手池和下水道相连通,底部相连通,是连通器。它能起到水封的作用,防止下水道中的异味上返,是利用了连通器中液面相平的原理,当有水流过洗手池时,U形弯管内会存留一定高度的水,阻断异味传播,故D不符合题意。
故选A。
变式训练1(24-25八下·江苏徐州·期末)如图所示,卫生间、厨房里水池的排水管都有一段是弯曲的。对于这段弯管,下列说法错误的是( )
A.这是一种连通器
B.可以加快排水速度
C.可以阻隔下水道异味
D.两侧弯管中水面高度相同
【答案】B
【解析】A.这段弯管上端开口,下端相连,是连通器,故A正确,不符合题意;
B.这段弯管弯曲然后向上,不能加快排水速度,故B错误,符合题意;
C.这段弯管中会存一段水,可以阻隔下水道异味,故C正确,不符合题意;
D.根据连通器特点,两侧弯管中水面高度相同,故D正确,不符合题意。
故选B。
变式训练2(24-25八下·重庆北碚区西南大学附属中学校·期中)下列事例中,不是利用连通器原理工作的是( )
A.船闸 B.U形管压强计
C.下水道存水弯 D.锅炉水位计
【答案】B
【解析】A.船闸底部的闸门打开时,上游和闸室、闸室和下游都可构成连通器,故A不符合题意;
B.U形管压强计只有一端开口,不是连通器,故B符合题意;
C.下水道存水弯是一个U形管,相当于底部连通上端开口的两个直管,构成连通器,可以形成水封防止异味进入室内,故C不符合题意;
D.锅炉水位计和锅炉构成连通器,可以观察锅炉内水位,故D不符合题意。
故选 B。
变式训练3(22-23八下·吉林第二实验学校·期中)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
【解析】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。
【典例3-2】(24-25八下·江苏无锡惠山区·期末)如图所示,是三峡船闸工作过程的示意图。它是利用 原理来工作的。当阀门A打开,阀门B关闭,水从闸室流向下游。当闸室中的水面与下游水面 时,下游闸门打开,船驶入下游。
【答案】 连通器 相平
【解析】[1]船闸是利用连通器的原理制成的,图中,阀门A打开,阀门B关闭,闸室内的水和下游水构成一个连通器,据其特点可知,水面要保持相平,所以水会从闸室流向下游。
[2]当它的水面与下游相平时,下游闸门打开,船驶入下游。
变式训练1(24-25八下·江苏扬州江都区邵樊片·月考)某卫生间的地漏结构如图所示,它能很好地防止下水管内的异味进入卫生间。存水杯和隔离板构成一个 。为了防止下水道“异味”上逸,水面至少到达 位置的高度(填图中的序号1、2或3)。
【答案】 连通器 3
【解析】[1]根据地漏的结构图可知,存水杯和隔离板底部连通,上端开口,构成一个连通器。
[2]根据连通器的特点可知,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的,为了防止下水道“异味”上逸,水面至少到达3位置的高度。
变式训练2(24-25八下·江苏盐城·期末)如图,用软管连接两根玻璃管构成连通器。向其中注入适量水,静止时两侧玻璃管中水面 。在右管水面处做标记A。将左侧玻璃管适当向上移动,当水面再次静止时,左侧玻璃管中水面高度 ,右管中水面在 (A处/A上方/A下方)。请举一例连通器在生活中的应用 。
【答案】 相平 升高 A上方 茶壶
【解析】[1]根据连通器原理知道,用软管连接两根玻璃管构成连通器。向其中注入适量水,静止时两侧玻璃管中水面相平。
[2][3]将左侧玻璃管适当向上移动,左侧玻璃管中水面高度变大,但仍然是连通器,所以当水面再次静止时,右侧玻璃管中水面高度也变大,即A上方。
[4]连通器在生活中的应用很多,如茶壶、过路涵洞、船闸等。
变式训练3(23-24八下·福建龙岩新罗区龙高·期中)如图所示,AB两个容器中盛有水,它们之间有斜管相通,当开关K闭合时,则AB两个容器 (选填“能”或“不能”)构成连通器,若开关K打开时,两个容器中水的流动方向是 (选填“从A流向B”或“从B流向A”)。
【答案】 不能 从B流向A
【解析】[1]由图知道,当开关K闭合时,则AB两个容器底部不连通,不能构成连通器。
[2]若将阀门K打开后,AB构成连通器,B的水面高于A的水面,则水从容器B向容器A流动,最后两个容器中的水面相平。
【能力培优练】
1.(24-25八下·江苏无锡厚桥中学·)三峡船闸是世界最大的人造连通器。如图是轮船通过船闸的示意图。此时上游阀门A打开,下游阀门B关闭。下列说法正确的是( )
A.闸室和下游水道构成连通器,水对阀门右侧的压力大于左侧的压力
B.闸室和下游水道构成连通器,水对阀门两侧的压力相等
C.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门两侧的压力相等
D.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门右侧的压力大于左侧的压力
【答案】D
【解析】上游阀门A打开,下游阀门B关闭,闸室和上游水道构成连通器,对于阀门B来说,右侧的水深大,水对右侧的压强大,所以水对阀门B右侧的压力大,故ABC错误,D正确。
故选D。
2.(24-25八下·江苏扬州江都区实验初级中学·月考)如图是一种嵌于厨房或卫生间地面的地漏及其结构示意图。下列有关说法中错误的是( )
A.地漏的存水杯装满水时是连通器
B.当存水杯装满水时,地面上的水仍能流进下水道
C.隔离板的作用是隔离垃圾进入下水管和防止下水道异味气体进入室内
D.为了防止异味气体进入室内,存水杯中水面必须达到的最低高度是位置2
【答案】D
【解析】A.根据地漏的结构图可知,存水杯上端开口,底部连通,属于连通器,故A正确,不符合题意;
BC.由连通器原理可知,隔离板的作用是:当存水杯装满水时,地面上的水可以流进下水管,隔离垃圾进入下水管和下水道“异味”进入室内,故BC正确,不符合题意。
D.根据地漏的结构图可知,左右两个容器连通,上端开口,当水不再流动时,水面保持相平,所以了防止“异味”进入室内,水面能到达的最低高度是位置3的高度,最高高度是3的高度,故D错误,符合题意。
故选D。
3.(24-25八下·江苏南通通州区·期末)在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,操作过程如图所示,发现两次实验中U形管液面高度差相等。下列说法正确的是( )
A.液体压强计是连通器
B.液体内部的压强与液体深度无关
C.甲烧杯中探头所处位置的液体压强比乙的大
D.甲烧杯中液体的密度小于乙烧杯中液体的密度
【答案】D
【解析】A.液体压强计的一端是封闭的,另一端与大气相通,不符合连通器“上端开口、底部连通”的特点,所以不是连通器,故A错误;
B.液体内部的压强与液体的深度有关,在液体密度相同时,深度越深,压强越大,题中两次实验液体密度不同,不能说明液体压强与深度无关,故B错误;
C.U形管液面高度差反映液体压强的大小,两次实验中U形管液面高度差相等,说明甲烧杯中探头所处位置的液体压强和乙的相等,故C错误;
D.根据液体压强的特点,在压强相同时,深度越大,液体的密度越小,甲中橡皮膜深度大于乙中橡皮膜深度,且两者压强相等,所以甲烧杯中液体的密度小于乙烧杯中液体的密度,故D正确。
故选D。
4.(24-25八下·江苏常州·期末)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,容器内分别装有甲、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.甲最大
C.乙最大 D.丙最大
【答案】B
【解析】容器对桌面的压强相等,容器底面积相同,根据F=pS,桌面受到的压力相等,水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力,所以三个容器的总重力相同,根据G=mg可知,三个容器的总质量相同,所以三种液体质量相同。它们的液面在同一水平面上,容器底面积相同,则三种液体的体积关系为V甲<V乙<V丙,根据密度公式可知,密度关系为ρ甲>ρ乙>ρ丙,液面在同一水平面上,深度h相同,根据p=ρgh,三种液体对容器底的压强关系为p甲>p乙>p丙;故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5.(24-25八下·江苏泰州兴化·期末)如图是装有大半瓶水的瓶子分别正放、倒放在水平桌面上的情景。瓶底和瓶盖对桌面的压强分别为p甲、p乙,水对瓶底和瓶盖的压强分别为p甲'、p乙'。下列说法正确的是( )
A.p甲<p乙,p甲'<p乙'
B.p甲<p乙,p甲'>p乙'
C.p甲=p乙,p甲'=p乙'
D.p甲>p乙,p甲'>p乙'
【答案】A
【解析】正放和倒放,瓶及瓶中水的总质量相等,总重力相等,则两种情况下,对桌面的压力相等,而瓶底的面积比瓶盖的小,据知,瓶底对桌面的压强比瓶盖的小,即;图示中,正放时水的深度比倒放时的小,据知,甲中水对瓶底的压强小于乙中水对瓶盖的压强,即,故A正确,BCD错误。
故选A。
6.(24-25八下·江苏苏州姑苏区·期末)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
A.液体的密度:ρ甲=ρ乙
B.液体对容器底部的压力:F甲>F乙
C.容器对桌面的压强:p甲>p乙
D.液体对容器底部的压强:p甲′=p乙′
【答案】B
【解析】A.甲、乙中液体质量相等,由图可知液体体积关系为V甲<V乙,根据密度公式可知,ρ甲>ρ乙;故A错误;
BD.甲、乙中液体深度相同,结合上述液体密度关系ρ甲>ρ乙,根据p=ρgh可知,液体对容器底部的压强p甲′>p乙′,又因为甲、乙两平底容器底面积相同,根据F=pS可知,液体对容器底部的压力关系为F甲>F乙,故B正确,D错误;
C.甲、乙两平底容器质量相同,液体质量相等,所以容器对桌面的压力相同,又因为甲、乙两平底容器底面积也相同,根据可知,甲、乙两平底容器对桌面的压强关系为p甲=p乙,故C错误。
故选B。
7.(24-25八下·江苏徐州·期末)如图所示,研究液体内部压强的实验中,下列做法中能使U形管压强计两边液面的高度差减小的是( )
A.将金属盒向上移动一段距离
B.将金属盒向下移动一段距离
C.将金属盒在原处转动
D.将金属盒改放在同样深度的盐水中
【答案】A
【解析】A.将探头向上移动一段距离,深度变小,橡皮膜受到的压强变小,U形管两边液面的高度差减小,故A符合题意;
B.将探头向下移动一段距离,深度变大,橡皮膜受到的压强变大,U形管两边液面的高度差变大,故B不符合题意;
C.液体内部在同一深度不同方向的压强是相等的,将压强计的探头在原处转动180°不会影响压强的大小,故C不符合题意;
D.将探头放在食盐水中的同样深度处,液体的密度变大,橡皮膜受到的压强变大,U形管两边液面的高度差变大,故D不符合题意。
故选A。
8.(23-24八下·江苏扬州苏东坡中学·期末)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
①液体对容器底部的压强:p甲>p乙;②液体的密度:ρ甲<ρ乙
③容器对桌面的压力:F甲=F乙; ④容器对桌面的压强:p甲′>p乙′
A.只有①和③ B.只有①和④ C.只有②和③ D.只有③和④
【答案】A
【解析】因两容器的底面积相同,液体深度也相同,则由图可知,甲容器中液体的体积较小,已知两种液体的质量相等,根据可知,甲容器中液体的密度较大,即ρ甲>ρ乙,故②错误; 两容器中液体的深度相同,且ρ甲>ρ乙,则根据p=ρ液gh可知,液体对容器底部的压强p甲>p乙,故①正确; ③④容器对水平桌面的压力等于容器和液体的总重力,两容器的质量相等,液体的质量相等,根据
F=G总=m总g
可知,容器对桌面的压力F甲=F乙;两容器的底面积相同,根据可知,容器对桌面的压强p甲′=p乙′,故③正确,④错误, 故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9.(23-24八下·湖北武汉硚口区(经开区)·期中)如图所示,一容积为1L的密闭薄壁容器装满水后,放在水平桌面上,已知容器的质量为100g,容器的下底面积为,高为12cm,g=10N/kg。则下列说法中错误的是( )
A.水对容器底部的压力为10N
B.容器对桌面的压力为11N
C.水对容器底的压强为1200Pa
D.容器对桌面的压强为1100Pa
【答案】A
【解析】AC.由题意可知水对容器底的压强为
水对容器底的压力为
故A错误,符合题意,C正确,不符合题意;
BD.容器对桌面的压力为
容器对桌面的压强为
故BD正确,不符合题意。
故选A。
10.(24-25八下·陕西西安高陵区高陵四中·期中)小梦利用一个装了水的密闭矿泉水瓶子研究压强问题,如图所示,她先把瓶子正立放置在水平桌面上,再倒立放置。下列说法正确的是( )
A.瓶子对水平桌面的压强大小关系:
B.瓶子对水平桌面的压力大小关系:
C.水对瓶底和瓶盖的压强大小关系:
D.水对瓶底和瓶盖的压力大小关系:
【答案】D
【解析】AB.因物体对水平面的压力和自身的重力相等,甲、乙两次放置时,水、瓶的总重力不变,两次对桌面的压力相等,即,又因瓶底的面积大于瓶盖的面积,即甲放置时受力面积较大,由可知,甲放置对桌面的压强较小,即,故AB错误;
C.甲、乙两次放置时,水的密度不变,乙图深度变大,由可知水对瓶盖的压强变大,即,故C错误;
D.甲图中瓶子水柱上下粗细相同,则水对瓶底的压力等于水的重力,乙图中的水柱上宽下窄,则水对瓶盖的压力小于自身的重力,所以,故D正确。
故选D。
11.(24-25八下·陕西咸阳永寿县豆家中学·期中)质量和底面积相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平桌面上,里面分别装有A、B、C三种质量和深度均相同的液体,如图所示,三个容器底部受到水的压强( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
【答案】B
【解析】已知三个容器中液体的质量相等,由容器的形状可见,三种液体的体积VC>VA>VB
根据密度公式,三种液体密度的关系ρB>ρA>ρC
已知三种液体的液面等高,根据液体压强计算公式,因此三个容器底部受到液体压强的关系是p乙>p甲>p丙
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【链接中考】
1.(2025·江苏省南通市·)如图所示,仅进行以下操作,能让U形管两侧液面高度差变大的是( )
A.转动压强计的金属盒 B.缓慢向上提起金属盒
C.在水中加入盐并搅拌 D.换用更细的U形管
【答案】C
【解析】A.液体内部在同一深度不同方向的压强是相等的,转动压强计的金属盒,金属盒的深度不变,压强不变,U形管两边液面的高度差不变,故A不符合题意;
B.缓慢向上提起金属盒,深度变小,橡皮膜受到的压强变小,U形管两边液面的高度差减小,故B不符合题意;
C.在水中加入盐并搅拌,在探头深度不变的情况下,盐水对探头的压强更大,能让U形管两侧液面高度差变大,故C符合题意;
D.烧杯内的液体对探头产生的压强一定时,U形管两边的高度差一定,与U形管的粗细无关,故D不符合题意。
故选C。
2.(2025·江苏省扬州市·)今年1-5月份,扬州地区降雨偏少,固定在河床上的水位尺显示水位较去年同期低。如图,水位尺上P点较去年同期( )
A.深度不变 B.深度变大 C.压强变小 D.压强不变
【答案】C
【解析】AB.P点的深度是从水面到P点的垂直距离。水位下降后,水面到P点的距离变小,因此深度变小,故AB不符合题意;
CD.根据液体压强公式可知,同种液体密度相同,深度变小,液体压强也变小,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
3.(2024·江苏省宿迁市·)在“探究影响液体内部压强的因素”的活动中,兴趣小组准备了压强计、水和盐水等实验器材。
(1)对于图甲所示压强计出现的问题,应将压强计金属盒拿出液体,然后___________;
A.将U形管中液体倒出一部分
B.更换U形管中液体
C.检查压强计的气密性
(2)正确处理存在问题之后,将压强计的金属盒放入液体中,如图乙、丙、丁所示,需要观察和记录U形管中 ;
(3)为了探究液体内部压强与液体密度的关系,应该比较 两图所示的实验;
(4)小明利用矿泉水瓶装满水,继续探究,如图戊①所示,将瓶盖拧紧,他只将孔堵住,水从孔也不能流出,因为水受到了 的作用。当他拧开瓶盖,放开两小孔,在瓶底部水平放置接水盘,发现水的落点为图戊②所示的B、C,于是他将接水盘向下平移至处,使,水的落点为、。为了比较两小孔处液体压强大小,应比较与 的距离。
【答案】(1)C
(2)液面的高度差
(3)丙、丁
(4) 大气压 DF
【解析】(1)图甲中橡皮膜受到水的压强,但U形管两侧液面高度相同,说明装置漏气,接下来应该检查压强计的气密性,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(2)本实验利用转换法,通过U形管液面的高度差比较液体压强的大小,所以如图乙、丙、丁所示,将压强计的金属盒放入液体中不同深度,需要观察和记录U形管中液面的高度差。
(3)为了探究液体内部压强与液体密度的关系,需控制金属盒在不同液体中的深度相同,应该比较丙、丁两图所示的实验。
(4)[1]堵住N孔,由于外界大气压的作用,水从孔也不能流出;
[2]为了比较两小孔处液体压强大小,需比较水下落高度相同的情况下的落地点距离小孔的水平距离。M孔距离接水盘原位置的高度为MA,N孔距离接水盘向下平移后的位置的高度为ND,由于,所以为了比较两小孔处液体压强大小,应比较与DF的距离。
4.(2025·江苏省南京市·)在“探究液体压强与哪些因素有关”实验中,进行了如图所示的操作。
(1)实验前,应观察压强计的U形管两侧液面是否 。
(2)比较甲、乙两图,可以探究液体压强大小与 的关系。
(3)比较 两图,可以发现液体内部同一深度不同方向的压强大小相等。
(4)比较甲、丁两图,可以得到:在深度相同时, 越大,液体压强越大。
【答案】(1)相平
(2)深度
(3)乙、丙
(4)液体密度
【解析】(1)实验前,应观察压强计的U形管两侧液面是否相平;如果两侧液面不相平,说明压强计可能存在漏气问题,需要拆除橡胶管重新安装。
(2)比较甲、乙两图,同种液体,探头所处深度不同,可以探究液体压强大小与深度的关系。
(3)比较乙、丙两图,探头在水中的深度相同,探头的方向不同,U形管两侧液面的高度差相同,所以液体内部同一深度不同方向的压强大小相等。
(4)比较甲、丁两图,探头深度相同,盐水密度大于水的密度,探头在盐水中U形管两侧液面高度差大,所以可以得到:在深度相同时,液体密度越大,液体压强越大。
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