内容正文:
第二节 探究:液体压强与哪些因素有关
知识点1 液体压强
1.液体压强产生的原因
(1)液体由于受到竖直向下的_____作用,因此液体对容器底部
有压强.
(2)液体又具有_______,它对容器侧壁也有压强.
重力
流动性
2.实验:探究液体压强与哪些因素有关
(1)测量液体内部压强的仪器:____________,原理:
当探头的橡皮膜受到压强时,U形管中两边的液面会
形成_______.
(2)实验中使用的科学方法:_________法、转换法(把液体压强
大小转换为U形管内液面高度差的大小).
U形管压强计
高度差
控制变量
(3)液体内部压强的特点
①在液体内部向各个方向都有压强,在同一深度,向各方向的
压强大小_____.
②液体内部的压强随深度的增加而_____.
③液体内部的压强还与液体的密度有关,在深度相同时,液体
的密度越大,压强越___.
相等
增大
大
知识点2 液体压强公式
1.液体压强公式:p=_____,其中,ρ表示___________,
g是常数,h表示___________.
2.对液体压强公式的理解
(1)运用该公式计算液体压强时只能使用国际单位,ρ的单位
一定要用kg/m3,h的单位一定要用m.
ρgh
液体的密度
液体的深度
(2)公式中h表示液体深度,是指从研究点到与空气接触的液面之间的竖直距离.
(3)液体压强只与液体密度和深度有关,与液体的受力面积、体积、形状等因素均无关.
(4)均匀的柱状固体对水平面的压强,可以借助该公式分析.
知识点3 液体压强的应用——连通器
1.定义:上端_____、底部互相连通的容器.
2.特点:静止在连通器内的同种液体,各部分直接与大气接
触的液面总是保持在_____________.
3.茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、过路涵洞、地漏、
船闸等都是典型的连通器.
开口
同一水平面上
知识点4 帕斯卡定律
1.帕斯卡定律:加在密闭液体上的压强,能够_________地被
液体向各个方向传递.
2.帕斯卡定律的应用:它是许多_________和_______工作的
基础.
3.液压机原理:p1=p2,即
大小不变
液压系统
液压机
考点1 探究液体的压强与哪些因素有关
典例1 [科学探究][2025·重庆]小渝用图甲所示仪器探究液体压强与哪些因素有关.
(1)该仪器探头由空金属盒蒙上橡皮膜构成,探头通过橡胶管
连在U形管上,将探头放在液体里橡皮膜就会发生_____,U形
管左右液面就会产生高度差,高度差的大小反映了橡皮膜所
受_____的大小.
形变
压强
(2)小渝将支架固定在透明桶上,向桶中缓慢加水至如图乙所
示位置,观察到U形管左右液面高度差逐渐变大,分析表明,
同种液体内部压强随深度的增加而_____;只改变图乙中探头
方向,观察到U形管左右液面高度差不变,说明同种液体内部
同一深度,向各个方向的压强大小_____.
增大
相等
(3)观察图乙、丙,为保持探头所处深度相同,应将图丙中探
头向___移动,移动后发现U形管左右液面的高度差比图乙大,
可初步得出液体内部压强与液体的_____有关.
密度
下
(4)如图丁所示,为了便于测量探头所处的深度,小渝在探头
支架上以橡皮膜平面所在位置作为起点标刻度,并将仪器改进
为双探头,将左侧探头始终固定在水下h1=8.8 cm深处,调节
右侧探头在盐水(ρ盐水=1.1 g/cm3)中的位置,使U形管左右液
面再次相平,读出深度h2=8 cm,通过计算发现ρ水h1___(填
“>”“=”或“<”)ρ盐水h2;小渝将右侧盐水换成另一液
体,当U形管左右液面再次相平时,右侧探头所处深度h液=
11 cm,通过进一步分析可以计算该液体密度为____g/cm3.
=
0.8
思路导析 该仪器探头由空金属盒蒙上橡皮膜构成,探头通过橡胶管连在U形管上,将探头放在液体里橡皮膜就会发生形变,U形管左右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.同种液体内部压强随深度的增加而增大;同种液体内部同一深度,向各个方向的压强大小相等.液体内部压强与液体的密度有关.根据液体压强公式p=ρgh,当U形管左右液面再次相平,说明左右两侧液体对探头的压强相等.
变式 [2025·石家庄一模]如图所示为“探究影响液体内部压强大小
的因素”的实验操作过程.实验中,液体压强是用U形管两侧液面
_______来表示的;通过比较A、B、C三个步骤,可得出结论:_____
___________________________________________;若想探究液体压
强与液体密度的关系,请简述操作过程(可添加器材):___________
___________________________________________________.
高度差
在同
种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相等
将探头放在
和D实验相同深度的盐水中,比较U形管两侧液面的高度差
考点2 液体压强的特点
典例2 [科学探究][2025·郑州期中]如图甲所示,将一个装满
水的矿泉水瓶先正放,然后倒放在水平桌面上,倒放时水对瓶
盖的压强_____(填“大于”“小于”或“等于”)正放时水对
瓶底的压强;若在矿泉水瓶的侧壁扎两个小孔,拧开矿泉水瓶
盖,观察到水从小孔流出的轨迹如图乙所示,该现象说明液体
压强与___________有关.
等于
液体的深度
思路导析 装满水的瓶子正放和倒放,深度相等,对瓶底和瓶盖的压强相等,液体的压强与液体的深度和液体的密度有关.
变式 [2024·常州]如图所示,甲、乙两支完全相同的试管内
分别装有质量相等的不同液体,甲试管倾斜、乙试管竖直,两
试管内液面相平.甲试管内的液体密度为ρ甲,液体对试管底
部的压强为p甲,乙试管内的液体密度为ρ乙,液体对试管底部
的压强为p乙,则ρ甲___ρ乙,p甲___p乙.
<
<
考点3 液体压强的计算
典例3 如图所示,平底茶壶的质量是400 g,底面积是40 cm2,
内盛0.6 kg的水,放置在一水平桌面上.茶壶对桌面的压强为
________Pa,水对茶壶底部的压强为________Pa,水对茶壶底
部的压力为____N.(g取10 N/kg)
2.5×103
1.2×103
4.8
思路导析 茶壶对桌面的压强可用p=
计算.水对茶壶底部的压强可用p=ρgh计算.水对茶壶底部的压力必须使用F=pS计算.
变式1 [2025·惠来期中]潜水员潜入12 m深水里,此时潜水员受到水的压强约(已知ρ水=1.0×103 kg/m3)( )
A.1.2
B.120 Pa
C.1 200 Pa
D.1.2×105 Pa
变式2 小华同学通过实验探究某种液体内部
的压强p与深度h的关系,根据实验数据绘出
了如图所示的图像,由图像可知,该液体内
部的压强p随深度的增加而_____;该液体的
密度为________kg/m3;并且由图像可以得出该液体60 cm深处
的压强为________Pa.(g取10 N/kg)
增大
1.2×103
7.2×103
考点5 连通器
典例4 如图所示是一款自带吸管的无盖水杯,杯中
装入适量的水( )
A.从吸管吸一口水,放下杯子,静置后,杯中水面更高
B.从吸管吸一口水,放下杯子,静置后,吸管中水面更高
C.往杯中加入水,静置后,杯中水面更高
D.往杯中加入水,静置后,杯和吸管中水面一样高
思路导析 由图可知,自带吸管的无盖水杯,上端开口、下端连通,可以看作是一个连通器.根据连通器的特点可知,从吸管吸一口水,放下杯子,静置后,杯中水面和吸管中水面一样高;往杯中加入水,静置后,杯和吸管中水面一样高.
变式 [科学思维][2025·平和期中]如图所示,连通器装入
水,在左边放一木球浮在水面上,当放入木球后,下列分析
正确的是( )
A.左右两边水面一样高
B.左边水面高于右边水面
C.左边水面低于右边水面
D.以上分析都不对
eq \f(F1,F2)=eq \f(S1,S2).
eq \f(F,S)=eq \f(G总,S)=eq \f((m茶壶+m水)g,S)
$