秋季班初三第三讲：液体内部的压强.doc

第三讲 液体内部的压强知识点一、 液体的压强1产生的原因：液体内部的压强是由于液体本身的重力引起的，所以液体对容器底有压强，又由于液体具有流动性，所以液体对支撑它的容器侧壁也有压强，但液体对容器底部的压力并不一定等于容器内液体的重力2特点：（1）液体对容器底和侧壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强；（2）在同一深度，液体向各个方向的压强都相等；（3）液体的压强随深度的增加而增大；（4）不同液体同一深度处，密度大的液体产生的压强大。3同学们从电影、电视中看到过：屏住呼吸的潜水者在海底采集海参，背着氧气瓶的潜水员在较深的海水中工作，就要穿潜水服了这是由于海水的压强随深度而增大，在深水中要采用特殊的防护装备，以防身体被海水压坏4液体压强的计算：（1）利用压强的一般公式：同固体的压强一样，液体的压强也可以通过压强的一般公式计算，即：（2）利用液体压强的公式：因为液体的压强是由于液体受到重力作用而产生的，所以下部液体受到的压强是上部液体的重力作用的结果从液体的状态看，在液体静止的情形下，又可以把液体看做是由许多竖直静止液柱组成的因此，液体某一深度向下的压强，就是这一深度上方的一个竖直液柱的重力向下的压强；只要求得这个竖直液柱对该深度竖直向下的压强，再根据液体内部同一深度处向各个方向的压强相等的特点，也就同时知道这一深度处液体向各个方向的压强（如图）设液体某处深度为h，密度为，液柱底面积为S，根据，不难推出注意：（1）公式p=gh的物理意义利用公式计算的是由于液体自身的重力产生的压强，不包括大气压强从公式可知，液体内部的压强只跟液体的密度，液体的深度有关，而与液体的体积，液体的总重无关如图下所示，各容器中装有同种液体且深度相同，虽容器的形状不同，装有液体的体积和总重均不相同，但液体对容器底部的压强都相等 （2）公式p=gh中h的物理意义公式p=gh中h表示深度，即从液体的自由液面到被测点的竖直距离，如右图所示（3）液体压强与深度关系图像：想一想：斜率有何含义？右上图说明什么问题？（4）公式p=gh与的关系是压强的定义式，也是决定压强大小的公式无论是固体、液体、气体都适用而p=gh是通过公式结合液体的具体情况推导出来的，只适用于计算静止液体内部的压强一般不用计算液体压强的原因，是因为液体内部某受力面受到的压力不一定等于液体的重力，因此压力的大小不易计算而一般情况液体的密度，深度容易测出，因此p=gh计算液体的压强较为方便例1、如图14-2-12所示，半球形容器中都装满水，在水对容器壁的压力示意图中，正确的是（）例2、如图所示，开口容器的底部有一个小孔，装水后，水不断从小孔流出，图中能够粗略反映水流出时，容器中水的深度h与时间t的关系图像是 （ ）例3、如图所示，甲、乙两容器内装有两种体积相同的液体，甲容器的底面积是乙容器底面积的一半，刚好把乙容器下半部装满，乙容器开口部分的面积和底面积之比为，两种液体对容器底部的压强相同若将一得为金属球投入到液体中，金属球受到甲容器底的支持力为其重力的，将此金属球放入乙容器中，容器底受到液体的压力将增大，设容器中投入金属球后液体均未溢出，下列说法正确的是（ ）A液体的密度之比为B乙容器中投入金属球后，容器底部受到的压力增大了C两容器中投入金属球后，容器底部受到的液体压强仍然相同D乙容器中投入金属球后，容器底部受到的压力增大了例4、某小组通过实验研究盛有液体的容器底部受到液体的压强大小与哪些因素有关。他们把两种液体（水和煤油）先后装在规格不同的烧杯中（如图）。用仪器测出液体的密度、深度h，容器底面积S，液体对容器底部的压强P。记录数据如表一、表二所示。表一 （水1.0103千克/米3）实验序号12345液体深度h（米）0.050.050.100.150.15容器底面积S（米2）0.0050.020.020.020.01容器底部受到的液体压强P（帕）49049098014701470表二 (煤油0.9103千克/米3）实验序号678910液体深度h（米）0.050.050.100.150.15容器底面积S（米2）0.0050.020.020.020.01容器底部受到的液体压强P（帕）44144188213231323（1）分析比较实验序号2、3、4（或7、8、9）有关数据，可得出的初步结论是：_。（2）分析比较实验序号_有关数据，可得出的初步结论是：同种液体，当液体深度相同时，液体对容器底部的压强与容器底部面积大小无关。(3) 甲同学分析比较实验序号1、6，2、7,3、8,4、9,5、10有关数据，得出的初步结论是：当液体深度相同时，液体对容器底部的压强与液体密度有关。请判断，甲同学的分析_。（选填：“错误”、“合理但结论不完整”或“合理且结论完整”）知识点二、锥形瓶问题几种情况下液体对容器底部的压力与重力的关系：F=G FG例5、如图所示的玻璃杯放在水平桌面上，杯内装有2N的煤油、油面高10cm，已知杯重1N，杯底面积20cm2，求：（1）煤油对杯底的压力；（2）杯对桌面压强例6、如甲图所示，密封的圆台形容器装满水，静置在水平桌面上，此时容器对桌面的压力为F1，压强为p1；水对容器底的压力为F2，压强为p2；然后将容器倒置，如图乙，则此时F1、p1、F2、p2四个量变化情况是（ ）AF1不变，p1变大，F2变小，p2变大BF1变大，p1变大，F2变小，p2变小CF1不变，p1变大，F2变小，p2不变DF1变小，p1变小，F2变大，p2不变例7、如图所示，容器重为G1，放在水平桌面上，容器内盛有重为G2的液体若用 N1表示容器对桌面的压力，N2表示液体对容器底的压力，则N1和N2应满足（ ）A， B，C， D，知识点三、连通器 1. 定义：上端开口，下部相连通的容器，连通器中的各容器的形状不受限制，既可以是直筒的，又可以是弯曲的，各容器的粗细程度也可以不同。2. 原理：连通器里只有一种液体且液体不流动时，各容器的液面保持相平。3. 应用：茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。例8、图14-2-8中正确的是（）同步练习题*1液体由于受 作用，因而对容器底有 力，当然也就有压强；液体具有 性，容器壁要阻碍它，因而液体对容器壁要产生 力，也要产生 。1.0*2与固体相比，液体有不同的性质，这就是液体具有 ，因而液体的压强就有不少区别于固体的特点。研究液体压强特点的方法是 。1.0*3研究液体内部压强的测量仪器是 。这种仪器上的金属盒(盒面是橡皮膜)放到液体中时，它的U形玻璃管两边液柱的高度会发生变化，被测的液体中某处的压强大小就是通过U形管两边液面的 显示出来的。1.0*4通过实验，我们认识到：(1)液体的压强与深度有关，深度越深，压强 ；同种液体的相同深处压强 。(2)液体中的某一点处，液体向 方向都有压强，并且压强的大小是 的。(3)对不同的液体来说，相同深度处的压强 ，这说明液体的压强大小还与液体的 有关；在不同液体的相同深度处，液体的 ，压强越大。2.0图7-16*5如图7-16示，甲、乙两个容器都是圆柱形的，但乙容器比较粗。两容器中盛的都是水，放在水平桌面上时液面一样高。那么下列说法中正确的是( )。1.0A甲容器中的水少些，所以水对甲容器底的压强小些B乙容器底面积大些，所以水对乙容器底的压强小些C水对两容器底的压力相等，压强也相等图7-17D水对两容器底的压力不相等，但压强相等*6如图7-17示，甲、乙是两个圆柱形的容器，甲粗而矮，乙细而高，放在同一水平面上，都盛满某种相同的液体。下列说法中正确的是( )。1.0A甲所盛的液体肯定比乙多，液体对甲容器底的压强大B乙容器中液面比较高，液体对乙容器底的压强大C甲、乙两容器中的液体多少不能比较，液体对容器底的压强也不能比较*7液体由于 而对容器底有压强，液体由于 而对容器壁也有压强，液体的压强跟液体的 有关，还与液体的 有关。根据压强公式P=FS，可以推导出计算液体压强的公式P= ，式中是指液体的 ，其单位应取 ，h是指液体图7-18的 ，其单位应取 。2.5*8如图7-18器中盛有水，A点处压强PA= Pa，B点处压强PB= Pa，水对容器底的压强P= 。2.5*9物理学中所说的连通器是指 的容器。1.0*10在图7-19示的几种情况中，不能称为连通器的是( )。0.5A B C D图7-19 图7-21图7-20*11某校科技兴趣小组的同学到一家茶具生产厂进行社会实践活动，发现这个厂生产的茶壶都是图7-20传统样式的。同学们思想很活跃，给这个厂提建议，能不能把茶壶的造型改变一下，用新颖的造型来吸引客户。厂里对这个建议很重视，干脆对这些同学说，这个任务就交给你们了。大家积极性很高，充分发挥想像力，画了好多设计图案，最后向厂里提交了他们最得意的三种设计，如图7-21结果，厂里只选中了其中的一种，另外两种虽然造型新颖，但不符合物理原理，不适用，因而未被选中。哪一种被选中了呢?你是怎么看出来的? 3.0图7-22*12留心观察居民楼里的下水管(比如你家住在二楼，走进卫生间向上看，就能见到三楼的下水管)，你会发现水池、抽水马桶的下水管有一段是弯成U形的，如图7-22所示。你知道这一段弯管有什么作用吗? 说说它的工作原理。2.5图7-23*13.如图7-23所示，玻璃漏斗、透明软管、玻璃管连接成一个连通器，里面注有水。请注意三幅图有什么差异。b图表示右边的玻璃管比a图提高了一些，水面也高了一些；c图表示漏斗比b图降低了些，玻璃管提高了些，水面又高了一些。三幅图相比虽然水面高度不同，但每一幅图中的两边水面是相平的。这个实验表明 。2.0*14已知海水的密度是1.03103kg/m3。潜水员潜到海面下40m时，受到的海水的压强是多大? 1.5ACB图7-24*15刘家峡水电站的水库大坝高147m，当水库中的水位是130m时，坝底受到的水的压强是多大? 1.5*16如图7-24所示的大烧杯中盛有液体(水或盐水)。当把压强计的金属盒插到A点处时，压强计两边玻璃管中的液面高度差恰好是lcm。那么，(1)如果把金属盒插到B点处，则压强计两边的液面高度差将 1cm(选填“等于”或“小于”“大于”)，由此可知液体压强的一个特点是 ；(2)如果把金属盒平移到C点处，则压强计两边的液面高度差将 1cm，由此可知液体压强的另一个特点水 A 盐水 B 图7-25是 。2.5*17如图7-25所示，甲、乙两个相同的烧杯中分别盛有水和盐水，液面相平，甲中的A点与乙中的B点深度相同。如果将压强计的金属盒插到甲中的A点处，压强计两边的液面高度差是lcm，那么，当把压强计的金属盒插到乙中的B点处时，压强计两边的液面高度差将 lcm。由此可知液体压强与 有关。2.0图7-26*18找一个空的小玻璃药瓶，在瓶口上绷扎橡皮膜，然后竖直地浸入盛有水的大玻璃杯中，一次瓶口朝上，一次瓶口朝下，如图7-26所示。看到的现象是：瓶口朝上时(左图)，橡皮膜往下凹；瓶口朝下时(右图)，橡皮膜往上凹；两种情况相比较，瓶口朝下时橡皮膜凹得更明显。由此可知下列说法中不正确的是( )。1.5A液体对浸在其中的物体会产生向下的压强，也会产生向上的压强B深度越深，液体产生的压强越大图7-27C瓶口朝上时，水对橡皮膜有压强，橡皮膜对水没有压强；瓶口朝下时，橡皮膜对水有压强，水对橡皮膜没有压强*19如图7-27，竖直放置的试管中盛有约一半的水，若将试管稍稍倾斜些，那么( )。1.5A试管中水的质量没有变化，水对试管底的压强也不变化B试管中水的深度没有变化，水对试管底的压强也不变化C试管倾斜后，水面高度下降，水对试管底的压强变小图7-28*20连通器原理可以根据液体压强的特点来证明。现在请你顺着下面的思路来试一试：如图7-28所示的连通器是个U形的玻璃管，里面注入水。设想(想像)在最低处取一个小液片AB，左支管中水柱高为h左，右支管中水柱高为h右，则：左支管中的水对液片的压强p左= ，对液片的压力方向向 ；右支管中的水对液片的压强p右= ，对液片的压力方向向 。讨论：如果h左h右，则p左 p右，液片会向 移动；如果h右h左，则p左 p右，液片会向 移动；如果液片不移动，则说明p左 p右，从而有h左 h右。4.0图7-29*21某公路两侧有水渠，公路下面有管道(称为“涵管”或“涵洞”)将两侧水渠连通，如图7-29是它的截面图。从图中看出，路面下的涵管是倾斜的，两侧水渠中的水面均高出涵管口。下列说法中不正确的是( )。1.0A水总是从乙渠流向甲渠B两渠中的水面相平时，涵管中水不流动C甲渠水面较高时，水向乙渠流动；乙渠水面较高时，水向甲渠流动*22用压强计测得水中某点处的压强是1568Pa。求该处水的深度。1.5*23用压强计测得某液面下20cm深处的液体压强是2450Pa。求这种液体的密度。1.5*24一个油桶里装有密度为0.8g/cm3的油，油面下80cm处的桶壁上受到的油的压强是多大? 1.5图7-30*25一只长约1m的玻璃管，竖直放置，里面注有水银，水银面高出管底76cm。求水银对管底的压强。(水银密度=13.6103kg/m3。取g=10N/kg) 思考：有的同学说，玻璃管的粗细不知道(管底面积不知道)，所以不好求水银对管底的压强。你认为这种说法对吗?为什么？3.0*26观察图7-30的实验，这里展示了三幅图，但实验是在同一个烧杯中做的，手捏的地方有一个螺母，捻动螺母可以改变下面金属盒的方向。三幅图对照起来看：(1)压强计的金属盒在液体中的深度是 的；(2)方向是 的；(3)液面高度差是 的；(以上几空均选填“相同”或“不同)(4)通过该实验，我们认识到液体压强的一个重要特点是 。1.5*27一个玻璃茶杯里放大半杯水，如果将一个手指头慢慢插入杯中，那么下列说法中正确的是( )。1.0A由于水面要升高，所以水对杯底的压强增大B由于手指不会触及到杯底，所以杯底受的压强不会有变化C手指插入水中，但杯中的水并没有增加，所以水对杯底的压强不会增大图7-31*28如图7-31，甲、乙、丙三个容器中分别盛有水银、盐水、酒精，容器底部受到的液体压强相等，那么下列对甲、乙、丙三个容器中各装什么液体？( )。1.0A甲中是水银，乙中是盐水，丙中是酒精B甲中是水银，乙中是酒精，丙中是盐水C甲中是盐水，乙中是水银，丙中是酒精D甲中是酒精，乙中是盐水，丙中是水银图7-32*29如图7-32，一个上下粗细不一样的容器，注入部分水后封闭。如图甲那样放置时，水对底部的压强是P1，将它倒置如图乙那样放置时，水对底部的压强为P2。那么，P1与P2关系是( )。1.5AP1=P2 B P1P2 D无法比较图7-33*30如图7-33所示，甲、乙两个相同的容器放在水平面上。甲盛盐水，乙盛酒精，两容器底部所受液体的压强相等。若图中所示A、B两点等高，这两点处液体的压强分别为PA和PB。则PA和PB的大小关系是( )。1.5APA=PB BPAPB D条件不足，无法比较 *31一个杯子中盛满水，把一个小木块放入杯中时，木块浮在水面上。此时杯底受到的水的压强将 ，压力将 。(选填“变大”或“变小”“不变”) 1.0*32一个塑料桶底面积是300cm2，放在水平地面上，倒入l5kg水后，水深为30cm。水对桶底的压力是 N。(思考：能认为水对桶底的压力等于水重吗?) 2.0*33三个同种材料的圆柱体放在水平桌面上，高度相同，其质量关系是m甲m乙m丙。如果对桌面的压力分别为F甲、F乙、F丙，对桌面的压强分别为P甲、P乙、P丙，那么( )。2.0AF甲=F乙=F丙 P甲=P乙=P丙 BF甲F乙F丙 P甲P乙P丙CF甲F乙F丙 P甲=P乙=P丙 DF甲=F乙=F丙 P甲P乙P丙图7-34*34如图7-34是一个连通器，里面盛有水且水面相平。设想在左边的容器中放一个小塑料球，球浮在水面且水不溢出。则下列说法中正确的是( )。1.0A左右两容器中水面仍相平，但水对两容器底的压强变大了B左边容器水面上升，右边容器中水面高度不变C水对左边容器底的压强变大了，对右边容器底的压强不变D右边容器比较细，所以右边容器中水面上升得高些*35底面积为40cm2的圆柱形容器，内装某种液体，放在水平面上，测得液面下20cm处的器壁上A点受到的液体压强为1960Pa。问：(1)容器中所装的可能是哪一种液体?(2)若将质量为1.58kg的铁块浸没于液体中，且液体没有溢出，则器壁上A点受到的液体压强有无变化?如果变化，变化了多少? 3.0*36一个底面积为25cm2的圆柱形容器放在水平桌面上，高为30cm，重为4N。向容器中倒入500mL的某种液体后，容器和液体共重7.92N。求：(