2019-2020学年八年级物理下册 第九章 第2节 液体的压强课件 （新版）新人教版

第九章压强,知识点一液体压强的特点1.液体对容器底部和侧壁有压强液体由于受重力的作用,对容器底有压强;液体具有流动性,对阻碍它流动的侧壁有压强。,2.液体内部的压强(1)液体压强计作用:探究液体内部压强的大小。构造:u形管、橡皮管、探头(如图9-2-1所示)。原理:探头上的橡皮膜不受压力时,u形管两边的液面保持相平,探头上的橡皮膜受到的压力越大,u形管两边的液面高度差就越大,说明橡皮膜受到的压强也越大。图9-2-1,(2)液体内部压强大小的特点,例1(2019山东烟台中考)1648年,法国物理学家帕斯卡用一个装满水的密闭木桶,在桶盖上插了一根细长的管子,向细管子里灌水,结果只加了几杯水就把木桶压裂了(如图9-2-2),这个实验说明了()图9-2-2a.液体压强与水的深度有关b.液体压强与管的粗细有关c.液体压强与水的密度有关d.液体压强与水的质量有关,解析由帕斯卡做的实验知,虽然管很细,但由于高度很大,水的深度大,而使水产生了很大的压强,所以该实验说明液体压强与液体深度有关。答案a,知识点二液体压强的大小,例2(2017四川宜宾长宁联考)如图9-2-3所示,放置在水平桌面上的容器中装有适量的水。塞子a受到由水产生的水平向右的压强为()图9-2-3a.水g(h1+h2+h3)b.水g(h1-h2-h3)c.水g(h1+h2-h3)d.水g(h1-h2+h3),解析深度是指从液体中的某位置到水平液面的竖直距离,对照图可知塞子a所处的深度为h=h1-(h3-h2)=h1+h2-h3,所以受到水产生的压强p=水gh=水g(h1+h2-h3)。答案c,知识点三连通器1.概念:上端开口、下端连通的容器叫做连通器。2.特点:连通器里装的是相同的液体,当液体不流动时,连通器各部分中的液面高度总是相同的。,例3如图9-2-4所示,甲、乙两容器间有一斜管相连,管中间有一阀门k,两容器内都装有水,且水面相平。当阀门k打开后,图中a点压强pa与b点压强pb比较papb(选填“”、“=”或“”),管中的水将(选填“流动”或“不流动”),此时,该装置相当于一个(填写物理专用名称)。图9-2-4,解析由图可知:a点的深度小于b点的深度,因为两容器内都装有水,所以根据p=gh可知:papb=pcd.pa=pcpb答案d由图和题干可知:a、b、c三点处的深度为ha=hchb,由于水的密度确定,由液体压强公式p=gh知:此三点的压强关系为pa=pcp盐水,故a错误,c正确。盛酒精的容器上粗、下细,液体对容器底的压力小于液体的重力,即fg盐水,所以g盐水h2b.甲乙,h1h2,答案cu形管内液面的高度差h0相同,说明此时液体压强相同;两容器内液面相平,甲液体中金属盒的深度大,根据液体压强计算公式p=gh可知:甲fc,papbpcb.fafbfc,pa=pb=pcc.fa=fb=fc,pa=pb=pcd.fa=fb=fc,papbpc,答案d三个容器内部装有高度相同的同种液体,由液体压强公式p=gh得,三容器底部所受液体的压强相等,已知三个容器底面积相同,由f=ps知,三容器底部所受液体的压力关系是fa=fb=fc。三个容器底面积相同,形状不同,装有相同高度的液体,则液体体积关系为vavbvc,根据m=v可知,mambmc,容器对桌面的压力f=g容+g液=(m容+m液)g,且三个容器质量相等,则三个容器对桌面的压力fafbfc,因为三个容器底面积相同,由p=得,三个容器对桌面的压强关系是papbpc。,4.(2015四川成都中考)如图所示,三峡大坝的正常蓄水位为175m,则深度为20m的某处受到水的压强为pa。轮船在通过三峡大坝时,需经过五级船闸才能完成“跳大坝”的壮举,船闸利用了原理。(=1.0103kg/m3,g=10n/kg)答案2105连通器解析水的压强为p=gh=1.0103kg/m310n/kg20m=2105pa;据船闸的结构特点可知,其在工作时,上端开口,下部连通,所以船闸是利用连通器的原理工作的。,5.(2018四川绵阳模拟)甲、乙两个薄壁圆柱形容器(容器足够深)置于水平地面上,甲容器底面积为610-2m2,盛有8kg的水,乙容器盛有深度为0.1m、质量为2kg的水,现从甲容器抽取部分水注入乙容器后,甲、乙容器底部受到水的压力相同,抽水前后甲容器底部受到水的压强的变化量为,注水后乙容器中水的深度为m。,答案490pa0.25解析由题知,从甲容器中抽取部分水注入乙容器后,甲、乙两容器底部受到水的压力相同,也就是此时两容器中水的重力相同、质量也相同,则甲容器中剩余水的质量m剩=5kg,甲抽出水的质量m=m甲-m剩=8kg-5kg=3kg,甲容器中水对容器底减小的压力f=g=mg=3kg9.8n/kg=29.4n,甲容器中水对容器底压强的变化量p=490pa。乙容器的底面积保持不变,而乙容器的底面积s=,故得到乙容器注水前后底面积的关系式:=,则=,代入数据得到=,求得h注水=0.25m。,6.液体内部存在压强,如图,烧杯内盛有密度为的液体,我们可以设想液面下h深处有一底面积为s的水平圆面,它所受到的压力是其上方圆柱形的小液柱所产生的。(1)请推证:液体内部深度为h处的压强p=gh;(2)已知圆柱形液柱下表面所在深度为30cm,所受压强为3.6103pa,则液体的密度是多少?(g取10n/kg),答案(1)证明:小液柱的体积v=sh,小液柱的质量m=v=sh,小液柱受到的重力g=mg=shg,小液柱对圆面产生的压力f=g=shg,小液柱对圆面产生的压强p=gh。即:液体内部深度为h处的压强p=gh。(2)1.2103kg/m3解析(1)见答案。(2)根据p=gh得:=1.2103kg/m3。,1.(2018广东湛江霞山模拟,3,)如图9-2-10装置中,两端开口的u形管装有一定量的水,将a管稍向右倾斜稳定后a管中的水面将()图9-2-10a.低于b管中的水面b.高于b管中的水面c.与b管中的水面相平d.以上三种情况均有可能答案ca、b两管上部开口,下端连通,属于连通器,连通器无论u形管的粗细、形状如何,只要液体不再流动,两管中液面始终相平。,2.(2019山东济宁曲阜期中,14,)如图9-2-11所示,粗细相同、高矮不同的甲乙两把水壶,且壶嘴等高,哪把水壶能装更多的水?,原因是。图9-2-11,答案两把水壶装的水一样多两把水壶的壶嘴等高,根据连通器的原理,两壶最高水位是一样的,又因为粗细相同,所以装的水一样多解析壶身与壶嘴构成了一个连通器,当壶内水静止时,壶内的水位与壶嘴的水位一样高,而两壶嘴的高度相同,所以两壶的最高水位也一样,且由于两壶身的粗细相同,所以它们所能装的水一样多。这里要注意的是并不是壶身越高装的水越多,而应根据连通器的原理进行分析才不会出现错误。,3.(2019河南信阳固始期中,4,)如图9-2-12甲所示,密闭的容器中装有一定量的水,静止在水平桌面上,容器内水面到容器底的距离为8cm,则水对容器底的压强为pa;若把该容器倒放在该桌面上,如图乙所示,那么水对容器底的压强将,容器对水平桌面的压强将(后面两空填“变大”、“变小”或“不变”)。(g取10n/kg)图9-2-12,答案800变大变大解析水对容器底的压强p=gh=1.0103kg/m310n/kg810-2m=800pa;将容器倒放在水平桌面上,倒放后容器内的水深变大,根据p=gh可知,水对容器底的压强将变大;容器对水平桌面的压强p=,由于重力g不变,受力面积s变小,故压强变大。,4.(2018山东枣庄峄城期中,32,)如图9-2-13所示。将底面积为100cm2、质量为0.5kg的容器放在水平桌面上,容器内装有重45n、深40cm的水。g取10n/kg。求:(8分)图9-2-13(1)距容器底10cm的a处水的压强;(2)水对容器底的压强和压力;(3)容器对水平桌面的压力和压强。,答案(1)3000pa(2)4000pa40n(3)50n5000pa解析(1)由图知,a处水的深度ha=40cm-10cm=30cm=0.3m,距容器底10cm的a处水的压强pa=gha=1103kg/m310n/kg0.3m=3000pa;(2)水对容器底部的压强p底=gh=1.0103kg/m310n/kg0.4m=4000pa;由p=得,水对容器底部的压力f底=p底s=4000pa0.01m2=40n;(3)容器受到的重力g容=m容g=0.5kg10n/kg=5n;容器对桌面的压力f总=g水+g容=45n+5n=50n;容器对桌面的压强p容=5000pa。,1.(2018甘肃兰州十一中期末,8,)甲、乙两容器间有斜管相连,都盛有水,液面一样高,如图所示,k是一个开关。下列判断哪种是正确的()a.开关k打开后,水将由甲流向乙b.开关k打开后,由于b处压强大于a处,水将由乙流向甲c.打开k后,水不流动,但b处压强大于a处压强d.开关k打开后,水不流动,a、b处压强相等,答案ck打开后,甲、乙形成一个连通器,由于甲、乙两容器中的液面本来是相平的,故水不会流动。但b处深度大于a处的深度,所以b处压强大。,2.(2019广东汕头模拟,8,)如图所示,容器底面积为1cm2,容器内装有水,根据图中所给的条件,求容器中a点受到水的压强为pa;容器底面受到水的压力为n。(g取10n/kg)答案4000.12解析由图可知,ha=4cm=0.04m,h=12cm=0.12m。容器中a点受到水的压强pa=gha=1.0103kg/m310n/kg0.04m=400pa;容器底面受到水的压强p=gh=1.0103kg/m310n/kg0.12m=1200pa,容器底面受到水的压力f=ps=1200pa110-4m2=0.12n。,3.(2017湖南邵阳邵东期中,25,)如图所示,是小军同学研究液体压强时,绘制的甲、乙两种液体的压强与深度关系图象。由图象可知,甲、乙两种液体的密度关系为甲乙(选填“大于”、“等于”或“小于”)。由液体的压强与深度关系图象还可以得出:同种液体的压强与深度成(选填“正比”或“反比”)。,答案大于正比解析由图象知,当深度为4cm时,甲液体内部的压强p甲大于乙液体内部的压强p乙,根据公式p=gh可知,在深度相同时,压强大的液体的密度大,故甲乙。由图象知,对同一种液体,压强与深度成正比。,4.(2017江苏南京高淳二模,26,)如图所示,小华把压强计的探头先后放入甲、乙两种液体中,探究液体内部压强的实验。(4分)(1)压强计是通过u形管的来显示橡皮膜所受压强大小。(2)她探究的是液体内部压强与的关系,你判断的依据是。,(3)若要探究与另一个影响因素的关系,你的做法是。答案(1)两侧液面高度差(2)液体密度探头所处液体的深度相同(3)应该保持液体的密度不变,改变探头所处的深度,观察u形管中两边液面的高度差的变化,若变大,则说明液体内部压强变大,若变小,则说明液体内部压强变小了解析(1)用压强计测量液体压强时,就是靠u形管两侧液面高度差来体现压强大小的,两侧液面高度差越大,说明液体压强越大;(2)据图可知,此时探头所处的深度相同,但液体的种类不同,所以是探究液体内部压强与液体密度的关系。,5.(2018上海长宁一模,25,)如图所示,底面积分别为0.02米2和0.01米2的柱形容器甲和乙置于水平桌面上,容器受到的重力均为10.8牛,容器甲中水的深度为0.2米,容器乙中酒精的深度为0.3米。(酒=0.8103千克/米3)求:(8分)酒精对容器乙底部的压强p酒。容器甲对水平桌面的压强p甲。为了使容器甲和乙中的液体对各自容器底部的压强相等,小明设计的方案是:只向容器甲中倒入体积为v1的水;小华设计的方案是:只从容器乙中抽出体积为v2的酒精。请计算v1或v2其中任意一个的大小。,答案2352pa2500pa见解析解析酒精对容器乙底部的压强p酒=酒gh酒=0.8103kg/m39.8n/kg0.3m=2352pa。容器甲中水受到的重力为g水=m水g=水v水g=水s甲h水g=1.0103kg/m30.02m20.2m9.8n/kg=39.2n;甲对水平桌面的压力为f=g水+g容=39.2n+10.8n=50n;甲对水平桌面的压强为p=2500pa。水对容器甲底部的压强p水=水gh水=1.0103kg/m39.8n/kg0.2m=1960pa;比较可知,p水h丙,由p=gh可知,容器底部受到水的压强大小关系为p甲p乙p丙。故选a。,2.(2016广西钦州中考,9,)如图所示,水平地面上a、b两圆柱形容器中的液面相平,甲、乙、丙三处液体的压强分别为p甲、p乙和p丙(水煤油),则p甲、p乙和p丙的大小关系为()a.p甲=p乙p丙b.p甲p乙p丙c.p甲p丙;甲、乙两处的深度相同,a中的液体为水,b中的液体为煤油,由于水煤油,所以甲处的压强大于乙处的压强,即p甲p乙。所以甲、乙、丙三处液体的压强的大小关系为p甲p乙p丙。,3.(2017四川自贡中考,17,)如图所示,往量杯中匀速注水直至注满。下列表示此过程中量杯底部受到水的压强p随时间t变化的曲线,其中合理的是()答案b据图可知,量杯的形状是上宽下窄,所以在向量杯中注水时,相同时间注入相同质量的水,但水在量杯中增加的高度越来越小,所以量杯底部所受的水的压强的增加量也会越来越小,故b是正确的。,4.(2017四川凉山中考,15,)如图,水对试管底部产生的压强是pa。如果将试管由竖直改为倾斜且与水平方向成30夹角,则试管底部受到水的压强(选填“增大”、“减小”或“不变”)。(g=10n/kg,水=1.0103kg/m3)答案1000减小解析由图可知,试管内水的深度h=10cm=0.1m,水对试管底部产生的压强p=gh=1.0103kg/m310n/kg0.1m=1000pa。将试管由竖直改为倾斜且与水平方向成30夹角时,水的深度减小,由p=gh可知,试管底部受到水的压强减小。,5.(2019江苏无锡中考,20,)如图所示,将压强计的金属盒放在同种液体中,金属盒面的朝向不同。(3分)(1)要观察到u形管两侧液面的高度差相等,必须控制金属盒面的中心在液体中的相等,由上述实验可知:液体内部某一点,来自各个方向的压强大小是的。(2)不增加器材,用这套装置还可以探究液体内部压强与的关系。,答案(1)深度相等(2)深度解析(1)由图所示现象知,压强计的探头处于同种液体的同一深度,但朝向不同,而u形管压强计两管液面高度差相等,故得出的初步结论是:同种液体,在同一深度,液体内部向各个方向的压强均相等;(2)液体密度相同,如果改变压强计的探头在水中的深度,即只改变深度的大小,可探究液体内部压强与深度的关系。,1.(2019上海长宁二模)如图9-2-18所示,两个足够高的薄壁轻质圆柱形容器a、b(面积sasb)置于水平地面上,容器中分别盛有体积相等的液体甲和乙,它们对各自容器底部的压强相等。下列选项中,一定能使甲液体对容器底部的压强大于乙液体对容器底部压强的操作方法是()图9-2-18分别倒入相同深度的液体甲和乙分别倒入相同质量的液体甲和乙,分别倒入相同体积的液体甲和乙分别抽出相同体积的液体甲和乙a.b.c.d.,答案a本题借助圆柱形容器内液体产生压强的大小比较考查了推理科学思维素养。液体对容器底部的压强相等,且a容器内液体甲的高度小于b容器内液体乙的高度,根据公式p=gh可知:甲乙,已知容器中原来分别盛有液体甲和乙的体积相等,即:v甲=v乙,根据v=sh和p液=液gh液可得:sa=sb;由于p甲=p乙,所以,=;分别倒入相同深度的液体甲和乙;则甲液体对容器底部的压强p甲=p甲+甲gh;乙液体对容器底部压强p乙=p乙+乙gh,由于p甲=p乙,甲乙,则p甲p乙;分别倒入相同质量的液体甲和乙;由于柱状容器中液体对底部的压力等于液体的重力,则甲液体对容器底部的压强p甲=p甲+;乙液体对容器底部压强p乙=p乙+,由于p甲=p乙,sasb,则p甲p乙;,分别倒入相同体积的液体甲和乙时,则甲液体容器底部的压强p甲=p甲+;乙液体对容器底部压强p乙=p乙+,由于p甲=p乙,=;则p甲=p乙;分别抽出相同体积的液体甲和乙,则甲液体对容器底部的压强p甲=p甲-;乙液体对容器底部压强p乙=p乙-,由于p甲=p乙,=;则p甲=p乙;所以,能使甲液体对容器底部的压强大于乙液体对容器底部压强的操作方法是。,2.(2018山东菏泽中考)小强根据液体压强公式p=gh得出如下结论:在任何情况下,p都与h成正比。请你设计实验说明小强的结论是错误的。答案将微小压强计的探头浸没在a容器的浓盐水中,深度为h,记录此时u形管两边的液面高度差h1;将微小压强计的探头从浓盐水中取出,再将其探头浸没在b容器的水中,深度也为h,记录此时u形管两边的液面高度差h2,分析数据发现h1和h2不相