第二节_科学探究液体的压强2课时

1、第二节 科学探究液体的压强【教学目标】1. 知道液体对器壁以及液体内部向各个方向都有压强2. 通过实验探究活动，知道液体内部压强规律3. 在实验探究活动中学会使用微小压强计4. 了解连通器的构造特点5. 了解连通器的原理6. 了解一些连通器的应用实例，了解船闸的作用和工作原理【教学重点】1. 液体对容器底及容器壁有压强；2. 液体内部压强规律；3. 液体内部压强公式；4. 连通器的特点和应用。【教学内容】1. 液体压强产生原因：液体受到重力，且液体具有流动性。2. 公式：P=gh·单位：P：Pa，：kg/m3， h：m··深度h研究点到自由液面的竖直距离·

2、;公式推导：因为F=G，而F=PS，G=mg=Vg=ShgPS=Shg P=gh·液体的压强只跟液体的密度和被研究点的深度有关，与液体的重力、体积、容器的形状等均无关。·公式和p=gh的区别 （1）适用于固体、液体、气体的压强及相关计算； （2）p=gh只适用于液体压强的计算.2.液体压强特点：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；液体的压强随深度的增加而增大；在同一深度，液体向各个方向的压强相等；在同一深度，液体密度越大，压强越大。3.液体对底部压力与重力的关系（与固体压力、压强区分）·例如：4.应用：连通器定义：上端开口，下部相连的容器实例：

3、船闸、茶壶、锅炉水位计、下水管道、通风巷道、乳牛自动喂水器、喷泉如图：1）、茶壶：壶嘴应略高于壶口，不然茶壶不能装满茶水。2）、工业锅炉内水位计：锅炉内水位不能直接观察，用与锅炉连通的玻璃管制成连通器，则管内与锅炉水面相平。3）、农田输水管：有的地方把农田输水管埋在地下，穿过公路，这也是利用连通器原理。4）、船闸：在船闸整个工作过程中，当打开上游阀门时，上游和闸室构成连通器；当打开下游阀门时，下游和闸室构成连通器。特点：液体不流动时，液面总相平原理：·液体对P点压力相同：F1=F2；面积S相同，根据p左=p右 即gh1=gh2，h1=h25.注意：（1）以两种液体为例，如果装入的两种

4、液体密度大小相同，则液面最终会相平；（2）如果两种液体密度大小不同，但相互间可互溶，可构成均匀的混合液，则液面依然相平；（3）如果连通器里装有密度不同的且不混合的液体，连通器液面不相平。6.液体压强的传递 帕斯卡原理：如在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递，如图所示，有：. 例1：计算水面下50 cm处水的压强？例2： 如图，容器中盛有某液体，pA, pB, pC分别表示A、B、C三点处液体的压强，则：（ ）A. pA=pB=pC; B. pA=pC>pB; C. pA>pC>pB; D. pA=pB<pC例3：如图，求液体内各点处的压强。 例4、(2

5、002年龙岩市中考试题)一个空药瓶，瓶口扎上橡皮膜，竖直地浸入水中，一次瓶口朝上，另一次瓶口朝下，两次药瓶在水里的位置相同，如图所示，那么（）A瓶口朝上时，橡皮膜内凹；瓶口朝下时，橡皮膜外凸B瓶口朝上时，橡皮膜外凸；瓶口朝下时，橡皮膜内凹C每次橡皮膜都向内凹；瓶口朝上比瓶口朝下橡皮膜凹进得多D每次橡皮膜都向内凹；瓶口朝下比瓶口朝上橡皮膜凹进得多解：D。例5、(2002年北京市朝阳区中考试题)图所示的薄壁容壁，其底面积为100cm2，装了重24.5N的水后，水面距容器底部20cm，则水对容器底部的压力、压强分别为（）A24.5N，2.45×103Pa B24.5N，0.245Pa C1

6、.96×105N，1.96×103Pa D19.6N，1.96×103Pa解：D。例6、有一侧壁可活动，密闭性能好的容器，如图。容器内盛有一定液体，若将容器改成图中乙、丙两种形状。设在三种情况下液体对容器底压力为F甲、F乙、F丙，压强为p甲、p乙、p丙；容器对支承面压力为F甲、F乙、F丙，压强为p甲、p乙、p丙，则下列关系正确的是（ ）AF甲=F乙=F丙p甲=p乙=p丙 BF丙>F甲>F乙 p丙>p甲>p乙CF丙>F甲>F乙p丙>p甲>p乙 DF甲=F乙=F丙 p甲=p乙=p丙解：BD。例7.如图所示，U型管内装有水

7、银，向右管中倒入一定量的水后，两管中水银面相差2cm，求此时两管的液面高度差是多少？ 解：P左水银g(h2h3)水银gh2水银gh3P右水gh1水银gh4又因为h3=h4,则有水银gh2=水gh1将已知量代入可求得·h2=13.6h2=13.6×2cm=27.2cm则两管中液面高度差为h=h1h2=27.2cm2cm=25.2cm例8. 根据图中所示各容器两侧管中液面的高度，判断同一容器中的两种液体的密度大小。（选填“>”、“<”或“=”）A图中A_B;B图中A_B；C图中A_B;D图中A_B。例9. 图中是轮船通过船闸时的示意图，可以知道下一步先打开的是_，再

8、打开的是_。解：由图中轮船船头指向可知船是从上游驶往下游的，而且已经进入闸室。此时，应打开阀门B，则闸室与下游构成连通器，水从闸室流向下游，当闸室中水面与下游相平时，闸门D打开，船驶往下游。【中考解析】1、 如图所示的连通器，甲管的横截面积是2cm2，乙管的横截面积是0.5cm2，连通器中装有一些水，水面高度是15cm，现向甲管中装入10cm3的水，问甲管中水面的高度是多少？对甲管中间距管底8cm处的M点的压强增加了多少？解：甲管中注入V=10cm3的水，根据连通器原理，静止后两管液面仍然是相平的，可知甲、乙两管水面升高的高度h相同，且满足关系式V=（S甲S乙）·h，则甲、乙两管中水

9、面高度变为h=hh=15cm4cm=19cm，M点增加的压强P=gh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.04m=392Pa拓展：此题若改为“向甲管中注入10cm3的煤油，其它条件不变，且甲管中仍有水，求乙管中水面到管底的距离是多少？”呢？（煤油=0.8×103kg/m3）第一步：作出示意图，MN为煤油和水的交界面，h1为MN上边甲管中煤油柱的高，h2为乙管中（MN上方）水柱高。第二步：求出h1,h2。、已知煤油体积V油=10cm3，则、由连通器原理，对MN平衡面有P左=P右，即煤油gh1=水gh2，得h2=4cm.第三步：求出h4(h3).根

10、据水的体积不变列等式，未加煤油时水面高为15cm，则V水=h水（S甲S乙）=15cm×(2cm20.5cm2)=37.5cm3;加煤油后，V水=S甲·h3S乙(h2h4)=S甲·h4S乙（h2h4）=h4(S甲S乙)S乙h22.5cm2×h42cm3=37.5cm3乙中水柱高h乙=h2h4=18.2cm2、图示为喷泉的示意图，试解释喷泉为什么会涌出？解：由于地形关系，喷泉两端有较高水位，与喷泉出口处构成了连通器。根据连通器原理，为了追求“液面相平”，水会从出口处喷出。 【配套练习】1.如图，有一试管竖直放置，注入适量的水，在把试管逐渐倾斜的过程中（水不溢

11、出），试管底部所受到水的压强( ) A、变大 B、变小 C、不变 D、无法确定2.三个实心正方体对水平地面的压强相同，它们的密度分别为1，2，3且123，则这三个正方体对水平地面的压力F1、F2、F3的大小关系是( ) A、F1F2F3 B、F1F2F3 C、F1F2F3 D、不能确定3.甲、乙两个正方体放在水平桌面上，它们对桌面的压强相等，压力之比为9 ：4，则甲、乙密度之比为( ) A、2 ：3 B、3 ：2 C、4 ：9 D、1 ：1 4.边长为0.1m的正方体金属块，放在面积为1m2的桌面上，当用弹簧测力计竖直向上拉金属块，弹簧测力计读数为10N时，金属块对桌面的压强为4×1

12、03Pa，则金属块的密度是( ) A、5×103kg/m3 B、4×103kg/m3 C、3×103kg/m3 D、2×103kg/m35.如图，质量和高度相同的甲、乙两圆柱形容器，放在水平桌面上，倒入等量的水后，下列判断正确的是( )A、水对容器底部的压力F甲F乙 B、容器对桌面的压强P甲'P乙'C、水对容器底部的压强P甲P乙 D、容器对桌面的压力F甲'F乙' 6.在烧杯内盛适量的水，把一木块慢慢放入水中，当木块静止时，水对杯底的压强比未放入木块前压强( )A、增大 B、减小C、不变D、无法判断7.如图，水塔中水面距地面

13、高H，水龙头距地面高h，水龙头受到水的压强是( ) A、水gh B、水gH C、水g(H+h) D、水g(H-h) 8.甲、乙两个相同容器放在水平面上，甲盛有盐水，乙盛有酒精，两容器底受到液体的压强相等，若图中所示的A、B两点等高，这两点处液体产生的压强分别为PA和PB，则PA和PB的大小关系是( )A、PAPB B、PAPBC、PAPBD、条件不足，无法确定9.如图，两支相同的试管甲和乙，管内盛有相同质量的不同液体，甲管竖直放置，乙管倾斜放置，但两管的液面相平，即液面到管底的高度h相等，则两管中液体对管底的压强P甲和P乙的大小关系是( )A、P甲P乙 B、P甲P乙 C、P甲P乙 D、以上三种

14、情况都有可能10.在两个完全相同的容器里分别盛有质量相等的水和酒精，如图所示，下面说法中正确的是( )A、甲中盛的是水，乙中盛的是酒精 B、它们对底部的压强相等C、在离容器底部相同高度的A、B两点液体压强相等 D、它们对容器底部的压力相等11.水塔中水面距离地面高度为40m，某水龙头受到水的压强为2.94×105Pa，求此水龙头离地面高度是多少？12. （2010年重庆，20题）新中国六十周年国庆阅兵式上的各种新武器、新装备，展示了我国人民军队的高科技成果。其中的某型号的两栖步兵战车如图20所示，战车质量为22t，履带着地总面积为4m2。（g=10N/kg,水=1.0×10

15、3kg/m3）(1)该战车在天安门长安街上接受检阅时，对水平地面的压强为多少？（不计战车上人的质量）（2）该战车具有水上打击目标和运送的功能，在一次水上演习中，战车排开水的体积为23m3,则战车受到水的浮力为多大？（3）在这次水上演习中，战车某处在受到水的压强为1.5×104Pa，则该处的深度为多少？(1)5.5×104Pa(2)2.3×105N(3)1.5m13. （2010年甘肃兰州，31题）（6分）如图21所示，水塔与自来水管组成连通器，若水塔内水面高度h1=18m，五楼住户水龙头出水口高度h2=13m，四楼住户水龙头出水口高度h3=10m，水龙头出水口直径

16、为2cm。求：（1）四楼住户水龙头出水口处，水的压强是多少？（2）四楼住户水龙头出水口受到水的压力是多少？（g取10N/kg）图21答案：P=g(h1-h3)=1.0×103kg/m3×10N/kg×8m=8×104帕，S=r2=3.14×（1×10-2m）2=3.14×10-4m2,F=PS=8×104Pa×3.14×10-4m2=25.12N。14. （2010重庆綦江，20题）如图甲所示的平底薄壁玻璃杯，底面积为3×10-3m2，装满水后水深0.1m。现将一个5×10-

17、5m3的木块缓慢放入水中，静止后木块有的体积浸在水中（如图乙）。水的密度1.0×103kg/m3，取g=10N/kg。求：（1）放入木块前水对杯底的压强是多少？（2）放入木块后木块所受的浮力是多少？（3）放入木块后水对杯底的压力是多少？解：（1）水对杯底压强（2）木块所受浮力（3）水对杯底的压力15. （2010江苏泰州，27题）用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”；图19所示压强计是通过U形管中液面的_来反映被测压强大小的使用前应检查装置是否漏气，方法是用手轻轻按压几下橡皮膜，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置_（选填“漏气”或“不漏气”）。图20甲、乙、丙、表示探究过

18、程中的三个情景容器中的液体、金属盒插入的深度以及U形管中液面情况，都可以从图上看出比较图_可知液体压强大小与深度有关；比较图_可知液体压强大小还与液体的密度有关。高度差 不漏气 甲和乙 乙和丙16. （2010江苏南通，28题）如图所示，水平桌面上有两个重力不计的圆柱形容器A、B，横截面积均为5.0×10-3 m2，A的底面向上凸起，B的底面为平面在两容器中均加入重为10N的水，则B对桌面的压强为 Pa，A对桌面的压强 (选填“大于”、“小于”或“等于”)B对桌面的压强若A、B容器的水中同一高度处压强分别为pA、pB，则pA pB (选填“大于”、“小于”或“等于”)2.0×

19、;103 大于 大于17. （2010黑龙江哈尔滨，25题）下列是同学们在家庭实验室中的一些小制作、小发明，对其解释不正确的是（ ）BA.甲图中用圆珠笔芯制作的密度计，铜笔头向下是为了降低重心，增加稳定性B.乙图是制作的水气压计，试管口的塞子要多打孔与大气相通C.丙图潜艇的制作原理是通过排水、吸水的方法改变其重力，实现沉与浮D.丁图是一个冷热水混合淋浴器，它利用了伯努利原理18. （2010年上海，8题）如图4所示，两个盛有等高液体的圆柱形容器A和B，底面积不同（SA< SB）,液体对容器底部的压强相等，现将甲球浸没在A容器的液体中，乙球浸没在B容器的液体中，容器中均无液体溢出，若此时液体对各自容器底部的压力相等，则一定是 （ ）BA、甲球的质量小于乙球的质量 B、甲球的质量大于乙球的质量C、甲球的体积小于乙球的体积 D、甲球的体积大于乙球的体积19. （2010辽宁沈阳，6题）如图2所示，