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文档简介
第2节液体的压强
第1课时探究液体压强液体压强的简单计算
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知识点一一探究液体压强的特点
1.液体压强产生的原因:
由于液体受到的作用,且具有性,所以液体对容器的和都有压强。
2.实验:探究液体压强与哪些因素有关
(1)要点提示:
①转换法的应用(U形管中两边液柱的高度差表示金属盒处液体压强的大小;高度差越大,液体压强越大)。
②实验前,应检查U形管压强计的气密性(方法:用手指按压金属盒上的橡皮膜,观察U形管两边液柱的高度
差是否变化;如果漏气,两液柱的高度几乎不变化)。
③控制变量法的应用(液体压强与液体密度和深度两个因素有关,当研究液体压强与液体密度的关系时,应控
制深度不变;当研究液体压强与深度的关系时,应控制液体密度不变)。
⑵实验结论(液体压强的特点):
①液体内部存在___________的压强。
②同种液体在同一深度的各处、各个方向的压强大小0
③同种液体内部的压强随深度的增加而O
④不同液体内部的压强跟有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越______0
例I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(选填“打开”或“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_________(选填“漏
气喊"不漏气')。
(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,还可初步得出液体在同
一深度向各个方向的压强_______。
⑶若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,应将图戊中的探头向_____移动适当的距离;移动
探头后,观察到U形管水面高度差为Ah,此时探头受到盐水的压强为p盐,小婷取出探头放回水中,当U形管水
面高度差再次为^h时,测出探头在水中的深度为0.2m,贝(Jp分=Pao(g取10N/kg)
JUL
(4)小婷发现探头所处深度较浅时,U形管两液面的高度差不明显,可将U形管中的水换成密度更的液
体以方便读数;探究过程中,保持探头所处深度不变,将U形管逐渐向后倾斜,偏离竖直方向,1;形管中两液面所
对刻度线间的距离将(选填“变大”“变小”或“不变
同步变式拓展
1.如图是小李探究液体内部压强情况的五幅图,除图④杯中装的是盐水外,其余杯里装的都是水,除⑤杯金属
盒所处深度不同外,其余深度都相同。请你仔细观察这五幅图后回答:
⑴实验前,要通过调试,使压强计U形管两边的液面_______。小李在调试时发现,用手指不论是轻压还是
重压探头的橡皮膜时,U形管两边液面几乎没有变化,说明该压强计(选填“漏气”或“不漏气”)。
⑵排除故障后,实验前,小李又发现U形管两边的液面左高右低,请问:应该怎样调节才能让U形管两边的
液面相平(填字母序号)。
A.向U形管右侧滴入一些液体
B.取下软管重新安装
C.将U形管左侧的液体倒出一些
(3)比较①④两幅图,可以得出:液体内部的压强大小跟液体的_______有关。
(4)比较③⑤两幅图,可以得出:液体内部的压强大小跟液体的有关。
(5)比较①②③三幅图,可以得出:o
(6)小李认为影响水的内部压强大小的因素不是水的深度(即图⑥中的h值)而是离水底的距离(即图⑥中的d值),
且d越大,压强越小。根据所学,你是否认为水内部压强大小跟离水底的距离d有关?(选填“有关”“无关”
或“不确定")。
(6)
[第1⑹题]
⑺实验过程中,同组的小文把金属盒分别浸入到A、B两种液体中,实验现象如图⑦、图⑧所示,小文得出结
论:A液体密度较大。你认为他的结论是否正确?.理由是:
⑦@
[第1⑺题]
知识点二液体压强的大小_______________
1.液体压强公式的推导
要寻找液体内部某一点的压强大小,就要寻找该点单位面积上受到的压力,为此,就可以在这一点上取一个小
平面s,然后推算小平面上受到的液体的压力这个压力就是小平面上方竖直“液柱”的重力,如图1所示,这样就
可以推算该点受到的压强大小。
-*-*--*-,*r-----、--------
Jk
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J---
<----/L---------
图1
这个平面上方的液柱对平面的压力:
F=G=mg=p湖V=p渊Sh
液面下深度为h处液体的压强:p=p液gh
2.液体压强的公式及单位
液体压强的计算公式是________________其中p液的单位为深度h的单位为压强p的
单位为。
3.对液体深度的理解
深度与高度不同:深度指的是从液体的自由面到计算压强的那点之间的竖直距离,即深度是由上往下量的。而
高度指的是液体中某一点到底部的竖直距离,即高度是由下往上量。
如图2所示,图甲中A点的深度为cm,图乙中B点的深度为cm,图丙中C点的深度为
例2我国自主研制的“奋斗者”号潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909m,创造了中国载人深潜的
新纪录。海水密度约为1.03xl03kg/m3,g]取10N/kgo求:
(1)当“奋斗者,,号下潜到10000m深度时,潜水器受到的海水压强;
(2)“奋斗者”号在10000m深度时,其1cm?的表面受到海水的压力。
同步变式拓展
2.如图所示,将底面积为50cm?、质量为o.3kg的容器放在表面积为Im?的水平桌面上,容器内装有重40N、
深60cm的水。求:(g取10N/kg)
(1)A点水的压强;
(2)水对容器底的压强和压力;
,、60cm
IQci^p1z
(第2题)
课时同步作业
第一阶基础过关精练
1.下列说法正确的是()
A.压力就是重力,液体越重,产生的压强越大
B.液体内部向各个方向都有压强,是由于液体受到重力且液体有流动性
C.因为p=5,所以液体压强与容器底面积大小有关
D.液体压强与液体的密度、深度及容器的形状有关
2.关于液体的压强,下列说法中正确的是()
A.液体的压强随体积增大而增大
B.液体的压强随质量增大而增大
C.液体的压强随深度增大而增大
D.液体的压强随密度增大而减小
3.在圆筒的不同高度处开三个小孔,当筒里灌满水时,各孔喷出水的情况如图所示,这表明液体压强
()
A.与深度有关
B.与密度有关
C.与液柱粗细有关
D.与容器形状有关
纯水拉水
(第3题)(第4题)
4.关于图中液体中的a、b、c三点压强的说法正确的是(盐水的密度为1.03x103kg/m3)()
A.a点向下压强比向上压强大
B.a、b两点的压强相等
C.b点压强比c点压强小
D.b、c两点的压强相等
5.如图所示,A、B、C不在同一水平面上,则它们的压强关系正确的是()
A.pA最大
B.pc最大
C-PA=PB=PC
D.以上都不对
6.三峡大坝是集防洪、航运、发电于一体的世界最大水利枢纽,坝体高185m,最大蓄水深度175m,坝体建有
多个泄洪深孔,每个泄洪深孔大小为63m2,通过开启闸门泄洪,蓄满水时深孔距水面平均深度30m,则每个泄洪
深孔的闸门受到水的压力是_______________N。(g取10N/kg)
7.如图所示的“奋斗者”号在4000米水下悬浮时,受到海水的压强为Pa。在同一深度,其受到
液体各个方向上的压强大小(选填“相等”或“不等工(已知海水密度为1.03x1。3如"13y取10N/kg)
(第7题)
8.如图所示,容器中装有水,其中心=Im,h2=60cm,容器的上下底面积均为S=20cM2,则水对容器底的压
强为Pa,水对容器顶部的压力为No(g取10N/kg)
(第8题)
9.小亚用如图所示装置测量盐水的密度,已知容器中间用隔板分成两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,
在容器左侧注入盐水,右侧注入水。
(1)当注入的盐水和水的深度相同且均为hi时,水产生的压强_________(选填“大于”“小于”或“等于")盐水产生
的压强,橡皮膜向(选填“左”或“右”)凸,说明液体压强与有关。
(2)继续向右侧注入水,若此时水的深度为h2,盐水深度保持上不变,使橡皮膜的形状不变时,橡皮膜左右两
侧受到的压强__________说明液体压强与有关。
(3)测到盐水的密度为p盐水=(已知p盐水用测得量的符号表示)。
10.小莉在“悟理创新实验”社团活动中,看见如图的双探头压强计,该装置一次测量可采集多个数据,激起了她
探究液体压强的浓厚兴趣。
焉度差
A%
(第10题)
(DU形管A、B中装入同种液体,小莉用手轻压探头C、D处橡皮膜到一定程度,U形管两侧液面都出现了明
显高度差且保持稳定,说明压强计(选填“漏气”或“不漏气
⑵如图,小莉先在装水的容器中进行实验;然后换用密度大于水的硫酸铜溶液进行实验,记录实验数据如表:
序号液体种类探头c深度ho/cm高度差△h,/格探头D深度hp/cm高度差△h,/格
1水36510
2水48612
3硫酸铜溶液39515
4硫酸铜溶液412618
①分析表中(选填序号)两次数据可知:同种液体中,深度越深,压强越大;
②分析表中1、3(或2、4)数据可知:深度相同时,液体_______越大,压强越大;
③根据表中数据,小莉估算出硫酸铜溶液的密度为g/cirf。出取io切kg)
11.如图所示,在装有U形弯管的密闭水箱中装满水,箱盖面积为80cm2,水深如图所示。(g取10N/kg)求
⑴箱顶内部的A点所受水的压强是多大?
(2)箱盖受到水的压力是多大?
第二阶能力拓展训练
12.“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底,创造了10909m的中国载人深潜新纪录,标志着我国在载人深潜领域
达到世界领先水平。这激发了小杨同学探究液体内部压强的兴趣,实验如图所示。
(第12题)
(1)图甲是U形管压强计,金属盒上的橡皮膜应该选用(选填“薄”或“厚”)一些的较好。
(2)比较乙、丙两次实验可知:同种液体内部压强随深度的增加而;比较乙、丁两次实验可初步判断:
液体内部压强与液体密度(选填“有关”或“无关
(3)根据液体内部压强的规律可知,“奋斗者”号深潜到10000m时每平方米的舱体受到的海水压力为
N(取p海水=1.03x炉如//),相当于质量为t的物体受到的重力。
(4)若图丁的实验中U形管左右两侧水面的高度差为5cm,则橡皮管内气体的压强与管外大气压之差为
_Pa;在图乙的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量清水与其均匀混合后(液体不溢出),橡皮膜受到的
液体压强将(选填“变大”“变小”或“无法判断
13.如图所示,一个平底酒精罐重400N,高度为L2m,底面积为1itf,放置在水平地面上,酒精罐侧壁有一个
水龙头,水龙头高度为0.2m,当它装满酒精时,酒精重力为9.6xUN,已知p=0,8x103kg/m3,p=1.0x1
。33/巾36取ION/kg,求:(罐壁厚度可忽略)
⑴水龙头出口处的压强;
(2)地面受到酒精罐的压强;
⑶若酒精罐用来装水,罐底最大能承受的压强与装满酒精时相同,所装水的深度。
第2课时容器内外压力压强连通器
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知识点一容器内外压力压强_____________
1.液体与容器的压力、压强问题:
⑴分析液体对容器底部的压力、压强大小时,一般先根据公式p=p液gh计算压强大小,再根据公式F=pS计
算压力大小。
注:对于规则柱形容器中液体对容器底部的压力、压强,也可先根据F=G波=小成计算压力,再根据p=g
计算压强。
(2)分析容器对水平桌面的压力、压强大小时,一般先根据公式尸=G4+GJ+算压力大小,再根据公式p=£
计算压强大小。
2.液体对容器底的压力F底与液体重力G液的关系:
图乙:上大下小台形容器,FG
底.<液-
图丙:上小下大台形容器,F>G
底寂
例1如图所示,一个平底薄壁杯子内装有1.5N的水,放在水平桌面上,杯子与桌面的接触面积是lOcm2,水
深12cm,桌面所受杯子的压强是2.3x103Pa„g取10N/kg。求:
(1)水对杯底的压强;\________U-
(2)水对杯底的压力;鬟挈
(3)杯子对桌面的压力;
⑷空杯子的重力。
同步变式拓展
1.如图所示,把一个盛有水的薄壁容器静置在水平桌面上,容器重为0.7N,底面积为6xICT3nl2(忽略容器厚
度),容器中的水重为5.0N,水面距容器底的距离为0.09m。将物体A放入水中,静止时容器中的水未溢出,已知
物体A的重为0.3N,水的密度为L0xl03kg/m3,g取ION/kg0求:
(1)物体A未放入水中时,水对容器底的压力;
⑵物体A在水中静止时,容器对桌面的压强。
例2如图,三个容器的质量相同,底面积相同,放在水平桌面上,装入质量相同的不同液体后液面相平,试比
较:
甲乙丙
(1)液体对容器底的压强:P甲P乙_____P丙。
(2)液体对容器底的压力:FmFzF丙。
(3)容器对水平桌面的压力:F甲F乙_____F丙。
(4)容器对水平桌面的压强:p,甲p'zp'mo
同步变式拓展
2.(1)若密闭的容器中装满水(如图甲所示)静止在水平桌面上,再把该容器倒放(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___________,水对容器底的压力将容器对水平桌面的压
力将=(均选填“变大”“变小”或“不变”)
甲乙
[第2⑴题]
(2)密闭的容器中装有一定量的水,静止在水平桌面上(如图丙所示),若把该容器倒放在水平桌面上(如图丁所示),
那么水对容器底的压强将__________容器对水平桌面的压强将___________水对容器底的压力将___________容器
对水平桌面的压力将=(均选填“变大”“变小”或不变”)
丙丁
[第2(2)题]
知识点二连通器_________________________
1.定义:上端下端_______的容器叫做连通器。
2.特点:连通器里装相同的液体,当液体不流动时,连通器各部分中的液面高度总是的。
3.应用:茶壶、茶炉水位计、船闸等。
注:⑴连通器中液面相平的条件:连通器中只有一种液体,且液体不流动。
⑵连通器中各容器中液面相平,与每个容器的粗细、形状等都没有关系。
4.连通器液面相平的原因:
如图所示,当液体不流动时,假设在连通器内有一很薄的液片AB,AB受到左边液面对它的压力Fi,右边液
面对它的压力F2,AB静止,就有-F2,即PiS=「25,得Pi=P2,由于是同一种液体,则有pg%=pgM所以
/ii=h2c由此可知,连通器内盛同种液体,液体不流动时各容器中的液体深度相同。
例3细玻璃管与一个带喇叭口的玻璃管间用软胶管相连,如图所示。内有一定量的水,当喇叭口慢慢向上移动
时,左管内水面()
A.向上移动,但总比右管水面低
B.向上移动,但总比右管水面高
C.向上移动,但总与右管水面相平
D.不移动,两管水面相平
同步变式拓展
3.连通器在日常生活和生产中应用广泛,如图所示事例中不是利用连通器原理工作的是()
水位计
A.锅价水位计B.排水管的U
形“反水弯”
C.金屣盒压强计D.三峡邮闸
课时同步作业
第一阶基础过关精练
1.连通器在日常生活和生产中应用广泛,下列实例中不是利用连通器原理工作的是()
A.水壶B.锅炉水位计
C舲闸D.栏河大坝
2.在下列底部相通的容器中装有同种液体,当静止时液面位置正确的是()
3.如图,一杯密闭的奶茶饮料平放在水平桌面上,若将该饮料倒置过来放在桌面上,则()
(第3题)
A.杯内饮料对杯子底的压强增大
B.杯内饮料对杯子底的压力增大
C.杯子对桌面的压强增大
D.杯子对桌面的压力减小
4.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()
(第4题)
①容器对桌面的压力:F>F
甲乙
②液体的密度:?田=27
③液体对容器底部的压强:P甲〉Pz
④容器对桌面的压强:p'=p'
甲乙
A.只有①和③B.只有①和④
C.只有②和③D.只有③和④
5.如图所示,一个圆柱形玻璃管,下端用一个很轻的薄片盖住,浸入水中深度为h,若向管中倒盐水,在薄片
刚好落下时,管中盐水的深度应为()
A.大于h时
B.等于h时
C.小于h时
D.以上情况均有可能
6.我劳动,我快乐!小明在打扫卫生时使用的洒水壶如图所示。小明用洒水壶提水时,用A把手;用洒水壶洒
水时,用B把手。小明是运用了力的作用效果与力的有关。洒水壶利用了原理,壶内水静止
时,壶身和壶嘴的水面是相平的。若洒水壶底受到水的压强为900Pa,则此时壶内水深为—cm。(g取1QN"g
p水=1.0x103kg/m3')
7.在装修房屋时,工人师傅常用一根足够长的透明塑料软管,里面灌入适量的水(水中无气泡),两人各持管的
一端靠在墙面的不同地方,当水静止时,在与水面相平的位置做出标记。这样做利用了原理,当把塑
料管的一端提高10cm,最终管两端水面的高度差为cm。
(笫7题)(第8题)
8.如图所示,水平桌面上的甲、乙两圆柱形容器内装有相同质量的水。水对甲、乙两容器底的压力和压强的大
小关系分别是F甲Fz,P甲Pz.(均选填“或“=”)
9.如图所示,两端开口的U形玻璃管装有一定量的水,底部是一个阀门,两管的横截面积相等,当阀门关闭时,
左、右两管中水面的高度分别为10cm和20cm,玻璃管底部A点的液体压强为Pa。现将阀门打开,待水
静止后,A点的液体压强为Pa。
(第9题)
10.如图所示,在水平桌面上放有甲、乙、丙、丁四个底面积均为0.01m2的的薄壁空杯,其中甲图为柱形空杯,
四个空杯对桌面的压强均为100Pa。当在其中一个空杯中装入0.9kg的水后,水对杯底产生的压强为900Pa,则
这个杯子的形状可能是_______o(g取10N/kg)
□DRA
甲乙丙丁
(第10题)
11.如图所示,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部分有一用薄橡皮膜封闭的圆孔。容器左右两侧分别加
入深度不同的水,且左侧水面较低,会看到橡皮膜向左侧凸出,说明液体压强与有关。若左侧注入的是
水,橡皮膜距离水面8cm,右侧注入某种液体,当橡皮膜距离液体液面10cm时,观察到橡皮膜保持相平,则右侧
液体的密度为kg/nP,,整个装置__________(选填“是”或“不是")连通器。
(第11题)
12.小明放学回家,看见在面积为Im?的水平桌面中央放着一个盛有水的平底茶壶。经测量发现,茶壶的质量为
400g,底面积为40cm2,内盛0.6kg的开水,水的深度为12cmo(g取10N/kg)求:
(1)水对茶壶底部的压强;
(2)茶壶底部受到水的压力;
(第12题)
(3)茶壶对桌面的压强。
第二阶能力拓展训练
13.如图所示,有两个相同的密闭轻质容器一正T到地放置在水平桌面上。已知甲、乙中所装不同液体的体积相
同,乙中液体为水,两种液体对容器底部的压力相等。甲图中液体高度为10cm,A点到液面距离1cm,乙图中液
面高度和甲图中A点等高,B点距离容器底部1cm,乙图中容器与桌面的接触面积为50cm2(g取10N/kg)o下列
判断正确的是()1=4-0
A.甲中液体对容器底的压强小于乙%”"售"""
(第13题)
B.甲中液体密度大于水的密度
C.乙中水对容器底部的压力为45N
D.乙中水对B点的压强为900Pa
14如图所示,A、B为完全相同的两个圆柱形容器,各
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