2.2 液体内部的压强 专题复习（学案 无答案）

八年级液体压强复习
【课程内容：液体压强】
一、液体压强的特点
1．产生的原因：
（1）液体由于受重力作用，会对容器底有压强。
（2）由于液体具有流动性，因此液体对容器壁也有压强。
（3）由于液体内部各相邻部分之间相互挤压，因此液体内部向各个方向都有压强。
2．液体压强计
（1）用途：测量液体内部的压强。
（2）构造：压强计由探头、橡皮膜、橡皮管、U形管（装有液体）组成，如图所示。
（3）工作原理：探头薄膜受到压强时，U形管两侧液面出现高度差。液面高度差的大小反映了液体中薄膜所受压强的大小。
3．液体压强的特点：
（1）液体内部向各个方向都有压强，并且在同一深度向各个方向的压强都相等。
（2）在同一液体中，液体内部的压强跟深度有关，深度越深，压强越大。
（3）不同液体在同一深度产生的压强跟液体的密度有关，密度越大，压强越大。
例1　如图是“研究液体内部的压强”的几个实验情形，四幅图中烧杯内的液面相平（ρ盐水＞ρ水）。下列说法错误的是（　　）
A．比较甲、乙，可以初步得出：在同种液体中，液体内部压强随深度的增加而增大
B．比较乙、丙，可以初步得出：在同种液体同一深度，液体内部向各个方向的压强相等
C．比较甲、丁，可以初步得出：液体内部压强的大小与液体的密度有关
D．比较乙、丁，两次U型管液面高度差相等，可以初步得出液体内部压强大小与液体的密度无关
专项练习
1．如图所示，容器中装满水时，水会从侧壁的三个小孔中向外喷出来。图中画出了水从三个小孔喷射到水槽的路径，其中正确的是（　　）
A． B． C． D．
2．如图所示，容器中间用隔板分成左右两部分，隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭，橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变。图中，在隔板两侧分别装入两种不同的液体，不能比较出左右两侧液体密度大小关系的是（　　）
A． B． C． D．
二、液体压强的大小
1．公式：p＝ρgh。
2．公式推导：假设水中有一个底面积为S，高为h的圆柱形水柱，柱体底部有一个薄片，如图所示。
水柱的体积：V＝Sh。
水柱的质量：m＝ρV＝ρSh。
水柱对薄片的压力：F＝G＝mg＝ρgSh。
薄片受到的压强：p＝＝ρgh。
3．对公式p＝ρgh的理解
（1）从p＝ρgh这个表达式可以看出，液体压强的大小只与液体的密度和深度有关，与液体的体积大小、重力大小无关，与盛装液体的容器形状也无关。
（2）公式中的“h”指的是液体的深度，即液体内部某点到自由液面的竖直距离，而不是由底部到该点的垂直高度或液柱的长度。如图所示的是几种情况下液体内A点的深度。
（4）p＝ρgh仅适用于静止的液体和密度均匀的气体，不适用于固体（质地均匀的竖直柱状固体除外）和流动的液体、气体。
4．液体对容器底的压力
（1）如图所示，计算容器底面所受压力时，先根据液体压强公式p＝ρgh计算出底面处液体的压强，再根据压强公式的变形公式F＝pS计算这个底面上受到的压力。
（2）对于规则柱状容器，如图甲所示，也可根据公式F＝G＝mg计算出压力。
注：液体对容器底的压力与液体重力没有直接关系。
例1　装有一定量水的细玻璃管斜放在水平桌面上，如图所示，则此时水对玻璃管底部的压强为（　　）（g取10N/kg）
A．800Pa B．8000Pa C．1000Pa D．10000Pa
　　　　　　　　
例1图　　　　　　　　　例2图
例2　如图所示，将盛有适量水的试管由倾斜位置A缓慢移至竖直位置B。在此过程中，水对试管底部的压强（　　）
A．变大 B．变小 C．先变小后变大 D．先变大后变小
例3　匀速地向某容器内注满水，容器底所受水的压强与注水时间的关系如图所示，这个容器可能是（　　）
A．锥形瓶 B．烧杯
C．量杯 D．量筒
例4　如图，一个重4N，底面积为20cm2的薄壁玻璃杯放在表面积为1m2水平桌面上，将重5N的水倒入杯中，水面到杯底的距离为10cm，若g＝10N/kg，则（　　）
A．水对杯底的压力为5N
B．水对杯底的压强为2500Pa
C．盛有水的玻璃杯对桌面的压强为9Pa
D．盛有水的玻璃杯对桌面的压强为4500Pa
例5　将一未装满水密闭的玻璃瓶，先正立放置在水平桌面上，再倒立放置，如图所示，瓶盖的面积是8cm2，瓶底的面积是25cm2，瓶重2N，厚度忽路不计，瓶中装有3N的水（g取10/kg）。求：
（1）正立放置时瓶底所受水的压强。
（2）正立放置时桌面所受玻璃瓶的压强。
（3）倒立放置时瓶盖所受水的压力。
专项练习
1．“木桶理论”指出木桶能盛下水的容量由最短的木板来决定。如图将水注进水平面的木桶时，水对木桶底部的压强说法正确的是（　　）
A．最大压强由最长木板决定 B．木桶的质量决定压强大小
C．木桶的底面积决定压强大小 D．补齐短木板能增加最大压强
2．如图所示为一个可口可乐瓶，将其侧壁所扎的a、b两个小孔封住，瓶内盛有一定量的可乐（含糖，密度大于水），把它放入水中，当瓶内外液面相平时，将a、b封口打开，则（　　）
A．a、b两孔均有可乐流出
B．a、b两孔均有水流入
C．可乐从a孔流出，水从b孔流入
D．可乐从b孔流出，水从a孔流入
3．如图，同一个密封的圆台形容器装满水，放在水平桌面上。放置方式由甲变为乙，下列关于水对容器底的压强p1以及整个容器对水平桌面的压强p2，说法正确的是（　　）
A．p1不变，p2变小 B．p1不变，p2变大 C．p1变小，p2变小 D．p1变大，p2变大
　　　　
第3题图　　　　　　　　第4题图　　　　　　　　第5题图
4．如图所示，向两支同样的试管中注入质量相等的甲、乙两种液体，发现液面在同一水平线上，比较甲、乙两种液体对试管底部的压强（　　）
A．甲大 B．乙大 C．一样大 D．无法确定
5．2020年6月8日，由中国科学院沈阳自动化研究所主持研制的“海斗一号”全海深自主遥控潜水器，搭乘“探索一号”科考船载誉归来，如图所示。“海斗一号”在科考任务中最大下潜深度10907米，刷新了我国潜水器最大下潜深度纪录。“海斗一号”在下潜到104m时所受到海水的压强为________Pa，此时潜水器外壳1cm2的面积上受到海水的压力为________N（ρ海水＝1×103kg/m3，g＝10N/kg）。
6．如图所示，平底水桶底面积为5×10﹣2m2，空桶的质量为1kg。桶内装有40cm深的水，水桶放在水平地面上，水对桶底的压力比桶对地面的压力小40N。g取10N/kg。求：
（1）水对桶底的压力；
（2）桶内水的质量。
7．如图所示，放在水平桌面上的容器，侧壁上有一开口弯管，弯管内的液面高度h1＝0.8m，其顶部和底部的面积均为0.1m2，顶部到底部的高度h2＝0.6m，容器中的液体密度为1.2×103kg/m3，g取10N/kg。求：
（1）液体对容器底部的压强；
（2）液体对容器底部的压力。
（3）液体对容器顶部的压力。
三、连通器
1．定义：上端开口、下部相连通的容器叫连通器。
2．特点：当连通器中装有同种液体且液体不流动时，各容器中液面高度总是相同的。
3．原理：
在U形玻璃管中装同一种液体，假想在连通器底部正中间有一个小薄液片AB，如图所示，AB受到左右两边液体对它的压力F左、F右。当液体不流动时，AB处于平衡状态，则F左＝F右，根据公式F＝pS得p左S左＝p右S右，由于AB是薄片，则S左＝S右，所以p左＝p右，由此可以看出，液体不流动时，连通器中液体对连通器底部产生的压强相等。由公式p＝ρgh可得，ρgh左＝ρgh右，所以h左＝h右，即同种液体不流动时液面相平。
4．应用——船闸：
例1　如图所示的四个实例中，没有利用连通器原理的是（　　）
A．排水管的反水弯 B．锅炉的水位计
C．盆栽自动给水装置 D．三峡船闸
例2　如图，容器A、B内盛有水，水面相平，两容器间用一斜管相连，K是开关，当K打开后，则（　　）
A．水将由A流向B B．水将由B流向A C．水不流动 D．无法确定
专项练习
1．如图所示，是一个装水的连通器，现在往左边放入一个木球（ρ木＜ρ水）后，下列说法正确的是（　　）
A．两边的液面不会一样高
B．水对容器底的压强和压力没有变化，但两边液面一样高
C．水对容器底的压强增大，但水对容器底的压力没有变化
D．水对容器底的压强和压力都增大了，同时两边液面一样高
2．把两端开口的玻璃管的下方用一薄塑料片堵住管口（塑料片重力不计），放入水中，塑料片恰好在深度为16cm处的水中，然后向管内缓缓倒入密度为0.8×103kg/m3的煤油，当塑料片开始下沉时，煤油在管内的高度至少是（　　）
A．8cm B．16cm C．18cm D．20cm
3．三峡船闸是世界上最大的人造________。如图所示是轮船通过船闸的示意图。此时上游阀门A打开，下游阀门B关闭，则闸室和________（选填“上游”或“下游”）水道构成连通器，水对阀门A两侧的压力________（选填“相等”或“不相等”）。
课堂小测
1．某同学利用如图所示装置探究“液体压强的特点”。下列对实验现象分析正确的是（　　）
A．只拔掉a、c的孔塞时，观察到两孔均有水流出，水面水向各个方向都有压强
B．只拔掉b、c的孔塞时，观察到两孔水的射程不同，水面同一深度，水的压强不相等
C．只拔掉a、c的孔塞时，观察到c孔比a孔水的射程远，说明水的压强随深度增加而增大
D．只拔掉d的孔塞时，观察到有水流出，说明水对容器底没有压强
第1题图
2．如图所示，水平桌面上放置两个完全相同的玻璃容器，将两容器壁一侧开孔并用粗玻璃管相连。注水管紧贴左侧容器壁，现向内缓慢、均匀地注水，直至水注满两个容器。下列表示此过程中左侧容器底部受到水的压强p随时间t变化的曲线，其中合理的是（　　）
A． B． C． D．
3．有一种生活在田野的小老鼠，它把自己的洞穴打在了小斜坡上，如图所示，这个洞穴有两个入口B和C，以及一个存放粮食的地方A，有一次下大雨，水从斜坡上方的C洞口灌到洞穴里，则（　　）
A．水面最高会到达存放粮食处A的顶端
B．水面最高会到达洞口B的顶端
C．洞穴内所有的水都会从B处流出
D．水面最高会到达洞口C的顶端
4．如图，平底茶壶的质量是400g，底面积是0.004m2，内盛0.6kg的开水，放置在面积为1m2的水平桌面中央。（ρ水＝1000kg/m3，g＝10N/kg）试求：
（1）水对茶壶底部的压强；
（2）水对茶壶底部的压力；
（3）茶壶对桌面的压强。
5．如图所示，置于水平桌面上的容器，底面积为200cm2，未装水时的质量为0.2kg。容器盛水后水面的高度为15cm，容器对桌面的压强为1.1×103Pa，求水对容器向上的压力。（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg，忽略容器壁的厚度）