9.2 第2课时　连通器与液体压强的应用 课件(共30张PPT) 2023-2024学年物理人教版八年级下册

(共30张PPT)
第九章　压强
第2课时
连通器与液体压强的应用
1.压强可以用哪些公式来计算，分别有怎样的使用条件？
p＝ρgh：可以求液体的压强，也可以适用于求静止在水平面上的柱状固体。
2.如图所示，一瓶未装满矿泉水的密闭矿泉水瓶，先正立放在桌面上，然后反过来倒立在桌面上，矿泉水对底部的压强将 ，矿泉水对底部的压力将 。(两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
变大
不变
3.(2023·太原期末)如图所示，用隔板将容器分成左、右两部分，隔板下部有一个圆孔用薄橡皮膜封闭，在容器左、右两部分注入不同深度的水，橡皮膜会向____(选填“左”或“右”)侧凸起，其原因是____________________________。
左
液体压强随深度的增加而增大
解析　容器的左右两侧都装有水，右侧水比左侧水深，由液体压强公式p＝ρgh得，右侧水对橡皮膜的压强大，橡皮膜左右受力面积相等，根据F＝pS得，右侧水对橡皮膜的压力大，所以向左侧凸起，即橡皮膜会向水面较浅的一面凸起。
一、连通器的特点及原理
1.连通器的特点
(1)观察如图所示的几个容器，它们的结构有什么共同特点？
开口
连通
我们把上端 、下端 的容器叫做连通器。
想一想生活中有哪些是连通器？
提示　U形管、茶壶、水位计。
一、连通器的特点及原理
想一想生活中有哪些是连通器？
提示　U形管、茶壶、水位计。
(2)情景1：当水不流动时，几个容器中的水面有什么关系？
提示　几个容器中的水面相平。
情景2：用黑板擦把连通器的底座垫成倾斜的(即连通器斜放置在讲桌上)，再观察几个容器中的水面是否相平。
提示　水面仍然相平。
情景3：在连通器两端倒入不同的液体时，观察液体不流动时液面是否相平。
提示　一开始液面不相平，过一段时间混合均匀后液面相平。
点击观看视频——认识连通器
通过以上现象可归纳出连通器有何特点？
提示　连通器中的同一种液体不流动时，各容器中的液面总保持相平。
2.连通器的原理
如图所示，设液片AB的面积为S，左、右两管内水深分别为h左和h右，由于水不流动，即液片AB左、右两面所受的二力平衡，即F左 F右，这两个力同时作用于液片AB上，则左、右两管中的水对液片AB的压强相等，即p左 p右；因为两管中同是水(即液体密度相同)，只有两管水深相等，压强才能相等。即h左＝h右，所以左、右两管水面总保持相平。
＝
＝
1.船闸的工作原理及过程
看图并思考：
(1)船闸由哪些部分组成？
提示　闸室和上、下游闸门以及上、下游阀门。
二、连通器的应用
(2)船闸哪些部分组成了连通器？
提示　闸室和上游水道可以形成连通器，闸室和下游水道也可以形成连通器
(3)船由上游驶向下游过程船闸过程中各闸门、阀门的启动程序：
①关闭下游阀门B，打开上游阀门A，闸室和上游水道构成了一个 。②闸室水面上升到和上游水面相平后，打开上游闸门C，船驶入闸室。③关闭上游闸门C和阀门A，打开下游阀门B，闸室和下游水道构成了一个
。④闸室水面下降到跟下游水面相平后，打开下游闸门D，船驶向下游。
连通器
连通器
2.生活中的连通器
(1)茶壶口高于茶壶盖的设计是连通器的应用。
(2)锅炉水位计也是利用连通器的原理，把锅炉内的水位反映到锅炉外的连通管中。
(3)乳牛自动喂水器是利用连通器使饮水部分水面自动升高。
(4)船闸则是一个很大的连通器，当上游闸门打开时，闸室与上游河构成连通器；当下游闸门打开时，闸室与下游河构成连通器，这样在落差较大的河面上能让船只正常、安全地航行。
锅炉水位计
自动喂水器
液体的压力和液体的重力之间的关系
如图所示是形状不同的三个薄壁容器，它们的底面积相等，均为S，容器内盛有密度为ρ的同种液体，深度均为h，液体对容器底部的压力一定等于液体的重力吗？
三、液体压强的应用
容器底部受到的液体压强，因为液体的密度及液体的深度相等，根据液体内部压强公式p＝ρgh可得p甲 p乙 p丙，即三个容器底部受到的液体的压强 ，又因为三个容器底部面积S均相等，根据F＝pS可得，三个容器底部受到的压力也相等，即F甲＝F乙＝F丙＝ 。
但从图中可以看到三个容器的形状不同，则容器内盛有的液体的质量不同，很显然液体的重力是G甲 G乙 G丙。这说明静止液体的压力_____
液体的重力(图中F甲 G甲，F乙 G乙，F丙 G丙)。
＝
＝
相等
ρghS
>
>
不一
定等于
<
＝
>
例1　连通器在日常生活、生产中有着广泛的应用。如图所示的事例中利用连通器原理的是(　　)
C
A.①② B.③④
C.①③④ D.①②③④
例2　我国经济快速发展，很多厂商一改过去“酒香不怕巷子深”的观点，纷纷为自己的产品做广告，但有些广告却忽视了其中的科学性，如图所示的一幅广告，图中有一处科学性的错误，请你找出来，并简要说明它违背了什么物理原理或规律。
答案　图中反映出壶嘴的水面高于壶身中的水面，这显然是不正确的，因为茶壶是一个连通器，当装入的同种液体静止时，壶嘴中的液面与壶身中的液面应该总是相平的，不可能是一边高一边低。
例3　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10 N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容器的同一高度处水中压强分别为pA、pB，则pA_____(选填“大于”“小于”或“等于”)pB。
2×103
大于
大于
解析　B对水平桌面的压力为：
F＝G水＝10 N，
则B容器对桌面的压强：
A、B的质量忽略不计，而所装水量相同，因此它们对于桌面的压力都等于水的重力，即FA＝FB＝G水＝10 N；
因为A的底面向上凸起，B的底面为平面，与桌面的接触面积关系为：SA＜SB；
两容器的横截面积相同，所装水量相同，由于
A的容器底向上凸出，所以A容器内的液面高
度要大于B容器内的液面高度，即：hA＞hB；
取两容器同一高度h处的两点，则这两点分别距A、B的液面高度为：HA＝hA－h，HB＝hB－h；显然，HA＞HB。
若A、B容器的水中同一高度处压强分别为pA、pB，则pA＝ρgHA，pB＝ρgHB
因为HA＞HB，所以pA＞pB。
1.在如图所示的几种容器中，不能称为连通器的是(　　)
C
解析　连通器是上端开口，底部连通的容器，而C没有做到上端开口，因此不能称作连通器。故选C。
2.向如图所示的敞口容器中加水，水在不流动时，能达到的最高位置是(　　)
A.A容器口 B.B容器口
C.C容器口 D.D点位置
B
解析　由题图可知，该装置上端开口，下端连通，构成连通器；向装置中倒入水后，在静止时，液面应保持相平，故为了使液体不至于溢出，静止后水能达到的最高水位是B容器口。故选B。
3.如图所示，正确的是(　　)
A
解析　题图中的容器都是连通器，连通器的特点是，容器中的同种液体的液面总是保持在同一水平面上，故A正确。
4.如图所示，甲、乙、丙是三个底面积大小相同的容器，若分别装入等质量的同种液体，比较液体对容器底的压强(　　)
A.甲最大 B.乙最大
C.丙最大 D.一样大
C
解析　三个容器中装入相同质量的液体，因为容器的底面积都相等，所以三容器中水的深度是丙的深度最大，又由液体压强的计算公式p＝ρgh可知，丙液体对容器底部的压强最大。故选C。
5.厨房水池和卫生间洗手池下面的排水管一般都制成弯曲的，如图所示，弯曲的排水管实际是一个__________，它的作用是___________________________。
连通器
防止下水道臭气沿水管外溢