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模块二 物质、运动和相互作用
第16讲 液体压强
核心考点 年份及分值 考查频率
2020 2021 2022 2023 2024
1.探究并了解液体压强与哪些因素有关 — — — — —
2.液体压强特点及计算 — — 1 — 1 ★★
本课时主要考查的知识点有:探究液体压强实验;液体压强特点;液体压强在生活中的应用(连通器、自动蓄水池);液体压强的相关计算在选择题、填空题和计算题中均可考查。
通过实验,探究并了解液体压强与哪些因素有关。
【教材导航】 人教教材八下P33~38;粤沪教材八下P70~75
知识点1 液体压强
1.液体压强的特点:①液体内部向〔1〕___________都有压强;②在液体内部的同一深度,向各个方向的压强
〔2〕_______;③深度越深,液体的压强〔3〕_______;④在深度相同时,液体的密度越大,压强〔4〕_______。
2.液体压强的计算公式:〔5〕_________。
各个方向
相等
越大
越大
p=ρgh
知识点2 连通器
3.连通器:上端〔6〕_______,下端〔7〕_______的容器。当连通器里的液体不流动时,各容器中的液面总保持
〔8〕_______。船闸是利用〔9〕_________原理工作的。
开口
连通
相平
连通器
如图所示是用简易U形压强计“探究液体压强与哪些因素有关”的实验装置。
(1)为了使实验现象更明显,U形管中的液体最好用_______ (选填“有色”或“无色”)的水。
实验15 探究液体压强与哪些因素有关
有色
(2)实验中,将液体内部的压强大小用U形管两侧液面的_________表示,用到的实验方法是_________。
(3)压强计上的U形管_________(选填“属于”或“不属于”)连通器,原因是______________________。
高度差
转换法
不属于
U形管的一侧是封闭的
(4)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲所示,其调节的方法是____(选填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平。
A.将右侧支管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装
B
(5)比较图乙和图丙,可以得到液体的压强与_____________有关。
(6)比较_________两图,可以得到液体的压强与液体的密度有关。
液体的深度
丙、丁
(7)比较丁、戊两图可知,液体的压强与容器的形状_______ (选填“有关”或“无关”)。
无关
[例题] 如图所示,一个容器放在水平桌面上,其中装有深度为10 cm、质量为60 g的水。已知容器的质量为30 g,底面积为5 cm2,容器底受到水的压强为________Pa,水对容器底部的压力为______N,容器底部对桌面的
压力为______N。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取
10 N/kg)
重难点 液体对容器底部的压力、压强求解
1 000
0.5
0.9
[变式] 如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的两个玻璃杯,分别装有深度相同的水。下列说法中正确的是
( )
A.两个玻璃杯对桌面的压力大小相等
B.两个玻璃杯对桌面的压强大小相等
C.水对两个玻璃杯底部的压力大小相等
D.水对两个玻璃杯底部的压强大小不相等
C
考查点1 液体压强的影响因素
1.(2024·河南)在“探究液体压强与哪些因素有关”时,同学们根据生活经验,提出如下猜想:
①可能与深度有关;②可能与方向有关;③可能与液体密度有关。
(1)请写出能支持猜想①的一个生活现象:________________ ____;
拦河大坝上窄下宽
(2)为了验证猜想,他们利用如图所示的装置进行实验。实验前,应观察U形管两侧液面是否_______;
(3)比较图中_________两次实验可得出液体压强与深度的关系;比较乙、丙两次
实验可得出:同种液
体内部同一深度,液
体向各个方向的压强
________;
相平
甲、乙
相等
(4)为探究液体压强与液体密度的关系,他们将探头放入另一杯浓盐水中,使探头在盐水中的朝向及_______与图乙相同,观察比较U形管两侧液面高度差;
(5)为使U形管两侧
液面高度差更明显,
可将U形管中的液体
换成密度_______(选
填“更大”或“更小”)的液体。
深度
更小
2.(2024·佛山三模)如图所示,是小明在探究“影响液体内部压强大小的因素”实验:
(1)小明从左管口向图A中的U形管内注入适量的水,当管内的水静止时,U形管左右两侧液面的高度_______(选填“相同”或“不同”),他连接好橡皮管和金属盒,在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差(如图B),通过_____(选填序号)方法可以进行调节;
①从U形管内向外倒出适量水
②拆除软管重新安装
③向U形管内添加适量水
相同
②
(2)重新调节器材后,小明将金属盒伸入水面以下进行了如图C、D所示的实验,在同种液体内部,液体压强随着深度的增加而_______(选填“增大”或“减小”);
增大
(3)小明保持C图中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,他发现U形管两侧的液面的高度差变大了,经多次实验,于是得出了“液体的密度越大,其内部的压强就越大”的结论,你认为他得出结论的过程是_________(选填“可靠”或“不可靠”)的,原因是_________________________________;
不可靠
未控制金属盒在液体中的深度相同
(4)实验中液体压强的大小是通过比较U形管两边液面的高度差来判断的,如果所用的压强计的U形管中可以选择染色的酒精、水和水银(ρ酒精<ρ水<ρ水银)中的一种液体,为了使实验现象更明显,小明应该选择上述三种液体中的_______装入U形管中;
酒精
(5)实验结束后,小明猜想:液体的压强可能与容器形状有关。然后进行了两次实验,实验现象如图E、F所示。由此可知,小明的猜想是_______(选填“正确”或“错误”)的。
错误
考查点2 液体压强的比较和计算
3.如图所示,两个完全相同的圆柱形容器放在水平桌面上,它们分别装有体积相等的两种液体,图中A、B、C三点受到液体压强分别为pA、pB、pC,下列判断正确的是( )
A.pA>pB
B.pA=pC
C.pB>pC
D.pB
D
4.(2024·河源二模)如图所示,两个相同的烧杯分别盛有质量相等的水和盐水放在水平桌面上,已知ρ盐水>ρ水,则装有盐水的是_____,桌面受到的压力F甲_______F乙,烧杯底受到的液体压强p甲_______p乙。(后两空均选填“大于”“小于”或“等于”)
乙
等于
等于
5.(2024·广州三模)如图所示,将一端扎有橡皮薄膜的玻璃管浸入水中,橡皮膜向上凹进,说明水内部有_______(选填“向上”或“向下”)的压强。
(1)若增大玻璃管浸入水中的深度,橡皮膜向上
凹进的程度将_______(选填“变大”“变小”
或“不变”);
(2)若在管内注入煤油至A位置处(ρ煤油<ρ水),最终橡皮薄膜变平吗?答:_______(选填“会”或“不会”),依据:_______________________________________。
向上
变大
不会
煤油的密度和深度均小于水,压强小于水
6.(2024·广州一模)如图所示,水平面上有两个完全相同的长方体容器,容器内装有质量相同的甲、乙两种不同液体。已知甲液体的液面到容器底部的距离为15 cm;液体内A、B两点到容器底部距离相等;A点受到甲液体的压强为700 Pa。(ρ甲=1×103 kg/m3,取g=10 N/kg)
(1)A点到容器底部的距离为
____cm;
8
(2)甲液体的密度_______(选填“大于”“小于”或“等于”)乙液体的密度;
(3)甲液体对容器底部的压强_______(选填“大于”“小于”或“等于”)乙液体对容器底部的压强;A点受到甲液体的压强_______(选填“大于”“小于”或“等于”)B点受到乙液体的压强。
小于
等于
大于
7.(2024·广东模拟)2021年12月15日,科学家们通过轨道飞行器发现火星峡谷中心区域存在大量的水,若该星球表面存在着大量的液态水,且在该星球表面上物体的重力大小与物体质量的关系如图所示。则在该星球上,
水的深度为5 m处产生的压强为________
Pa,它表示的物理意义是_____________
____________________________,这个
压强相当于该星球_______m深的煤油产
生的压强。(ρ水=1.0×103 kg/m3;ρ煤油=
0.8×103 kg/m3)
2.5×104
1 m2面积上受到的压力为2.5×104 N
6.25
8.(2024·广州三模)如图所示,质量为40 g的
玻璃杯中装有300 g的水,水深10 cm,ρ水=1.0
×103 kg/m3,杯的底面积为20 cm2,杯壁厚度
不计;g=10 N/kg。求:
(1)水对杯底的压强为多少Pa,水对杯底的压力。
解:(1)水的重力G水=m水g=0.3 kg×10 N/kg=3 N
杯内水深h=10 cm=0.1 m
水对杯底的压强p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=
1 000 Pa
水对杯底的压力F=pS=1 000 Pa×20×10-4 m2=2 N
答:(1)水对杯底的压强为1 000 Pa,水对杯底的压力为2 N;
8.(2024·广州三模)如图所示,质量为40 g的
玻璃杯中装有300 g的水,水深10 cm,ρ水=1.0
×103 kg/m3,杯的底面积为20 cm2,杯壁厚度
不计;g=10 N/kg。求:
(2)玻璃杯对水平桌面的压强。
解:(2)杯的重力G杯=m杯g=0.04 kg×10 N/kg=0.4 N
杯对水平桌面的压力F=G杯+G水=0.4 N+3 N=3.4 N
受力面积S=20 cm2=2×10-3 m2
杯对桌面的压强p1==1 700 Pa
答:(2)玻璃杯对水平桌面的压强为1 700 Pa。
考查点3 连通器
9.在如图所示的装置中,不是利用连通器原理工作的是
( )
A.①② B.②③
C.①④ D.②④
D
10.公路两侧的甲、乙两条水渠由路面下的两条倾斜涵洞相连,两渠水面相平,如图。关于涵洞中水流方向,下列说法正确的是( )
A.水从甲流向乙
B.水从乙流向甲
C.因水面相平,水不流动
D.以上说法都不正确
C