(共37张PPT)
第四单元 压强
第8课时 液体压强
目录
CONTENTS
课时思维建构
1
知识点梳理
2
课堂检测
3
01
课时思维构建
02
知识点梳理
例1 (2022·张家界改编)物理课上,同学们利用压强计“研究液体内部
压强”,进行了如下操作。
(1)实验前,用手指按压橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明
该装置 (选填“漏气”或“不漏气”)。小明没有按压橡皮
膜时,U形管两侧液面就存在高度差,接下来的操作是 (填字母)。
A. 从U形管内向外倒出适量水
B. 拆除软管重新安装
C. 向U形管内添加适量水
不漏气
B
例1题图
(2)分析图甲、乙的实验现象,得出结论:同种液体中,液体压强随液
体深度的增加而 ,因此拦河大坝要做成 (选填
“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状。
增大
上窄下宽
例1题图
例1(2022·张家界改编)物理课上,同学们利用压强计“研究液体内部
压强”,进行了如下操作。
(3)分析图乙、丙的实验现象,得出结论:在深度相同时,液体的 越大,压强越大。
密度
例1题图
例1(2022·张家界改编)物理课上,同学们利用压强计“研究液体内部
压强”,进行了如下操作。
(4)在完成探究得到结论后,同学们又设计了如图丁所示的装置,可以
用来“比较液体的密度和测量未知液体的密度”。如:在左侧加入适量
的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平,可得出:ρ液
(选填“>”“=”或“<”)ρ水。
>
例1题图
例1(2022·张家界改编)物理课上,同学们利用压强计“研究液体内部
压强”,进行了如下操作。
1. 液体压强的产生原因:由于液体受到重力作用,而且还具有流动性。
2. 液体压强的特点
①液体内部向各个方向都有压强;
②同种液体的压强随 增加而 ;
③在同种液体内部的同一深度,液体向各个方向的压强 ;
④液体的压强还跟 有关,在 相同时,液体的密度
越大,压强越大。
深度
增大
相等
液体密度
深度
易错警示 液体压强大小只跟液体密度和所处深度有关,与液体质量、体积、容器的形状等无关。
3. 液体压强公式:p= 。h表示液体深度,指研究点到液面的竖直
距离。
ρgh
液体压强公式的说明
1. S为液面以下某处一个水平平面,F为S面以上液柱对平面的压力,数值上等于液柱的重力。
2. 根据压强定义式p=可知,p======ρgh,
得到液体压强公式p=ρgh。
4. 计算液体对容器底部的压力时,一般先求液体压强p,再利用公式F=
pS计算液体压力F。液体对容器底部的压力F与液体的重力之间的关系如
图所示。
例2 如图,两个平底柱形容器中分别盛有相同质量的甲、乙液体,容器
底部受到液体的压力分别为F甲、F乙,液体的压强分别为p甲、p乙,则
( C )
A. F甲<F乙,p甲=p乙
B. F甲=F乙,p甲>p乙
C. F甲=F乙,p甲<p乙
D. F甲>F乙,p甲<p乙
C
例2题图
m甲=m乙→G甲=G乙
S甲>S乙
F甲=F乙
p =
p甲< p乙
【变式】如图所示,甲、乙两支完全相同的试管。分别装有高度相等的
水。甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管液面相平,则两试管底
的压强p甲 p乙;若将乙试管中的水换成相同体积的盐水,则两试管
底的压强p甲 p乙。
=
<
例2变式题图
例3 (2023·郴州)如图是某拦河大坝的截面示意图。则A点受到水的压
强是(g取10N/kg)( B )
A. 4×105Pa B. 3×105Pa
C. 5×105Pa D. 1×105Pa
例3题图
B
hA=40m-10m=30m
【变式】如图所示,水平桌面上有一个质量为2kg、底面积为400cm2的薄
壁容器,容器中有4kg的水,水深8cm。(水的密度为1.0×103kg/m3,g
取10N/kg)
例3变式题图
(1)求容器对桌面的压强。
解:(1)水的重力:G1=m1g=4kg×10N/kg=40N,容器的重力:G2=
m2g=2kg×10N/kg=20N,容器对桌面的压力:F=G1+G2=40N+20N
=60N,容器对桌面压强:p===1500Pa。
解:(1)水的重力:G1=m1g=4kg×10N/kg=40N,容器的重力:G2=
m2g=2kg×10N/kg=20N,容器对桌面的压力:F=G1+G2=40N+20N
=60N,容器对桌面压强:p===1500Pa。
(2)求水对容器底的压强。
解:(2)水对容器底的压强:p'=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10
-2m=800Pa。
解:(2)水对容器底的压强:p'=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×
10-2m=800Pa。
【变式】如图所示,水平桌面上有一个质量为2kg、底面积为400cm2的薄
壁容器,容器中有4kg的水,水深8cm。(水的密度为1.0×103kg/m3,g
取10N/kg)
例3变式题图
(3)求水对容器底的压力。
解:(3)由p=得,水对容器底的压力:F'=p'S=800Pa×400×10-
4m2=32N。
解:(3)由p=得,水对容器底的压力:F'=p'S=800Pa×400×
10-4m2=32N。
【变式】如图所示,水平桌面上有一个质量为2kg、底面积为400cm2的薄
壁容器,容器中有4kg的水,水深8cm。(水的密度为1.0×103kg/m3,
g取10N/kg)
例3变式题图
1. 连通器:上端 ,下端 的容器叫作连通器。
2. 连通器的特点:连通器里的同一种液体不流动时连通器各部分液面的
高度总是 的。
3. 生活中的连通器:茶壶、船闸、锅炉水位计等。
开口
连通
相同
例4 某卫生间的地漏结构如图所示,它能很好地防止下水管内的异味进
入卫生间。原因是存水杯和隔离罩的共同作用相当于一个 ,
存水杯左、右两侧的水面总是 的,当存水杯中的水满后,水就
从下水管流出,而下水管中的异味则不能通过地漏进入室内,从而达到
密封的效果。
连通器
相平
例4题图
例5 一艘轮船要由上游通过船闸到达下游,如图所示,关闭上游闸门
C、下游闸门D及阀门B,打开阀门A,使闸室和上游水道构成一个
,当闸室水面上升到和上游水面 后,打开上游闸门C,船驶
入闸室。
例5题图
连通
器
相平
【变式】如图所示,A、B为底面相同的两个容器,分别盛有7cm、5cm深
的水(均未装满),A、B之间用导管连接。若将阀门K打开,水将
会 (选填“由A流向B”“由B流向A”或“不流动”),
静止时两容器中液面的高度 。
例5变式题图
由A流向B
相等
例6 一封闭容器装满水后,静置于水平桌面上,如图甲所示,容器对桌
面产生的压力与压强分别为F1、p1,液体对容器底的压力与压强分别为
F2、p2;当把容器倒放在桌面上,如图乙所示,静止时容器对桌面产生的
压力与压强分别为F3、p3,液体对容器底的压力与压强分别为F4、p4。则
下列判断正确的是( B )
A. F1=F3,p1>p3 B. F1=F3,p1<p3
C. F2=F4,p2=p4 D. F2<F4,p2=p4
B
例6题图
【变式1】(2024·益阳模拟)如图所示,甲、乙、丙是三个质量和底面积
均相同的容器。若将三个容器中装入质量相同的水,则三个容器底部受
到水的压强 ,水对容器底部的压力 。(均选填
“甲最大”“乙最大”“丙最大”或“一样大”)
甲最大
甲最大
例6变式1题图
【变式2】若将上述三个容器中装入深度相同的水,
则水对容器底部的压力 (选填“甲最大”
“乙最大”“丙最大”或“一样大”)。
一样大
p =
S相等
p=ρgh
例7 如图所示,在质量为1kg的容器内装有5kg的水,容器底面积0.01m2,将容器放在水平桌面上,桌面面积为0.9m2,水的密度为1.0×103kg/m3,
g取10N/kg。求:
例7题图
(1)容器对桌面的压力。
解:(1)容器对桌面的压力:F压=G总=(m容+m
水)g=(1kg+5kg)×10N/kg=60N。
解:(1)容器对桌面的压力:F压=G总=(m容+m水)g=(1kg+5kg)
×10N/kg=60N。
(2)容器对桌面的压强。
解:(2)容器对桌面的压强:p容===
解:(2)容器对桌面的压强:p容===
6000Pa。
例7 如图所示,在质量为1kg的容器内装有5kg的水,容器底面积0.01m2,将容器放在水平桌面上,桌面面积为0.9m2,水的密度为1.0×103kg/m3,
g取10N/kg。求:
例7题图
(3)水对A点的压强。
解:(3)水对A点的压强:pA=ρ水ghA=
1.0×103kg/m3×10N/kg×(1m-0.35m)=。
解:(3)水对A点的压强:pA=ρ水ghA=
1.0×103kg/m3×10N/kg×(1m-0.35m)=6500Pa。
例7 如图所示,在质量为1kg的容器内装有5kg的水,容器底面积0.01m2,将容器放在水平桌面上,桌面面积为0.9m2,水的密度为1.0×103kg/m3,
g取10N/kg。求:
例7题图
(4)水对容器底上一点B的压强。
解:(4)水对容器底上一点B的压强:pB=ρ水ghB=
1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=10000Pa。
解:(4)水对容器底上一点B的压强:pB=ρ水ghB
=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=10000Pa。
例7 如图所示,在质量为1kg的容器内装有5kg的水,容器底面积0.01m2,将容器放在水平桌面上,桌面面积为0.9m2,水的密度为1.0×103kg/m3,
g取10N/kg。求:
例7题图
(5)水对容器底的压力。
解:(5)由p=得,水对容器底的压力:F=pBS=
10000Pa×0.01m2=100N。
解:(5)由p=得,水对容器底的压力:
F=pBS=10000Pa×0.01m2=100N。
例7 如图所示,在质量为1kg的容器内装有5kg的水,容器底面积0.01m2,将容器放在水平桌面上,桌面面积为0.9m2,水的密度为1.0×103kg/m3,
g取10N/kg。求:
例7题图
03
课堂检测
1. (2024·长沙模拟)如图所示的实例中不是利用了连通器原理的是
( B )
A. 连体花瓶 B. 拦河大坝 C. 自动喂水器 D. 锅炉水位计
B
2. (2023·株洲)如图,在一个不带瓶盖的塑料瓶侧壁打一个小孔,a、b
为瓶中小孔下方位置不同的两点,用手堵住小孔,在瓶中装满某种液
体。松手后,在液体喷出的过程中( D )
A. 液体喷出的水平距离s变大
B. 液体喷出的水平距离s不变
C. a、b两点间的液体压强差变小
D. a、b两点间的液体压强差不变
第2题图
D
3. (2024·娄底模拟)在水平桌面上放有质量和底面积均相同的容器甲和
乙,在容器中分别盛入质量相同的两种液体,两容器中的液面相平,如
图所示。下列说法正确的是( A )
A. 两容器对桌面压强大小相等
B. 两容器底部受到液体压力大小相等
C. 两液体密度大小相等
D. 两容器底部受到液体压强大小相等
第3题图
A
4. “奋斗者”号深潜器创造了我国载人深潜的新纪录。当“奋斗者”号
潜至海面下10000m深处时,其外部0.1m2的水平舱面上所受的海水压力
约为 N。(海水密度近似为1×103kg/m3,g取10N/kg)
1×107
(1)该装置内若倒入同种液体,通过改变两侧液面的高度,并观察橡皮膜左右弯曲的情况,可以研究液体压强跟 (选填“深度”或“液体密度”)的关系;若倒入不同液体,控制两侧液面相平,并观察橡皮膜左右弯曲的情况,可以研究液体压强跟 (选填“深度”或“液体密度”)的关系。
深度
液体密度
5. 足够高的柱形透明玻璃容器,其底面为正方形。
容器内用厚度不计的隔板分成左右两部分,隔板上
距离容器底部5cm处开有小圆孔,小圆孔用橡皮膜
封闭,橡皮膜两侧压强大小不相等时,其形状发生
改变。
第5题图
(2)隔板位于容器正中间时,左、右两部分水面相平,如图甲所示。若隔板向左平移,则橡皮膜向 (选填“左”或“右”)弯曲;此过程左侧水的重力势能
(选填“变大”或“变小”)。
右
变大
5. 足够高的柱形透明玻璃容器,其底面为正方形。
容器内用厚度不计的隔板分成左右两部分,隔板上
距离容器底部5cm处开有小圆孔,小圆孔用橡皮膜
封闭,橡皮膜两侧压强大小不相等时,其形状发生
改变。
第5题图
(3)将隔板从图甲所示位置向左缓慢平移一定距离后,两侧水面高度如
图乙所示,此时橡皮膜两侧所受的压强差为 Pa。(已知水的密度
为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
800
5. 足够高的柱形透明玻璃容器,其底面为
正方形。容器内用厚度不计的隔板分成左
右两部分,隔板上距离容器底部5cm处开
有小圆孔,小圆孔用橡皮膜封闭,橡皮膜
两侧压强大小不相等时,其形状发生改变。
第5题图