(共27张PPT)
第九章 压强
液体的压强
第2节
【学习目标】
1．物理观念：
(1)知道液体内部存在着压强。了解液体内部压强的特点，知道液体压强与哪些因素有关。
(2)理解液体压强的公式，并能够进行简单计算。
(3)从物理学角度理解连通器原理。
2．科学思维：
(1)通过观察和分析，推理归纳得出液体内部各个方向都有压强。
(2)观察实验现象，进行分析和归纳，得出液体压强的大小与深度和液体密度有关。
(3)基于压强的定义式，结合实验探究结果，推理得出液体压强大小的公式。
(4)通过公式推理证实连通器原理，巩固压强公式的运用。
3．科学探究：
(1)通过演示液体对容器底部和侧壁都有压强，增强观察、分析、归纳的能力。
(2)通过探究液体内部压强，了解液体压强的特点。
(3)学习科学探究的主要环节，体验“控制变量法”与“转换法”的研究过程，提升综合的科学探究能力。
4．科学态度与责任：
(1)体验科学探究的乐趣，形成善于探究、乐于探究、敢于探究的品质。培养严谨细致、实事求是的科学精神。
(2)体验科学规律对生产建设的指导意义，激发热爱学习和热爱科学的情感。
导入新课
帕斯卡裂桶实验
容器为什么会爆开呢？是谁给它的压强呢？
点击图片播放视频
导入新课
活带鱼
市场上的带鱼
为什么市场上见不到活的带鱼？
点击图片播放视频
1.液体压强产生的原因
探究点一 液体压强的特点
实验：给管内加入液体，底面的薄膜会有什么现象
橡皮膜会向下鼓起，液体对容器底部有压强。
原因：液体受重力
探究新知
点击图片播放视频
探究新知
橡皮膜会向外鼓起，液体对容器侧壁有压强
实验：给管内加入液体，侧面的薄膜会有什么现象
原因：液体具有流动性
点击图片播放视频
探究新知
研究液体内部的压强
猜想和假设
提出问题
液体内部压强的大小与什么因素有关呢？
猜想1：液体内部压强的大小可能与_____________ 有关。
猜想2：液体内部压强的大小可能与________________有关。
深度
液体密度
深度是指该点到液面的垂直距离。
用一次性手套感受液体压强，将手带上一次性手套插入水中，感受塑料手套给手的力，再将手的各面展示给全体同学。说出实验现象和手的感觉。
液体的内部有压强，而且液体内部向各个方向都有压强。
探究新知
探究新知
设计实验
1.实验器材：
U形管压强计、铁架台、透明深水槽、水、盐水、刻度尺等。
2.实验方法：
控制变量法
探究新知
U形管压强计（液体压强测量仪器）
构造：U形玻璃管（内有水柱）、塑料盒（表面扎有橡皮膜）、橡皮管等。
橡皮膜
点击图片播放视频
探究新知
U形管压强计
转换法
若气密性不好，需要拆下软管重新安装。
原理：液体内部存在压强，放在液体里的薄膜会变形，U形管的两侧液面就会产生高度差。
使用前，要检查装置的气密性。
方法：按压橡皮膜3～5s，看U形管内液面的高度差是否稳定。
探究新知
进行实验
保持探头在水中的深度不变，改变探头的方向，看液体内部同一深度各个方向压强的关系。
实验1
改变探头在水中的深度，看看液体内部的压强与深度有什么关系。
实验2
换用不同液体，看看在深度相同时，液体内部的压强是否与液体的密度有关。
实验3
探究新知
收集数据
实验次数 液体种类 深度 探头方向 高度差
1
2
3
思考：液体内部压强的大小与深度，方向，液体密度各有什么关系？
探究新知
实验结论
1.同种液体内部同一深度，向各个方向的压强都相等。
2.同种液体内部压强，深度越深，压强越大。
3.深度相同时，液体密度越大，液体内部压强越大。
你现在知道帕斯卡实验中木桶裂开的原因了吗？
讨论交流
（1）潜水员在不同深度为什么要穿不同厚度的潜水服？
答：液体的压强随深度的增加而增大.潜入水中越深，压强越大，所以要穿不同的潜水服。
（2）拦河坝截面为什么设计成上窄下宽的梯形？
（3）为什么深海鱼类被捕捞上岸后会死亡？
答：带鱼等深海鱼类长期生活在深海当中,内脏器官适应了深海中巨大的压强。一旦离开海洋,由于外界压强的忽然降低,内脏器官会爆裂而导致死亡。
答：因为同种液体中液体压强随深度增大而增大，因此在水下深度越大对坝体的液体压强越大，深度大的地方需要修宽些以增加抗压能力。
探究新知
1.液体压强的计算公式
ρ液
h
S
=ρ液gh
F
S
因此，液面下深度为h 处液体的压强为
p=ρgh
研究方法——“理论推导法”
（1）这个液柱的体积是多大？V= ；
（2）这个液柱的质量是多大？m= ；
（3）这个液柱有多重？对平面的压力是多少？
G= ； F= ;
（4）平面受到的压强是多少？p=
Sh
ρ液Sh
ρ液Shg
ρ液Shg
探究新知
2.计算公式的理解
p=ρgh
密度（kg/m3）
重力常数（9.8N/kg）
深度（m）
压强（Pa）
使用时单位要统一！
深度：液体内部某一位置到上面自由液面的竖直距离。
O
O
O
h
h
h
探究新知
例题 有人说，“设想你在7 km深的蛟龙号潜水器中把一只脚伸到外面的水里，海水对你脚背压力的大小相当于1 500个人所受的重力！”海水压力真有这么大吗？请通过估算加以说明。
则7 km深处海水的压强为：
因为是估算，海水密度取ρ=1×103kg/m3 ，g 取10 N/kg，脚背的面积近似取S=130cm2=1.3×10-2m2。
解：
p=ρgh=1×103kg/m3 ×10 N/kg×7×103m
=7×107Pa
探究新知
脚背受的压力
一个成年人的质量约为60 kg，所受重力
假设脚背所受压力的大小相当于n个成年人所受重力
F=pS=7×107Pa×1.3×10-2m2=9.1×105N
G=mg=60kg×10N/kg=6×102N
n= ≈1500
9.1×105N
6×102N
实验1：选择任一个开口端向玻璃连通器（如图甲）中注入红色水，然后将连通器倾斜.
实验2：向底部用胶管连通成的U形连通器（如图乙）的玻璃管中注入红色水，上下左右移动侧管.
探究点三 连通器
探究新知
现象：连通器各部分中的液面高度总是相同的。
1.定义：上端开口、下端连通的容器叫做连通器。
2.特点：连通器里装同种液体，当液体不流动时，连通器各部分中的液面总是相平的（与容器的粗细和形状等无关）.。
3.连通器中液面相平的条件：一是连通器中只有一种液体，二是液体不流动.（若连通器里装有不同种液体，则液体静止时，液面不一定相平）
探究新知
连通器
归纳总结
探究新知
4.应用
茶壶
洗手池“反水弯”
锅炉水位计
建筑工人室内“找水平”
探究新知
三峡大坝是世界上规模最大的水利枢纽工程，集防洪、发电、航运、水资源利用等为一体，同学们知道船只是怎么通过三峡大坝的吗？
三峡船闸——世界上最大的人造连通器
探究新知
船闸工作示意图
点击图片播放视频
一艘轮船由上游通过船闸往下游
甲：打开上游 ，闸室和上游水道构成了一个 .
乙：闸室水面上升到和上游水面相平后，打开上游 ，船驶入闸室.
阀门A
连通器
闸门C
甲
乙
探究新知
丙：打开下游 ，闸室和下游水道构成了一个 .
丁：闸室水面下降到跟下游水面相平后，打开下游 ，船驶向下游.
阀门B
连通器
闸门B
丙
丁
探究新知
课堂小结中小学教育资源及组卷应用平台
第2节《液体的压强》导学案
【学习目标】
1．物理观念：
(1)知道液体内部存在着压强。了解液体内部压强的特点，知道液体压强与哪些因素有关。
(2)理解液体压强的公式，并能够进行简单计算。
(3)从物理学角度理解连通器原理。
2．科学思维：
(1)通过观察和分析，推理归纳得出液体内部各个方向都有压强。
(2)观察实验现象，进行分析和归纳，得出液体压强的大小与深度和液体密度有关。
(3)基于压强的定义式，结合实验探究结果，推理得出液体压强大小的公式。
(4)通过公式推理证实连通器原理，巩固压强公式的运用。
3．科学探究：
(1)通过演示液体对容器底部和侧壁都有压强，增强观察、分析、归纳的能力。
(2)通过探究液体内部压强，了解液体压强的特点。
(3)学习科学探究的主要环节，体验“控制变量法”与“转换法”的研究过程，提升综合的科学探究能力。
4．科学态度与责任：
(1)体验科学探究的乐趣，形成善于探究、乐于探究、敢于探究的品质。培养严谨细致、实事求是的科学精神。
(2)体验科学规律对生产建设的指导意义，激发热爱学习和热爱科学的情感。
【学习重点】
液体内部压强规律，运用液体内部压强公式解决有关问题.
【学习难点】
建立物理模型推导液体压强公式；利用实验定性探究液体内部压强与密度、深度的关系.
【自主预习】
1．液体压强产生原因：液体受到______作用，对支持它的容器底部有压强；液体具有______，对容器侧壁有压强.
2.液体压强的特点：(1)液体对容器______和______有压强, 液体内部朝______都有压强；
(2)各个方向的压强随着______增加而增大;
(3)在同一深度,各个方向的压强是______；
(4)在同一深度,液体的压强还与液体的密度有关，液体______越大, 压强越大.
3.液体压强的公式：p＝______.液体压强只与液体的______和液体的______有关, 而与液体的______、______无关.与浸入液体中物体的密度无关（深度不是高度）.
4．连通器：上端______、下端______的容器.
特点：连通器里______的液体时, 各容器中的液面总______, 即各容器的液体深度总是______.
【探究新知】
探究点一 液体压强的特点
（一）用玻璃管、橡皮膜等探究液体压强的特点
1.问题①：液体对容器底有压强吗？在一个两端开口的玻璃管底端扎好橡皮膜，逐渐加水观察现象.
现象：没加水时，橡皮膜是______的；当水倒入后，底部橡皮膜凸出.
结论：液体由于受到______的作用，而对支撑它的容器底部有______.
2.问题②：液体对容器底有压强，对容器侧壁也有压强吗？在侧壁有开口的玻璃管上扎好橡皮膜，逐渐加水观察现象.
现象：没加水时，橡皮膜是______的；当水倒入后，侧壁的出水口处的橡皮膜凸出.
结论：液体由于具有______性，所以液体对容器侧壁也有______.
3.问题③：用一次性手套感受液体压强，将手带上一次性手套插入水中，感受塑料手套给手的力，再将手的各面展示给全体同学.说出实验现象和手的感觉.
现象：一次性手套贴紧手指，手指和手掌的各面都______.
结论：说明液体的内部有______，而且液体内部向______都有压强.
（二）实验探究液体内部压强的特点
1.实验器材：压强计、水、盐水、大烧杯、刻度尺
压强计：
①作用：测量液体内部______的仪器.
②构造：如图可知，液体压强计主要由U形管、橡胶管、______（由空金属盒蒙上橡皮膜构成）三部分构成.
③原理：放在液体里的探头上的橡皮膜受到液体压强的作用会发生形变，U形管左右两侧液面就会产生高度差，______的大小反映了橡皮膜所受的压强的大小，这运用了物理科学方法中的______法.没有用手压探头橡皮膜时，可以看到U形管两端液柱______ (选填“有”或“没有”)高度差.用手轻压探头橡皮膜时，可以看到U形管两端液柱______ (选填“有”或“没有”)高度差.手给橡皮膜的压力越大，橡皮膜凹陷越深（即所受压强越大），发现U形管两端液柱的高度差______ (选填“越大”、“越小”或“不变”)
2.科学研究方法
①______法:液体内部的压强与多个因素有关,每次只能研究与一种因素的关系.
②______法:将U形管压强计的探头放入液体中,根据U形管两管水面的高度差判断液体压强大小.
3.实验步骤
（1）按压橡皮模观察液柱是否发生变化，检查压强计的气密性；若实验前液面高度不同，需要______.
（2）把探头放入盛水的容器中，观察液柱变化.保持探头在水中的深度不变，改变探头的方向，探究压强大小与方向的关系.
现象：观察到U形管两侧液面高度差.
结论：.
（3）增大探头在水中的深度，探究液体压强与深度的关系.
现象：观察到U形管两侧液面高度差.
结论：.
（4）换用盐水，保持探头在清水和盐水中的深度相同，探究液体压强大小与液体密度的关系.
现象：观察U形管两侧液面高度差，在______ (选填“盐水”或“水”)中的高度差大.
结论：深度相同时，______越大，液体内部压强越大.
4.实验结论：液体压强的特点：
（1）液体内部向______都有压强；
（2）在同一液体内的同一深度，各个方向的液体压强大小______；
（3）同种液体内部的压强随深度的增加而______；
（4）在相同深度时，液体密度越大，液体压强______.
5.学以致用：讨论以下问题
（1）潜水员在不同深度为什么要穿不同厚度的潜水服？
答：.
（2）拦河坝截面为什么设计成上窄下宽的梯形？
答：.
（3）为什么深海鱼类被捕捞上岸后会死亡？
答：.
探究点二 液体压强的大小
1.设想在液体某处有个水平放置的平面，计算这个平面上方液柱对这个平面的压强就可以计算该点受到的液体压强大小.设平面在液面下的深度为h，平面的面积为S.求深度为h的平面受到的压强多大？
分组推导，完成下面式子.
（1）这个液柱的体积是多大？V=______；
（2）这个液柱的质量是多大？m=______；
（3）这个液柱有多重？对平面的压力是多少？
G=______；F=______;
（4）平面受到的压强是多少？p=______
点拨：深度是指液体内部某一位置到上面自由液面的竖直距离.
2.例题：有人说，“设想你在7 km深的蛟龙号潜水器中把一只脚伸到外面的水里，海水对你脚背压力的大小相当于1 500个人所受的重力！”海水压力真有这么大吗？请通过估算加以说明.
探究点三 连通器
1．连通器：上端______、下端______的容器叫做连通器.
2.连通器的特点：连通器里装______液体，当液体不流动时，连通器各部分中的液面总是______的.
3.连通器的应用：______、______等都是根据连通器的原理来工作的.
4.讨论交流:一艘轮船由上游通过船闸往下游
甲： 打开上游阀门A，闸室和 乙：闸室水面上升到和上游水面后，
上游水道构成了一个______ 打开上游闸门，船驶入闸室
丙：打开下游阀门B，闸室和 丁：闸室水面下降到跟水面相平后，
下游水道构成了一个______ 打开下游闸门，船驶向下游
【当堂练习】
1.竖直放置一矿泉水瓶子，并在侧壁钻A、B、C、D四个一样大小的小孔，打开瓶盖，往瓶中注满水，水将从瓶孔喷出.水喷出速度最大的是从哪一个小孔喷出的（ ）
A．A孔 B．B孔 C．C孔 D．D孔
2.如图所示，底面积相同的甲、乙两容器，装有质量相同的不同液体，则它们对容器底部压强的大小关系正确的是（ ）
A．p甲＞p乙 B．p甲＜p乙
C．p甲=p乙 D．条件不足，无法判断
3.图中没有利用连通器的特点来工作的是（ ）
4.三峡大坝是集防洪、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=10N/kg）.
5.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.当在容器左、右两部分注入不同深度的水时（水面位置如图中虚线所示），橡皮膜发生了形变，形变情况是向______侧凸起；这种现象说明液体压强除了与液体密度有关，还与液体有关.
6.如下图所示，一个空塑料药瓶，瓶口扎上橡皮膜，瓶口朝下竖直地浸入水中，橡皮膜受到了水向_____的压强，大小为_____Pa （g=10N/kg，ρ水=1×103kg/m3）
7.在“探究液体压强的特点”实验中，小明进行了如下的猜想：
猜想一：液体内部压强大小可能与液体深度有关.
猜想二：液体内部压强大小可能与液体密度有关.
猜想三：液体内部压强大小可能与方向有关.
为了验证以上猜想，小明进行了如图所示的操作：
（1）实验过程中探头受到的液体压强大小是通过_______________________反映的.
（2）为了验证猜想一，应选择________两组实验对比，可初步验证出猜想一是正确的.
（3）探究液体压强与液体密度的关系时，对比乙、丙两组实验，小明可得出的结论是：当液体深度相同时，液体的密度越大，液体的压强就越________.
【课后反思】本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些不足，有什么体会.
.
参考答案
【自主预习】
1．重力 流动性
2.(1)底部 侧壁 各个方向 (2)深度 (3)相等 (4)密度
3.ρgh 密度 深度 体积 质量
4．开口 连通 不流动 保持相平 相等
【探究新知】
探究点一 液体的压强特点
（一）1.平 向外 重力 压强
2.平 向外 流动 压强.
3.贴紧 压强 各个方向
（二）1.①压强②探头③高度差 转换 没有 有 越大
2.①控制变量②转换
3.（1）拆下软管重新安装.
（2）不变 同种液体内部同一深度，向各个方向的压强都相等
（3）变大 同种液体内部压强，深度越深，压强越大
（4）盐水 液体密度
4.（1）各个方向（2）相等（3）增大（4）越大
5.（1）液体的压强随深度的增加而增大.潜入水中越深，压强越大，所以要穿不同的潜水服.
（2）因为同种液体中液体压强随深度增大而增大，因此在水下深度越大对坝体的液体压强越大，深度大的地方需要修宽些以增加抗压能力.
（3）带鱼等深海鱼类长期生活在深海当中,内脏器官适应了深海中巨大的压强.一旦离开海洋,由于外界压强的忽然降低，内脏器官会爆裂而导致死亡.
探究点二 液体压强的大小
1.（1）Sh (2)ρ液Sh (3)ρ液Shg ρ液Shg (4)ρ液gh
2.解：因为是估算，海水密度取ρ=1×103kg/m3，g取10 N/kg.
脚背的面积近似取：S=1.3×10－2m2.
则7 km深处海水的压强为：
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×7×103m=7×107Pa
脚背受的压力为：
F=pS=7×107Pa×1.3×10－2m2=9.1×105N
一个成年人的质量约为60 kg，所受重力：
mg=60kg×10N/kg=600N
假设脚背所受压力的大小相当于n个成年人所受重力，则：.
估算结果表明，在7km的海底，水对脚背的压力确实相当于1500个人所受的重力.
探究点三 连通器
1．开口 连通
2．同种 相平
3.茶壶、锅炉水位计、船闸
4.连通器 相平 连通器 下游
【当堂练习】
1.D 2.B 3.D 4. 1.89×107 5.左 深度 6.上 1000
7.(1)U形管两边液面的高度差 (2) 甲、乙 (3) 大
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共22张PPT)
第2节 液体的压强
第1课时 液体压强的特点
1.液体压强产生的原因:液体具有 ,液体具有重力。
2.液体压强的特点
知识清单
流动性
液体压强计
名称 探究液体压强与哪些因素有关
实验器材 、水、盐水、盛水容器
实验 装置
实验原理 通过U形管左右两侧液面的 来显示探头薄膜受到压强的大小
探究方法 法和转换法
实验过程 (1)把探头放在水中同一深度,改变探头的方向,观察到U形管两侧的液面高度差 。
(2)增大探头在水中的深度,观察到U形管两侧的液面高度差 。
(3)把探头分别置于水和盐水中的相同深度,观察到在盐水中U形管两侧的液面高度差 ,在水中U形管两侧的液面高度差 。
高度差
控制变量
相等
变大
大
小
实验 过程 (4)把探头分别置于装有盐水的形状不同的容器中,且探头在两种容器中相同深度,观察到U形管两侧的液面高度差
实验 结论 液体内部向各个方向都有压强;在液体内部的同一深度,向各个方向的压强 ;深度 ,压强越大;液体内部压强的大小还与 有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强 ;液体内部的压强与容器的形状
相等
相等
越大
液体的密度
越大
无关
深度理解
液体压强产生的原因
1.液体由于受到重力的作用,对支撑它的容器底产生压强。
2.液体具有流动性,对阻碍它流动的容器壁产生压强。
3.液体由于流动而在液体内部相互挤压,因此液体内部向各个方向都产生压强。
【典例分析】
[例1] 如图所示,两容器中分别装有相同高度的水和盐水(ρ水<
ρ盐水),A、B、C三点液体的压强分别为pA、pB、pC,它们的大小关系是( )
A.pA
pB>pC
C.pAA
[例2] 周末小明帮妈妈洗碗时发现,水槽内的水越多时,水槽底部的塞子就越难拔起,请你用所学知识帮小明分析其中的原因。
答案:水槽内的水越多时,塞子所处的深度越大,根据液体压强特点可知,水槽底部的塞子受到的液体压强越大,就越难拔起。
基础题
1.关于液体压强的叙述,正确的是( )
A.液体压强只跟液体的深度有关
B.液体压强的大小与液体的密度和液体的体积有关
C.液体只对容器的底部有压强
D.液体压强的大小与液体的密度和液体的深度都有关
D
2.如图所示,将压强计的金属盒放在水中某一深度处,U形管两侧液面出现高度差。下列操作会使高度差增大的是( )
A.仅将金属盒向上移动
B.仅将金属盒水平移动
C.仅改变金属盒面的朝向
D.仅在水中加入食盐,食盐溶解后
D
3.(课后T2改编)某同学用如图所示装置探究液体内部压强的特点。下列情景符合实验事实的是( )
A
4.如图所示的四种河堤设计方案,其中最合理的是 ,最不合理的是 。
D
A
5.一个未装满水的密闭杯子,先正立放在水平桌面上,如图甲所示,然后再反过来倒立在水平桌面上,如图乙所示,两次放置时,图甲、图乙中水对杯底的压强分别为p甲、p乙,图甲、图乙中桌面受到的压力分别为F甲、F乙,则p甲 p乙,F甲 F乙。(均选填“>”“<”或“=”)
>
=
6.(教材图片改编)(1)若在瓶壁不同方向和瓶底处打些小孔,发现瓶中的水会向不同方向射出,说明: 。
(2)在相同深度的不同位置打出一些小孔,发现每个小孔中流出水的射程相同,说明: 。
(3)将瓶中水倒掉,换上浓度较大的盐水,发现相同深度处,盐水的射程更远,说明:深度相同时,液体的密度越大,液体的压强 。
液体内部向各个方向都有压强
在同一深度处液体向各个方向的压强相等
越大
7.如图所示是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”。
(1)压强计是通过U形管两侧液面的 来反映被测压强大小的。
(2)使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置 (选填“漏气”或“不漏气”)。
高度差
不漏气
(3)做①③两次实验,是为了探究液体内部压强大小跟液体的 是否有关。
(4)做 三次实验,是为了探究液体内部压强大小跟液体深度的关系。
(5)比较 三幅图,你还可以得出的结论是在同种液体内部同一深度,液体向各个方向的压强 。
密度
④⑤⑥
②③④
相等
中档题
8.(多选)如图所示,底面积、质量相同的甲、乙两容器中装有质量和深度均相同的不同液体,下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两容器底受到的液体压强相等
B.甲容器底受到的液体压强小于乙容器
C.甲、乙两容器对水平面的压强相等
D.甲容器对水平面的压强要大于乙
BC
9.小明同学在探究液体内部压强的规律时,用甲、乙两种液体多次实验,根据实验数据画出了如图所示液体压强随深度变化的图像。则甲、乙两种液体的密度的关系是ρ甲 (选填“>”“=”或“<”)ρ乙。
>
10.(2024常州)如图所示,甲、乙两支完全相同的试管内分别装有质量相等的不同液体,甲试管倾斜、乙试管竖直,两试管内液面相平。甲试管内的液体密度为ρ甲,液体对试管底部的压强为p甲,乙试管内的液体密度为ρ乙,液体对试管底部的压强为p乙,则ρ甲 ρ乙,p甲 .
p乙。(均选填“>”“<”或“=”)
<
<
11.小明用如图(甲)所示的容器探究液体内部的压强,容器中间用隔板分成互不相通的左右两部分,隔板上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。
(1)实验中通过观察橡皮膜的形状变化来比较橡皮膜两侧所受的压
强,这种物理研究方法叫 。
转换法
(2)如图(乙)A所示,在容器两侧倒入不同深度的水,会看到橡皮膜向
(选填“左”或“右”)侧凸出,说明液体内部压强与 有关。
(3)如图(乙)B所示,在(2)的基础上,在容器左侧倒入一杯浓盐水并充分搅匀后,橡皮膜向右侧凸出,小明得出了液体的密度越大,其内部的压强越大的结论。你认为他的结论 (选填“正确”或“不正确”),原因是 。
左
深度
不正确
没有控制液体的深度相同
(4)如图(乙)C、D所示是用此容器进行的两次实验,由此可推断:a、b两种液体密度的大小关系是ρa ρb,a、c两种液体密度的大小关系是ρa ρc。(均选填“>”“<”或“=”)
<
<
素养题
12.如图所示,往量杯中匀速注水直至注满。下列表示此过程中量杯底部受到水的压强p随时间t变化的曲线,其中合理的是( )
B(共22张PPT)
第2课时 液体压强的计算 连通器
一、液体压强的计算
1.公式:p= 。
2.利用公式计算时,ρ的单位是 ,h的单位是 ,计算出的压强单位是 。
二、连通器
1.定义:上端 、下端 的容器。
2.特点:如果连通器里装有 的液体,液体 时,连通器各部分容器中液面的高度总是 的。
知识清单
ρgh
kg/m3
m
Pa
开口
连通
相同
不流动
相同
3.应用:水壶、洗手池存水弯、船闸等。
[注意] 连通器中各部分液面高度相同,与各部分的粗细、形状等没有关系。
深度理解
1.连通器的原理:连通器中盛入同种液体,且液体不流动时,各容器中的液面高度总是相平的。
(1)“液面相平”是指各容器中的液面在同一水平面上。
(2)当连通器中盛入的是同种液体,且液面相平时,连通器内的液体不会流动。
2.记忆液体内部压强计算公式的口诀:不管容器粗和细,哪怕管子斜又曲,液体压强真稀奇,只有ρ、g和h。
【典例分析】
[例]如图所示,A、B为完全相同的两个圆柱形容器,各盛有 5 cm深的水,A、B之间用带阀门的细导管连接。开始时阀门K关闭,此时水对A、B两容器底面的压力之比为 。将阀门K打开,待水不流动时,水对A、B两容器底面的压强之比为 。
1∶1
2∶3
基础题
1.(2024安顺期末)下列实际生活应用中,没有利用连通器的原理来工作的是( )
A.锅炉水位计 B.卫生间地漏
C.U形管压强计 D.U形存水弯
C
2.如图所示,两支完全相同的试管中装有同种液体,已知两试管中液面相平,则试管底受到的液体压强pA与pB的关系是( )
A.pA>pB
B.pAC.pA=pB
D.条件不足,无法判断
C
3.如图所示,甲、乙为两容器,用一带阀门的管子相连,两容器装有水,液面相平。当打开阀门时( )
A.由于A处压强大于B处压强,水会由A流向B
B.水往低处流,所以水由B流向A
C.根据连通器原理,水不流动
D.水会左右流动几次,最后静止
C
4.(2024广州)某居民楼水塔液面与各楼层水龙头的竖直距离如图所示,若ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg,水龙头关闭时,c处所受水的压强为( )
A.3.0×104 Pa
B.9.0×104 Pa
C.1.0×105 Pa
D.1.3×105 Pa
D
5.(物理学与日常生活)如图所示,为了安装悬空置物架,工人师傅会用到一根灌有水(水中无气泡)且足够长的透明塑料软管。他们把这根软管的两端靠在墙面需要打孔的位置,并按照水面位置做出标记,目的是保证两点在同一等高线上。这样做利用的是 原理。
连通器
6.如图所示,茶壶的壶嘴与壶身构成 ,若茶壶中水深 8 cm,则水对壶底的压强是 Pa;若将茶壶略微倾斜、水不溢出且保持静止后,壶嘴和壶身中水面 (选填“相平”或“不相平”)。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
连通器
800
相平
7.如图所示,一个空塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,瓶口朝下竖直地浸入水中。已知橡皮膜到液面的距离是15 cm,到容器底的距离是 3 cm,橡皮膜受到了水向 的压强,大小为 Pa,若将药瓶向上提起一些,橡皮膜受到水的压强将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
上
1 500
变小
8.“奋斗者”号是我国自行研制的世界领先深海潜水器,若在某次工作过程中该潜水器下潜深度为10 000 m,此时潜水器受到的海水压强为 Pa;若“奋斗者”号舱门面积约为0.6 m2,则舱门所受液体压力为 N。(g取10 N/kg,ρ海水=1.03×103 kg/m3)
1.03×108
6.18×107
中档题
9.连通器在日常生活、生产中有着广泛的应用。下图的实例中利用连通器原理的是( )
C
(1)过路涵洞
(2)拦河大坝
(3)牲畜自动饮水器
(4)船闸
A.(1)(2) B.(3)(4)
C.(1)(3)(4) D.(1)(2)(3)(4)
10.如图所示,质量、底面积均相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平桌面上,甲为圆柱形,乙、丙为圆台形,分别装有A、B、C三种质量和深度均相同的液体,下列说法正确的是( )
A.液体的密度关系是ρC>ρA>ρB
B.液体对容器底部的压强关系是pB>pA>pC
C.容器底部对桌面的压力关系是FBD.液体对容器底部的压力关系是FB=FA=FC
B
11.(课后T4改编)如图所示,两个容器中装有质量相等的同种液体,液体对容器底的压力分别为F甲和F乙,液体对容器底的压强分别为p甲和
p乙,以下正确的是( )
A.F甲>F乙 B.F甲C.p甲=p乙 D.p甲D
12.船闸是长江上常见的水利设施,船闸是利用 原理工作的。由于长江上游的植被受到破坏,造成严重的水土流失,江水中的泥沙含量明显增加,在其他条件不变的情况下,江水对堤坝的压强 .
(选填“增大”“减小”或“不变”)。潜水员在长江里下潜到水下
4 m处时,受到江水的压强约为 Pa(江水的密度约为 1.0×
103 kg/m3,g取10 N/kg)。
连通器
增大
4×104
13.如图所示,水平桌面上甲、乙两容器的底面积均为0.01 m2,甲容器内盛有体积为3×10-3 m3的水,乙容器内盛有深度为 0.35 m的酒精,则甲容器内水的深度为 m;从甲、乙两容器内抽出 m相同高度的液体后,液体对两容器底部的压强相等。(ρ水=1.0×103 kg/m3,
ρ酒精=0.8×103 kg/m3)
0.3
0.1
14.如图所示,水平桌面的正中央放着一个圆形鱼缸(不计鱼缸厚度),重为30 N,其底面积为0.12 m2。鱼缸内装有0.2 m深的水,水的重力是270 N(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)。试计算:
(1)鱼缸底部受到水的压强。
解析:(1)鱼缸底部受到水的压强
p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m=2×103 Pa。
答案:(1)2×103 Pa
(2)鱼缸底部受到的水的压力。
(3)鱼缸对桌面产生的压强。
解析:(2)鱼缸底部受到水的压力F=pS=2×103 Pa×0.12 m2=240 N。
答案:(2)240 N (3)2.5×103 Pa
素养题
15.(2024新疆)如图所示,一下半部分为圆柱形的玻璃瓶,深度为20 cm,内封闭有质量为 0.30 kg的水。将玻璃瓶正放在水平面上时,水对玻璃瓶底部的压强为900 Pa;将玻璃瓶倒放在水平面上时,水对玻璃瓶盖的压强为 1 400 Pa。若该玻璃瓶内装满密度为0.8×103 kg/m3的酒精,则酒精的质量为(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)( )
A.0.36 kg B.0.40 kg
C.0.44 kg D.0.48 kg
B
16.两个柱形容器横截面积相同,分别装有等质量的酒精和盐水,a、b两点的位置如图所示,两容器的连通管道由阀门控制液体间的流动,此时a、b两点液体压强大小关系是pa pb;酒精和盐水对容器底部压强大小关系是p酒精 p盐水(以上两空均选填“>”“<”或“=”);若h=5 cm,则a点的压强是 Pa;打开阀门后,液体 (选填“向左”“向右”或“不”)流动。(g取10 N/kg,ρ酒精=0.8×
103 kg/m3,ρ盐水=1.1×103 kg/m3)
<
=
400
向右