【新教材】教科版9.2 液体压强 学案 及 答案

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【学习目标】
1.理解液体压强的产生原因，掌握液体压强的特点及计算公式p=ρgh，并能进行简单计算。
2.通过实验探究液体压强的规律，学会运用液体压强知识解释生活现象（如潜水服设计、水坝形状等）。
3.激发对物理现象的探究兴趣，体会物理与生活的联系，培养科学思维与合作意识。
重点：液体压强的特点（与深度、密度的关系）及公式 p=ρgh 的理解与应用。
难点：对 “深度 h” 的准确理解及液体压强公式在不规则容器中的灵活运用。
【自主学习】
一、液体压强规律
1.液体压强产生的原因： 。
2.探究液体内部压强的仪器： 原理：
3.液体内部压强规律
（1）液体对 和 都有压强，液体内部向 方向都有压强；
（2）
（3）
（4）
二、液体压强的大小
1.液体压强公式：
①式中ρ液的单位一定要用 ，h的单位要用 ，计算出压强的压强才是 。
②式中h表示深度，是指 ，即深度是由上往下量，（注意：高度是指液体中某一点到底部竖直距离，即高度由下往上量）
③从公式中看出：液体的压强只与液体的 和液体的 有关，而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均 （选填“有”“无”）关。
【合作探究】
实验探究：液体压强的规律
【操作1】向甲、乙两图所示的容器中倒水
【现象1】 。
【结论1】 。
【操作2】将微小压强计的探头放入水中，并改变橡皮膜所对的方向，观察U形内液柱的变化
【现象2】 。
【结论2】 。
【操作3】探头保持在水面下3cm处使橡皮膜朝上、朝下、朝任何侧面，观察U形内液柱的变化
【现象3】 。
【结论3】 。
【操作4】把金属盒移至水下6cm和9cm，观察U形管内液柱的变化。
【现象4】 。
【结论4】 。
【操作5】改用盐水重复②，③。
【现象5】 。
【结论5】 。
探究：液体内部的压强有多大
A.将一端带橡皮膜的玻璃管 水中，橡皮膜距水面深度是h。向玻璃管中 ，直到橡皮膜 ，此时杯中水对橡皮膜向上的压力与管中水对橡皮膜向下的压力 。
B.设水的密度为ρ，玻璃管内横截面积为S，管中水对橡皮膜向下
的压力为F水柱，烧杯中的水对橡皮膜向上的压强为p。
C.根据二力平衡条件，则有
D.推导：
【归纳整理】
名师点拨
液体压强题型解析
A.液体压强、液体压力问题（遵循液体压强、压力规律）
a.一般情况 对液体产生的压强、压力来说，弄清压强的关键。一般先求p液（p液=ρ液gh），然后再求压力F（F=pS）的大小
【例题1】一个水池中水的深度为3m，池底有一个小孔，用面积为10cm2的刚好塞住。则池底受水的压强大小为 Pa，塞子受水的压力大小为 N。（g取10N/kg）
b.特殊情况 对直柱形容器可先求F（F=G），再用
【例题2】在三只相同的烧杯中，分别装有相同质量的水、盐水、酒精，容器中液面的高低如右图所示。已知ρ盐水>ρ水>ρ酒精， 则甲液体是 ，乙液体是 ，丙液体是 。它们对烧杯底压强的大小关系是 。
B.容器对水平面的压力、压强问题（遵循 压力、压强规律）。
对固体产生的压强、压力，弄清压力的关键一般先分析求容器对支持面的压力F= ，然后再根据，求出压强的大小。所以，容器对支持面的压强和液体对容器底部的压强 关（“有”或“无”）。
【例题3】如图所示，水平桌面上放着一个重为2N，底面积为20cm2的薄壁容器，容器中装高10cm、重3N的水，则容器底部受到水的压强为______Pa；容器对水平桌面的压强为______Pa。（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）
【课堂练习】
1.关于压力、压强，下列说法正确的是（　　）
A.竖直作用在物体表面上的力叫做压力
B.压力是由物体重力产生，大小总是等于重力
C.液体对容器的侧壁有压强，是由于液体具有流动性
D.液体压强计算公式p=ρgh中的h指待求点在液体中所处的高度
2.如图所示，A、B两个内径相同的玻璃管内盛有同种液体，当A管竖直，B管倾斜放置时，两管液面等高，则（ ）
A.A、B两管中液体的质量相等
B.A管中液体对管底的压强比B中大
C.A管中液体对管底的压强比B中小
D.A管中液体对管底的压强比B中相等
3.我国自主建造的世界上压力最大的8万吨多向模锻压机锻造大型工件时，对工件的压力为8×108N，与工件的接触面积为4m2，则工件承受的压强相当于（ ）
A.2km高水柱产生的压强 B.4km高水柱产生的压强
C.8km高水柱产生的压强 D.20km高水柱产生的压强
4.放在水平桌面上的两个圆柱形容器中装有质量相等的不同液体，并且液面相平，如图所示，比较A、B两容器底部受到液体产生的压力FA、FB和压强pA、pB的关系（已知酒精的密度为0.8×103kg/m3），有（ ）
A.FA=FB, pA>pB B.FA=FB, pA＜pB
C.FA>FB, pA=pB D.FA5.如图所示，完全相同的甲、乙两个烧杯内装有密度不同的液体。在两烧杯中，距离杯底同一高度处有A、B两点，已知A、B两点压强相等，则烧杯甲、乙对桌面的压强p甲、p乙大小关系为（　）。
A.p甲＜p乙
B.p甲＞p乙
C.p甲=p乙
D.条件不足，无法判断
【课后巩固】
知识点1：实验探究：液体压强的特点
1.在探究“影响液体内部压强大小的因素”实验中：
（1）如图甲，用手按压强计的橡皮膜，U型管内水面出现高度差；将橡皮膜放入酒精中，U型管内水面也出现高度差，这说明＿＿＿＿；这种研究问题的方法是＿＿＿＿法；
（2）若在使用压强计前，发现U型管内水面已有高度差，通过＿＿＿方法可以进行调节。
①从U型管内向外倒出适量水；②拆除软管重新安装；③向U型管内加适量水；
（3）比较乙、丙实验可知，液体内部压强与液体的＿＿＿＿有关；比较丙、丁实验可知，液体内部压强与液体的＿＿＿＿有关。
2.用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”；

（1）如图所示压强计是通过形管中液面的来反映被测压强大小的；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，如果形管中的液体能灵活升降，则说明装置______漏气不漏气； （2）当金属盒在空气中时，形管两边的液面应当相平，而小明同学却观察到如图所示的情景，此时形管左支管液面上方的压强______大于小于等于右边压强；调节的方法是：______。
A.将此时右边支管中高出的液体倒出 取下软管重新安装
（3）压强计调节正常后，小明将金属盒先后浸入到两杯液体中已知一杯为水，一杯为盐水，如图和所示，他发现图中形管两边的液柱高度差较大，于是认为图杯子中盛的是盐水；你认为，小明的结论是______可靠的不可靠的；理由：______。
（4）下表是小莉同学用如图所示装置分别测得水和盐水在不同深度时，压强计形管中是水两液柱的液面高度情况。
序号 液体 深度 压 强 计
左液面 右液面 液面高度差
水
盐水
小莉同学在学了液体压强公式后，用公式对以上实验的数据进行分析计算，得出金属盒在深处水的压强是______，而从压强计测出的压强为______，由此她发现按液面高度差计算的压强值小于按液体深度计算的压强值，你认为造成的原因是什么？答：______。
知识点2：液体压强的特点
1.下列说法正确的是（ ）
A.液体内部没有压强 B.液体对容器底部有压强，对容器侧壁没有压强
C.液体内部同一深度处，各个方向压强相等 D.液体压强与深度有关，跟液体密度无关
2.在塑料圆筒的不同高处开三个小孔，当筒里灌满水时.各孔喷出水的情况如图所示，进表明液体压强（ ）
A.与深度有关 B.与密度有关
C.与液柱粗细有关 D.与容器形状有关
3.如图所示,液体压强使坝底的水喷射而出,那么决定坝底水的压强大小的是（ ）
A.坝的形状 B.水的深度
C.水的质量 D.坝的高度
4.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
5.如图所示，用一块轻质塑料片挡住两端开口的玻璃筒的下端，竖直插入水中到一定深度，然后向玻璃筒内缓慢注入某种液体，当筒内液面高出筒外水面2cm时，塑料片下沉。关于液体密度ρ液和水ρ水的密度的大小关系比较（ ）
A.ρ液>ρ水 B.ρ液=ρ水 C.ρ液<ρ水 D.不能确定
6.某同学利用如图所示装置探究“液体压强的特点”.下列对实验现象的分析不正确的是（ ）
A.只拔掉a、c的孔塞时，观察到两孔均有水流出，说明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相同，说明同一深度，水的压强相等
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，说明水对容器底有压强
7.如图所示，水平桌面上放着底面积相等的甲、乙两容器，分别装有同种液体且深度相同，两容器底部所受液体的压力、压强分别用F甲、F乙、p甲、p乙表示，则（ ）。
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
8.如图甲所示，橡胶管一端与漏斗相连，另一端与一只气球相连。当往漏斗中灌水时，气球充水后鼓起。如图乙所示，当漏斗上升时气球的体积逐渐增大，漏斗上升到一定高度时，气球被水挤破。以上现象说明水的压强与深度的关系是 。
9.让一未装满橙汁的密闭杯子，先正立放在桌面上（如图A），然后反过来倒立在桌面上（如图B）。两次放置橙汁对杯底的压强分别是pA　 　pB.杯子对桌面的压力分别为FA　 　FB（两空均选填“＞”、“＜”或“＝”）。
第8题图 第9题图
知识点3：液体压强的大小
1.2014年1月13日，我国“饱和潜水”首次突破300米，成功抵达深海313.15米处，居世界领先地位.在海水300米深处，海水产生的压强约为（海水密度取ρ=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（ ）
A.3×104Pa B.3×105Pa C.3×106Pa D.3×107Pa
2.把两端开口的玻璃管的下方用一薄塑料片托住(塑料片重量不计)，放入水面下16ｃｍ处，然后向管内缓慢倒入密度为0.8×103Kg/m3的煤油，当塑料片开始下沉时，煤油在管内的高度是（ 　）
A.12.8cm　　　　　 B.8cm 　　　C.20cm　　　　　　 D.16cm
3.我国自主建造的世界上压力最大的8万吨多向模锻压机锻造大型工件时，对工件的压力为8×108N，与工件的接触面积为4m2，则工件承受的压强相当于（ ）。
A.2km高水柱产生的压强 B.4km高水柱产生的压强
C.8km高水柱产生的压强 D.20km高水柱产生的压强
4.如图所示，质量为16kg，边长为20cm的实心正方体A放在水平面上。一薄壁圆柱形容器B也置于水平面上，该容器足够高，底面积为200cm2，内盛有6kg的水，则下列说法正确的是（　　）（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）。
A.正方体A的密度为4×103kg/m3
B.容器B底部受到的水的压强为3×104Pa
C.若沿竖直方向将A切去5cm，则A剩余部分对地面的压强将变小
D.若沿水平方向将A切去5cm，则A剩余部分对地面的压强等于容器B中水对容器底部的压强
5.我国“蛟龙”号潜水器在下潜试验中成功突破5000 m水深大关，“蛟龙”号随着下潜深度的增加，所受水的压强将 （填“变大”、“不变”或“变小”），若海水的密度为1.03×10 3 kg/m3，“蛟龙”号在深5000 m处所受海水的压强为 Pa。（g=10 N/kg）
6.一只木桶能装多少水，并不取决于桶壁上最长的那块木板，而恰恰取决于桶壁上最短的那块。已知桶壁上最长的木板长为0.5m，最短的木板长为0.2m，桶底内部底面积为4×10－2㎡，如图所示。当桶装足够多的水时，桶底受到水的压强约为 Pa，桶底受到水的压力约为 N（g取10N/kg）。
7.一瓶500mL的矿泉水，放在水平桌面上静止不动，若塑料瓶的质量为50g，水的密度为1.0×103kg/m3，则桌面对瓶的支持力为 N，把水倒满一个高10cm的纸杯，杯底受到的水的压强为 Pa。（g=10N/kg）
8.如图所示，A、B为两个等高圆柱形容器，容器内部的底面积之比为2:1，都装满水。现将质量之比为1:3的木块a、b分别轻轻放入两容器中，水对容器底部的压强之比为 ，水对容器底部的压力之比为 。
9.长颈鹿是个子最高的动物，平均高4.3米，血液密度约为1.05×103kg／m3。当长颈鹿的心脏收缩把血液压到比心脏高3米的脑子里去时，压强至少是 Pa。
10.如图是学校常用的一种饮水桶，其底面积约为0.06m2，当桶中装0.3m深的水时（g=10N/kg，ρ水=103kg/m3），求：
（1）水桶底面受到的压强是多大？
（2）水桶底面受到的压力约是多少？
11.随着电热水器的不断改进，如图所示的电热水壶深受人们的喜爱。它的容积为2L，壶身和底座的总质量是1.2kg，底座与水平桌面的接触面积为250cm2，装满水后水深16cm。（ρ水=1.0×103kg/m3）求：
（1）装满水后水的质量；
（2）装满水后水对电热水壶底部的压强；
（3）装满水后桌面受到的压强。
知识点3：连通器
1.如图，下列用具和设施中不属于连通器的是 ( )
2.如图装置中，两端开口的U型管装有一定量的水，将A管稍向右倾斜，稳定后A管中的水面将（　　）
A.高于B管中的水面
B.低于B管中的水面
C.与B管中的水面相平
D.以上三种情况均有可能
3.三峡船闸是世界上最大的人造连通器。如图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.下列说法正确的是（ ）
A.闸室和上游水道构成连通器，水对阀门A两侧的压力相等
B.闸室和上游水道构成连通器，水对阀门A右侧的压力大于左侧的压力
C.闸室和下游水道构成连通器，水对阀门B右侧的压力大于左侧的压力
D.闸室和下游永道构成连通器，水对阀门B两侧的压力相等
4.如图为某饲养场牲畜自动饮水器.以下分析错误的是（ ）
A.储水箱与饮水杯A、B、C组成连通器
B.静止时浮子受到平衡力的作用
C.静止时水对三个饮水杯底部压力的关系是：FAD.静止时水对三个饮水杯底部压强的关系是：PA5.滇西地区的茶文化历史悠久，如图是最常见的茶壶，茶壶身和壶嘴利用了 的原理。壶身和壶嘴要做得 。 （选填“壶身高”、“壶嘴高”、“等高”）
6.在装修房屋时，工人师傅常用一根足够长的透明塑料软管，里面灌入适量的水(水中无气泡)，两人各持管的一端靠在墙面的不同地方，当水静止时，在与水面相平的位置做出标记。这样做利用了 原理，目的是保证两点在 。
7.如图所示，是某栋房子供水的水路示意图，放水时水龙头与水塔构成了一个 。若将水龙头（相同型号）单独打开并将开关旋至最大，则 (填“甲”或“乙")水龙头出水速度大。
8.为探究液体压强的规律，某中学课外学习小组的同学设计制作了如图所示的装置。他们首先向一个大水槽里灌满水，水深为h= 0.2m，此时水对水槽底部的压强是 Pa.然后松开铁夹，水流入a、b两管，稳定后，a管中水面的高度为h1，b管中水面的高度为h2，则h1 h2（选填“＞”、“＜”或“=”，取g = 10N/kg）。
1.1648年帕斯卡做了著名的“裂桶实验”，如图所示.他在一个密闭的、装满水的木桶桶盖上插入一根细长的管子，然后在楼房的阳台上往管子里灌水.结果，只灌了几杯水，桶竟裂开了.该实验现象说明了决定水内部压强大小的因素是（ ）
A.水的密度 B.水的深度 C.水的体积 D.水的重力
2.如图所示，容器装有水，其底部a、b、c三处受到水的压强分别为pa、pb、pc，则以下判断正确的是（ ）
A.pa＞pb＞pc B.pa＜pb＜pc
C.pa＝pb＝pc D.pa＞pb＝pc
3.如图所示，底面积不同的圆柱形容器A和B分别盛有甲、乙两种液体，两液面相平且甲的质量大于乙的质量。若在两容器中分别加入原有液体后，液面仍保持相平.则此时液体对各自容器底部的压强PA、PB的压力FA、FB的关系是（ ）
A.PA＜PB FA＝FB B.PA＜PB FA＞FB
C.PA＞PB FA＝FB D.PA＞PB FA＞FB
4.一个密封的圆台状容器，放在水平面上，内装有1kg水（如图所示），若把它倒置，则水对容器内底面的作用情况是（ ）
A.压强减小，压力增大 B.压强减小，压力减小
C.压强增大，压力增大 D.压强增大，压力减小
5.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。这个容器可能是（ ）
[
6.小朱在学习液体压强时，用压强计做了如图实验，获得下表数据。根据表中信息，判断小朱研究的问题是 （ ）
A.液体压强与液体温度的关系 B.液体压强与液体体积的关系
C.液体压强与液体深度的关系 D.液体压强与液体密度的关系
7.如图所示，两支相同的试管，内盛等质量的液体。甲管竖直放置，乙管倾斜放置，两管液面相平，比较两管中的液体对管底压强的大小p甲 p乙。
8.在靠近塑料瓶底部的侧壁上开一个小圆孔，用胶带封住小孔，接着拧开瓶盖，往瓶中加入水，然后撕去胶带，水便从小孔射出，如图所示。随着瓶内水面的不断下降，可以观察到的现象是 ；这个实验表明 。
9.如图所示，水平地面上甲、乙两圆柱形容器中的液面相平，A、B、C三点液体的压强分别为 pA、pB和pC。(ρ酒精=0.8×103 kg／m3)
（1）pA、pB和pC的大小关系是 ；
（2）要使水在C点的压强pC变小，可以采取的做法是 (写出一种即可).
10.在水平桌面上放置一个空玻璃杯，它的底面积为0.01m2，它对桌面的压强为200Pa。
（1）求玻璃杯的重力大小。
（2）在玻璃杯中装入1kg水后，水对杯底的压强为900Pa，求水的深度；并通过计算推测出玻璃杯的大致形状是右图中（a）、(b)、(c)的哪一种？
（水的密度为，取g=10N/kg，杯壁的厚度可忽略）
11.某工厂长方体储液池被一块密封隔板隔成左右两部分，其截面图如图所示。隔板上下两部分的厚度不同，隔板较厚部分相对于较薄部分左右两侧凸出的厚度均为0.lm。已知隔板的长为10m，左储液池内储有密度为1.1×103kg/m3的液体。右储液池内储有密度为1.3×103kg/m3的液体。隔板左侧凸出部分的下表面所在的深度为0.5m，隔板凸出部分两侧的下表面受到的液体的压强差与整个隔板最低处受到的两侧液体的压强差均为1.0×103Pa。求：
（1）隔板左侧凸出部分的下表面受到的液体压强；
（2）隔板右侧凸出部分的下表面受到的液体竖直向上的压力；
（3）左储液池中液体的深度。
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【参考答案】
自主学习
一、液体压强规律
1.液体压强产生的原因：液体受重力且具有流动性。
2.探究液体内部压强的仪器：微小压强计。
原理：通过 U 形管液面高度差反映液体内部压强大小。
3.液体内部压强规律
（1）液体对容器底和容器壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强。
（2）同一深度，液体向各个方向的压强相等。
（3）液体压强随深度的增加而增大。
（4）同一深度，液体密度越大，压强越大。
二、液体压强的大小
液体压强公式：p=ρgh
① ρ 的单位用 kg/m3，h 的单位用 m，压强单位为 Pa。
② h 是指从液体自由液面到研究点的竖直距离。
③ 液体压强与液体的密度和深度有关，与质量、体积等无关。
合作探究
探究点一：液体压强规律
操作 1：向甲、乙容器倒水。
现象 1：水从容器壁的小孔喷出。
结论 1：液体对容器壁有压强。
操作 2：改变橡皮膜方向。
现象 2：U 形管液面高度差不变。
结论 2：液体内部向各个方向都有压强。
操作 3：探头在同一深度改变方向。
现象 3：U 形管液面高度差不变。
结论 3：同一深度，液体向各个方向压强相等。
操作 4：改变探头深度。
现象 4：深度越大，液面高度差越大。
结论 4：液体压强随深度增加而增大。
操作 5：改用盐水。
现象 5：同一深度，盐水的液面高度差更大。
结论 5：同一深度，液体密度越大，压强越大。
探究点二：液体内部压强的大小
A 步骤：将玻璃管插入水中，向管内加水至橡皮膜变平。此时水对橡皮膜的压力平衡。
C 步骤：根据二力平衡，F水柱 =pS。
推导：p=ρgh。
课堂练习
1.C
2.D
3.A
4.B
5.A
课后巩固
知识点 1：实验探究
1.（1）液体内部有压强；转换法。
（2）②。
（3）密度；深度。
2.（1）高度差；不漏气。
（2）大于；B。
（3）不可靠；未控制深度相同。
（4）300Pa；280Pa；压强计软管有弹性，导致测量值偏小。
知识点 2：液体压强特点
1.C
2.A
3.B
4.B
5.C
6.A
7.A
8.水的压强随深度增加而增大。
9.pA >pB ；FA =FB 。
知识点 3：液体压强的大小
1.C
2.C
3.A
4.D
5.变大；5.15×107Pa。
6.2000Pa；80N。
7.5.5N；1000Pa。
8.1:1；2:1。
9.3.15×104Pa。
10.（1）3000Pa；（2）180N。
11.（1）2kg；（2）1600Pa；（3）1280Pa。
知识点 4：连通器
1.D
2.C
3.A
4.D
5.连通器；等高。
6.连通器；同一水平面上。
7.连通器；乙。
8.2000Pa；=。
能力提升
1.B
2.B
3.D
4.D
5.A
6.D
7.甲乙。
8.水的射程逐渐减小；液体压强随深度减小而减小。
9.（1）pA 10.（1）2N；（2）0.09m；形状为（a）。
11.（1）5500Pa；（2）1300N；（3）0.6m。
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