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苏科版物理8年级下册培优精做课件9.2液体的压强第九章压强和浮力授课教师:Home .班级:8年级(*)班.时间:.实验现象 图示 分析
一个两端开口的玻璃管,其下端 蒙有橡皮膜,橡皮膜原来与管口 相平,倒入液体后,橡皮膜会向 外凸出. ____________________ 液体对容器
底部有压
强.
实验现象 图示 分析
用手指触压装水的塑料袋,手指 会感觉到压力;手指离开后,触 压处凹陷的部分又鼓起来. ____________________ 液体对容器
的侧壁有压
强.
把下端蒙有橡皮膜的空玻璃管插 入水中,橡皮膜会向上凸起. ____________________ 液体对橡皮
膜有向上的
压强.
液体对容器底、容器壁和浸在其中的物体
都有压力,因而也有压强.
教材深挖
液体对容器底有压强,是因为液体受到重力;液体对容器
壁有压强,是因为液体具有流动性;液体内部向各个方向
都有压强,是因为液体具有流动性而在内部相互挤压.
1.认识压强计
(1)压强计的结构
压强计主要由形管、橡皮管、探头(由空金属盒蒙上橡
皮膜构成)三部分组成,如图所示.
(2)压强计的工作原理
压强计通过形管两侧液面高度差,反映橡皮膜受到的压
强大小.当蒙有橡皮膜的金属盒插入液体中时,液体对橡
皮膜的压强就会通过形管两侧液面的高度差反映出来.
特别提醒
形管左右两侧液面高度差(只能反映压强的相对大小,
示数不等于压强的大小)的单位是长度单位(如厘米、
毫米等),不是压强的单位.
1. 如图,中空玻璃管底部及侧部上、中、下三个孔都用橡皮膜扎紧,然后往玻璃管内倒满水,并且竖直放置。
下列说法不正确的是( )
A.A、B、C三孔的橡皮膜都凸出,表明液体对侧壁有压强
B.D孔的橡皮膜向下凸出,表明液体对容器底部有压强
C.液体压强产生的原因是液体受重力的作用且具有流动性
D.A、B、C三孔的橡皮膜凸出的程度逐渐增大,表明液体内部的压强随深度的增加而减小
D
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2.当把一个六面蒙有绷紧程度相同的橡皮膜的正方体(如图所示)置于水中时,下列选项中能大致反映橡皮膜受到水的压强情况的是( )
D
返回
2.实验探究:液体压强与哪些因素有关
图示 实验操作及现象 现象分析
____________________________ 使金属盒所处的深度 相同,改变金属盒的 方向.如图所示, 形 管两侧液面高度差不 变. 改变金属盒的方
向, 形管两侧液
面高度差不变,说
明液体压强的大小
不变.
图示 实验操作及现象 现象分析
______________________________ 金属盒的方向不变, 只改变金属盒在液体 中的深度.如图所示, 形管两侧液面高度差 发生变化. 金属盒的方向相
同,说明液体压强
的变化是由液体深
度变化引起的.
图示 实验操作及现象 现象分析
_________________________________ 将水换成浓盐水,保 持金属盒的方向、深 度不变.如图所示,发 现在浓盐水中压强计 形管两侧液面高度差 较大. 金属盒的方向、深
度都相同,不同的
是液体的密度,说
明液体压强的变化
是由液体密度不同
引起的.
实验结论:液体内部各个方向都有压强;同一深度,压
强相等;深度增大,压强增大;深度相同时,液体密度
越大,压强越大.
3.实验注意事项
(1)实验前应检查形管两侧的液面是否相平,如果不
相平,可取下橡皮管重新安装.
(2)实验前应检查压强计是否漏气.方法:用手指轻轻按
压橡皮膜,看形管两侧液面的高度差是否变化灵敏,如
果变化灵敏,说明不漏气;如果没有什么反应,说明漏
气,需要查出原因加以排除或更换压强计.
教材深挖
建模型推导液体内部压强的大小
液体内部压强的大小与液体的深度、液体的密度有关,
我们可以根据来推导液体内部压强的计算公式.
如图所示,设想水中有一高度为,横截面积为的水柱,
其上表面与水面相平.计算这段水柱产生的压强,就能
得到深度为处的液体压强(建立物理模型).
. .
. .
. .
水柱的体积,水的密度为 ,水柱的质量 .
那么,水柱对其底面的压力 ,
水柱对其底面的压强(注意: 表示的
是深度,而不是高度).
. .
由以上公式可以看出,液体压强与液体的密度和深度有
关,而与容器内液体的体积、质量和容器的形状均无关.
例如,下图是装有相同液体的四个形状不同的开口容器,
液面到容器底的深度 (指自由液面到该处的竖直距离)
相同,因此液体对容器底面的压强相同.
. .
典例1 [淮安模拟] 在“探究液体内部压强特点”的实
验中:
(1)首先必须检查压强计能否正常使用,若用手指不论
轻压还是重压橡皮膜时,根据 形管中________________
现象,说明该压强计气密性差;
液面几乎不变化
(2)将压强计的金属盒放入待测液体中,通过观察 形
管________________来确定液体内部压强的大小;
两侧液面高度差
(3)若使用调好的压强计,探究液体内部压强特点的情
景如图中A、B、C所示:
①比较图A、B和C,可以得到的结论是:同种液体在同
一深度的各处,向各个方向的压强______;
相等
②在图C中把金属盒慢慢下移,同时观察 形管两侧液面
的高度差的变化,从而来探究液体压强与液体的______
的关系;
深度
[解析] 在图C中把金属盒慢慢下移,橡皮膜在同种液体中
的深度变大,同时观察 形管两侧液面的高度差的变化,
从而来探究液体压强与液体的深度的关系.
③如图D、 所示,有两只相同的烧杯,分别盛有体积相
同的水和酒精(没有标签),小潭采用压强计进行探究:
小潭把金属盒分别浸入到这两种液体中,发现图D中 形
管两侧的液面高度差较小,小潭则认为图D烧杯中盛的是
密度较小的酒精.请你评价他的结论是否可靠并说明理由
__________________________________________.
不可靠,没有控制金属盒在液体中的深度相同
1.连通器:如图所示,上端开口、底部相连通的容器叫作
连通器.
2.探究连通器的特点
(1)如图所示,向用软管连接两根玻璃管
构成的连通器的一个管口中注入适量的水,
静止时观察到两侧玻璃管中的水面相平;
(2)将左侧的玻璃管上下移动,当其中的水不流动时,
两侧玻璃管中的水面相平;
(3)用食指堵住左侧的玻璃管上下移动,当其中的水不
流动时,两侧玻璃管中的水面不相平,如果松开食指,
当其中的水不流动时,两侧玻璃管中的水面相平.
实验结论:向连通器中注入同种液体,当液体静止时,
连通器各部分中的液面总是相平的.这个现象也称为连通
器原理.
3.连通器的应用
_______________________________ __________________________________________ _________________________
茶壶的壶身和壶 嘴构成连通器, 方便倒水. 船闸利用连通器 原理实现船只通 航. 水塔和自来水管构
成连通器,将水送
到千家万户.
除上述例子外,在生产生活中还有很多连通器的应用,
例如下水管的 形“反水弯”、锅炉水位计、过桥涵洞等.
典例2 连通器在日常生活和生产中有着广泛的应用,以
下实例中不是利用连通器原理工作的是( )
C
A.茶壶 B.船闸
C. 形管压强计 D.下水道存水管
[解析] 压强计的 形管一端封闭,一端开口,不是连通器.
3. 如图所示,将盛有适量水的试管由倾斜位置A缓慢移至竖直位置B。在此过程中,水对试管底部的压强( )
A.变大
B.变小
C.始终不变
D.先变大后变小
【点拨】由图可知,在试管从倾斜位置A移至竖直位置B的过程中,由于水的密度不变,水的深度变大,故水对试管底部的压强变大,故选A。
【答案】 A
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4. 如图所示,A、B、C是三个圆柱体容器,分别装有水或酒精。B和C两容器的底面积相同,且其中的液体深度也相同。比较A、B、C三个容器中液体对容器底部的压强,有pA________pB,pB________(前两空均填“大于”“小于”或“等于”)pC。不好直接比
较A、C两容器中液体对容器底部压
强的大小,原因是______________
__________________________________。
小于
大于
水的密度大于
酒精的密度,水的深度小于酒精的深度
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5.某实验小组利用如图所示的实验装置探究“液体压强与哪些因素有关”。
(1)该实验通过___________________________来反映液体内部压强的大小,这种方法称为________。要探究液体的压强与某个因素的关系,需要先控制其他因素不变,这种实验探究方法是______________。
U形管左右两侧液面的高度差
转换法
控制变量法
(2)该实验小组通过如图甲、乙、丙所示的实验操作,分析得出实验结论:_________________________________
_____________。
(3)该实验小组利用如图丙、丁所示的实验探究液体压强与____________的关系。
在同种液体的同一深度,各个方向的
压强大小相等
液体深度
(4)小荣同学在图丙所示的实验中保持探头位置不变,向容器内加入适量的浓盐水,他发现U形管两边液面的高度差变大了,于是得出“同一深度,液体的密度越大,压强越大”的结论。他的结论是不可靠的,原因是______________________。
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没有控制液体深度不变
6. 潜水员在水下高压环境中停留一段时间后,若外界压强快速减小,则会引起“潜水减压病”危及生命,如图所示潜水员的潜水路线中容易引起“潜水减压病”的是( )
A.从a到b
B.从b到c
C.从c到d
D.从d到a
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【点拨】由题意可知,“潜水减压病”是潜水员在水下高压环境中停留一段时间后,因外界压强快速减小而引起的一种疾病。由图可知,只有从b到c,水的深度变浅,潜水员受到的压强减小,所以可能会引起“潜水减压病”的路线是从b到c。故选B。
【答案】 B
7.如图所示,放在水平桌面上的两个相同的柱形容器,分别装有甲、乙两种液体,甲液面高于乙液面。液体中的a、b两点处于同一水平高度,a、b两点的液体压强相等。则两种液体的密度和质量的关系分别是( )
A.ρ甲<ρ乙,m甲>m乙
B.ρ甲<ρ乙,m甲<m乙
C.ρ甲>ρ乙,m甲>m乙
D.ρ甲>ρ乙,m甲<m乙
【点拨】a、b两点的压强相等,即pa=pb,因为hb<ha,所以两种液体的密度关系ρ甲<ρ乙,又因为a、b两点到容器底的距离相等,所以a、b两点以下的液体对容器底的压强关系pa′<pb′,而两种液体对容器底的压强p甲=pa+pa′,p乙=pb+pb′,所以p甲<p乙。
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【答案】 B
8.[盐城一模]如图所示,将量杯放在水平地面上,向杯中匀速注水直至注满。杯对地面的压强为p1,水对杯底部的压强为p2,关于压强随时间变化图像正确的是( )
A.只有①
B.只有④
C.①和③
D.①和④
【点拨】水的重力与注水时间成正比,由于量杯的自重不变,总重力与注水时间应是一次函数关系,而不是正比例函数关系,即图像不经过原点,故①②错误;由于量杯上大、下小(横截面积由下向上变大),在匀速注水时,水位上升初期较快,后期较慢,故p2随时间的增长曲线先陡后缓,对应图④;综上所述正确的是④。故选B。
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【答案】 B
9. 如图,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ρA>ρB>ρC
B.液体对容器底部的压强pB>pA>pC
C.液体对容器底部的压力FB<FA<FC
D.容器对桌面的压力F甲<F乙<F丙
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【点易错】只有柱形容器中液体对容器底部的压力等于液体自身受到的重力,若容器不是柱形容器,如上大下小或上小下大形状,则容器中液体对容器底部的压力不等于液体自身受到的重力。
【答案】 B
10.如图所示,放在桌面上的平底饮料瓶子,内部盛有饮料。瓶盖旋紧后倒过来时,饮料对瓶盖的压强与正放时饮料对瓶底的压强相比________,倒放时瓶子对水平桌面的压力与正放时相比________,倒放时瓶子对水平桌面的压强与正放时相
比________。(均填“变大”
“变小”或“不变”)
变大
不变
变大