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第八章 课题2《研究液体的压强》一课一练
一、选择——基础知识运用
1.如图所示,底面积相同的甲、乙两容器中 ( http: / / www.21cnjy.com )装有质量和深度均相同的不同液体,则甲、乙两容器中液体的密度ρ甲和ρ乙的关系以及液体对容器底部的压力F甲和F乙的关系,正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com / )
A.ρ甲=ρ乙,F甲<F乙 B.ρ甲>ρ乙,F甲=F乙
C.ρ甲<ρ乙,F甲>F乙 D.ρ甲>ρ乙,F甲>F乙
2. 如图所示的装置可能是用来研究( )
( http: / / www.21cnjy.com / )
A.液体内部的压强跟液体密度的关系
B.液体内部的压强跟深度的关系
C.在同一深度,液体向各个方向的压强大小是否相等
D.液体内部向各个方向是否都有压强
3. U形管内注入适量的水银,然后在左右两 ( http: / / www.21cnjy.com )管内分别注入水和煤油.两管通过水平细管相连,细管中的阀门将水和煤油隔离,两管中的水银面相平,如图所示.当阀门打开瞬间,细管中的液体会( )www.21-cn-jy.com
( http: / / www.21cnjy.com / )
A.向左流动
B.向右流动
C.不动
D.水向右流动,煤油向左流动
4. 如图所示,A、B、C三个容器中分别装有盐水、清水和酒精,三个容器中液面相平,容器底部受到液体的压强分别为pA、pB、pC,则( )2·1·c·n·j·y
( http: / / www.21cnjy.com / )
A.pA>pB>pC B.pA<pB<pC C.pA=pB=pC D.无法确定
5.如图容器中间用隔板分成左右两部分,隔板 ( http: / / www.21cnjy.com )与容器的接触部分密合,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧受力不平衡时会发生形变.此装置( )21*cnjy*com
( http: / / www.21cnjy.com / )
A.可以验证液体对容器底部有压强
B.可以验证液体内部向各个方向的压强相等
C.可以探究液体的压强是否与液体的深度、液体密度有关
D.可以探究液体内部的压强是否与液体的重力和体积有关
6.著名的“木桶理论”是指 ( http: / / www.21cnjy.com )用木桶来装水,若制作木桶的木板参差不齐,如图所示,那么它能盛下水的容量,不是由这个木桶中最长的木板来决定的,而是由最短的木板来决定,所以它又被称为“短板效应”.那么决定木桶底部受到水的压强大小的是( )21·世纪*教育网
( http: / / www.21cnjy.com / )
A.木桶的粗细 B.木桶中水的质量
C.最短的一块木板的长度 D.最长的一块木板的长度
7.如图所示的圆台状容器内充满液体,将它倒置过来放在桌面上,跟原来相比较,容器底部受到的( )
( http: / / www.21cnjy.com / )
A.压力不变,压强增大 B.压强不变,压力增大
C.压力不变,压强不变 D.压强不变,压力变小
二、解答——知识提高运用
8. 2009年4月23日,中国人民海 ( http: / / www.21cnjy.com )军迎来了六十华诞.小强是个军事迷,通过报纸、杂志和新闻媒体他得到了一些有关潜水艇的信息.请你回答以下几个关于潜水艇的小问题:
(1)潜水艇的外壳一般都是用厚钢板制成,主要是为了防止 ;潜水工作者潜水的深度不同,需要的设备不同,主要是因为 .www-2-1-cnjy-com
(2)潜水艇下潜后,艇内的人员可以用 来观察水面上的情况.
(3)与鱼不一样,潜水艇主要是依靠改变 来实现在水中的下潜、悬浮和上浮.
(4)已知普通潜水艇的潜水深度可达 ( http: / / www.21cnjy.com )300m,请你粗略计算潜水艇能够承受的最大压强.(海水密度近似取1.0×103kg/m3,g=10N/kg)21教育网
9. 学校实践活动小组探究“液体 ( http: / / www.21cnjy.com )内部的压强”时,将一端扎有橡皮膜的玻璃管逐渐浸入水中,如图所示.在此过程中看到的现象是 ,由此得到的结论是 .【来源:21cnj*y.co*m】
10.如图为水库大坝的设计示意图,你认为哪一张设计图是合理的? (选填“A”、“B”或“C”)理由是 .【出处:21教育名师】
( http: / / www.21cnjy.com / )
11. 堰塞湖是由于地震造成山体滑坡阻断已有河流而形成的湖泊.当堰塞湖水位升高时,堰塞堤坝越容易倒塌.为什么?
12. 某同学家里的方形玻璃鱼缸内径长80cm,宽40cm,高30cm,水深25cm,鱼缸本身质量为5kg,放在靠窗的水平台面上.
(1)如图1所示,有一束与水平面成30°角的 ( http: / / www.21cnjy.com )光斜射入鱼缸的水中,发生反射和折射现象,请你画出反射光线并标出反射角度,并大致画出折射光线的路径.
(2)求鱼缸中的水有多重?
(3)求此时台面受到的压强是多大?
(4)如图2是某同学画的在 ( http: / / www.21cnjy.com )上、下温度一致的湖水中,鱼儿戏水时吐出小气泡的情景.你觉得他画的气泡情况符合实际吗?如果不符合,请根据你所学过的物理知识说出正确的画法(用简单的文字表述,不用画图),并说明这样画的物理学根据.
正确画法:
物理学根据:
( http: / / www.21cnjy.com / )
《研究液体的压强》参考答案
一、选择——基础知识运用
1.【答案】D
解:由题意可知,两液体的质量、深度、容器的底面积相等,
由图可知,甲容器内液体的体积小于乙容器内液体的体积,
由ρ=m/V 可知,甲液体的密度大于乙液体的密度,即ρ甲>ρ乙,故AC错误;
由F=pS=ρghS可知,甲液体对容器底部的压力大于乙,即F甲>F乙,故B错误、D正确.
故选D.
2.【答案】A
解:由图知,金属盒在液体 ( http: / / www.21cnjy.com )中的深度相同,U型管液面的高度差不同,可知液体的压强不同,则是因为液体密度不同造成的,所以此实验探究的是液体压强与液体密度的关系,A正确;
因为两图中,金属盒在液体中的深度相同,不能探究液体压强与深度的关系,B错误;
金属盒的方向相同,所以不能探究液体压强与方向的关系,CD错误.
故选A.
3.【答案】A
解:由题意可知,U形管中水银面相平,可知两管中水的压强与煤油的压强相等.
在阀门同一水平高度,则下方的水和煤油高度一样,因为ρ水>ρ煤油,由P=ρgh可得,阀门下方水的压强大于煤油的压强;21世纪教育网版权所有
又因为阀门没有打开时,容器内液体静止不 ( http: / / www.21cnjy.com )动,因此左右两边液体产生的压强相等;由于左右两边水银高度相等,而阀门下方水的压强大于煤油的压强,所以阀门上方水的压强小于煤油的压强,当阀门打开后,由于阀门右边煤油的压强大于左边水的压强,液体会向左流动.
故选A.
4.【答案】A
解:
由图知,三容器内液体深度:hA=hB=hC,
根据p=ρgh,ρ盐水>ρ清水>ρ酒精,
所以pA>pB>pC.
故选A.
5.【答案】C
解:A、此时的橡皮膜没有处于容器的底部,所以该现象不能验证液体对容器底部有压强,故A错误;
B、此实验只能观察出橡皮膜向左或向右凸的情况,不能观察到橡皮膜向各个方向的凹凸情况,因此不能验证液体内部向各个方向的压强相等,故B错误;21·cn·jy·com
C、在容器两侧倒入深度不同的同种液体,观察橡皮膜产生的现象;可以探究“液体压强跟深度的关系”;
在容器两边分别装入深度相同,密度不同的 ( http: / / www.21cnjy.com )甲、乙两种液体,若橡皮膜凹向左边,则右边液体密度大,若橡皮膜凹向右边,则左边液体密度大,因此本实验装置能大致比较两种液体的密度大小,若要探究“液体压强跟液体密度的关系”,要控制液体深度相同,密度不同,则应在容器两侧倒入深度相同的不同液体,观察橡皮膜产生的现象,故C正确;【来源:21·世纪·教育·网】
D、此实验不能探究液体内部的压强是否与液体的重力和体积有关,故D错误;
故选C.
6.【答案】C
解:根据公式P=ρgh可知,液体压强的大小决定于液体的深度,木桶里水的深度决定于短木板的长度.
故选C.
7.【答案】D
解:
由公式P=ρgh可知,倒置前后液体的密度不变,深度不变,所以液体对容器底的压强也不变;
倒置后,液体与容器底的接触面积减小,由公式F=PS可知,压强不变,受力面积减小,所以容器底部受到的压力减小.21cnjy.com
故选D.
二、解答——知识提高运用
8.解:(1)潜水艇有时需要潜入水 ( http: / / www.21cnjy.com )下很深的地方工作,液体内部的压强随深度的增加而增大,为了能承受更大的压强,潜水艇的外壳用钢板做成;水越深,潜水工作者设备要求抗压越大;
(2)潜水艇下潜后,艇内的人员可以通过潜望镜来观察水面上的情况;
(3)在水中,潜水艇F浮=ρ水v排g,ρ ( http: / / www.21cnjy.com )水、v排不变,所以F浮不变;可以通过“让海水进入压力舱”增大自重、“将海水排除压力舱”减小自重,F浮>G,潜水艇上浮,F浮<G,潜水艇下沉,通过自身重力实现上浮、下沉.2-1-c-n-j-y
(4)潜水艇可潜行的深度:h=300m,
潜水艇能够承受的最大压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×300m×10N/kg=3×106Pa.
故答案为:(1)外壳受到水的压强而破坏,液体内部的压强随深度的增加而增大;
(2)潜望镜;
(3)自身重力;
(4)潜水艇能够承受的最大压强为3×106Pa.
9. 解:橡皮膜浸入水中,就会受到水的压强,水对橡皮膜施加一个向上的压强.
橡皮膜浸入水中的深度越大,受到的液体压强也就越大.
故答案为:橡皮膜向管内凹,凹陷程度随深度的增大而增大;
液体内部有向上的压强,且压强随深度的增加而增大.
10. 答:水库大坝的设计示意图,A是合理的.
因为水的压强随深度的增加而增大,所以修建水坝时水坝的下部总要比上部修建的宽些,以便承受更大的水压.
11. 解:当堰塞湖水位升高时,水的深度变大,根据液体内部压强的规律知,水对坝底产生的压强也越大,故堤坝越容易倒塌.【版权所有:21教育】
故答案为:当水位升高时,水的深度变大,水对坝底的压强也越大,故堤坝越容易倒塌.
12. 解:
(1)入射光线与水平面成30°角,所 ( http: / / www.21cnjy.com )以入射角为60°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,即反射角为60°;光从空气斜射入水,折射光线向法线偏折;21教育名师原创作品
( http: / / www.21cnjy.com / )
(2)鱼缸中水的体积为
V=abh=0.8m×0.4m×0.25m=0.08m3
水的质量为m=ρV=1.0×103kg/m3×0.08m3=80kg
水重为G水=mg=80kg×10N/kg=800N
(3)鱼缸的重力为G0 =m0g=5kg×10N/kg=50N
台面受到的压力为F=G0+G水=50N+800N=850N
鱼缸与台面的接触面积为S=ab=0.8m×0.4m=0.32m2
台面受到的压强为P=F/S=850N/0.32m2=2656.25Pa
(4)由液体压强公式P=ρgh知,在水 ( http: / / www.21cnjy.com )的密度一定时,压强变化决定于水的深度.气泡上升,深度减小,所以受到水的压强减小;在温度一定时,气泡受到的压强减小,体积会增大,所以上升过程中,气泡应该越来越大.21*cnjy*com
答:
(1)光的反射和折射传播如右上图:
(2)鱼缸中的水重850N;
(3)此时台面受到的压强是2656.25Pa
(4)小气泡应该上大下小;液体内部越浅处压强越小.
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第八章 课题2《研究液体的压强》教案
【教学目标】
1.知识与技能
(1)知道液体对器壁以及液体内部向各个方向都有压强;
(2)通过实验探究活动,知道液体内部压强规律;
(3)在实验探究活动中学会使用微小压强计;
(4)利用液体压强公式进行计算。
2.过程与方法
在探究活动中培养学生的创新意识、思维能力和实践能力。
3.情感态度和价值观
(1)在观察实验过程中,培养学生的科学态度;
(2)鼓励学生积极参与探究活动,保持对自然界的好奇和对科学的求知欲。
【教学重点】
液体压强的特点。
【教学难点】
用液体压强知识解释实际现象。
【教学方法】
观察引导、课上交流探讨、巩固总结。
【课时安排】
1课时
【教学过程】
一、导入新课
1648年,法国科学家帕斯卡只用了几杯水就将坚固的木桶撑破了,你相信这是真的吗??
二、新课学习
(一)什么是压力?
[教师引导]:液体压强的产生
老师演示实验:
①用一个塑料袋装满水,用一个钉子从底部扎一小孔,水就会从底部流出。
(组织学生讨论)说明:水对底部有压强。
②老师用钉子从袋子的四周扎上一些小孔,水就会从四周喷出。
(组织学生讨论)说明:水对侧面有压强。
【知识巩固】
水平桌面上有一满杯水,当手指伸入水中时,杯底受到的水的压强将会( C )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定
(二)探究液体内部压强的特点
[讲解]:由于液体受重力作用,液体对容器的底部有压强;由于液体具有流动性,液体对容器的侧壁有压强
[演示实验]:。两端开口的玻璃管,一端用橡皮膜封住,将水倒入,观察现象;恻壁开口的玻璃管用橡皮膜封住,将水倒入,观察现象。21世纪教育网版权所有
现象:橡皮膜向下或向外突出。
结论:液体对容器底有压强;液体对容器壁也有压强。
[提出问题]:液体内部有压强吗?
[展示];展示U型压强计
[讲解]:U型压强计的工作原理。
[实验]:把探头放进盛水的容器中,检验液体内部是否存在压强。
[现象]:压强计的玻璃管两端出现了高度差。
[结论]:液体内部存在压强。
[提出问题]:同一深度,液体向各个方向压强有何规律呢?
[实验]:保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,检验液体内部同一深度向各个方向的压强是否相等。
[提出问题]:液体内部压强和深度有什么关系呢?
[学生猜想]:学生甲:没有关系。学生乙:越深压强越大。
[实验]:增大探头在水中的深度,观察液体内部的压强与深度的关系。
[讨论]:液体压强与液体密度有关吗?
学生小组讨论得出实验方案并进行交流。最终得 ( http: / / www.21cnjy.com )出;要研究液体压强和液体密度的关系,需要考虑实验时用不同种液体,但深度相同,体现控制变量法的思想。21cnjy.com
[学生实验]:换用其它的液体(如盐水、酒精等),观察在深度相同时,液体内部的压强是否与密度有关。
[总结]:(1)液体内部向各个方向都有压强;
(2)在同一深度,液体向各方向压强相等;
(3)深度增加,液体的压强增大;
(4)液体的压强还与液体的密度有关。
[讨论]:液体内部压强与液体的多少(质量)有关吗?学生设计实验得出结论。
[讲解]:液体的压强是由于液体受到重力产生的。为了计算液体内部的压强,可以设想在液面下有一高度为h,截面为S的液柱,21教育网
计算这段液柱产生的压强,就能得到液体内部深度为h处的压强公式。
[总结]:液体内部的压强公式为p=ρgh.这个公式也说明液体内部压强只与液体密度和高度有关。同一高度上各个方向压强相等。21·cn·jy·com
【知识巩固】
某水坝高30 m,水面到坝底的距离是23 m,求距离坝底7 m 处A点水的压强是1.6×105 Pa.
(三)连通器
1、上端开口,底部互相连通的容器,物理学上叫做连通器。
2、连通器的原理:静止在连通器内的同种液体,各容器中的液面总保持相平。
3、连通器的应用非常广泛,例如:茶壶、锅炉、船闸等。
【知识巩固】
U形管内注入适量的水银,然后在左右两管内分别 ( http: / / www.21cnjy.com )注入水和煤油.两管通过水平细管相连,细管中的阀门将水和煤油隔离,两管中的水银面相平,如图所示.当阀门打开瞬间,细管中的液体会( A )
( http: / / www.21cnjy.com / )
A.向左流动
B.向右流动
C.不动
D.水向右流动,煤油向左流动
三、课堂练习:
1、关于液体压强,下面说法中正确的是( D )
A.液体压强是由液体重力产生的,所以液体越重,产生的压强越大
B.因为P=F/S ,所以液体压强与容器底面积大小有关
C.由于重力的方向总是竖直向下的,因而液体内部只有向下的压强
D.液体压强只与液体的密度和深度有关
2、一端蒙橡皮膜的玻璃筒,插入水中,如图所示,在逐渐下插的过程中,橡皮膜将 ( B )
A.逐渐下凸 B.逐渐上凸 C.保持不变 D.不好判断.
( http: / / www.21cnjy.com / )
3、下列装置或器材中,属于连通器的( D )
A.医用注射器 B.吸盘式挂钩 C.液体密度计 D.三峡船闸
课堂小结:
【师生交流】通过这节课,谈一下我们学习了哪些内容?
【总结】
第二节 研究液体的压强
1.液体对容器底和侧壁都有压强;
液体各个方向都有压强;液体压强随深度的增加而增大;
在同一深度液体各个方向的压强相等,
液体的压强还与液体的密度有关。
2、液体内部的压强公式为p=ρgh
3.连通器:上端开口,下端连通的容器
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沪粤版 八年级下册
第八章 神奇的压强
课题2 研究液体的压强
导入新课
帕斯卡在1648年表演了一个著名的实验,他找来一个大木桶,装满水,盖上盖,封闭好.他在桶盖上插了一根细长的管子,从楼房的阳台上向细管里灌水,结果只用了几杯水就把水桶压破了。
你能解释这个现象吗
新课学习
一、神奇的实验
模仿帕斯卡实验
新课学习
用塑料袋装水时,用钉子从袋子的四周扎上一些小孔,水就会从四周喷出
说明:水对侧面有压强。
同样,在瓶子底部扎上一些小孔,水就会从底部喷出
说明:水对底面面有压强。
水平桌面上有一满杯水,当手指伸入水中时,杯底受到的水的压强将会( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定
知识巩固
C
新课学习
二、探究液体内部压强的特点
实验1 下面的薄膜突出说明什么?
液体受重力,对支撑它的容器底部有压强
新课学习
实验2 侧面的薄膜为什么突出?
液体由于具有流动性,因而对容器的侧壁有压强。
新课学习
喷泉的形成
喷泉中的水柱能向上喷出,说明液体内部向上也有压强
新课学习
压强计
橡皮管
金属盒
橡皮膜
U形管
探头
探究液体内部压强的特点
如果液体内部存在压强,放在液体里的薄膜就会变形,U行管的两侧液面就会产生高度差
新课学习
保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,探究液体内部同一深度各个方向压强的关系。
结论:同种液体内部同一深度,向各个方向的压强都相等。
新课学习
增大探头在水中的深度,探究液体内部的压强与深度的关系。
h:研究点到自由液面的竖直距离。
结论:同种液体内部压强,深度越深,压强越大。
新课学习
换用不同液体,探究在深度相同时,液体内部的压强与液体的密度的关系。
结论:深度相同时,液体密度越大,液体内部压强越大
新课学习
液体压强的大小
S平面上方的液柱对平面的压力
平面受到的压强
因此,液面下深度为h处液体的压强为P=ρhg
r
S
h
F=G=mg= ρ Vg= ρ Shg
新课学习
h1和h2哪个是图中红点处液体的深度?
深度:该点到自由液面的垂直距离。 h1
新课学习
液体公式的理解和应用
P——液体在任一深度的压强 (Pa)
ρ——液体的密度 (kg/m3)
g——常数 ( 9.8N/kg)
h——深度 液体内部某一位置到上面自由 液面的竖直距离 (m)
P=ρhg
新课学习
液体压强的大小取决于液体密度和深度的大小,与液体质量(重力)、容器底面积、容器形状等无关
某水坝高30 m,水面到坝底的距离是23 m,求距离坝底7 m 处A点水的压强是_______ ____Pa.
知识巩固
1.6×105
新课学习
三、连通器
上端开口,底部互相连通的容器,物理学上叫做连通器。
新课学习
连通器的原理
静止在连通器内的同种液体,各容器中的液面总保持相平。
新课学习
连通器的应用非常广泛,例如:茶壶、锅炉、船闸等。
U形管内注入适量的水银,然后在左右两管内分别注入水和煤油.两管通过水平细管相连,细管中的阀门将水和煤油隔离,两管中的水银面相平,如图所示.当阀门打开瞬间,细管中的液体会( )
A.向左流动
B.向右流动
C.不动
D.水向右流动,煤油向左流动
A
知识巩固
关于液体压强,下面说法中正确的是( )
A.液体压强是由液体重力产生的,所以液体越重,产生的压强越大
B.因为P=F/S ,所以液体压强与容器底面积大小有关
C.由于重力的方向总是竖直向下的,因而液体内部只有向下的压强
D.液体压强只与液体的密度和深度有关
D
课堂练习
一端蒙橡皮膜的玻璃筒,插入水中,如图所示,在逐渐下插的过程中,橡皮膜将 ( )
A.逐渐下凸
B.逐渐上凸
C.保持不变
D.不好判断.
课堂练习
B
下列装置或器材中,属于连通器的( )
A.医用注射器 B.吸盘式挂钩 C.液体密度计 D.三峡船闸
课堂练习
D
课堂小结
我们都学了什么?
课堂小结
第二节 研究液体的压强
1.液体对容器底和侧壁都有压强;
液体各个方向都有压强;液体压强随深度的增加而增大;
在同一深度液体各个方向的压强相等;
液体的压强还与液体的密度有关。
2、液体内部的压强公式为p=ρgh
3.连通器:上端开口,下端连通的容器