21世纪教育网 –中小学教育资源及组卷应用平台
第7节《压强》专题复习与精例解析(第3课时)
【知识梳理】
1.液体对容器的产生压强
(1)液体由于受到 的作用,对容器 产生压强。
(2)液体具有 ,因而对容器 也产生压强,且随着深度的增加而 。
2.压强计:用来比较液体内部压强大小的仪器。当压强计金属盒的 上受到压强时,U形管两边液面出现高度差,压强越大,液面 也越大。
3.液体压强的特点
(1)液体内部向 都产生压强。
(2)液体的压强随着深度的增加而 。
(3)在同一深度,液体向 的压强相等。
(4)不同液体的压强还跟液体的 有关,在深度相同时, 越大,压强越大。
【知识广场】
帕斯卡裂桶实验
根据液体压强的特点可知,液体的压强只跟液体的深度和密度有关系,跟液体的总重和体积等都没有直接关系。根据这个结论,一根长的水柱对底面的压强,可以大大超过一大盆水对盆底的压强。这似乎是难以令人相信的。帕斯卡为了回答当时人们的这个疑问,在1648年曾经表演了一个著名的实验。他用一个密闭的装满水的木桶,在桶盖上插入一根细长的管子,从楼房的阳台上向细管子里灌水。结果只用了几杯水,就产生了很大的压强,竟把木桶压裂了,桶里的水从裂缝中流了出来(如图3.7-3所示)。帕斯卡的实验不但生动地表明了液体压强公式的正确,而且又一次告诉人们,直觉并不一定是可靠的,只有进行科学研究,才能够很好地认识自然规律。
【精选例析】
【例1】 如图3.7 4所示,小强同学用微小压强计研究“液体内部压强”。
(1)在实验中,小强把探头直接放到水杯底部,这时A处的橡皮管与玻璃管互相脱开,他观察到玻璃管中的液体液面________(填“相平”或“不相平”)。
(2)保持探头在水杯底部,他把橡皮管与玻璃管互相连接好,再缓慢提高探头(未离开液面),在此过程中观察到玻璃管中的液体液面差______(填“变大”“不变”或“变小”)。
(3)小强同学从这个实验中得出液体内部压强与深度的关系是:同种液体中,深度增加,压强________(填“变大”“不变”或“变小”)。
(4)小强又把同一支微小压强计的探头先后放入甲、乙两种液体中的同一深度处,压强计U形管两边的液面高度差如图所示。比较两种液体的密度可知ρ甲________ρ乙。
(2)橡皮管和玻璃管未连接时,U形管内的液面是相平的;连接好,并将探头由水杯底部缓慢提升,探头处受到的压强会逐渐变小,因此液面会呈左高右低,且高度差随探头所处水的深度的减小而逐渐增大。
(3)橡皮膜放在相同液体的不同深度,U形管左右两边液面的高度差反映了液体压强的大小变化,由(2)可知,随着探头位置升高,所受压强逐渐减小,说明液体密度一定时,液体压强随深度的增加而增大。
(4)由图可知,同一深度压强计U形管两液面的高度差乙图大,说明同一深度乙液体产生的压强大,故ρ甲<ρ乙。
【例2】如图所示,甲、乙两只完全相同的试管内装有质量相等的不同液体,甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管液面相平。设液体对试管底部的压强分别为p甲和p乙,则下列判断正确的是( )
A. p甲>p乙 B. p甲=p乙
C. p甲<p乙 D. 无法确定
【解析】 由题意可知两管中所装的液体质量m甲=m乙,体积V甲
【例3】如图,甲、乙、丙三个质量和底面积均相同的容器,若容器中装入等量的水(水不溢出),三个容器底部受到水的压强( )
A. 甲最大 B. 乙最大 C. 丙最大 D. 一样大
【解析】 三个容器中加入等量液体时,由三个容器的形状可知,甲容器中的液面最高,故甲容器中液体对容器底的压强最大。
【重点归纳】
1.液体压强的产生是因为液体受到重力的作用,但液体内部的压强跟液体的密度和深度有关,而跟液体的体积、液体的质量、容器的形状等均无直接关系。
2.液体内某处的深度是指液体内某处到自由液面的竖直距离,而不是指液体内某处与容器底部的距离。·cn·j·
【巩固提升】
1.下列说法中正确的是( )
A. 液体压强的大小跟深度和液体密度有关,跟容器的形状和底面积的大小也有关
B. 液体受到的重力越大,则液体的压强也一定越大
C. 液体对容器底部和侧壁都有压强,但液体内部不存在压强
D. 同种液体由于重力而产生的压强与深度有关,深度越大,压强越大
2.如图所示,A、B、C是三个圆柱形容器,分别装有水或酒精(ρ酒精<ρ水),A、C两容器中液体深度相同,B、C两容器的底面积相同。三个容器底部所受的液体压强分别为pA、pB、pC,下列判断正确的是( )
A. pA>pB>pC B. pC<pA=pB C. pC<pA<pB D. pA>pB=pC
第2题 第3题
3.如图所示,一个空的塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直浸入水中,第一次瓶口朝上,第二次瓶口朝下,两次药瓶在水里的位置相同,橡皮膜向瓶内凹陷得更多的是( )
A. 第一次 B. 两次凹陷得一样
C. 第二次 D. 橡皮膜不会凹陷
4.一只烧杯放在斜面上,烧杯内盛有某种溶液,如图所示,则该溶液对杯底A、B两点的压强pA和pB的大小关系是( )
A. 无法确定
B. pA=pB
C. pA<pB
D. pA>pB
5.用隔板将玻璃容器均分为两部分,隔板中有一小孔用薄橡皮膜封闭(如图)。下列问题中可以用该装置探究的是( )
①液体压强是否与液体的深度有关 ②液体压强是否与液体的密度有关 ③液体是否对容器的底部产生压强 ④液体是否对容器的侧壁产生压强
A. ①②③ B. ①②④
C. ②③④ D. ①③④
6.如图是甲、乙两种液体压强与深度的关系图像,由图可知,甲液体的密度ρ甲与乙液体的密度ρ乙的大小关系是( )
A. ρ甲>ρ乙 B. ρ甲<ρ乙
C. ρ甲=ρ乙 D. 无法确定
7.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形管内水面出现高度差;将橡皮膜放入酒精中,U形管内水面也出现高度差,这说明 。
(2)若在使用压强计前发现U形管中有高度差,通过 方法可以进行调节。
①从U形管内向外倒出适量水
②拆除软管重新安装
③向U形管内加适量水
(3)比较丙、丁实验可得出的实验结论是 。
8.将未装满水且密闭的矿泉水瓶先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示。两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别是pA和pB,瓶对桌面的压力分别是FA和FB,则( )
A. pA>pB,FA>FB B. pAC. pA=pB,FAFB
9.有两只相同的烧杯,分别盛有体积相同的水和盐水,小明采用压强计进行探究:
(1)小明首先把压强计放在空气中用手指轻压压强计橡皮膜,观察U形管两侧液面是否发生变化,其目的是 。
(2)小明把调节好的压强计金属盒分别浸入到两种液体中,发现图甲中U形管两边的液柱高度差较小,认为图甲烧杯中盛的是水。他的结论是 (填“可靠”或“不可靠”)的,其理由是 。
(3)小明还发现在同种液体中,金属盒距液面的距离相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差 (填“不变”或“变化”),表明在相同条件下,液体内部向各个方向的压强 。
10.水平实验桌面上有微小压强计、刻度尺和装有适量水的A、B两个烧杯。小亮学习了液体内部压强跟哪些因素有关的知识后,又提出了新的猜想,为此他利用提供的实验器材进行了如下实验探究。
①将微小压强计的金属盒放入A烧杯的水中,金属盒到烧杯底的距离L为6厘米,如图甲所示,记录微小压强计U形管两侧的液面高度差h1。
②将微小压强计的金属盒放入B烧杯的水中,金属盒到烧杯底的距离L为10厘米,如图乙所示,记录微小压强计U形管两侧的液面高度差h2。
小亮发现h1>h2,于是小亮得出结论“液体内部任意一点的压强与该点到容器底的距离L有关”。
请你利用这些器材,设计一个实验证明小亮的结论是错误的。写出实验步骤和实验现象。
第7节《压强》专题复习与精例解析(第3课时)
【知识梳理】
1.(1)受到重力 底部
(2)流动性 侧壁 增大
2.橡皮膜 液面高度差
3.(1)各个方向
(2)增大
(3)各个方向
(4)密度有关 密度越大,压强越大。
【精选例析】
(1)相平 (2)变大 (3)变大 (4)<
A
【例3】 【答案】 A
【巩固提升】
1.D 2.(C) 3. (C) 4.(D) 5. (B)
6. (A)
7.(1)液体内部有压强。 (2)②。 (3)同种液体深度越深,压强越大。
8. (B)
【解析】 瓶子倒立放置时,水的深度增加,水的压强增大,即pA9.(1检查压强计的气密性是否良好。
(2)不可靠(填“可靠”或“不可靠”)的,其理由是没有控制压强计在两种液体中的深度相同。
(3)不变 相等。
【解析】 (1)若压强计的气密性很差,用手指轻压橡皮膜时,会有漏气现象,U形管两边液柱的高度差为0;调节好的压强计放在空气中时,橡皮膜不受液体的压强,因此U形管两边的液面应该相平。(2)影响液体压强的因素有:液体的密度和浸入液体的深度,实验中没有控制金属盒浸入的深度相同,因此无法得出正确结论。(3)同一深度,液体向各个方向的压强相等,因此金属盒距液面的距离相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差不变。
10.【解析】 实验步骤:①将微小压强计的金属盒放入烧杯的水中,用刻度尺分别测量金属盒到烧杯底的距离L1,金属盒到水面的距离H,读出压强计U形管两侧的液面高度差h1,将以上数据记录下来。②向烧杯中倒入适量的水,调整金属盒所在的位置,使金属盒到水面的距离仍为H,用刻度尺测量金属盒到烧杯底部的距离L2,读出压强计U形管两侧的液面高度差h2,将以上数据记录在表格中。实验现象:通过数据可发现L1≠L2,h1=h2。由此证明液体内部任意一点的压强与该点到容器底的距离L无关,所以小亮的观点是错误的。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 5 页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)