8.2 研究液体的压强
第八章 神奇的压强
过 课 标
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核心考点
1.知道液体内部有压强,了解液体内部压强的特点,知道液体内部压强大小与哪些因素有关.
2.经历探究液体内部压强特点的过程,学习通过实验发现物理规律的方法.
3.认识连通器,了解生活和生产中常见的连通器.
探究液体内部压强的特点
1.液体对容器的 和 都有压强,可用
两侧液面的高度差来比较液体压强
的大小,高度差越大,液体的压强越 .?
2.液体压强与液体的 和 有关.?
3.上端 ,底部 的容器叫连通器.?
4.著名的帕斯卡裂桶实验如图所示,这个实验
说明液体的压强与液体的 有关,
而与液体的 无直接关系.?
质量
深度
连通
开口
密度
深度
大
U形压强计
侧面
过 新 知
底部
实验:液体内部的压强与哪些因素有关
提出问题: ??
猜想与假设:
猜想1:液体内部的压强可能与液体的深度有关;
猜想2:同一深度,方向不同,液体的压强可能不同;
猜想3:液体内部的压强可能与液体的密度有关.
探究液体内部压强的特点
液体内部的压强与哪些因素有关
过 考 点
实验器材:U形压强计、烧杯、水、食盐水.
实验步骤:
(1)用手轻按压强计的探头,观察压强计的U形管两边的液面变化,出现高度差说明探头受到 .高度差的大小与探头受到的 大小有关.?
(2)将压强计的探头放在盛有水的烧杯中的不同深度,观察压强计的U形管两边的液面高度差,并将实验数据填入表1中.
表格数据略
压力
压力
结论:在同种液体中,液体的压强随深度增大而 .?
表1
增大
次数
探头在液体中的深度
U形管两边的液面高度差
液体压强的大小
1
3 cm
?
?
2
6 cm
?
?
3
9 cm
?
?
(3)保持压强计的探头放在水中的深度相同,转动探头使它朝不同方向,观察压强计的U形管两边的液面高度差,并将实验数据填入表2中.
表格数据略
结论:在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强
.?
表2
相等
次数
探头在液体中的朝向
U形管两边的液面高度差
液体压强的大小
1
朝下
?
?
2
朝左(或朝右)
?
?
3
朝上
?
?
(4)将压强计的探头放在水和盐水中的相同深度,观察压强计的U形管两边的液面高度差,并将实验数据填入表3中.
表格数据略
结论:不同液体内部的压强跟液体的 有关,在同一深度,密度越大,压强 .?
越大
表3
密度
次数
液体种类
U形管两边的液面高度差
液体压强的大小
1
水
?
?
2
盐水
?
?
小组讨论:
(1)用手轻按压强计的探头,发现压强计的U形管两边的液面没有变化,应该怎么处理?
拆除软管,重新安装
(2)推导液体压强公式:
设想在液面下有一高度为h,横截面积为S的液柱,
液柱的体积:V=Sh,
液柱的质量:m=ρV= ,?
液柱的重力:G=mg= ,?
液柱对它底面的压力:F=G= ,?
液柱对它底面的压强:p= = = .?
ρgh
?
ρShg
ρShg
ρSh
经典范例
【例1】如图是探究液体压强特点的实验.
(1)实验中,探究液体压强的工具是 .?
(2)该实验通过U形管的两侧液面的 来比较液体压强大小.?
(3)由丙、丁两图进行实验对比,得出液体压强与盛液体的容器形状 (选填“有关”或“无关”).
无关
高度差
U形管压强计
(4)乙、丙两图探究的问题是 .?
(5)比较甲、乙两图可得出的结论是:液体压强随 的增加而增大.?
(6)该实验采用的科学研究方法是 和
.?
控制变量法
转换法
深度
液体压强与密度是否有关
1.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( )
变式训练
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
答案:B
【例2】如图是一个装有水的容器放置在水平桌面上,下列说法正确的是(ρ水=1 000 kg/m3,g取10 N/kg)( )
?
A.b所受的压强是200 Pa
B.a点所受的压强与b所受的压强之比是1∶1
C.a点所受的液体压强与容器底部所受的液体压强之比是1∶4
D.b点所受的液体压强与容器底部所受的液体压强之比是4∶5
经典范例
D
液体压强的计算
2.(2020河源月考)如图所示,容器内装有水,A点深度为
cm,A点受到的压强是 Pa,水对容器底的
压强是 Pa.?
7000
6000
变式训练
60
点拨:理解p=ρgh需注意的三个问题.
①适用范围:只适用于静态液体的压强,不适用于流动的液体.
②物理意义:液体的压强与液体的密度和深度有关,而与液体的质量、体积、受力面积等因素无关.
a.对于同一种液体(密度一定), 液体的压强p与深度h成正比;
b.对于不同的液体,在深度h相同时,液体的压强p与液体的密度ρ成正比.
③深度h:在液体压强公式中h表示深度,是指从液体的自由液面到某点之间的竖直距离,即深度是由上向下量的.判断出h的大小是计算液体压强的关键,如图所示,甲图中A点的深度为30 cm,乙图中B点的深度为40 cm,丙图中C点的深度为50 cm.
【例3】下列工具中,主要利用连通器原理工作的是
( )
A.温度计
B.锅炉水位计
C.订书机
D.拦河坝
经典范例
B
连通器
3.(教材母题:粤沪八下P75改编)在装修房屋时,工人师傅常用一根灌有水(水中无气泡)、两端开口且足够长的透明塑料软管的两端靠在墙面的不同地方并做出标记,如图所示.在做标记时用到的物理知识是 原理,他们这样做的目的是:使墙上标记的 相同.
高度
变式训练
连通器
1.游泳的人潜入水中后,由于水对耳膜产生压强,耳朵会有胀痛的感觉,下列说法正确的是( )
A.潜入水中越深,胀痛得越厉害
B.在同一深度,耳朵向着水面下,比向着水面上,胀痛的感觉要好一些
C.在水中身体竖直向上时,左右耳朵都不会感觉胀痛,因为两侧的压强可以抵消
D.以上说法都不正确
过 基 础
A
2.下列说法中正确的是( )
A.液体内部没有压强
B.液体内部同一深度处,各个方向压强相等
C.液体压强与深度有关,跟液体密度无关
D.液体对容器底部有压强,对容器侧壁没有压强
B
A.p甲>p丙>p乙 B.p甲=p乙=p丙 C.p甲
3.三个相同的容器,分别装有质量相等的甲、乙、丙三种液
体,液面位置如图所示,液体对容器底面的压强分别为p甲、
p乙、p丙,其中正确的是( )
B
4.如图所示的两个容器中盛有相同质量的同种液体,_____
(选填“甲”或“乙”)容器底部受到的液体压强大,原因是
.?
同一液体深度越大,液体压强越大
乙
5.三峡船闸实现了上下游船只的通航,如图所示,船闸是根据
原理工作的.当闸室内的水深为36 m时,
水对闸室底部产生的压强为 Pa.
(g取10 N/kg, ρ水=1.0×103 kg/m3)?
3.6×105
连通器
6.在“研究液体内部的压强”实验中:
(1)压强计是通过观察U形管两侧液面的 来显示橡皮膜所受压强大小.?
(2)比较图甲和图乙,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随液体 的增加而增大.?
(3)如果我们要讨论液体内部压强是否与液体密度有关,应选择图 进行比较.?
(4)已知乙图中U形管左侧液柱高为4 cm,右侧液柱高为10 cm,则U形管底部受到的液体的压强为 Pa
(ρ水=1×103 kg/m3, g取10 N/kg).?
1000
乙、丙
深度
高度差