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压强
第2节 液体的压强
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第九章
一 液体压强的产生
新知梳理
液体受到 作用,所以对支持它的容器底有压强。?
液体具有 性,所以对阻碍它流动、散开的容器壁会产生压强。?
重力
流动
二 探究:液体内部压强的特点
新知梳理
(1)提出问题:液体内部压强的大小可能与哪些因素有关?
(2)猜想或假设:可能与液体的深度、液体的密度、方向等有关。
(3)实验器材:压强计、相同的大烧杯2个、盐水、水、刻度尺。
(4)实验方法:控制变量法、转换法。
新知梳理
(5)实验步骤:①如图9-2-1甲所示,保持探头在水下深度不变,改变探头的朝向,观察并记录U形管中液面的高度差。
图9-2-1
新知梳理
②如图乙所示,控制探头的朝向不变,增大探头在水中的深度,观察并记录U形管中液面的高度差。
③如图丙所示,控制探头在水和盐水下的深度相同,观察并记录U形管中液面的高度差(表格略)。
(6)得出结论:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都 。深度 ,压强越大。液体内部压强的大小还跟 有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强 。
相等
越深
液体的密度
越大
新知梳理
(7)评估与交流
①实验前的两个操作:(a)先检查U形管左右两侧的液面 。?
(b)检查装置的气密性:用手按压金属盒上的橡皮膜,观察
是否发生变化,若变化明显,则气密性良好。?
②实验时发现U形管内液面高度差没有发生变化,原因是
,解决方法:
。??
是否相平
U形管内液面
装置气密性不好
拆除软管重新安装
三 液体压强的大小
新知梳理
计算液体压强的公式: 。?
[点拨]液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关,而与液体的质量、体积、重力,容器的底面积,容器的形状等无关。??
p=ρgh
四 连通器
新知梳理
1.定义:上端 、下端 的容器叫连通器。?
2.特点:连通器里装入同种液体,当液体不流动时,连通器各部分中的液面高度总是相同的。
3.应用:水壶、锅炉水位计、船闸、过路涵洞等。?
开口
连通
类型一 液体内部压强的特点
应用示例
例1在“探究液体内部压强特点”的实验中:
(1)若压强计的气密性很差,则用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,发现U形管两侧液面的高度差变化 (选填“大”或“小”);把调节好的压强计放在空气中时,U形管两侧的液面应该 。?
小
相平
应用示例
(2)如图9-2-2甲所示,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 。这种研究问题的方法是
法。?
图9-2-2
液体内部有压强
等效替代
应用示例
(3)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,通过
(填序号)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
(4)比较图乙、丙实验可知,液体内部压强大小与液体的
有关;比较图丙、丁实验可知,液体内部压强大小与液体的 有关。?
密度
②
深度
应用示例
应用示例
应用示例
方法指导
探究液体内部压强特点的方法
深度改变
液体密度不变
深度不变
液体压强大小比较
转换法
液体压强与深度关系
控制变量法
液体密度改变
U形管液面高度差
液体压强与密度关系
类型二
液体压强的计算
应用示例
例2如图9-2-3所示的容器有一细管口,容器内水柱高50
cm,A点距液面10
cm,B点距容器底10
cm,C点在容器右侧内表面(面积为500
cm2)上,求:(g取10
N/kg)
(1)A、B点的压强。
(2)C点所在内表面所受水的压力。
图9-2-3
应用示例
应用示例
易错警示
液体压强公式p
=ρgh中h表示深度,而不是高度。深度和高度是两个不同的概念,深度是指液体的自由液面到某点之间的竖直距离,即深度是由上往下量的;而高度是指容器底部到液体中某一点的竖直距离,即高度是由下往上量的。判断出h的大小是计算液体压强的关键,如图9-2-4所示,
图甲中A点的深度为30
cm,图乙中
B点的深度为40
cm,图丙中C点的深
度为30
cm,D点的深度为50
cm。
图9-2-4
应用示例
例3
[2020·常德]
如图9-2-5所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法中正确的是
( )
①容器对桌面的压力:F甲>F乙
②液体的密度:ρ甲=ρ乙
③液体对容器底部的压强:p甲>p乙
④容器对桌面的压强:p甲'=p乙'
A.只有①和③
B.只有①和④
C.只有②和③
D.只有③和④?
D
图9-2-5
应用示例
应用示例
方法指导
液体对容器底部压力的计算方法
(1)液体对容器底部的压力与液体重力的关系
如图9-2-6甲所示,柱形容器中,液体对容器底部的压力:F=pS
=
ρghS
=ρgV柱=G柱=G液(G柱指以容器底面积大小形成的液柱的重力,如图乙、丙中的阴影部分)。如图乙所示,口大底小的敞口容器中,液体对容器底部的压力:F=pS=ρghS=ρgV柱=G柱ρghS=ρgV柱=G柱>G液。
应用示例
结论:①柱形容器:F=G液;②口大底小的敞口容器:FG液。
(2)由于液体对不同形状容器底部的压力不一定等于液体的重力,所以在计算液体对容器底部的压力时,一般先求压强(p=ρgh),再求压力(F=pS)。
图9-2-6
应用示例
例4
[2019·烟台]
连通器在日常生活和生产中应用广泛,图9-2-7的实例中不是利用连通器原理工作的是
( )
图9-2-7
D
类型三 连通器及其应用
应用示例
应用示例
易错警示
课堂小结
柱状固体求压强
液体压强
液体有重力
液体有流动性
两液柱产生的压强相等
液面相平
连通器
船闸、锅炉水位计、茶壶等
上端开口、下端连通的容器
液体压强计
同种液体,同一深度向各个方向压强相等;压强与深度有关;同一深度,液体压强与液体的密度有关
产生原因
定义
应用
特点
(液片法)
实质
特点
特殊应用
大小
探究仪器
p=ρgh
1.在“探究液体内部压强跟哪些因素有关”的实验中,进行了如图8-1所示的操作:
图8-1
课堂反馈
A
(1)此装置叫 ,其用途是测量
的大小,是通过 来显示的。?
(2)用甲、乙两图来探究液体内部压强与液体 的关系,结论:同种液体中,液体的 越大,液体压强越大。
(3)要探究液体内部压强与液体的密度是否有关,应选择
两图进行对比,结论:同一深度,液体内部压强与液体的密度 (选填“有关”或“无关”)。
??
课堂反馈
A
液体压强计
液体内部压强
U形管左右两侧液面的高度差
深度
深度
甲、丙
有关
2.在饮料瓶的不同高度处开两个小孔,当瓶里灌入适量水时,各个小孔喷出水的情况如图8-2所示,这表明水对容器的
有压强,而且压强随 的增加而增大。?
课堂反馈
A
侧壁
深度
图8-2
3.如图8-3所示,关于液体中a、b、c、d四点的压强, 点压强最大, 点压强最小。?
课堂反馈
A
b
图8-3
c
4.如图8-4所示,将一盛有水的试管倾斜后,液体对容器底的压强将(液体不流出)
( )
A.变大
B.变小
C.不变
D.无法确定
课堂反馈
A
图8-4
B
1.液体压强的计算公式是 ,其中ρ表示 ,h表示 。压强的单位是 (用字母表示)。?
课堂反馈
B
p=ρgh
液体密度
液体深度
Pa
2.如图8-5所示,两容器中均装有12
cm深的水,A、B、C、D各点在水中的深度分别为 、 、 、
。?
课堂反馈
B
9
cm
图8-5
12
cm
3
cm
12
cm
3.在南海执行任务的海军潜水艇在水面下某处受到水的压强是3.09×105
Pa,潜水艇在水中的深度是 m。(g取10
N/kg,ρ海水=1.03×103
kg/m3)?
课堂反馈
B
30
4.长江水域湖北监利段一艘游轮发生翻沉,在救援过程中,潜水员潜入水下15
m处进行救援时,潜水员受到水的压强为
Pa。(江水的密度取1.0×103
kg/m3,g取10
N/kg)?
课堂反馈
B
1.5×105
5.连通器在日常生活、生产中有着广泛的应用。如图8-6所示的实例中利用连通器原理的是
( )
A.①②
B.③④
C.①③④
D.①②③④
课堂反馈
B
图8-6
C