个性化讲义之液体压强(附录答案)
学科:物理 学段: 学生姓名 教师联系电话:
教学内容 液体压强
1、知道液体压强的产生,了解液体压强与固体压强的区别;
2、理解液体内部压强的规律,学会使用压强计;
3、了解液体对容器底部、侧壁都有压强,液体内部有压强。 教学目标
4、了解液体压强的大小跟什么因素有关;能联系生活、社会实际,解释相关现象。
5、认识液体压强的实际应用——连通器,了解生活和生产中形形色色的连通器。
1、 通过实验,认识液体压强的特点 教学重、难点 2、液体压强的规律探索实验
1、液体内部产生压强的原因:液体受重力且具有流动性。
2、测量:压强计
用途:测量液体内部的压强。
工作原理:根据U型管中液面的高度差来反映压强的变化
一、液体内部压强的特点
(1)介绍压强计:
?测量液体内部压强的仪器:_U形管压强计_.
?原理: 当探头的橡皮膜受到压强时,U形管中两边的液面会形成高度差
探头 U形管
,扎有橡皮膜,
U形管左右两侧
液面的高度差
甲 乙 丙
?使用方法:无力作用薄膜时,U形管两液面高度差为0;用手压薄膜时,U形管两液面会产生高度差;对
薄膜的压强越大,U形管两液面高度差越 ;例如图丙,当把压强计探头向下放入液体中时,U形管
左右两侧液面出现高度差,说明液体对浸入其中的物体有__________的压强(向上、向下)。
二、液体压强的规律:
? 液体对容器底和测壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强;
? 在同一深度,液体向各个方向的压强都相等;
? 同种液体的压强随深度的增加而增大;
? 不同液体的压强与液体的密度有关,在同一深度处,密度越大压强越大。
p
h
F=G F
G
1/14
培养成功素质 助力国家未来
3、计算液体对容器底的压力和压强问
题
快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题
:
一般方法: ?首先确定压强p=ρgh; ?其次确定压力F=pS
特殊情况:压强:对直柱形容器可先求F 用p=F/S
压力: ?作图法 ?对直柱形容器 F=G
三、什么是连通器,
1、上端________,下端________的容器叫连通器。
2、 连通器原理:连通器中只有________液体(填同种或异种),在液体______________时,各容器中的液面高度总是相同的(液面保持相平)。
3、了解连通器的实例:
(2)水壶和壶嘴 (4)水塔与自来水管 (1)过路涵洞 (3)锅炉与外面的水位计 组成连通器 组成连通器 组成连通器
【液体压强实验探究】
猜想A:在同一深度,液体内部向各个方向都有压强,且向各个方向的压强相等;
猜想B:液体的压强跟深度有关;
猜想C:在深度相同时,不同液体的压强还跟它的密度有关(
实验步骤:为了检验上述猜想是否正确,某同学进行了各图所示的操作:
序号 液体 深度/cm 橡皮膜方向 压强计液面高度差/mm
A 3 向前
B 3 向下
C 水 3 向上
D 1 向下
E 6 向下
F 盐水 6 向下
分析论证:
?比较代号为A、B、C三个图,可以说明_________________________________, 即猜想A正确;
?比较代号为B、D、E的三个图,可以说明________________________________,即猜想B正确;
?比较代号为E.F的两个图,可以说明______________________________ ____,即猜想C正确(
2/14
培养成功素质 助力国家未来
结论:液体内部压强的特点:
?液体内部朝各个方向都有压强;在同一深度,各方向压强 ;
?同种液体(密度相同) ,深度越大,液体的压强___________;
?在深度相同时,液体的密度越大,压强__________。
【经典习题】
1(1648年帕斯卡做了著名的“裂桶实验”,如图所示(他在一个密闭的、装满水的木桶桶盖上插入一根细长的管子,然后在楼房的阳台上往管子里灌水(结果,只灌了几杯水,桶竟裂开了(该实验现象说明了决定水内部压强大小的因素是( )
A(水的密度 B(水的深度 C(水的体积 D(水的重力 2、如图所示,当试管从倾斜放置到竖直放置的过程中,水对试管底部压强( )
A(变大 B(不变 C(变小 D(无法确定
3(一未装满橙汁的密闭杯子,先正立放在桌面上(如图A),然后反过来倒立在桌面上(如图B),两次放置橙汁对杯底的压强分别是p和p,则( ) AB
A(p,p B(p,pC(p,p D(无法判断 ABAB AB
4、如图所示,在瓶的a、b两处各扎一个小孔,并将孔封住(在瓶中注满水,打开a、b两孔后观察到图示的情况,这说明:水对容器的 有压强;液体压强随 ________的增加而增大(
5、如图所示,甲、乙两个相同的烧杯中分别盛有水和盐水,液面相平,A .B在同一深度,比较A、B、C三点的压强大小,则P____P,P____P ACAB
3/14
培养成功素质 助力国家未来
6(学校改建操场时,工人师傅用一灌水的透明长塑料管检查操场是否水平。当管中的水静止时,管两端的水面一定____________,当塑料管的一端提高10cm,最终管两端水面的高度差为____________。用的原理是____________________。
7(如图所示,水平桌面上的甲、乙两圆柱形容器装有相同质量的水。水对甲、乙两容器底的压力和压强的大
_________F;p_________p(选填“,”、“,”或“,”) 小关系分别是:F甲乙甲乙
乙图 甲图
8(小明制作了如图所示的潜艇模型(当把模型中的空气吸出时,模型就能下沉,模型在下沉过程中所受到水的压强 (选填“减小”、“不变”或“增大”);当模型沉到距水面0.2m处时,模型受到水的压强大小为
Pa(
9(如图所示,两支相同的试管,内盛等质量的液体。甲管竖直放置,乙管倾斜放置,两管液面相平,比较两管中的液体对管底压强的大小p p 甲
10.如图所示,容器装有水,其底部a、b、c三处受到水的压强分别为p、p、p,则以下判断正确的是( ) abc
a c b
A(p,p,p B(p,p,pC(p,p,p D(p,p,pabcabc abcabc
【实验探究】
1(小强用实验探究液体内部的压强与深度的关系及与液体密度的关系。他分别在甲、乙玻璃杯中装入适量的水和浓盐水。当把压强计探头分别放入水中和浓盐水中时,压强计的两液面高度差如图所示。由此可知 璃杯中一定是水。
甲 乙
4/14
培养成功素质 助力国家未来
2(如图所示,是用压强计探究水内部压强的情景
甲 乙 丙
(1)把探头放入水中,通过观察U型管两边液面的高度差来判断探头处水的压强的大小,高度差越大,水的压强_______(选填“越大”或“越小”);
(2)比较甲图、乙图和丙图,可以得到:在同一深度,液体内部向各个方向的压强______;
(3)在乙图中把探头慢慢下移,可以观察U型管两边液面的高度差增大,从而得到:在同一种液体里,液体的压强随________的增加而增大;
(4)在乙图中,若只将烧杯中的水换成盐水,其他条件不变,则可以观察到U型管两边液面的__________(
的液体, 3、如图所是,是小玲“探究液体的压强规律”的实验情景, 甲、乙两图中的容器内装有密度为ρ1丙图中的容器内装有密度为ρ的液体,三个容器内的液面相平,乙和丙两图中橡皮膜所处的深度相同。通过观2
察甲和乙两次实验的现象得出的结论是: ;通过观察乙和丙两次实验现象得出的结论是: 。
第3题乙图 第3题丙图 第3题甲图
【限时训练】(20分钟)
1、下列器具中不属于连通器的是( )
A(茶壶 B(自来水笔 C(水渠的过路涵管 D(锅炉水位计
2、由于长江上游的植被受到破坏,造成水土流失,使得长江水中的泥沙含量增加,这相当于液体的密度_____了,因此在同等深度的情况下,长江水对堤坝的____________增加,从而使堤坝受到破坏的可能性增加了. 3(游泳的人潜入水中后,由于水对耳膜的压强作用,耳朵会有胀痛的感觉,下列说法中正确的是 ( )
A、潜入水中越深,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,左右耳朵都不感觉胀痛,因为两侧的压强都抵消了
D、以上说法都不正确
4、某同学用压强计研究液体内部压强的特点时,将压强计的金属盒放入水中同一深度,并将金属盒朝向不同方向,实验结果如图所示。那么,该实验能得出的结论是( )
A、在水中深度越大,压强越大
B、不同液体同一深度,压强不相等
C、在水中同一深度,液体向各个方向的压强相等
D、在水中同一深度,液体向各个方向的压强不相等
5/14
培养成功素质 助力国家未来
5、著名的“木桶理论”:是指用木桶来装水,若制作木桶的木板参差不齐,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( )
A(木桶的粗细
B(木桶的轻重
C(最短的一块木板
D(最长的一块木板
6、甲、乙两个容器横截面积不同,都盛有水,水深和a、b、c、d四个点的位置如图所示,水在a、b、c、d四处产生的压强分别为Pa、Pb、Pc、Pd,下列关系中正确的是( )
A(Pa , Pc B(Pa , Pd C(Pb , Pc D(Pb , Pd
7、如图所示,A、B两点间的压强关系是( )
=P B、P>P C、PpB(p=pC(F=FD(F>F 甲乙甲乙甲乙甲乙
10/14
培养成功素质 助力国家未来
;装3kg水时,刚好把2(将某圆台形状的容器放在水平桌面上。容器装2kg水时,水对容器底部的压强是P0
容器装满,此时水对容器底部的压强是2P,水对容器底部的压力为F,则 0
A(容器如图甲,F>30N B(容器如图乙,F>30N
C(容器如图甲,F<30N D(容器如图乙,F<30N
223(如图所示,圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,它们的底面积分别为200cm和100cm。容器甲中盛有0.2m高的水,容器乙中盛有0.3m高的酒精。若从两容器中分别抽出质量均为m的水和酒精后,剩余水对容器甲底部的压强为p,剩余酒精对容器乙底部的压强为p。当质量m的范围为,,,,时,才能满足p,p。(ρ水酒精水酒精酒精
33,0.8×10kg/m)
酒精 水
甲 乙
4、如图所示, 水平地面上放置着两个底面积不同、高度相同、质量可忽约的薄壁圆柱形容器甲和乙( S< S) ,甲乙分别盛满质量相等的水和酒精。现将密度为ρ的物体A 分别放入水和酒精中( ρ< ρ< ρ) ,待静止后,水和酒精酒精水
对容器底部的压强分别为P和P,甲和乙容器对桌面的压力分别为F和F, 则下列关系正确的是( ) 水酒精甲乙
A、P> P, F= FB、P> P, F< F 水酒精甲乙水酒精甲乙
C、P< P, F= FD、P< P, F< F 水酒精甲乙水酒精甲乙
5、在装有适量水的容器中放入一木块A,木块上方叠放一铁块B,静止时如图甲所示,水深为15cm,则水对容器底部的压强为 Pa(g=10N/kg);当把铁块B栓在木块A下方,放在水中静止时如图乙所示,则水对
(选填“变大”、“变小”或“不变”)( 容器底部压强
6、在“探究液体内部的压强与哪些因素有关”的实验中,甲、乙、丙三组同学分别以槽中液体为研究对象进行实验。他们在两端开口、粗细均匀的玻璃管的下端贴一个比管口稍大的塑料薄片,并将玻璃管竖直插入液体槽中,然后顺着管壁从上端开口处向管内缓缓注水,如图所示,直至观察到薄片脱离管口下落。记录玻璃管的管口
Fmgp,,Sρhm面积、槽中液体密度和玻璃管插入液体的深度,测出注入管中水的质量,运用公式,计算出SS
ph 管内水产生的压强。改变深度,重复实验。
h
11/14
培养成功素质 助力国家未来
甲组同学还选用了粗细不同的玻璃管进行实验。所有数据均记录在下表。(薄片的重力、玻璃管的厚度忽略不计)
槽中液体密度 实验 深度 管口面积 质量 管内水产生的压强 小组 33-42-3ρ(×10千克/米) 序号 h(米) S(×10米) m(×10千克) p(帕)
1 0.05 5 20 392
2 0.1 5 40 784 甲 0.8 3 0.2 5 80 1568
4 0.2 10 160 1568
5 0.05 5 25 490
乙 1.0 6 0.1 5 50 980
7 0.2 5 100 1960
8 0.05 5 30 588
丙 1.2 9 0.1 5 60 1176
10 0.2 5 120 2352
?在此实验中,经分析得出,当薄片恰好脱离管口时,薄片处管外液体的压强 管内水产生的压强(选填“等于”或“小于”)。
?各组同学分析了本组的实验数据和相关条件,其中乙组同学由实验序号 初步得出:同种液体内部的压强与深度成正比。甲组同学由实验序号3、4初步判断:玻璃管的粗细与本实验研究结论的获得 (选填“有关”或“无关”)。
?三组同学互动交流,分析实验序号1、5、8的数据,发现液体内部的压强(p、p、p)与密度(ρ、ρ、ρ)甲乙丙158
满足关系 ,可以归纳得出的初步结论:相同深度,液体内部的压强与液体密度成正比。
?进一步综合分析表中数据,经运算归纳得出:液体内部的压强与 的比值是一个定值。
7(液体内部存在压强。如图所示,烧杯内盛有密度为,的液体,我们可以设想液面下h深处有一面积为s的水平圆面,它所受到的压力是其上方圆柱形的小液柱所产生的。
(1)请在图中作出小液柱所受重力的示意图。
p,,gh(2)请推证:液体内部深度为h处的压强。
12/14
培养成功素质 助力国家未来
2 ,容器高50cm,8、如图所示, A、B 是两个完全相同的薄壁柱形金属容器, 质量为0. 5kg,底面积为0. 01m
- 33- 33 33分别装有2. 0 ×10m 的水和3. 0 ×10 m的酒精,置于水平桌面上( ρ= 0. 8 ×10 kg/m ,g =10N/kg) 。求: 酒精
( 1) 水的质量;
( 2) A容器对水平桌面的压强;
(3) 依据题意, 下述情境是否有可能出现:当两个容器中的液体在增大同一深度?h 后,容器中的液体对底部的压强能够达到P> P? 请说明理由。 水酒精
9(如图所示,水平地面上的轻质圆柱形容器甲、乙分别盛有质量均为m的水和酒精,甲、乙的底面积分别为S、
332S。(ρ= 0. 8 ×10 kg/m) 酒精
? 若乙容器中酒精的质量为1.6千克,求酒精的体积V。 酒精
? 求乙容器中0.1米深处酒精的压强P。 酒精
? 现有物体A、B(其密度、体积的关系如下表所示),请在物体A、B和容器甲、乙中各选择一个,当把物体放入容器中后(液体不会溢出),可使容器对水平地面的压力最大且压强最大。求该最大压力F和最大最大压强P。 最大
13/14
培养成功素质 助力国家未来
液体压强参考答案
经典习题
1、B 2、A 3、A 4、侧壁,深度的增加 5、,,, 6、同一水平面上,0,连通器原理 7、=,, 8、增大,2000 9、, 10、C
实验探究
1、乙 2、(1)越大 (2)相等 (3)深度 (4)高度差增大 3、液体密度相同时,液体内部的压强随深度增加而增大; 液体密度液体内部的压强与液体密度有关( 限时训练
1、B 2、增大,压强 3、A 4、C 5、C 6、C 7、C 8、D 9、C 10、B
4 11、Pa,Pb,Pc 12、3×1030
当堂检测
1、C 2、A 3、B 4、C 5、A 6、B 7、B 8、连通器,下降,下降,开启 9、(1)橡胶管漏气 (2)深度 (3)深度 (4)不可靠,小强没有考虑到烧杯中因加入盐水而使金属盒到液面的深度发生了变化
液体压强高频考点
73 1、C 2、C 3、B 4、B 5、D 6、3.5×10 减小 7、2×1080
768、(1)潜水器受到海水的压强为5.15×10Pa;(2)观察窗受到的压力1.545×10N(
333329、(1)p=ρgh=10kg/m×10N/kg×0.3m=3×10Pa(2)F=pS=3×10Pa×0.06m=180N 水
液体压强重难点汇编
1、B 2、B 3、0.8kg,?m,2.4kg, 4、B 5、1500,不变 6、? 等于。 ? 5、6、7;无关。 ? p:p:p,ρ:ρ:ρ。 ?液体密度和深度的乘积。 甲乙丙158
7、(1)如图
2)小液柱的体积为:(V,sh
m,,V,,sh小液柱的质量为:
G,mg,,shg小液柱的重力为:
,FGshg小液柱产生的压强为: p,,,,,ghsss
p,,gh即:液体内部深度为h处的压强
8、(1)水的质量为2kg;(2)A容器对水平桌面的压强为2500Pa;(3)当两个容器中的液体在增大同一深度?h后,容器中的液体对底部的压强不可能达到p,p(因为此时添加酒精后的高度将超出容器的高度( 水酒精
-33V=210,米9、? ; 酒精
p=784帕? ; 酒精
FGVmg==(3),,? ; 最大最大
F3,Vm,最大; pg=,最大SS最小
14/14
培养成功素质 助力国家未来