2023学年完整公开课版液体的压强

第11课时液体压强第七单元压强浮力产生原因液体受重力作用,且具有流动性测量仪器压强计探究液体压强的影响因素(见实验突破)。同种液体,深度越深,压强越大;在深度相同时,液体的密度越大,压强越大计算公式

p=ρgh。其中ρ表示液体的

,h表示液体的

(不是高度)。公式中ρ的单位一定要用

,h的单位要用

,计算出压强的单位才是

。此公式也适用于粗细、密度均匀的圆柱体、长方体和正方体等规则固体

影响因素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、容器形状等均无关教材梳理夯实基础考点一液体压强密度深度kg/m3重难探究逐个击破mPa教材梳理夯实基础重难探究逐个击破【点拨】(1)计算液体对容器底的压力和压强问题的一般方法:①首先根据p=ρgh确定压强;②再根据F=pS确定压力。(2)液体对容器底压力(F)和液体重力(G)的关系:根据形状直接确定(口诀:底大压力大,底小压力小)。图11-1定义

上端

、下端

的容器叫连通器

原理

连通器里装同一种液体且液体

时,各容器中的液面保持

应用

茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等教材梳理夯实基础考点二连通器连通开口不流动重难探究逐个击破相平1.小宇在装满水的矿泉水瓶侧壁扎两个小孔,水从侧壁的孔中喷出,如图11-2所示,这说明液体对

有压强。根据水流喷射的远近来比较小孔处的液体压强大小,这用到了

法,据此得出的结论是_______________________

。小宇将矿泉水瓶拧上瓶盖,水就立即停止向外喷出,这一现象说明了

的存在。

教材梳理夯实基础重难探究逐个击破教材图解图11-2大气压容器侧壁转换越大,液体内部的压强越大同种液体,液体的深度2.在学习液体的压强知识时,老师使用了如图11-3所示的实验装置:容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一用薄橡皮膜封闭的圆孔,实验时在左右两侧倒入同种或不同种液体。(1)在两侧倒入不同深度的水(如图所示),通过观察薄橡皮膜向

(选填“左”或“右”)侧凸起,可以判断右侧水的压强较大。

(2)探究液体压强与液体密度的关系时,应保持容器中左右两侧液体的

相同。

(3)若左侧注入的是水,水面距离薄橡皮膜8cm,右侧注入酒精,酒精液面距离薄橡皮膜10cm,此时薄橡皮膜相平,则酒精的密度是

kg/m3。

教材梳理夯实基础重难探究逐个击破图11-3左深度0.8×103重难探究逐个击破1.如图11-4甲所示,将试管倾斜某一角度,如图乙所示,则管内液体对试管底部的压强变

。

探究一液体压强大小的相关判断小图11-4教材梳理夯实基础重难探究逐个击破2.如图11-5所示,两个相同的试管,内装液体的质量相同,则液体对管底产生的压强p甲

p乙。

>教材梳理夯实基础图11-5重难探究逐个击破3.三个底面积相同、形状不同的容器放在水平面上,它们的质量相等。如图11-6所示,装入质量相同的水,但都没有装满。三者底部受到的压强p甲、p乙和p丙的大小关系是

,水对容器底部的压力F甲、F乙和F丙的大小关系是

,容器对水平面的压力F甲'、F乙'和F丙'的大小关系是

,容器对水平面的压强p甲'、p乙'和p丙'的大小关系是

。

教材梳理夯实基础图11-6p乙>p甲>p丙F乙>F甲>F丙F甲'=F乙'=F丙'p甲'=p乙'=p丙'重难探究逐个击破4.如图11-7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④C.只有②和③ D.只有③和④教材梳理夯实基础图11-7重难探究逐个击破实验突破素养提升[答案]D[解析]水平桌面上,甲、乙两个容器中两种液体质量相等,则重力相等,且两容器底面积和质量相同,故对桌面的压力F甲=F乙,由p=得,容器对桌面的压强p甲'=p乙',故①错误,④正确。因为容器底面积相同,液体深度相同,乙容器中液体的体积大于甲容器中液体的体积,又因为两种液体质量相同,所以ρ甲>ρ乙,故②错误。由题知h甲=h乙,结合以上分析知ρ甲>ρ乙,则根据p=ρgh可知两种液体对容器底的压强关系为p甲>p乙,故③正确。故选D。重难探究逐个击破5.据新华社5月22日电,“蛟龙号”载人潜水器22日成功完成在雅浦海沟的最后一次科学应用下潜,最大下潜深度达6580m。潜水器在下潜的过程中,受到的压强

(选填“变小”“变大”或“不变”),当下潜至最深处时受到的海水压强是

Pa。(海水的密度约为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)

教材梳理夯实基础探究二液体压强的相关计算重难探究逐个击破教材梳理夯实基础[答案]变大6.58×107[解析]由题意可知,潜水器在不断下潜的过程中,所处深度变大,海水的密度ρ不变,根据p=ρgh可知,受到的海水的压强变大;潜水器在最深处时受到的海水压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×6580m=6.58×107Pa。重难探究逐个击破6.如图11-8所示,容器中装有水,其中h1=1m,h2=60cm,容器的底面积S=20cm2,则水对容器底部的压力和水对容器顶部的压强各是(g取10N/kg) (

)A.12N

4×103Pa B.20N

4×103PaC.20N

1×103Pa D.12N

6×103Pa教材梳理夯实基础图11-8B重难探究逐个击破7.如图11-9所示,玻璃杯中装有5N的水,静止在水平桌面上,水面到玻璃杯底部的距离为20cm,玻璃杯重为2.5N,玻璃杯底面积是25cm2。则玻璃杯底部受到水的压强是

Pa,压力是

N;玻璃杯对水平桌面的压力是

N,压强是

Pa。(g取10N/kg)

2000教材梳理夯实基础图11-957.53000重难探究逐个击破8.如图11-10所示,玻璃杯中装有5N的水,静止在水平桌面上,水面到玻璃杯底部的距离为20cm,玻璃杯重为2.5N,玻璃杯底面积是20cm2。则玻璃杯底部受到水的压强是

Pa,压力是

N;玻璃杯对水平桌面的压力是

N,压强是

Pa。(g取10N/kg)

2000教材梳理夯实基础图11-1047.53750重难探究逐个击破9.如图11-11所示,在下列底部连通、上端开口的容器中装有同种液体,当液体静止时,液面位置正确的是 (

)C教材梳理夯实基础探究三连通器图11-11重难探究逐个击破10.如图11-12所示,轮船由上游进入闸室时,应

(选填“关闭”或“打开”)阀门B和闸门D,

(选填“关闭”或“打开”)阀门A,当上游水位与闸室水位相平时,再打开闸门C,轮船驶入闸室。

教材梳理夯实基础图11-11[答案]关闭

打开[解析]当轮船从上游向下游行驶时,应先关闭阀门B和闸门D,打开阀门A,使闸室水位与上游水位相平,再打开上游闸门C,轮船由上游进入闸室。【设计和进行实验】1.实验主要器材:U形管压强计(实验前需检查装置气密性:用手指压橡皮膜,观察U形管两侧液面是否有高度差。若有,说明良好;若高度差几乎不变,说明装置漏气,要重新组装)2.实验方法:转换法(根据U形管两侧液面的高度差来判断液体压强的大小)、控制变量法(①保持探头在液体中深度不变,改变探头方向,探究液体压强与方向的关系;②改变探头在液体中深度,探究液体压强与深度的关系;③同一深度,换用不同的液体,探究液体压强与液体密度的关系)。实验突破素养提升突破研究液体内部的压强实验突破素养提升【数据处理和分析】3.设计实验数据记录表格(如下表所示),分析表格数据,可得出液体内部压强的特点:液体内部各个方向都有压强,并且在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等,深度越深,压强越大,液体内部压强的大小还跟液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。(液体压强的计算式:p=ρgh)序号液体深度/cm探头方向压强计左右液面高度差/cm123…实验突破素养提升例在“探究影响液体内部压强的因素”实验中,请你完成下列问题:(1)压强计

(选填“属于”或“不属于”)连通器。实验中液体压强的大小变化是通过比较U形管两侧液面

的变化来反映的,将探头放进盛水的容器中,探头的橡皮膜由于受到水的压强会

(选填“内凹”或“外凸”),原因:

。

不属于高度差内凹液体内部压强大于探头内部压强实验突破素养提升例在“探究影响液体内部压强的因素”实验中,请你完成下列问题:(2)小明实验时的情形如图11-13所示,四幅图中烧杯内的液面相平。

①比较图甲和图

,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大。

②保持金属盒在水中的深度不变,改变它的方向,如图乙、丙所示,根据实验现象可以初步得出结论:

。

图11-13乙同种液体在同一深度,液体向各个方向的压强相等实验突破素养提升例在“探究影响液体内部压强的因素”实验中,请你完成下列问题:(2)小明实验时的情形如图11-13所示,四幅图中烧杯内的液面相平。

③比较图乙和图丁,能初步得出液体内部压强与液体密度有关的结论吗?

_______,理由是

。

图11-13不能未控制金属盒在液体中的深度相同实验突破素养提升例在“探究影响液体内部压强的因素”实验中,请你完成下列问题:(3)若使用压强计前,当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应该相平,而小明却观察到如图11-14所示的情景,出现这种情况的原因是:U形管左支管液面上方的气压

(选填“大于”“小于”或“等于”)大气压。这可以通过

(选填序号)方法进行调节。

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形管内添加适量水

图11-14大于②实验突破素养提升例在“探究影响液体内部压强的因素”实验中,请你完成下列问题:(4)在图11-13乙中,若只将烧杯中的水换成同深度的盐水,其他条件不变,则可以观察到U形管两边液面的高度差

(选填“变大”“不变”或“变小”)。图11-13变大实验突破素养提升例在“探究影响液体内部压强的因素”实验中,请你完成下列问题:(5)若已知图11-13乙中U形管左侧水柱高为4cm,右侧水柱高为10cm,则U形管底部受到的水的压强为

Pa,橡皮管内气体压强与大气压之差为

Pa。(ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg)

图11-131000600实验突破素养提升·实验拓展·小明又用如图11-15Ⅰ所示的装置做“探究液体压强是否跟液体密度、液体深度有关”的实验。容器中间用隔板分成大小相同且互不相通的A、B两部分,隔板下部有一用薄橡皮膜封闭的圆孔。橡皮膜两侧压强不相等时,会向压强小的一侧凸起。

图11-15(6)小明在容器A、B两部分中分别装入不同深度的水时,薄橡皮膜的凸起情况如图Ⅱ所示,该实验现象表明:同种液体中,液体的深度越大,压强越

。

大实验突破素养提升小明又用如图11-15Ⅰ所示的装置做“探究液体压强是否跟液体密度、液体深度有关”的实验。容器中间用隔板分成大小相同且互不相通的A、B两部分,隔板下部有一用薄橡皮膜封闭的圆孔。橡皮膜两侧压强不相等时,会向压