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文档简介
学而优教有方·第.2研究液体的压强【教学目标】知识与技能通过探究活动理解液体压强的规律及其应用。过程与方法在探究活动中培养学生的创新意识、思维能力和实践能力。情感态度与价值观1.在观察实验过程中,培养学生的科学态度;2.鼓励学生积极参与探究活动,保持对自然界的好奇和对科学的求知欲。教学重点:液体压强的特点教学难点:用液体压强知识解释实际现象【学习目标】1、知道液体压强的特点;2、了解连通器及其原理;3、能用液体压强公式进行简单计算。【要点梳理】要点一、液体压强液体的压强是由液体所受的重力及液体具有流动性而产生的,液体的压强虽然是由液体受的重力产生的,但它的大小却与液体受的重力无关,液体对容器底部的压力不一定等于容器中的液体受到的重力,只有侧壁竖直的容器,底部受到的液体压力才等于容器内的液体所受的重力。要点诠释:通过实验探究发现,液体压强具有以下特点:①液体对容器的底部和侧壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强。②液体的压强随深度增加而增大,在同一深度,液体向各个方向的压强相等。③不同液体的压强还跟它的密度有关系。要点二、液体压强公式:1、公式推导:如图所示,设想在密度为的液体中,液面下深度为处有一水平放置的面积为S的小平面,在这个平面上就有一个假想的液柱。液柱的体积:液柱的质量:液柱受到的重力:小平面受到的压力:小平面受到的压强:由于在同一深度液体向各个方向的压强都相等,因此用于液体内部向各个方向压强的计算。2、液体压强计算公式:,式中P表示液体自身产生的向各个方向的压强,不包括液体受到的外加压强,单位是Pa,是液体密度,单位是,是常数,,h是液体的深度,单位是m。要点诠释:1、由公式知,液体压强与液体的密度和深度有关,与液体的重力、体积无关。当深度一定时,P与成正比,当一定时,P与h成正比。2、液体的深度h指的是液体中被研究点到自由液面的竖直距离,即一定要从液体跟空气的分界面竖直往下测量,它不是高度,高度由下往上量的,判断出h的大小是计算液体压强的关键。要点三、液体压强的测量由于在同一深度,液体向各个方向的压强相等,所以我们只要测出液体某一深度某一方向上的压强,就同时知道了液体在这一深度各个方向上的压强。如图所示,液体压强可用压强计来测量,工作原理是:当金属盒上的橡皮膜受到挤压时,U型管两边的液面出现高度差;压强越大,两边的高度差越大,读出高度差即可得出压强计金属盒所处之处的压强。要点四、连通器及其应用上端开口,下端连通的容器叫连通器。要点诠释:1.连通器原理:连通器里如果只有一种液体,在液体不流动的情况下容器的各液面总保持相平。如图,在连通器内取一很薄的液片AB;AB受到左边液面对它的压力,也受到右边液面对它的压力,AB平衡,根据二力平衡关系有,根据压力与压强的关系有,由于AB是薄片,有,所以,又根据,则有,所以同种液体不流动时各液面相平,若连通器里装有不同的且不能均匀混合的液体,连通器液面将不再相平。2.连通器原理的应用①茶壶:茶壶口高于茶壶盖的设计。②锅炉水位计:利用连通器原理把锅炉中的水位反映到锅炉外的水位计中。③自动饮水器:利用连通器原理使饮水部分水面自动升高。④船闸:利用连通器原理使轮船通过水库,拦河大坝等。【典型例题】类型一、液体压强1、下面是小明同学用如图所示的装置分别测得水和盐水在不同深度时,压强计(U形管中是水)两管的液面高度情况。序号 液体 深度/mm 压强计 左侧面/mm 右侧面/mm 液面高度差/mm1 水 30 186 214 282 水 60 171 229 583 水 90 158 242 844 盐水 90 154 246 92①分析表中序号1、2、3、三组数据可得出的结论是_______;比较表中序号3、4两组数据可得出结论是:不同液体的压强还跟___________有关。②为了进一步研究在同一深度液体向各个方向的压强是否相等,他应控制不变的量有_______和______,要改变的是_________。③小明同学在学了液体压强公式后,用公式对以上实验的数据进行分析计算,(g取10N/kg)他发现按液面高度差计算的压强值略小于按液体深度计算的压强值,你认为造成这种现象的原因是什么?【答案】①同种液体的压强随深度的增加而增大、液体的密度。②密度、深度、金属盒在水中的方向③金属盒橡皮膜发生形变产生压强。【解析】①分析表1、2、3知同种液体水,随着深度的增加,(由30→60→90)压强计读数也跟着增大(28→58→84)。分析表3、4两组数据知:深度相同(h=90mm),不同液体(即密度不同)压强计读数不同。②研究同一深度的压强是否相等,应控制深度不变,密度不变,改变压强计金属盒的方向。③由于按压强计液面高度差进行计算时,压强值略小的原因是金属盒的橡皮膜受到压强发生形变时,也产生压强。【总结升华】本题考查的是研究物理问题常用的一种方法:控制变量法。这也是一种重要的研究方法。2、下列关于液体内部的压强的说法中,错误的是()A.由于液体受到重力的作用,所以上层液体对下层液体有压强B.由于液体有流动性,所以液体不仅对容器底部有压强,对容器侧壁也有压强C.液体内部压强是液体重力产生的,而重力方向竖直向下,所以液体不可能有向上的压强D.由于液体具有流动性,所以液体内部不仅有向下压强而且向各个方向都有压强【答案】C【解析】A、由于重力的作用,上层液体对下层液体有压强的作用,是正确的,B、液体流动,所以能产生向各个方向的压强,B对,C、液体内部压强虽由重力产生,但由于液体的流动性故能产生各个方向的压强,C错,D、液体具有流动性,故液体内部能产生各个方向的压强,D对,本题选错误的,故选C。【总结升华】本题应理解液体压强的成因,不能片面考虑。举一反三:【变式】如图所示,在圆柱形容器的侧壁上不同位置各开一个小孔,并用橡皮塞盖住,将容器装满水后,同时取掉三个橡皮塞,水从小孔中喷射而出,结果出现图中的情形,你从图中所示的现象能得出什么结论?【答案】这现象表明,液体内部的压强随深度的增加而增大。3、如图所示,三个完全相同的容器,里面分别装有质量相等的三种不同液体,三个容器都是圆柱形,那么(1)这三个容器底受到液体的压强pa_____pb_____pc(填“<”“=”“>”);(2)三种液体的密度相比较ρa_____ρc_____ρb;(3)三容器对桌面的压强pA_____pB_____pC。【答案】(1)==(2)>>(3)==【解析】根据液体对容器底的压强产生的原因,我们知道,三容器中液体对容器底的压力相等,而受力面积相等,因此压强相等;三容器a容器中液体的体积最小,b容器中液体的体积最大,但它们质量相等,所以ρa最大,ρb最小;由于三容器完全相同,三液体质量相等,故三容器对桌面的压强相等。【总结升华】本题主要考查压力和压强公式的运用,关键要弄清楚液体的压力和压强的计算方法,牢记压力和压强公式。举一反三:【变式】如图所示,放置在水平桌面上的容器中装有适量的水。塞子A受到由水产生的水平向右的压强为()A.水g(h1+h2+h3)B.水g(h1-h2-h3)C.水g(h1+h2-h3)D.水g(h1-h2+h3)【答案】C类型二、连通器4、如图所示,正确的是()【答案】A【解析】因为静止在连通器中的同一种液体,各部分直接与大气接触的液面总在同一水平面上,所以选项B、C、D都不符合实际,不能选。【总结升华】本题的解题关键是了解连通器中液面的特点:静止在连通器中的同一种液体,各部分直接与大气接触的液面总在同一水平面上。举一反三:【变式】(2019春朝阳区期末)如图所示中的两把茶壶,在使用时有缺陷的是____壶,原因是____________________。【答案】乙;无法装满水,水面只能到达壶嘴的位置5、如图为某饲养场牲畜自动饮水器.以下分析错误的是()A.储水箱与饮水杯A、B、C组成连通器B.控制进水的自动装置应用了杠杆平衡条件C.静止时浮子受到平衡力的作用D.静止时水对三个饮水杯底部压强的关系是:PA<PB<PC【答案】D【解析】储水箱与饮水杯A、B、C组成的装置符合连通器的特点属于连通器;控制进水的自动装置属于杠杆应用了杠杆平衡条件;静止的物体受到平衡力的作用,C正确;静止时连通器各个容器液面相平,水对三个饮水杯底部压强PA=PB=PC【总结升华】此题考查了连通器原理、杠杆的平衡条件、液体压强的特点、力的平衡,贴近生活实际,便于激发学生探究物理现象的兴趣,也体现了新课标的要求,属于中考常见题型。类型三、知识运用如图所示,一个空茶壶的质量为0.5kg,放在水平桌面上,茶壶与桌面的接触面积为0.01m2,用茶壶盛水后,水的深度为0.12m,求:①空茶壶对桌面的压强;②水对茶壶底部的压强;③水对茶壶底部的压力。(茶壶壁的厚度不计,g=10N/kg)【思路点拨】(1)已知空茶壶的质量,根据公式G=mg可求其重力,在水平面上压力等于物体自身的重力,茶壶的底面积已知,根据公式可求茶壶对桌面的压强;(2)已知壶中水的深度,根据公式P=ρgh可求出水对茶壶底部的压强;(3)利用公式F=PS求出水对茶壶底部的压力。【答案与解析】①空茶壶的重力为,空茶壶放在桌面上时,对桌面的压力。②水对茶壶底的压强为:。③水对茶壶底部的压力为:。【总结升华】此类问题的解答要分清固体压强和液体压强。对液体压强和压力问题先求压强后求压力,对固体压强和压力问题,先根据计算出固体对水平支持面的压力,再由计算固体对支持面的压强。举一反三:【变式】水平地面上有一只铁皮平底小水桶,桶受到的重力为10N,桶的底面积为3dm2,桶壁厚度不计。现在倒入80N的水后,水的高度为20cm。(g=10N/kg)①水对桶底的压力和压强各是多少?②装水的桶对水平地面的压力和压强各是多少?【答案与解析】①分析:倒入桶中的水重不一定等桶底受到的压力。要先求压强,后求压力。,。②分析:对水平地面的压力、压强是由固体产生的要先求压力,后求压强。,。7、如图所示,一梯形截面容器重10N,容器底面积是200cm2,倒入4kg水的高度为30cm,g取10N/kg。求:(1)容器底所受到水的压强;(2)容器底所受到水的压力;(3)容器对桌面的压强。【思路点拨】(1)根据液体压强的计算公式p=ρgh即可求出容器底所受水的压强;(2)根据压强公式变形F=Ps即可求出容器底所受水的压力;(3)先根据容器自身重力和水的质量求出容器对桌面的压力为F,然后根据压强公式即可求出容器对桌面的压强。【答案与解析】已知:G容=10N,S容=200cm2=2×10-2m2,m水=4kg,h水=30cm=0.3m,g=10N/kg求:(1)p底(2)F底(3)p桌面解:(1)容器底所受水的压强为p底=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa(2)容器底所受到水的压力F底=p底S底=3×103Pa×2×10-2m2=60N(3)容器对桌面的压力F'=G水+G容器=4kg×10N/kg+10N=50N容器对桌面的压强p桌面=F'/S底=50N/(2×10-2m2)=2.5×103Pa答:(1)容器底所受到水的压强为3×103Pa;(2)容器底所受到水的压力为60N;(3)容器对桌面的压强为2.5×103Pa。【总结升华】此题主要考查学生对液体压强的计算和压强大小及其计算的理解和掌握,计算时要注意统一使用国际单位制的单位。8.2研究液体的压强练习题一、选择题1、如图所示,液体压强使坝底的水喷射而出,那么决定坝底水的压强大小的是()A.坝的宽度B.水的体积C.水的深度D.坝的高度2、一未装满橙汁的密闭杯子,先正立放在桌面上,然后反过来倒立在桌面上,两次放置橙汁对杯底的压强分别是pA和pB,则()A.pA>pBB.pA<pBC.pA=pBD.无法判断3、小聪在探究液体内部压强的规律时,在同一杯水中先后做了如图所示的两次实验,这是为了探究()A.液体内部向各个方向是否都有压强B.液体内部的压强跟深度的关系C.在同一深度,向各个方向的压强大小是否相等D.液体内部的压强跟液体密度的关系4、三峡船闸是世界上最大的人造连通器.图是轮船通过船闸的示意图.此时上游阀门A打开,下游阀门B关闭.下列说法正确的是()A.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门A两侧的压力相等B.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门A右侧的压力大于左侧的压力C.闸室和下游水道构成连通器,水对阀门B右侧的压力大于左侧的压力D.闸室和下游水道构成连通器,水对阀门B两侧的压力相等5、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处产生的压强分别为pa、pb、pc、pd,下列关系中正确的是()A.pa<pcB.pa=pdC.pb>pcD.pb=pd6、我们见到有些深水鱼上岸后因鱼鳔胀破而死亡,这主要是由于()A.上岸后深水鱼吸入氧气增多B.岸上气压比深水处的压强小得多C.岸上气压比深水处的压强大得多D.岸上温度较高,鱼鳔因热胀冷缩而胀破7、如图所示是某同学漫画鱼儿戏水时吐出气泡的情景,请运用学过的物理知识判断其中画法正确的是()A.甲图B.乙图C.丙图D.三图都正确8、一个密封的啤酒瓶内装有一定质量的水(未装满),若把它倒置,则水对啤酒瓶口的作用情况是()A.压力增大B.压强增大C.压强不变D.压力不变9、如图所示,两容器中分别装有相同高度的水和盐水(ρ水<ρ盐水),A、B、C三点液体的压强分别为pA、pB、pC,它们的大小关系是()A.pA<pB<pCB.pA>pB>pCC.pA<pB=pCD.pA=pB=pC10、如图所示,装有水的容器静止在斜面上,其底部a、b、c三处受到水的压强分别为pa、pb、pc,则以下判断正确的是()A.pa=pb=pcB.pa<pb<pcC.pa>pb>pcD.pa>pb=pc11、你听说过“木桶效应”吗?它是指用如图所示的沿口不齐的木桶装水所形成的一种“效应”。那么用该木桶装满水后木桶底部所受水的压强大小取决于()A.木桶的轻重B.木桶的直径大小C.木桶最短的一块木板的长度D.木桶最长的一块木板的长度12、2014年1月13日,我国“饱和潜水”首次突破300米,成功抵达深海313.15米处,居世界领先地位。在海水300米深处,海水产生的压强约为(海水密度取ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)A.3×104PaB.3×105PaC.3×106PaD.3×107Pa13、某同学用如图的装置探究液体内部压强的特点.容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭.容器中加入液体后,橡皮膜两侧压强不同时,其形状会发生改变,图中符合实验事实的是()A.B.C.D.14、如图是甲、乙两种液体内部的压强与深度关系的图象。设甲液体的密度为ρ甲,乙液体的密度为ρ乙,则ρ甲和ρ乙的关系是()A.ρ甲=ρ乙B.ρ甲<ρ乙C.ρ甲>ρ乙D.无法确定15、一密封的圆台形容器,其横截面如图所示,内装一定质量的水,若把它倒置,则水对容器底面的作用情况是()A.压强减小,压力增大B.压强减小,压力减小C.压强增大,压力增大D.压强增大,压力减小二、填空题16、由于长江上游的植被受到破坏,造成水土严重流失,河水中的泥沙含量增加,使得河水的密度_______,河水对堤坝的压强________。(以上两空选填“变大”、“变小”或“不变”)17、民航飞机上的黑匣子在海水里所能承受的海水对它的最大压强是6.18×107Pa,则在不被海水压破的情况下,黑匣子下沉的最大深度是________m。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)18、我国“蛟龙号”已实现下潜深度7062m,其下潜过程中,潜水员的质量_______,“蛟龙号”受到水的压强________。(选填“变大”、“变小”或“不变”)19、在一个30cm高的容器中,装有20cm深的水时,容器底部受到水的压强为_______Pa,现把重为7.5N的物体挂在弹簧测力计下,将其全部浸没在水中(不与容器底部接触),此时,水对容器底部的压强将_________。(选填“变大”、“变小”、“不变”)(g=10N/kg)20、如图,三个重力和底面积都相等的薄壁容器,放在同一水平面上,内装同种液体,并且液面等高.三个容器底部受到的压强关系是:PA_____PB____PC;三个容器底部受到的压力关系是FA_____FB_____FC;三个容器对桌面的压强关系是P′A_____P′B______P′C;三个容器对桌面的压力关系是F′A____F′B______F′C..三、解答题21、如图所示,是三个相同的烧杯,甲杯放盐水,乙杯放煤油,丙杯放水,当杯底受到液体压强相等时,画出杯内液面的大概位置.22、在研究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:(1)实验前,应调整U型管压强计,使左右两边玻璃管中的液面________;(2)甲、乙两图是探究液体压强与________的关系;(3)要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,应选择:_______________两图进行对比,结论是:液体压强与盛液体的容器形状__________;(4)要探究液体压强与密度的关系,应选用_________两个图进行对比;(5)在图丙中,固定U型管压强计金属盒的橡皮膜在盐水中的深度,使金属盒处于:向上、向下、向左、向右等方位,这是为了探究同一深度处,液体向________的压强大小关系23、轮船在12m深的河里航行,船底距河底8m.若船底有一个面积4cm2的小洞,用塞子堵住,塞子受水的压力为多大?g=10N/kg24、一支两端开口的玻璃管,下端附一塑料薄片,竖直浸入水中20厘米深处,如果在管中缓慢注入某种液体,当该液面超出水面5厘米时,薄片刚好落下,该液体的密度是多大?25、如图所示,在一个封闭薄容器中装满体积为1dm3的水后放在水平桌面上,已知容器的质量为100g,容器的下底面积为100cm2,高为12cm。求:(1)水对容器底部的压力和压强;(2)容器对桌面的压力和压强。参考答案及解析一、选择题1、如图所示,液体压强使坝底的水喷射而出,那么决定坝底水的压强大小的是()A.坝的宽度B.水的体积C.水的深度D.坝的高度答案:C知识点:液体的压强的特点解析:解答:由于液体受到重力作用,且具有流动性,所以液体对容器底和容器侧壁有压强,并且液体的压强随深度增加而增大,因此决定坝底水的压强大小的是水的深度,故C正确;故选C。分析:液体压强使坝底的水喷射而出,根据液体压强的特点就能找出决定坝底水的压强大小的因素。2、一未装满橙汁的密闭杯子,先正立放在桌面上,然后反过来倒立在桌面上,两次放置橙汁对杯底的压强分别是pA和pB,则()A.pA>pBB.pA<pBC.pA=pBD.无法判断答案:A知识点:液体压强计算公式的应用解析:解答:由于杯子是上宽下窄,所以倒立时,杯中液面的高度要小于正立时的液面高度;根据p=ρgh可知:当液体密度相同时,液面越高,液体对杯底的压强越大;故选A。分析:先判断出两种放立方式中液面高度的大小关系,再利用液体压强公式:P=ρgh进行比较。3、小聪在探究液体内部压强的规律时,在同一杯水中先后做了如图所示的两次实验,这是为了探究()A.液体内部向各个方向是否都有压强B.液体内部的压强跟深度的关系C.在同一深度,向各个方向的压强大小是否相等D.液体内部的压强跟液体密度的关系答案:B知识点:探究液体压强的特点实验解析:解答:橡皮膜所对的方向相同,都是朝下,而橡皮膜所在的深度不同,U形管中两液注的高度差也就不同,反映了二个图中,橡皮膜所在位置的压强不相等,由此可知,在不同深度,液体内部压强是不相等的;故选B。分析:理解液体压强随深度的增加而增大。4、三峡船闸是世界上最大的人造连通器.图是轮船通过船闸的示意图.此时上游阀门A打开,下游阀门B关闭.下列说法正确的是()A.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门A两侧的压力相等B.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门A右侧的压力大于左侧的压力C.闸室和下游水道构成连通器,水对阀门B右侧的压力大于左侧的压力D.闸室和下游水道构成连通器,水对阀门B两侧的压力相等答案:A知识点:连通器原理压强的大小及其计算液体的压强的计算解析:解答:图中,上游阀门A打开,下游阀门B关闭:闸室和上游水道构成连通器,当水静止时,两侧水深相同,水对阀门A两侧的压强相等、压力相等,选项A正确、选项B错;阀门B关闭,闸室和下游水道不连通,不能构成连通器,不符合题意,选项C、D错;故选A。分析:上端开口,底部相连通的容器叫连通器,当所装同一种液体静止不流动时,各容器中的液面是相平的。5、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处产生的压强分别为pa、pb、pc、pd,下列关系中正确的是()A.pa<pcB.pa=pdC.pb>pcD.pb=pd答案:C知识点:液体的压强的计算解析:解答:由图可知:a、c两点所处的深度相同,pa=pc,选项A错误;a点所处的深度小于d点所处的深度,由p=ρgh可知,pa<pd,选项B错误;b点所处的深度大于c点所处的深度,由p=ρgh可知,pb>pc,选项C正确;b点所处的深度大于d点所处的深度,由p=ρgh可知,pb>pd,选项D错误;故选C。分析:解决本题的关键是:确定各点的深度(深度是指从液体内某点到液体自由面的垂直距离)。6、我们见到有些深水鱼上岸后因鱼鳔胀破而死亡,这主要是由于()A.上岸后深水鱼吸入氧气增多B.岸上气压比深水处的压强小得多C.岸上气压比深水处的压强大得多D.岸上温度较高,鱼鳔因热胀冷缩而胀破答案:B知识点:液体的压强的特点解析:解答:水的压强随深度的增加而增加,深水鱼为了抵抗深水水压,它的鳔内就有一个相应的压力;一旦深水鱼上岸,岸上气压比深水处的压强小得多,它的体内压强大于外界气压,因此会因鱼鳔胀破并死亡;故选B。分析:知道水的压强与水的深度有关,深度越大,压强越大是解决问题的关键。7、如图所示是某同学漫画鱼儿戏水时吐出气泡的情景,请运用学过的物理知识判断其中画法正确的是()A.甲图B.乙图C.丙图D.三图都正确答案:C知识点:液体的压强的特点解析:解答:因为液体压强随深度减小而减小,所以,气泡上升时受到的压强越来越小,气泡应越来越大;所以甲图画的气泡越来越小,乙图画的气泡上下一样大小,都是错误的;只有丙图画的气泡越来越大;故选C。分析:掌握液体内部压强的特点,知道一定质量的气体,温度不变时,压强与体积压强和体积成反比。8、一个密封的啤酒瓶内装有一定质量的水(未装满),若把它倒置,则水对啤酒瓶口的作用情况是()A.压力增大B.压强增大C.压强不变D.压力不变答案:C知识点:液体的压强的计算解析:解答:倒置后,水的深度h增大,∵p=ρgh,∴水对瓶口的压强增大;正放时,对瓶底的压力:F=ps=ρghs=G,倒置时,对瓶口的压力:F′=p′s′=ρgh′s′<G,∴F>F′,即:水对瓶口的压力将变小;故选B。分析:解决本题的关键是:因为啤酒瓶上口小、下口大,倒置后,水的深度增大。9、如图所示,两容器中分别装有相同高度的水和盐水(ρ水<ρ盐水),A、B、C三点液体的压强分别为pA、pB、pC,它们的大小关系是()A.pA<pB<pB.pA>pB>pCC.pA<pB=pCD.pA=pB=pC答案:A知识点:液体的压强的计算解析:解答:AB两点,液体的密度相同,但深度不同,由于A所处的深度小于B所处的深度,所以pA<pB;BC两点所处的深度相同,甲中的液体为水,乙中的液体为盐水,由于盐水的密度大于水的密度,所以C点的压强大于A点的压强,即pB<pC.所以三点的压强关系为:pA<pB<pC.故选A。分析:掌握液体压强公式p=ρgh。10、如图所示,装有水的容器静止在斜面上,其底部a、b、c三处受到水的压强分别为pa、pb、pc,则以下判断正确的是()A.pa=pb=pcB.pa<pb<pcC.pa>pb>pcD.pa>pb=pc答案:C知识点:液体的压强的计算解析:解答:如图,a、b、c三点所处的深度,ha>hb>hc,∵p=ρ液gh,在同一种液体中、密度相同,∴pa>pb>pc;故选C。分析:理解深度是指液体内某点到液体自由液面的垂直距离是本题的关键。11、你听说过“木桶效应”吗?它是指用如图所示的沿口不齐的木桶装水所形成的一种“效应”。那么用该木桶装满水后木桶底部所受水的压强大小取决于()A.木桶的轻重B.木桶的直径大小C.木桶最短的一块木板的长度D.木桶最长的一块木板的长度答案:C知识点:液体的压强的特点解析:解答:根据公式p=ρgh可知,液体压强的大小决定于液体的深度,木桶里水的深度决定于短木板的长度;故选C。分析:决定木桶底部受到水的压强的大小的是水的深度,水的深度决定于短木板的长度。12、2014年1月13日,我国“饱和潜水”首次突破300米,成功抵达深海313.15米处,居世界领先地位。在海水300米深处,海水产生的压强约为(海水密度取ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)A.3×104PaB.3×105PaC.3×106PaD.3×107Pa答案:C知识点:液体的压强的计算解析:解答:在海水300米深处,该处海水的压强约为:P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×300m=3×106Pa;故选C。分析:已知海水的深度,根据公式P=ρgh可求海水产生的压强。13、某同学用如图的装置探究液体内部压强的特点.容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭.容器中加入液体后,橡皮膜两侧压强不同时,其形状会发生改变,图中符合实验事实的是()A.B.C.D.答案:D知识点:液体压强计算公式的应用解析:解答:A图中隔板左右两侧都是水,且液面相平,根据液体压强公式p=ρgh可知,两边压强相等,橡皮膜不应有凹陷,选项A错误;B图中隔板左右两侧都是水,且右边的液面高于左边,根据液体压强公式p=ρgh可知,右边压强大于左边,橡皮膜应向左凹陷,选项B错误;C图中隔板左边是水,右边是盐水,液面相平,因为盐水的密度大于水的密度,根据液体压强公式p=ρgh可知,右边压强大于左边,橡皮膜应向左凹陷,选项C错误;D图中隔板左边是水,右边是盐水,液面相平,因为盐水的密度大于水的密度,根据液体压强公式p=ρgh可知,右边压强大于左边,橡皮膜应向左凹陷,选项D正确;故选D。分析:根据液体压强公式p=ρgh,通过比较隔板左右两侧压强的大小,观察橡皮膜凹陷的方向。14、如图是甲、乙两种液体内部的压强与深度关系的图象。设甲液体的密度为ρ甲,乙液体的密度为ρ乙,则ρ甲和ρ乙的关系是()A.ρ甲=ρ乙B.ρ甲<ρ乙C.ρ甲>ρ乙D.无法确定答案:C知识点:液体压强计算公式的应用解析:解答:由图可知,当甲乙两液体深度相同时,甲中的压强大于乙中的压强,由p=ρgh可得:ρ甲>ρ乙;故选C。分析:比较甲、乙两种液体的密度关系,可控制两种液体的深度相同,通过比较两种液体的压强大小来判断其密度关系。15、一密封的圆台形容器,其横截面如图所示,内装一定质量的水,若把它倒置,则水对容器底面的作用情况是()A.压强减小,压力增大B.压强减小,压力减小C.压强增大,压力增大D.压强增大,压力减小答案:D知识点:液体的压强的计算压强的大小及其计算解析:解答:设如图放置时的底面积为S大,倒置过来后的底面积为S小,因为水的体积一定,所以倒置过来后水的高度增大了,则根据液体压强公式P=ρgh可知,倒置过来后水对容器底的压强变大了.第一次水对容器底的压力:F=PS=ρghS大,即水对容器底的压力是以S大为底面积,h为高的这部分液柱所产生的压力,由图可知这部分液柱比水多,所以水对容器底的压力大于水的重力.如图:第二次水对容器底的压力:F′=P′S小=ρgh′S小,即水对容器底的压力是以S小为底面积,h′为高的这部分液柱所产生的压力,由图可知这部分液柱比水少,所以水对容器底的压力小于水的重力。故选D。分析:本题的难点在于判断水对容器底的压力变化情况:不同形状的容器,水对容器底的压力和水的重力关系是不同的。二、填空题16、由于长江上游的植被受到破坏,造成水土严重流失,河水中的泥沙含量增加,使得河水的密度,河水对堤坝的压强。(以上两空选填“变大”、“变小”或“不变”)答案:变大;变大知识点:密度的计算液体的压强的计算解析:解答:泥沙含量增加,水的体积不变,根据公式可知河水的密度变大,河水的密度变大,根据公式P=ρgh可知河水对堤坝的压强变大分析:知道影响密度和液体压强的因素17、民航飞机上的黑匣子在海水里所能承受的海水对它的最大压强是6.18×107Pa,则在不被海水压破的情况下,黑匣子下沉的最大深度是m。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)答案:6.18×103知识点:液体压强计算公式的应用解析:解答:∵p=ρgh,∴黑匣子下沉的最大深度:。分析:黑匣子在海水里所能承受的最大压强和海水的密度,利用液体压强公式p=ρgh求黑匣子下沉的最大深度。18、我国“蛟龙号”已实现下潜深度7062m,其下潜过程中,潜水员的质量_______,“蛟龙号”受到水的压强________。(选填“变大”、“变小”或“不变”)答案:不变;变大知识点:液体的压强的特点解析:解答:质量是物质的一种属性,只与所含物质的多少有关,与物体的位置无关.故其下潜过程中,潜水员的质量不变;潜水艇在下潜的过程中:∵p=ρgh,所处深度h变大,∴潜水器受到水的压强变大。分析:分析物体受液体的压强的变化时,找出深度变化情况是关键.19、在一个30cm高的容器中,装有20cm深的水时,容器底部受到水的压强为_______Pa,现把重为7.5N的物体挂在弹簧测力计下,将其全部浸没在水中(不与容器底部接触),此时,水对容器底部的压强将_________。(选填“变大”、“变小”、“不变”)(g=10N/kg)答案:2×103;变大知识点:液体的压强的计算解析:解答:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa;现把重为7.5N的物体挂在弹簧测力计下,将其全部浸没在水中(不与容器底部接触),此时,h变大,根据p=ρgh可知水对容器底部的压强将变大。分析:已知水的深度可根据液体压强公式p=ρgh求得底部受到的压强;根据h的变化,判断压强的变化。20、如图,三个重力和底面积都相等的薄壁容器,放在同一水平面上,内装同种液体,并且液面等高.三个容器底部受到的压强关系是:PAPBPC;三个容器底部受到的压力关系是FAFBFC;三个容器对桌面的压强关系是P′AP′BP′C;三个容器对桌面的压力关系是F′A____F′B______F′C..答案:=;=;=;=;>;>;>;>;<;=;>知识点:液体压强计算公式的应用压力及重力与压力的区别解析:解答:三个容器内都装有高度相同的同种液体,由液体压强公式p=ρgh得:三容器底部所受液体的压强关系是pA=pB=pC;∵三个容器底面积相同,由F=pS得:三容器底部所受液体的压力关系是FA=FB=FC;三个容器底面积相同,形状不同,装有相同高度的液体.则体积关系为:V1>V2>V3;∵都装有高度相同的同种液体,∴根据m=ρV可知,mA>mB>mC,∵F′=G容+G液=(m容+m液)g,且三个容器质量相等,∴三个容器对桌面的压力F1′>F2′>F3′,∵三个容器底面积相同,∴由得:三个容器对桌面的压强关系是pA′>pB′>pC′;因为A容器上粗下细,所以容器底受到的压力小于液体的重力;B容器上下一样粗,则容器底受到的压力等于液体的重力;C容器上细下粗,则容器底受到的压力大于液体的重力;故有G液<FA,G液=FB,G液>FC。分析:理解掌握液体压强的计算和压强大小及其计算。三、解答题21、如图所示,是三个相同的烧杯,甲杯放盐水,乙杯放煤油,丙杯放水,当杯底受到液体压强相等时,画出杯内液面的大概位置.答案:如图所示:知识点:液体压强计算公式的应用解析:解答:已知ρ盐水>ρ水>ρ酒精,还知道它们对容器底部的压强相等,根据公式P=ρgh可知,液体密度越大,液体深度越小,液体密度越小,液体深度越大,所以三液体深度h盐水<h水<h酒精。分析:关键是知道影响液体压强大小的因素是液体的密度和液体的深度。22、在研究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:(1)实验前,应调整U型管压强计,使左右两边玻璃管中的液面________;答案:相平(2)甲、乙两图是探究液体压强与________
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