第2節(jié)液體的壓強(qiáng),知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)點(diǎn)三,知識(shí)點(diǎn)一液體壓強(qiáng)的特點(diǎn) 1.液體壓強(qiáng)的產(chǎn)生:液體受到重力作用,所以對(duì)容器底有壓強(qiáng);液體具有流動(dòng)性,所有液體對(duì)“限制”它流動(dòng)的側(cè)壁產(chǎn)生壓強(qiáng)。 2.壓強(qiáng)計(jì) (1)用途:測(cè)量液體內(nèi)部壓強(qiáng)的儀器。 (2)構(gòu)造:如圖所示 (3)工作原理:當(dāng)探頭上的橡皮膜受到壓力時(shí),U形管左右兩側(cè)的液面出現(xiàn)高度差,高度差的大小反映了橡皮膜所受壓強(qiáng)的大小,高度差越大,壓強(qiáng)越大。,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)點(diǎn)三,3.探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) (1)把壓強(qiáng)計(jì)的探頭放入盛水容器中某一深度,看壓強(qiáng)計(jì)是否出現(xiàn)高度差;將探頭處在水中同一深度,改變探頭方向并觀察壓強(qiáng)的變化; (2)增大探頭在水中的深度,觀察壓強(qiáng)計(jì)的變化; (3)換用不同液體,保持探頭在液體中的深度不變,觀察壓強(qiáng)計(jì)的變化。 4.液體壓強(qiáng)的特點(diǎn) (1)液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng); (2)液體內(nèi)部的壓強(qiáng)隨著深度的增加而增大; (3)同一深度液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等; (4)相同深度,液體的密度越大,壓強(qiáng)越大。,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)點(diǎn)三,拓展歸納 壓強(qiáng)計(jì)的使用 實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)整U形管壓強(qiáng)計(jì),使左右兩邊玻璃管中的液面相平,并檢查裝置是否漏氣,常用的方法是用手輕輕按壓橡皮膜34 s,看壓強(qiáng)計(jì)U形管兩邊液面能否出現(xiàn)穩(wěn)定的高度差。,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)點(diǎn)三,例1下列關(guān)于液體內(nèi)部的壓強(qiáng)的說(shuō)法中,錯(cuò)誤的是() A.由于液體受到重力的作用,所以上層液體對(duì)下層液體有壓強(qiáng) B.由于液體有流動(dòng)性,所以液體不僅對(duì)容器底部有壓強(qiáng),對(duì)容器側(cè)壁也有壓強(qiáng) C.液體內(nèi)部壓強(qiáng)是液體重力產(chǎn)生的,而重力方向豎直向下,所以液體不可能有向上的壓強(qiáng) D.由于液體具有流動(dòng)性,所以液體內(nèi)部不僅有向下壓強(qiáng),而且向各個(gè)方向都有壓強(qiáng) 解析:由于液體受到重力作用,且具有流動(dòng)性,所以液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng),在同一深度液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等,液體的壓強(qiáng)隨深度增加而增大,不同液體的壓強(qiáng)還跟密度有關(guān),據(jù)此分析判斷。 答案:C,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)點(diǎn)三,知識(shí)點(diǎn)二液體壓強(qiáng)的大小 1.液體壓強(qiáng)公式的理論推導(dǎo) 要想得到液面下某處的壓強(qiáng),可以設(shè)想在該處有一水平放置的“平面”,這個(gè)平面以上的液柱對(duì)這個(gè)平面的壓力等于液柱所受的重力。在圖中,設(shè)液柱的高度為h,液柱作用面的面積為S。 該平面上方的液柱對(duì)平面的壓力F=G=mg=Vg=Shg 因此,液面下深度為h處液體的壓強(qiáng)為p=hg。,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)點(diǎn)三,2.液體壓強(qiáng)公式p=hg中各字母表示的物理量和單位:,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)點(diǎn)三,拓展歸納 液體壓強(qiáng)公式p=hg的理解 1.液體壓強(qiáng)是由液體重力產(chǎn)生的,但液體內(nèi)部的壓強(qiáng)只跟液體的密度和液體的深度有關(guān),而與液體的體積、重力,容器的形狀、底面積等無(wú)關(guān)。 2.公式中“h”,表示深度,是指由研究點(diǎn)到液體自由面的距離。能準(zhǔn)確地判斷出“h”是計(jì)算液體壓強(qiáng)的關(guān)鍵。如圖所示,A點(diǎn)的深度是30 cm,B點(diǎn)的深度是40 cm,C點(diǎn)的深度是50 cm。,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)點(diǎn)三,例2(多選) 如圖,一個(gè)裝有水的容器放置在水平桌面上,下列關(guān)于液體壓強(qiáng)的說(shuō)法正確的是() A.a點(diǎn)所受的壓強(qiáng)與容器底部所受的壓強(qiáng)之比是14 B.b點(diǎn)所受的壓強(qiáng)是800 Pa C.a點(diǎn)所受的壓強(qiáng)是200 Pa D.b點(diǎn)所受的壓強(qiáng)與容器底部所受的壓強(qiáng)之比是45,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)點(diǎn)三,解析:a點(diǎn)的深度為ha=2 cm=0.02 m,b點(diǎn)的深度為hb=10 cm-2 cm=8 cm=0.08 m,容器水的深度為h=10 cm=0.1 m,a點(diǎn)所受的壓強(qiáng)是pa=gha=1 000 kg/m310 N/kg0.02 m=200 Pa; b點(diǎn)所受的壓強(qiáng)是pb=ghb=1 000 kg/m310 N/kg0.08 m=800 Pa; 容器底部所受的壓強(qiáng)p=gh=1 000 kg/m310 N/kg0.1 m=1 000 Pa; 所以a點(diǎn)所受的壓強(qiáng)與容器底部所受的壓強(qiáng)之比是200 Pa1 000 Pa=15;b點(diǎn)所受的壓強(qiáng)與容器底部所受的壓強(qiáng)之比是800 Pa1 000 Pa=45。 答案:BCD,知識(shí)點(diǎn)三,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)點(diǎn)三連通器 1.連通器指的是上端開(kāi)口相通,或底部相通的容器。如圖所示。 2.連通器特點(diǎn):連通器中盛同種液體且液體不流動(dòng)時(shí),各容器中液面是相平的。,知識(shí)點(diǎn)三,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,3.生活中的連通器:,知識(shí)點(diǎn)三,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,拓展歸納 連通器原理: 如圖所示,若在U形玻璃管中裝有同一種液體,在連通器的底部正中設(shè)想有一個(gè)小液片AB。假如液體是靜止不流動(dòng)的。左管中之液體對(duì)液片AB向右側(cè)的壓強(qiáng),一定等于右管中之液體對(duì)液片AB向左側(cè)的壓強(qiáng)。因?yàn)檫B通器內(nèi)裝的是同一種液體,左右兩個(gè)液柱的密度相同,根據(jù)液體壓強(qiáng)的公式p=gh可知,只有當(dāng)兩邊液柱的高度相等時(shí),兩邊液柱對(duì)液片AB的壓強(qiáng)才能相等。所以,在液體不流動(dòng)的情況下,連通器各容器中的液面應(yīng)保持相平。,知識(shí)點(diǎn)三,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,例3(多選)(2016山東濰坊二模)如圖所示的裝置中,兩端開(kāi)口的U形管內(nèi)注入一定量的水,將A管向右傾斜待穩(wěn)定后,下面說(shuō)法中正確的是() A.A管中的水面高于B管中的水面 B.A管中的水面與B管中的水面相平 C.U形管底C點(diǎn)的壓強(qiáng)不變 D.U形管底C點(diǎn)的壓強(qiáng)將變小 解析:如題圖所示,U形管相當(dāng)于一個(gè)連通器,由于靜止在連通器中的同一種液體,各容器中液面總在同一水平面上,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;當(dāng)將A管向右傾斜待穩(wěn)定后,U形管中水的豎直深度減小,因此U形管底C點(diǎn)的壓強(qiáng)將變小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確。 答案:BD,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)一液體壓強(qiáng)的探究 例1(2016四川遂寧中考) 壓強(qiáng)計(jì) 小聰學(xué)習(xí)了固體壓強(qiáng)后,愛(ài)動(dòng)腦筋的他想探究液體內(nèi)部是否有壓強(qiáng),液體內(nèi)部壓強(qiáng)究竟有哪些特點(diǎn),小聰進(jìn)行了大膽猜想: 猜想1:液體內(nèi)部可能有壓強(qiáng) 猜想2:液體內(nèi)部的壓強(qiáng)大小可能與方向有關(guān) 猜想3:液體內(nèi)部的壓強(qiáng)大小可能與液體深度有關(guān) 猜想4:液體內(nèi)部的壓強(qiáng)大小可能與液體的密度有關(guān) ,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,為了驗(yàn)證以上猜想是否正確,小聰在老師的幫助下找來(lái)了一些實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)并完成了實(shí)驗(yàn)探究。請(qǐng)你完成下列問(wèn)題: (1)實(shí)驗(yàn)前,要通過(guò)調(diào)試,使壓強(qiáng)計(jì)U形管兩邊的液面,小聰在調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn),用手指不論是輕壓還是重壓探頭的橡皮膜時(shí),U形管兩邊液面幾乎沒(méi)有變化。如圖所示,說(shuō)明該壓強(qiáng)計(jì)(選填“漏氣”或“不漏氣”)。 (2)為了驗(yàn)證猜想1,小聰把探頭放入水中,再觀察壓強(qiáng)計(jì)U形管兩邊液面是否有來(lái)判斷探頭處是否受到水的壓強(qiáng)。,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,(3)在驗(yàn)證其余猜想的過(guò)程中,小聰收集到如下表中的數(shù)據(jù),根據(jù)表中的數(shù)據(jù):,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,比較序號(hào)1、2、3、4的數(shù)據(jù),可得出的結(jié)論是。 為了驗(yàn)證猜想3,小聰完成的實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)該是表中序號(hào)為的實(shí)驗(yàn)。 比較序號(hào)6、7兩組數(shù)據(jù),可得出液體的壓強(qiáng)與液體有關(guān)。 (4)小聰在實(shí)驗(yàn)中主要用到的研究方法有轉(zhuǎn)換法和法。,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,解析:(1)實(shí)驗(yàn)前要正確安裝壓強(qiáng)計(jì),調(diào)節(jié)好的壓強(qiáng)計(jì)放在空氣中時(shí),橡皮膜不受液體的壓強(qiáng),因此U形管兩邊的液面應(yīng)該相平;若壓強(qiáng)計(jì)的氣密性很差,用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜時(shí),就會(huì)有漏氣現(xiàn)象,因此U形管兩邊液柱的高度差變化小。 (2)把壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒浸入液體中,U形管兩邊出現(xiàn)高度差,說(shuō)明液體內(nèi)部有壓強(qiáng),因此小聰通過(guò)觀察壓強(qiáng)計(jì)U形管兩邊液面是否有高度差來(lái)判斷探頭處是否受到水的壓強(qiáng)。,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,(3)同種液體、深度相同,不同的是方向,液面差相等即壓強(qiáng)相等,說(shuō)明在同一深度,液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等; 根據(jù)猜想3:液體內(nèi)部的壓強(qiáng)大小可能與液體深度有關(guān)可知,控制液體種類(lèi)相同,深度不同,即小聰完成的實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)該是表中序號(hào)為1、5、6的實(shí)驗(yàn); 比較序號(hào)6、7兩組數(shù)據(jù)可知,液體種類(lèi)不同,深度相同,液體的壓強(qiáng)不同,由此可得:液體的壓強(qiáng)與液體種類(lèi)有關(guān)。 (4)由實(shí)驗(yàn)過(guò)程可知,小聰在實(shí)驗(yàn)中主要用到的研究方法有轉(zhuǎn)換法和控制變量法。 答案:(1)相平漏氣(2)高度差(3)在同一深度,液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等1、5、6 種類(lèi)(4)控制變量,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)二壓強(qiáng)公式的應(yīng)用 例2(2016四川南充中考)如圖所示,底面積相同的甲、乙兩容器中裝有質(zhì)量和深度均相同的不同液體,則甲、乙兩容器中液體的密度甲和乙的關(guān)系以及液體對(duì)容器底部的壓力F甲和F乙的關(guān)系,正確的是() A.甲=乙,F甲乙,F甲=F乙 C.甲F乙 D.甲乙,F甲F乙,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,解析:由題意可知,兩液體的質(zhì)量、深度、容器的底面積相等,由題圖可知,甲容器內(nèi)液體的體積小于乙容器內(nèi)液體的體積,由 可知,甲液體的密度大于乙液體的密度,即甲乙,選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤;由F=pS=ghS可知,甲液體對(duì)容器底部的壓力大于乙,即F甲F乙,選項(xiàng)B錯(cuò)誤、D正確。 答案:D,