第2節(jié)液體的壓強,知識點一,知識點二,知識點三,知識點一液體壓強的特點 1.液體壓強的產(chǎn)生:液體受到重力作用,所以對容器底有壓強;液體具有流動性,所有液體對“限制”它流動的側(cè)壁產(chǎn)生壓強。 2.壓強計 (1)用途:測量液體內(nèi)部壓強的儀器。 (2)構(gòu)造:如圖所示 (3)工作原理:當探頭上的橡皮膜受到壓力時,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的大小,高度差越大,壓強越大。,知識點一,知識點二,知識點三,3.探究液體內(nèi)部壓強的實驗設計 (1)把壓強計的探頭放入盛水容器中某一深度,看壓強計是否出現(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的變化; (2)增大探頭在水中的深度,觀察壓強計的變化; (3)換用不同液體,保持探頭在液體中的深度不變,觀察壓強計的變化。 4.液體壓強的特點 (1)液體內(nèi)部向各個方向都有壓強; (2)液體內(nèi)部的壓強隨著深度的增加而增大; (3)同一深度液體向各個方向的壓強都相等; (4)相同深度,液體的密度越大,壓強越大。,知識點一,知識點二,知識點三,拓展歸納 壓強計的使用 實驗前應調(diào)整U形管壓強計,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,看壓強計U形管兩邊液面能否出現(xiàn)穩(wěn)定的高度差。,知識點一,知識點二,知識點三,例1下列關(guān)于液體內(nèi)部的壓強的說法中,錯誤的是() A.由于液體受到重力的作用,所以上層液體對下層液體有壓強 B.由于液體有流動性,所以液體不僅對容器底部有壓強,對容器側(cè)壁也有壓強 C.液體內(nèi)部壓強是液體重力產(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 D.由于液體具有流動性,所以液體內(nèi)部不僅有向下壓強,而且向各個方向都有壓強 解析:由于液體受到重力作用,且具有流動性,所以液體內(nèi)部向各個方向都有壓強,在同一深度液體向各個方向的壓強相等,液體的壓強隨深度增加而增大,不同液體的壓強還跟密度有關(guān),據(jù)此分析判斷。 答案:C,知識點一,知識點二,知識點三,知識點二液體壓強的大小 1.液體壓強公式的理論推導 要想得到液面下某處的壓強,可以設想在該處有一水平放置的“平面”,這個平面以上的液柱對這個平面的壓力等于液柱所受的重力。在圖中,設液柱的高度為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處液體的壓強為p=hg。,知識點一,知識點二,知識點三,2.液體壓強公式p=hg中各字母表示的物理量和單位:,知識點一,知識點二,知識點三,拓展歸納 液體壓強公式p=hg的理解 1.液體壓強是由液體重力產(chǎn)生的,但液體內(nèi)部的壓強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、底面積等無關(guān)。 2.公式中“h”,表示深度,是指由研究點到液體自由面的距離。能準確地判斷出“h”是計算液體壓強的關(guān)鍵。如圖所示,A點的深度是30 cm,B點的深度是40 cm,C點的深度是50 cm。,知識點一,知識點二,知識點三,例2(多選) 如圖,一個裝有水的容器放置在水平桌面上,下列關(guān)于液體壓強的說法正確的是() A.a點所受的壓強與容器底部所受的壓強之比是14 B.b點所受的壓強是800 Pa C.a點所受的壓強是200 Pa D.b點所受的壓強與容器底部所受的壓強之比是45,知識點一,知識點二,知識點三,解析:a點的深度為ha=2 cm=0.02 m,b點的深度為hb=10 cm-2 cm=8 cm=0.08 m,容器水的深度為h=10 cm=0.1 m,a點所受的壓強是pa=gha=1 000 kg/m310 N/kg0.02 m=200 Pa; b點所受的壓強是pb=ghb=1 000 kg/m310 N/kg0.08 m=800 Pa; 容器底部所受的壓強p=gh=1 000 kg/m310 N/kg0.1 m=1 000 Pa; 所以a點所受的壓強與容器底部所受的壓強之比是200 Pa1 000 Pa=15;b點所受的壓強與容器底部所受的壓強之比是800 Pa1 000 Pa=45。 答案:BCD,知識點三,知識點一,知識點二,知識點三連通器 1.連通器指的是上端開口相通,或底部相通的容器。如圖所示。 2.連通器特點:連通器中盛同種液體且液體不流動時,各容器中液面是相平的。,知識點三,知識點一,知識點二,3.生活中的連通器:,知識點三,知識點一,知識點二,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想有一個小液片AB。假如液體是靜止不流動的。左管中之液體對液片AB向右側(cè)的壓強,一定等于右管中之液體對液片AB向左側(cè)的壓強。因為連通器內(nèi)裝的是同一種液體,左右兩個液柱的密度相同,根據(jù)液體壓強的公式p=gh可知,只有當兩邊液柱的高度相等時,兩邊液柱對液片AB的壓強才能相等。所以,在液體不流動的情況下,連通器各容器中的液面應保持相平。,知識點三,知識點一,知識點二,例3(多選)(2016山東濰坊二模)如圖所示的裝置中,兩端開口的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點的壓強不變 D.U形管底C點的壓強將變小 解析:如題圖所示,U形管相當于一個連通器,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A錯誤,選項B正確;當將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點的壓強將變小,選項C錯誤,選項D正確。 答案:BD,考點一,考點二,考點一液體壓強的探究 例1(2016四川遂寧中考) 壓強計 小聰學習了固體壓強后,愛動腦筋的他想探究液體內(nèi)部是否有壓強,液體內(nèi)部壓強究竟有哪些特點,小聰進行了大膽猜想: 猜想1:液體內(nèi)部可能有壓強 猜想2:液體內(nèi)部的壓強大小可能與方向有關(guān) 猜想3:液體內(nèi)部的壓強大小可能與液體深度有關(guān) 猜想4:液體內(nèi)部的壓強大小可能與液體的密度有關(guān) ,考點一,考點二,為了驗證以上猜想是否正確,小聰在老師的幫助下找來了一些實驗器材,設計并完成了實驗探究。請你完成下列問題: (1)實驗前,要通過調(diào)試,使壓強計U形管兩邊的液面,小聰在調(diào)試時發(fā)現(xiàn),用手指不論是輕壓還是重壓探頭的橡皮膜時,U形管兩邊液面幾乎沒有變化。如圖所示,說明該壓強計(選填“漏氣”或“不漏氣”)。 (2)為了驗證猜想1,小聰把探頭放入水中,再觀察壓強計U形管兩邊液面是否有來判斷探頭處是否受到水的壓強。,考點一,考點二,(3)在驗證其余猜想的過程中,小聰收集到如下表中的數(shù)據(jù),根據(jù)表中的數(shù)據(jù):,考點一,考點二,比較序號1、2、3、4的數(shù)據(jù),可得出的結(jié)論是。 為了驗證猜想3,小聰完成的實驗操作應該是表中序號為的實驗。 比較序號6、7兩組數(shù)據(jù),可得出液體的壓強與液體有關(guān)。 (4)小聰在實驗中主要用到的研究方法有轉(zhuǎn)換法和法。,考點一,考點二,解析:(1)實驗前要正確安裝壓強計,調(diào)節(jié)好的壓強計放在空氣中時,橡皮膜不受液體的壓強,因此U形管兩邊的液面應該相平;若壓強計的氣密性很差,用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜時,就會有漏氣現(xiàn)象,因此U形管兩邊液柱的高度差變化小。 (2)把壓強計的金屬盒浸入液體中,U形管兩邊出現(xiàn)高度差,說明液體內(nèi)部有壓強,因此小聰通過觀察壓強計U形管兩邊液面是否有高度差來判斷探頭處是否受到水的壓強。,考點一,考點二,(3)同種液體、深度相同,不同的是方向,液面差相等即壓強相等,說明在同一深度,液體向各個方向的壓強相等; 根據(jù)猜想3:液體內(nèi)部的壓強大小可能與液體深度有關(guān)可知,控制液體種類相同,深度不同,即小聰完成的實驗操作應該是表中序號為1、5、6的實驗; 比較序號6、7兩組數(shù)據(jù)可知,液體種類不同,深度相同,液體的壓強不同,由此可得:液體的壓強與液體種類有關(guān)。 (4)由實驗過程可知,小聰在實驗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,液體向各個方向的壓強相等1、5、6 種類(4)控制變量,考點一,考點二,考點一,考點二,考點二壓強公式的應用 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,考點一,考點二,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A、C錯誤;由F=pS=ghS可知,甲液體對容器底部的壓力大于乙,即F甲F乙,選項B錯誤、D正確。 答案:D,