人教版八年级物理下册9.2液体的压强(讲义)学生版+教师版

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人教版 八年级物理下册 第9章《压强》
第2节 液体的压强 讲义
(知识点总结+例题讲解)
序号 知识点 难易程度 例题数 变式题数 合计
一 液体压强的产生和特点 ★★ 2 2 22
二 探究液体压强的影响因素实验 ★★ 2 2
三 液体压强和压力的计算:公式、公式应用 ★★★ 4 4
四 连通器 ★ 1 1
五 利用平衡法求液体的密度 ★★★ 2 2
一、液体压强的产生和特点:
1.产生原因:液体受到 重力 作用,所以对支持它的容器 底部 有压强;
液体具有 流动性 ,因此液体对容器 侧壁 也有压强。
2.液体压强的特点:
①液体对容器的 底部 和 侧壁 有压强,液体内部同一点 朝各个方向 都有压强;
②各个方向的压强随着 深度 增加而增大(“深度”:指该点到自由液面的竖直距离);
③在同一深度,各个方向的压强 大小相等 ;
④在同一深度,液体的压强还与液体的密度有关,液体 密度 越大,压强越大。
【例题1】下列说法中正确的是(  )
A.液体内部没有压强
B.液体对容器底部有压强,对容器侧壁没有压强
C.液体压强与深度有关,跟液体密度无关
D.液体内部同一深度处,各个方向压强相等
【变式练习1】关于液体的压强,下列说法中正确的是(  )
A.液体对容器侧壁有压强,这一特点跟液体的流动性有关
B.液体的压强大小跟液体的质量大小有关
C.液体对容器底的压强大小跟容器底面积大小有关
D.液体的压强大小跟液体的体积大小有关
【例题2】在塑料圆筒的不同高度处开三个小孔,当筒里灌满水时,各孔喷出水的情况。如图所示,这表明液体内部压强(  )
A.与深度有关 B.与密度有关
C.与塑料圆筒粗细有关 D.与容器形状有关
【变式练习2】2020停课不停学,小明在家庭实验室利用如图所示装置探究“液体压强的特点”。下列对实验现象的分析不正确的是(  )
A.只拔掉a、c的孔塞时,观察到c孔比a孔水的射程远,说明水的压强随深度增加而增大
B.只拔掉b、c的孔塞时,观察到两孔水的射程相同,说明同一深度,水的压强相等
C.只拔掉a、c的孔塞时,观察到两孔均有水流出,说明水向各个方向都有压强
D.只拔掉d的孔塞时,观察到有水流出,说明水对容器底有压强
二、探究液体压强的影响因素实验:
1.试验仪器: U形管压强计 ;实验方法: 控制变量法、转换法 ;
2.实验仪器原理: 金属探头受到的压强与U形管液柱高度差产生的压强大小相等 ;
3.检验气密性: 用手挤压探头的橡皮膜,U形管两边有明显的液柱高度差 ;
4.试验开始前,U型管两边液面要求: 相平(高度一致、无高度差) ;
若出现液面高度差,则 取下U形管上的橡胶管,然后重新装上 。
5.结论:液体压强与液体的密度和液体的深度有关:
(1)当液体的密度一定时,液体的深度越大,液体的压强越大;
(2)当液体的深度相同时,液体的密度越大,液体的压强越大。
(3)液体的压强与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状等均无关。
【例题3】如图所示,是“研究液体内部的压强”的几个实验情形,四幅图中烧杯内的液面相平(ρ盐水>ρ水)。下列说法错误的是(  )
A.比较甲、乙,可以初步得出:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大
B.比较乙、丙,可以初步得出:在同种液体同一深度,液体内部向各个方向的压强相等
C.比较甲、丁,可以初步得出:液体内部压强的大小与液体的密度有关
D.比较乙、丁,两次U形管液面高度差相等,可以初步得出液体内部压强大小与液体的密度无关
【变式练习3】如图所示,装有等体积的酒精和浓盐水的A、B两个烧杯中,放入同样的微小压强计,当微小压强计的探头放入液体中不同深度时,发现微小压强计U形管两侧的液面高度差相同。已知浓盐水的密度大于酒精的密度,则下列说法中正确的是(  )
A.该实验说明液体压强与深度无关
B.甲容器中的液体是浓盐水
C.若将两微小压强计的探头调整至同一深度,则甲图比乙图中U形管液面的高度差要小
D.若往A中加水,则甲图U形管液面的高度差会变小
【例题4】小明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形管压强计,使左右两边玻璃管中的液面   。而小明用手按压橡皮膜,发现U形管两边液面高基本不变,造成这种现象的原因可能是   。
(2)解决问题后,小明继续探究实验,如图所示,甲、乙两图是探究液体压强与   的关系。
(3)小明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)实验中液体内部压强的大小通过   反映出来。
【变式练习4】如图所示的是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”,除②图杯中装的是浓盐水外,其余杯里装的都是水。
(1)压强计是通过U形管中液面的   来反映被测压强大小的。
(2)使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置   (选填“漏气”或“不漏气”)。
(3)做②③两次实验,是为了探究液体内部压强大小跟液体的   是否有关。
(4)做 ①③④三幅图,你还可以得出的结论是:在同种液体的同一深度,   。
三、液体压强的计算:
1.液体压强的计算公式:P=ρgh
(1)ρ——指液体的密度(单位:kg/m3),g=10N/kg;
h——液体的深度(“深度”:指该点到自由液面的竖直距离),单位:m;
P——压强,单位:Pa。
2.液体压强与深度的关系:直线越斜,液体密度越大;ρ甲>ρ乙
3.液体压强的影响因素:液体的密度、液体中该点的深度;
(1)液体的压强只与 液体的密度 和 液体的深度 有关,
(2)液体的压强与 液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状等均无关 。
著名的帕斯卡破桶实验充分说明这一点。也与浸入液体中物体的密度无关。
4.不同形状的容器,液体重力与液体对容器底压力的大小关系(右上图);
5.计算液体对容器底的压力时:
(1)先由公式 P=ρgh 算出压强;
(2)再由公式 F=PS 计算压力。
【例题5】如图所示,容器中装有水,A点受到水的压强为(  )g取10N/kg
A.300Pa B.800Pa C.900Pa D.1100Pa
【变式练习5】如图所示,容器上下两部分均是柱形,容器重10N,底面积为200cm2,顶面积为100cm2。容器中装的是水,容器中A、B、C三点距容器底部的高度如图所示。求:
(1)A点的压强PA;
(2)B点的压强PB;
(3)C点的压强PC;
【例题6】如图所示,容器内装有水,A点深度为   cm,A点受到的压强是   Pa,水对容器底的压强是   Pa,g取10N/kg。
【变式练习6】将一未装满水密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示,瓶盖的面积是8×10﹣4m2,瓶底的面积是2.8×10﹣3m2,瓶重和厚度均忽略不计。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)正立放置时水对瓶底的压强;
(2)倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强。
【例题7】如图,水桶的底面积为400cm2,重为10N;现倒入15kg的水,桶内水的高度为30cm,放在水平地面上。求:水对桶底的压力和压强。
【变式练习7】如右上图,甲、乙两容器中盛满水,置于水平桌面上,两容器的容积相同,形状互为倒置则两容器对水平桌面的压力相比较F甲 F乙,对桌面的压强相比较P甲 P乙,水对容器底部的压强相比较P甲、 P乙、,水对容器底部的压力相比较F甲、 F乙、。(填“>”、“=”或“<”)
【例题8】如图所示的容器中,A点液体的压强为1600Pa,液体的密度为 kg/m3。
【变式练习8】如图是用U形管压强计测量液体内部压强规律的实验装置,U形管中所填充的液体为水;将探头浸入密度为1.2×103kg/m3的液体中h深度时,U形管压强计左右两侧水面的高度分别为6cm和36cm;若将烧杯中的液体换成密度为0.8×103kg/m3的酒精,且探头在酒精中的深度仍为h不变,则U形管压强计左右侧水面高度差为(  )
A.18cm B.20cm C.24cm D.32cm
四、连通器:
1.定义: 上端开口、下端连通的容器 。
2.特点:连通器里的盛 同种 液体 不流动 时, 各容器中的 液面总保持相平 , 即各容器的液体深度总是 相等 。
3.应用举例: 船闸、茶壶、锅炉的水位计、鸡鸭自动喂水器、厕所的储水弯等。
【例题9】如图所示,下列在日常生活、生产中使用的装置,不是利用的连通器原理的是(  )
【变式练习9】如图所示,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(  )
五、利用平衡法求液体的密度:
【例题10】把两端开口的玻璃管的下方用薄塑料片托住(不计塑料片质量),竖直放入水面下16cm处,然后向管内缓慢注入煤油,当煤油在管内的高度为20cm时,塑料片刚好下沉,则煤油的密度是(  )
A.1.25g/cm3 B.1.0g/cm3 C..8g/cm3 D.0.4g/cm3
【变式练习10】小红用U形玻璃管来测花生油的密度。先将U形管开口竖直向上放置,从左侧管中注入适量的水。从右侧管中缓慢注入适当的花生油,当管内液体保持静止时,下列操作必要的是(  )
A.测出细管的直径并计算出横截面积
B.用刻度尺测出h1和h2
C.往左侧管中适当加两次水
D.往右侧管中适当加两次油
【例题11】如图所示,容器A中装有水,容器B中装待测液体,在倒立的U形管上面管口C处接抽气机,当抽出适当气体时,由于管内气压pc低于大气压p0,结果U形管两边液体上升。已知A管内水上升8.8cm,B管内液体上升11cm,求:容器B中液体的密度。
【变式练习11】有一连通器,左右管口口径相同,先往连通器里倒入一些水,然后在右管中倒入一些油,此时测得如图所示的基线以上的水柱高度为8cm,油柱高度为10cm,问这种油的密度是多少?
人教版 八年级物理下册 第9章《压强》
第2节 液体的压强 讲义
(知识点总结+例题讲解)
序号 知识点 难易程度 例题数 变式题数 合计
一 液体压强的产生和特点 ★★ 2 2 22
二 探究液体压强的影响因素实验 ★★ 2 2
三 液体压强和压力的计算:公式、公式应用 ★★★ 4 4
四 连通器 ★ 1 1
五 利用平衡法求液体的密度 ★★★ 2 2
一、液体压强的产生和特点:
1.产生原因:液体受到 重力 作用,所以对支持它的容器 底部 有压强;
液体具有 流动性 ,因此液体对容器 侧壁 也有压强。
2.液体压强的特点:
①液体对容器的 底部 和 侧壁 有压强,液体内部同一点 朝各个方向 都有压强;
②各个方向的压强随着 深度 增加而增大(“深度”:指该点到自由液面的竖直距离);
③在同一深度,各个方向的压强 大小相等 ;
④在同一深度,液体的压强还与液体的密度有关,液体 密度 越大,压强越大。
【例题1】下列说法中正确的是(  )
A.液体内部没有压强
B.液体对容器底部有压强,对容器侧壁没有压强
C.液体压强与深度有关,跟液体密度无关
D.液体内部同一深度处,各个方向压强相等
【答案】D
【解析】液体对容器底和侧壁都有压强,在同一深度向各个方向都有压强,并且相等,液体的压强与液体的密度和深度有关,也可以可用公式p=ρgh来分析液体内某点的压强。
解:A.液体内部向各个方向都有压强,故A错误;
B.液体对容器底部有压强,对容器侧壁也有压强,故B错误;
C.液体的压强与液体密度和深度都有关,故C错误;
D.液体内部同一深度处,各个方向压强相等,故D正确。
故选:D。
【变式练习1】关于液体的压强,下列说法中正确的是(  )
A.液体对容器侧壁有压强,这一特点跟液体的流动性有关
B.液体的压强大小跟液体的质量大小有关
C.液体对容器底的压强大小跟容器底面积大小有关
D.液体的压强大小跟液体的体积大小有关
【答案】A
【解析】(1)液体压强产生的原因主要是液体的重力作用以及具有流动性,所以对容器底和束缚液体流动的容器壁都有压强;
(2)也可以根据液体压强公式p=ρgh来进行分析。
解:A.液体因为具有流动性,所以对容器壁有压强,故A正确。
BCD.根据液体压强公式p=ρgh可知,液体压强的大小只与液体的深度和液体的密度有关,与液体的体积大小、液体的质量大小、容器底的面积大小等无关,故BCD错误;
故选:A。
【例题2】在塑料圆筒的不同高度处开三个小孔,当筒里灌满水时,各孔喷出水的情况。如图所示,这表明液体内部压强(  )
A.与深度有关 B.与密度有关
C.与塑料圆筒粗细有关 D.与容器形状有关
【答案】A
【解析】在液体内部向各个方向都有压强,在同一深度向各个方向的压强都相等;同种液体,深度越深,压强越大。
容器的侧壁开小孔,有液体流出,说明液体对侧壁有压强,液体喷得越远,液体对侧壁的压强越大。
解:圆筒中灌满水,侧壁开小孔,有水流出,说明侧壁受到压力,侧壁受到压强作用;小孔在液面下越深,喷得越远,受到的压力越大,受到的压强越大,说明液体压强与深度有关,故A正确,BCD错误。故选:A。
【变式练习2】2020停课不停学,小明在家庭实验室利用如图所示装置探究“液体压强的特点”。下列对实验现象的分析不正确的是(  )
A.只拔掉a、c的孔塞时,观察到c孔比a孔水的射程远,说明水的压强随深度增加而增大
B.只拔掉b、c的孔塞时,观察到两孔水的射程相同,说明同一深度,水的压强相等
C.只拔掉a、c的孔塞时,观察到两孔均有水流出,说明水向各个方向都有压强
D.只拔掉d的孔塞时,观察到有水流出,说明水对容器底有压强
【答案】C
【解析】a、c是不同深度、方向相同的两个小孔,分析水的射程,可以得出水的压强和深度的关系;
b、c是同一深度、不同方向的两个小孔,分析水的射程,可以得出水的压强和方向的关系;
d是容器底部的一个小孔,拔掉孔塞后水会流出说明水对容器底有压强。
解:AC.a、c两个小孔,是向着同一个方向,距离液面的深度不同,拔掉a、c的孔塞时,观察到c孔比a孔水的射程远,说明深度越大,压强越大,不能说明水向各个方向都有压强,故C错误,A正确;
B.b、c是同一深度不同方向的两个小孔,说明了同一深度处,向各个方向的压强是相等的,故B正确;
D.d是容器底的一个小孔,有水流出,说明水对容器底有压强,故D正确。
故选:C。
二、探究液体压强的影响因素实验:
1.试验仪器: U形管压强计 ;实验方法: 控制变量法、转换法 ;
2.实验仪器原理: 金属探头受到的压强与U形管液柱高度差产生的压强大小相等 ;
3.检验气密性: 用手挤压探头的橡皮膜,U形管两边有明显的液柱高度差 ;
4.试验开始前,U型管两边液面要求: 相平(高度一致、无高度差) ;
若出现液面高度差,则 取下U形管上的橡胶管,然后重新装上 。
5.结论:液体压强与液体的密度和液体的深度有关:
(1)当液体的密度一定时,液体的深度越大,液体的压强越大;
(2)当液体的深度相同时,液体的密度越大,液体的压强越大。
(3)液体的压强与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状等均无关。
【例题3】如图所示,是“研究液体内部的压强”的几个实验情形,四幅图中烧杯内的液面相平(ρ盐水>ρ水)。下列说法错误的是(  )
A.比较甲、乙,可以初步得出:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大
B.比较乙、丙,可以初步得出:在同种液体同一深度,液体内部向各个方向的压强相等
C.比较甲、丁,可以初步得出:液体内部压强的大小与液体的密度有关
D.比较乙、丁,两次U形管液面高度差相等,可以初步得出液体内部压强大小与液体的密度无关
【答案】D
【解析】(1)液体压强计就是利用U形管中液面的高度差来体现压强的,压强越大,U形管液面高度差越大;压强计测量液体压强时,就是通过橡皮膜来感知压强的,通过橡胶管中气体压强的变化来改变U形管中液面高度差的。
(2)液体内部的压强与液体的深度和密度都有关系,在实验中,应控制其中的一个量保持不变,才能观察压强与另一个量的关系,从控制变量法的角度可判断此题的实验过程。
解:A.比较图甲、乙,液体密度相同,液体深度不同,U形管高度差不同,可以初步得出:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大,故A正确;
B.比较图乙、丙,液体密度相同,液体深度相同,U形管高度差相同,可以初步得出:在同一液体同一深度,液体内部向各个方向的压强相等,故B正确;
C.比较图甲、丁知,液体的深度相同,密度不相同,U形管的高度差不相同,说明液体内部压强与液体密度有关,故C正确;
D.比较图乙、丁,丁图U形管液面高度差相同,在水中的深度较深,根据p=ρgh可以初步得出液体内部压强与液体密度有关,故D错误。故选:D。
【变式练习3】如图所示,装有等体积的酒精和浓盐水的A、B两个烧杯中,放入同样的微小压强计,当微小压强计的探头放入液体中不同深度时,发现微小压强计U形管两侧的液面高度差相同。已知浓盐水的密度大于酒精的密度,则下列说法中正确的是(  )
A.该实验说明液体压强与深度无关
B.甲容器中的液体是浓盐水
C.若将两微小压强计的探头调整至同一深度,则甲图比乙图中U形管液面的高度差要小
D.若往A中加水,则甲图U形管液面的高度差会变小
【答案】B
【解析】根据液体压强公式p=ρgh可知,液体内部压强只跟液体的密度和深度有关,深度是指自由液面到所在位置的竖直距离,与该点到容器底的距离无关。结合控制变量法可对实验中的现象进行分析。
解:A.要想研究液体压强与深度的关系,应控制液体的密度相同,而这里是两种不同的液体,故A错误;
B.由图可知,U形管两侧的液面高度差相同,说明压强相同,甲的深度浅,因此甲容器中的液体密度大,即甲是浓盐水,故B正确;
C.由B的解析可知,甲是浓盐水,若将两微小压强计的探头调整至同一深度,则甲图比乙图中U形管液面的高度差要大,故C错误;
D.若往A烧杯的浓盐水中加水,密度虽然变小,但深度增大,则甲图U形管液面的高度差通常会变大,故D错误。
故选:B。
【例题4】小明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形管压强计,使左右两边玻璃管中的液面   。而小明用手按压橡皮膜,发现U形管两边液面高基本不变,造成这种现象的原因可能是   。
(2)解决问题后,小明继续探究实验,如图所示,甲、乙两图是探究液体压强与   的关系。
(3)小明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)实验中液体内部压强的大小通过   反映出来。
【答案】(1)相平;装置漏气;(2)液体深度;(3)丙、丁;无关;(4)U形管两边液面的高度差。
【解析】(1)当橡皮膜不受压强时,U形管两边的液面应保持相平,若按压,液面无变化,或变化较小,则说明装置漏气;
(2)(3)(4)液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法;
液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变。
解:(1)实验前,应调整U形管压强计,使左右两边玻璃管中的液面相平;用手按压橡皮膜,发现U形管两边液面高基本不变,造成这种现象的原因可能是装置漏气;
(2)甲、乙两图液体的密度相同,深度不同,是探究液体压强与液体深度的关系;
(3)要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,应控制液体的密度和深度相同,容器的形状不同,所以应选择丙、丁两图进行对比,因丙、丁两图中形管两边液面的高度差相同,即液体产生的压强相同,故液体压强与盛液体的容器形状无关;
(4)实验中液体内部压强的大小通过U形管两边液面的高度差反应出来的。
故答案为:(1)相平;装置漏气;(2)液体深度;(3)丙、丁;无关;(4)U形管两边液面的高度差。
【变式练习4】如图所示的是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”,除②图杯中装的是浓盐水外,其余杯里装的都是水。
(1)压强计是通过U形管中液面的   来反映被测压强大小的。
(2)使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置   (选填“漏气”或“不漏气”)。
(3)做②③两次实验,是为了探究液体内部压强大小跟液体的   是否有关。
(4)做 ①③④三幅图,你还可以得出的结论是:在同种液体的同一深度,   。
【答案】(1)高度差;(2)不漏气;(3)密度;(4)向各个方向的压强相等。
【解析】(1)压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强的大小;
(2)使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气;
(3)比较②③两幅图,U形管两边的液面高度差变大,即液体内部压强变大,由于深度、方向一样,所以压强变大是密度变大的原因。
(4)比较①③④三幅图,U形管两边的液面高度差相等,即液体内部压强不变,由于密度、深度一样,说明液体内部压强与方向无关。
解:(1)压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强的大小;
(2)使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气;
(3)比较②④得,液体深度相同时,液体密度越大,U形管左右两管液面差越大,液体压强越大。所以液体深度相同时,液体的密度越大,液体压强越大;
(4)由实验①③④得,液体深度相同,密度相同,方向不同,U形管左右两管液面相平,液体压强相同。所以相同深度,同种液体向各个方向的压强都相等。
故答案为:(1)高度差;(2)不漏气;(3)密度;(4)向各个方向的压强相等。
三、液体压强的计算:
1.液体压强的计算公式:P=ρgh
(1)ρ——指液体的密度(单位:kg/m3),g=10N/kg;
h——液体的深度(“深度”:指该点到自由液面的竖直距离),单位:m;
P——压强,单位:Pa。
2.液体压强与深度的关系:直线越斜,液体密度越大;ρ甲>ρ乙
3.液体压强的影响因素:液体的密度、液体中该点的深度;
(1)液体的压强只与 液体的密度 和 液体的深度 有关,
(2)液体的压强与 液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状等均无关 。
著名的帕斯卡破桶实验充分说明这一点。也与浸入液体中物体的密度无关。
4.不同形状的容器,液体重力与液体对容器底压力的大小关系(右上图);
5.计算液体对容器底的压力时:
(1)先由公式 P=ρgh 算出压强;
(2)再由公式 F=PS 计算压力。
【例题5】如图所示,容器中装有水,A点受到水的压强为(  )g取10N/kg
A.300Pa B.800Pa C.900Pa D.1100Pa
【答案】C
【解析】根据图得出A点水的深度,根据p=ρgh求出A点受到水的压强。
解:由图可知,A点的深度:h=12cm﹣3cm=9cm=0.09m,
则A点受到水的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.09m=900Pa。
故选:C。
【变式练习5】如图所示,容器上下两部分均是柱形,容器重10N,底面积为200cm2,顶面积为100cm2。容器中装的是水,容器中A、B、C三点距容器底部的高度如图所示。求:
(1)A点的压强PA;
(2)B点的压强PB;
(3)C点的压强PC;
【答案】(1)5000Pa;(2)3000Pa;(3)2000Pa。
【解析】(1)PA=ρ水ghA=1×10 kg/m ×10N/kg×0.5m=5000Pa;
(2)PB=ρ水ghB=1×10 kg/m ×10N/kg×0.3m=3000Pa;
(3)PC=ρ水ghC=1×10 kg/m ×10N/kg×0.2m=2000Pa。
【例题6】如图所示,容器内装有水,A点深度为   cm,A点受到的压强是   Pa,水对容器底的压强是   Pa,g取10N/kg。
【答案】60;6000;7000。
【解析】(1)根据图得出A点的深度,利用p=ρgh求出A点受到的压强;
(2)根据图得出容器内水的深度,根据p=ρgh求出水对容器底的压强。
解:(1)由图可知,A点的深度:hA=70cm﹣10cm=60cm=0.6m,
则A点受到的压强:pA=ρ水ghA=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6m=6000Pa;
(2)由图可知,容器内水的深度:h=70cm=0.7m,
则水对容器底的压强:p底=ρ水gh底=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.7m=7000Pa。
故答案为:60;6000;7000。
【变式练习6】将一未装满水密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示,瓶盖的面积是8×10﹣4m2,瓶底的面积是2.8×10﹣3m2,瓶重和厚度均忽略不计。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)正立放置时水对瓶底的压强;
(2)倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强。
【答案】(1)1×103Pa;(2)3.5×103Pa。
【解析】(1)根据p=ρgh求正立放置时水对瓶底的压强;
(2)求出瓶子内的水的体积;根据G=mg=ρ水Vg求水的重力,瓶重和厚度忽略不计,倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力等于其重力,找出此时的受力面积,根据p求矿泉水瓶对桌面的压强。
解:(1)根据图示可知,正立放置时,h1=10cm=0.1m,
正立放置时水对瓶底的压强:p=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa;
(2)由V=Sh可得,瓶子内的水的体积:V=S1h1=2.8×10﹣3m2×0.1m=2.8×10﹣4m3,
由ρ可得,瓶内水的质量:m=ρ水V=1.0×103kg/m3×2.8×10﹣4m3=0.28kg;
水的重力:G水=m水g=0.28kg×10N/kg=2.8N;
瓶重和厚度忽略不计,倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力等于其重力矿泉水瓶对桌的压力:F=G水=2.8N;
此时的受力面积为:S2=8×10﹣4m2
矿泉水瓶对桌面的压强:p′3.5×103Pa。
答:(1)正立放置时水对瓶底的压强为1×103Pa;
(2)倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强为3.5×103Pa。
【例题7】如图,水桶的底面积为400cm2,重为10N;现倒入15kg的水,桶内水的高度为30cm,放在水平地面上。求:水对桶底的压力和压强。
【答案】120N;3000Pa;
【解析】P底=ρ水gh=1×10 kg/m ×10N/kg×0.3m=3000Pa;
F=PS=3000Pa×400×10-4m =120N。
【变式练习7】如右上图,甲、乙两容器中盛满水,置于水平桌面上,两容器的容积相同,形状互为倒置则两容器对水平桌面的压力相比较F甲 F乙,对桌面的压强相比较P甲 P乙,水对容器底部的压强相比较P甲、 P乙、,水对容器底部的压力相比较F甲、 F乙、。(填“>”、“=”或“<”)
【答案】=;<;=;>。
【例题8】如图所示的容器中,A点液体的压强为1600Pa,液体的密度为 kg/m3。
【答案】0.8×10
【解析】。
【变式练习8】如图是用U形管压强计测量液体内部压强规律的实验装置,U形管中所填充的液体为水;将探头浸入密度为1.2×103kg/m3的液体中h深度时,U形管压强计左右两侧水面的高度分别为6cm和36cm;若将烧杯中的液体换成密度为0.8×103kg/m3的酒精,且探头在酒精中的深度仍为h不变,则U形管压强计左右侧水面高度差为(  )
A.18cm B.20cm C.24cm D.32cm
【答案】B
【解析】液体内部的压强与液体的密度有关,液体密度越大,压强越大;液体内部压强的大小转换成U形管内面高度差来判断,液面高度差越大,表示液体内部压强越大。据此可得,据此利用p=ρgh求探头在酒精中的深度也为h时U形管压强计左右侧水面高度差。
解:液体内部压强与液体的密度有关,液体密度越大,压强越大;液体内部压强的大小转换成U形管内面高度差来判断,液面高度差越大,表示液体内部压强越大。由此可得:
由液体内部压强公式p=ρgh可得:,
解得:△h2=20cm。
故选:B。
四、连通器:
1.定义: 上端开口、下端连通的容器 。
2.特点:连通器里的盛 同种 液体 不流动 时, 各容器中的 液面总保持相平 , 即各容器的液体深度总是 相等 。
3.应用举例: 船闸、茶壶、锅炉的水位计、鸡鸭自动喂水器、厕所的储水弯等。
【例题9】如图所示,下列在日常生活、生产中使用的装置,不是利用的连通器原理的是(  )
【答案】D
【解析】连通器是上端开口下端连通的容器。连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的。
解:ABC.茶壶、牲畜饮水机、锅炉水位计都是上端开口,下部连通,即都是利用连通器的原理制成的,不合题意;
D.注射器的结构不符合连通器的特点,在吸药液时,是利用大气压来工作的,不是利用连通器原理工作的,符合题意。
故选:D。
【变式练习9】如图所示,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(  )
【答案】D
【解析】上端开口、底部相连通的容器;连通器特点是: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。
解:根据连通器的定义可知,选项中的容器均为连通器,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。观察图示可知,只有C符合这一特点,故ABC错误,D正确。
故选:D。
五、利用平衡法求液体的密度:
【例题10】把两端开口的玻璃管的下方用薄塑料片托住(不计塑料片质量),竖直放入水面下16cm处,然后向管内缓慢注入煤油,当煤油在管内的高度为20cm时,塑料片刚好下沉,则煤油的密度是(  )
A.1.25g/cm3 B.1.0g/cm3 C..8g/cm3 D.0.4g/cm3
【答案】C
【解析】当玻璃管内外压强相等时,塑料片恰好下沉,根据液体压强公式得出等式即可求出管内液体的密度。
解:当玻璃管内外的液体压强相等时,塑料片恰好下沉,
所以,由p=ρgh可得:ρ水gh水=ρ煤油gh煤油,
则管内煤油的密度:ρ煤油ρ水1.0×103kg/m3=0.8×103kg/m3=0.8g/cm3。
故选:C。
【变式练习10】小红用U形玻璃管来测花生油的密度。先将U形管开口竖直向上放置,从左侧管中注入适量的水。从右侧管中缓慢注入适当的花生油,当管内液体保持静止时,下列操作必要的是(  )
A.测出细管的直径并计算出横截面积
B.用刻度尺测出h1和h2
C.往左侧管中适当加两次水
D.往右侧管中适当加两次油
【答案】BD
【解析】(1)根据液体压强计算相等列等式判断出需要测量的物理量;
(2)多次测量求平均值减小误差;油容易附着在玻璃管壁上,影响实验结果。
解:AB、实验中液柱静止时,水柱和油柱产生的压强相等,即p水=p油,由p=ρgh知,
ρ水gh2=ρ油gh1,则花生油的密度为ρ油,
所以实验中需要用刻度尺测出花生油的高度h1和水的高度h2,不需要测出细管的直径并计算出横截面积,故A错误、B正确;
CD、实验中需要多次测量求平均值减小误差,可以通过改变水柱的高度或改变花生油的高度来实现多次测量,但往左侧管中适当加水时,只会使两侧液面均匀升高,两侧的高度差不会发生变化,只有向右侧加入适当的花生油才会使液面高度差发生变化实现多次测量,所以往右侧管中适当加两次油,故C错误、D正确。
故选:BD。
【例题11】如图所示,容器A中装有水,容器B中装待测液体,在倒立的U形管上面管口C处接抽气机,当抽出适当气体时,由于管内气压pc低于大气压p0,结果U形管两边液体上升。已知A管内水上升8.8cm,B管内液体上升11cm,求:容器B中液体的密度。
【答案】0.8×103kg/m3
【解析】根据压强相等和p=ρgh算出待测液体的密度。
解:由题意可知,左右管内压力处于平衡状态,又由于受力面积相等,所以左管与右管中压强相等,
因为左管中的压强为pC+ρ水ghA=p大气;右管中的压强为pC+ρ待测ghB=p大气。
则pc+ρ水ghA=pc+ρBghB,
因此ρ水ghA=ρBghB,
由此可得:ρBρ水1.0×103kg/m3=0.8×103kg/m3。
答:容器B中液体的密度为0.8×103kg/m3。
【变式练习11】有一连通器,左右管口口径相同,先往连通器里倒入一些水,然后在右管中倒入一些油,此时测得如图所示的基线以上的水柱高度为8cm,油柱高度为10cm,问这种油的密度是多少?
【答案】0.8×103kg/m3
【解析】当给右管中加入油后,由于油的压强,右管中的水面会下降,左管中的水面会上升,从而两管中的水面有一个高度差;这个高度差是由10cm高的油柱产生的压强形成的,所以左管比右管高出的那段水柱产生的压强与10cm高的油柱产生的压强相等,根据压强平衡得出方程求出油的密度。
解:U形管连通器中,左右直径相同,先装水,则两管水银面相平;然后从右管中装入10cm高油水柱,则左管水面上升,右管水面下降,而且下降的高度与升高的高度相等,由于左管比右管高出的那段水柱产生的压强与10cm高的油柱产生的压强相等,则:
由压强平衡可知:
p0+p水=p0+p油,
即,ρ水gh水=ρ油gh油,
ρ油ρ水1.0×103kg/m3=0.8×103kg/m3。
答:这种油的密度是0.8×103kg/m3。

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