第九章 第2节 液体的压强 导学案 (学生版+答案版) 2024-2025学年物理人教版八年级下册

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第九章 第2节 液体的压强 导学案 (学生版+答案版) 2024-2025学年物理人教版八年级下册

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第2节 液体的压强
第1课时 液体压强的特点及大小
液体压强的特点
1.液体压强的产生:由于液体受到 作用且具有 ,所以液体内部向 方向都有压强.
2.液体压强计
(1)作用:测量 .
(2)探头构成:空金属盒蒙上橡皮膜,通过橡胶管与U形管相连.
(3)使用原理:U形管左右两侧 反映薄膜所受压强的大小.
3.液体压强的特点:液体内部向 方向都有压强;液体内部的压强随深度的增加而 ;在同一深度,液体向各个方向的压强大小 ;液体内部的压强还与液体的 有关,在同一深度, 越大,压强越大.
液体压强的大小
1.液体内部压强的公式是 .
2.在应用液体压强公式计算时,当“ρ”的单位用“ ”,“g”的单位用“N/kg”,“h”的单位用“ ”时,压强的单位才是“Pa”.
(1)液体的深度指液体内某点到液体自由面的竖直距离,即深度是从上往下量的.
(2)①液体内部的压强只与液体的密度和深度有关,与液体的体积、重力等无关.②公式中各物理量的单位都必须用国际单位,即液体密度ρ的单位是kg/m3,深度h的单位是m,压强的单位是Pa.
 液体对容器底的压力与液体自身重力的关系:
探究液体内部压强的特点
典例1 [2022·四川]在探究“影响液体内部压强大小的因素”实验中.
典例1图
(1)用手指轻压金属盒橡皮膜,观察U形管液面高度差是否有明显变化,这是为了检查压强计的 .
(2)通过比较A、B、C三图可知,在液体内部的同一深度,向各个方向的压强 .
(3)通过比较D、E两图可知,在液体内部的同一深度,液体的 越大,压强越大.
(4)通过比较B图与 图可知三峡大坝设计成上窄下宽的原因.
液体压强计使用注意事项,检查是否漏气.液体内部的压强只与液体的密度和深度有关.
变式 [2024·天津]某小组想通过实验探究液体压强与哪些因素有关.老师提供的器材有压强计、大水槽、刻度尺及足量的水,实验时将压强计的探头放在水中,U形管左右两侧液面高度差的大小可以反映薄膜所受压强的大小,如图所示.
变式图
该小组同学利用上述器材进行实验,并在下表中记录了实验获得的数据.
请你解答如下问题:
(1)分析表中 (填实验序号)三组数据可知:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等.
(2)分析表中①②③三组数据,可初步得出结论:在同种液体中, .
(3)若在以上实验器材的基础上,再增加足量的食用盐,还可以探究液体压强与 是否有关.
液体产生的压力与压强的比较
典例2 [2024·常州]如图所示,甲、乙两支完全相同的试管内分别装有质量相等的不同液体,甲试管倾斜、乙试管竖直,两试管内液面相平,甲试管内的液体密度为ρ甲,液体对试管底部的压强为p甲;乙试管内的液体密度为ρ乙,液体对试管底部的压强为p乙,则ρ甲 ρ乙,p甲 p乙.
典例2图
根据ρ=得ρ甲<ρ乙,根据p=ρgh,得p甲变式1 [2024·北京模拟]如图所示,两个底面积相同、形状不同的玻璃杯放在水平的桌面上.甲杯中盛有水,水对甲杯底的压力、压强分别为F1、p1;现将甲杯中的水全部倒入乙杯中,水对乙杯底的压力、压强分别为F2、p2.下列判断中正确的是( )
变式1图
A.F1=F2,p1=p2 B.F1=F2,p1C.F1变式2 [2024·日照一模]2024年3·15消费者权益日曝光了多家知名奶茶店存在的食品安全隐患,引发关注知名品牌纷纷被查出存在食品生产标签错误、使用腐烂水果等安全问题.如图所示,某奶茶饮料(未装满)平放在水平桌面上,若将该饮料倒置过来放在桌面上,则( )
变式2图
A.杯内饮料对杯子底的压强减小
B.杯子对桌面的压力增大
C.杯子对桌面的压强增大
D.杯内饮料对杯子底的压强增大
1.[2024·盐城一模]一个空的塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直地浸入水中,一次瓶口朝上,一次瓶口朝下,这两次药瓶在水里的位置相同,如图所示,下列关于橡皮膜的说法正确的是( )
第1题图
A.两次都向内凹,形变程度相同
B.两次都向外凸,形变程度相同
C.两次都向内凹,乙形变程度大
D.两次都向外凸,乙形变程度大
2.[2023·福建]从百米浅海到万米深海,中国自主研制的潜水器有了质的飞跃.潜水器下潜到图中标注的对应深度,承受海水压强最大的是( )
第2题图
A.7103救生艇 B.“蛟龙”号
C.深海勇士号 D.奋斗者号
3.[2024·永州二模]如图所示,一个密封的圆台形容器装满水,其在水平桌面上的放置方式由图甲变为图乙,则下列说法正确的是( )
第3题图
A.容器对桌面的压强减小,压力不变
B.容器对桌面的压强增大,压力不变
C.水对容器底的压强减小,压力减小
D.水对容器底的压强不变,压力不变
4.[2024·河南]在“探究液体压强与哪些因素有关”时,同学们根据生活经验,提出如下猜想:
①可能与深度有关;
②可能与方向有关;
③可能与液体密度有关.
第4题图
(1)请写出能支持猜想①的一个生活现象: .
(2)为了验证猜想,他们利用如图所示的装置进行实验.实验前,应观察U形管两侧液面是否 .
(3)比较图中 两次实验可得出液体压强与深度的关系;比较乙、丙两次实验可得出:同种液体内部同一深度,液体向各方向的压强 .
(4)为探究液体压强与液体密度的关系,他们将探头放入另一杯浓盐水中,使探头在盐水中的朝向及 与图乙相同,观察比较U形管两侧液面高度差.
(5)为使U形管两侧液面高度差更明显,可将U形管中的液体换成密度 (填“更大”或“更小”)的液体.第2课时 液体压强的计算 连通器
连通器
1.上端开口、下端连通的容器叫作连通器.如果连通器内装有相同的液体,液体不流动时,连通器各部分容器中液面的高度总是相同的.
2.世界上最大的人造连通器是三峡船闸.
(1)连通器内液面相平的条件是装同种液体且液体处于静止状态.(2)连通器内某点的液体压强大小与连通器的形状和容积无关.(3)应用:水渠的过路涵洞、牲畜的自动饮水器、锅炉水位计、日常生活中的茶壶、洒水壶、自来水水塔等.
液体压强的计算
典例1 [龙东中考]如图所示,一重为 2 N 的薄壁容器中装有质量为600 g的水,容器的底面积为40 cm2,水对容器底部的压力为4N,容器对桌面的压强为2_000Pa.(g取10 N/kg)
典例1图
首先求压强p=ρgh,再由F=pS求压力;容器对桌面的压强首先F=G容器+G水,再根据p=求容器对桌面的压强.
(1)容器对水平桌面的压力、压强应遵循固体压力、压强的规律.一般先根据容器对桌面的压力大小等于所受重力的大小,即F=G容+G液算出容器对支持面的压力,再根据p=求容器对支持面的压强.
(2)求液体对容器底的压力时,一般先根据公式p=ρgh求出压强,然后再由F=pS得出压力大小.
变式 [2023·德州期中]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 cm2,瓶底的面积是28 cm2,瓶重和厚度忽略不计(g取10 N/kg).求:
(1)倒立放置时瓶盖所受水的压力和压强;
(2)倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强.
变式图
解:(1)倒立放置时瓶盖所受水的压强:
p=ρgh倒立=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.13 m=1 300 Pa,由p=可得,倒立放置时瓶盖所受水的压力:F=pS瓶盖=1 300 Pa×8×10-4 m2=1.04 N;
(2)由左图可知,矿泉水瓶内水的体积:V=S瓶底h正立=28 cm2×10 cm=280 cm3,由ρ=可得,水的质量:m水=ρV=1.0 g/cm3×280 cm3=280 g=0.28 kg,瓶重和厚度忽略不计,则倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力:F′=G水=m水g=0.28 kg×10 N/kg=2.8 N,倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强:p′===3 500 Pa.
连通器
典例2 小璐同学发现洗手盆下方有如图所示的U形管道是利用连通器原理.若没有水流入时,A、B液面总相平,从而阻止下面的浊气上升;当盆中有水流下时,A管液体产生的压强比B管液体产生的压强大,从而使水开始流动.
典例2图
U形管道属于连通器,根据公式p=ρgh确定压强的大小.
变式 [2024·渭南二模]南水北调中线工程从丹江口水库引水,穿过黄河,直通北京.工程师设计了如图所示的穿黄隧洞,整个穿黄隧洞相当于一个连通器.当水不流动时,水对A点的压强小于(填“大于”“等于”或“小于”)水对B点的压强.
变式图
1.[广州中考]如图所示,平静的湖中,下列哪处水的压强最小(ρ水=1 g/cm3)( A )
第1题图
A.a B.b C.c D.d
2.如图所示是一种嵌于厨房或卫生间地面的地漏及其结构示意图.下列有关说法中不正确的是( B )
第2题图
A.存水杯装满水时,存水杯是连通器
B.当存水杯装满水时,地面上的水被扣碗挡住不能流进下水道
C.扣碗的作用是隔离垃圾进入下水管和下水道“异味”进入室内
D.若地面有足够的水进入存水杯,则当水不再流动时,水面能达到的最高高度是位置2
3.[2024·忻州三模]如图所示是我国西周时期的一个盛酒容器——青铜象尊.在象尊的整体构造中,象腹中空,能盛大量酒水,上卷的象鼻与腹部相通,方便倒酒.象鼻和象腹构成了一个连通器,象尊内注满酒后,酒不会从象鼻溢出,原因是当液体不流动时,连通器各部分中液面高度相同.
第3题图
4.如图所示,这是我国战国时期的青铜汲酒器示意图,长柄上端与球形底部各开小孔a、b,当汲酒器插入酒缸时,汲酒器和酒缸就构成了一个连通器,请列举一个生活中与该容器原理相同的例子:船闸.
第4题图
5.如图所示是一款名为“旋转杯”的网红杯,杯子由上端都开口的粗细两部分组成,从结构上来看杯子粗细两部分构成一个连通器.当用左侧管吸了一些饮料,杯子液体的液面静止后,杯子粗细两部分液面仍能(填“仍能”或“不能”)相平,粗杯内饮料对杯底的压强会变小(填“变大”“变小”或“不变”).
第5题图
6.我国首台自主设计研发的载人深潜器“蛟龙号”最大下潜深度可达7 000 m,此处海水产生的压强约为7×107Pa,此时“蛟龙”号每0.5 m2外表面受到海水的压力为3.5×107N.(海水的密度取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)第2课时 液体压强的计算 连通器
连通器
1.上端开口、下端 的容器叫作连通器.如果连通器内装有相同的液体,液体不流动时,连通器各部分容器中液面的高度总是 的.
2.世界上最大的人造连通器是 .
(1)连通器内液面相平的条件是装同种液体且液体处于静止状态.(2)连通器内某点的液体压强大小与连通器的形状和容积无关.(3)应用:水渠的过路涵洞、牲畜的自动饮水器、锅炉水位计、日常生活中的茶壶、洒水壶、自来水水塔等.
液体压强的计算
典例1 [龙东中考]如图所示,一重为 2 N 的薄壁容器中装有质量为600 g的水,容器的底面积为40 cm2,水对容器底部的压力为 N,容器对桌面的压强为 _ Pa.(g取10 N/kg)
典例1图
首先求压强p=ρgh,再由F=pS求压力;容器对桌面的压强首先F=G容器+G水,再根据p=求容器对桌面的压强.
(1)容器对水平桌面的压力、压强应遵循固体压力、压强的规律.一般先根据容器对桌面的压力大小等于所受重力的大小,即F=G容+G液算出容器对支持面的压力,再根据p=求容器对支持面的压强.
(2)求液体对容器底的压力时,一般先根据公式p=ρgh求出压强,然后再由F=pS得出压力大小.
变式 [2023·德州期中]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 cm2,瓶底的面积是28 cm2,瓶重和厚度忽略不计(g取10 N/kg).求:
(1)倒立放置时瓶盖所受水的压力和压强;
(2)倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强.
变式图
连通器
典例2 小璐同学发现洗手盆下方有如图所示的U形管道是利用 原理.若没有水流入时,A、B液面总 ,从而阻止下面的浊气上升;当盆中有水流下时,A管液体产生的压强比B管液体产生的压强 ,从而使水开始流动.
典例2图
U形管道属于连通器,根据公式p=ρgh确定压强的大小.
变式 [2024·渭南二模]南水北调中线工程从丹江口水库引水,穿过黄河,直通北京.工程师设计了如图所示的穿黄隧洞,整个穿黄隧洞相当于一个 .当水不流动时,水对A点的压强 (填“大于”“等于”或“小于”)水对B点的压强.
变式图
1.[广州中考]如图所示,平静的湖中,下列哪处水的压强最小(ρ水=1 g/cm3)( )
第1题图
A.a B.b C.c D.d
2.如图所示是一种嵌于厨房或卫生间地面的地漏及其结构示意图.下列有关说法中不正确的是( )
第2题图
A.存水杯装满水时,存水杯是连通器
B.当存水杯装满水时,地面上的水被扣碗挡住不能流进下水道
C.扣碗的作用是隔离垃圾进入下水管和下水道“异味”进入室内
D.若地面有足够的水进入存水杯,则当水不再流动时,水面能达到的最高高度是位置2
3.[2024·忻州三模]如图所示是我国西周时期的一个盛酒容器——青铜象尊.在象尊的整体构造中,象腹中空,能盛大量酒水,上卷的象鼻与腹部相通,方便倒酒.象鼻和象腹构成了一个 ,象尊内注满酒后,酒不会从象鼻溢出,原因是 .
第3题图
4.如图所示,这是我国战国时期的青铜汲酒器示意图,长柄上端与球形底部各开小孔a、b,当汲酒器插入酒缸时,汲酒器和酒缸就构成了一个 ,请列举一个生活中与该容器原理相同的例子: .
第4题图
5.如图所示是一款名为“旋转杯”的网红杯,杯子由上端都开口的粗细两部分组成,从结构上来看杯子粗细两部分构成一个 .当用左侧管吸了一些饮料,杯子液体的液面静止后,杯子粗细两部分液面 (填“仍能”或“不能”)相平,粗杯内饮料对杯底的压强会 (填“变大”“变小”或“不变”).
第5题图
6.我国首台自主设计研发的载人深潜器“蛟龙号”最大下潜深度可达7 000 m,此处海水产生的压强约为 Pa,此时“蛟龙”号每0.5 m2外表面受到海水的压力为 N (海水的密度取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)第2节 液体的压强
第1课时 液体压强的特点及大小
液体压强的特点
1.液体压强的产生:由于液体受到重力作用且具有流动性,所以液体内部向各个方向都有压强.
2.液体压强计
(1)作用:测量液体内部压强.
(2)探头构成:空金属盒蒙上橡皮膜,通过橡胶管与U形管相连.
(3)使用原理:U形管左右两侧液面高度差反映薄膜所受压强的大小.
3.液体压强的特点:液体内部向各个方向都有压强;液体内部的压强随深度的增加而增大;在同一深度,液体向各个方向的压强大小相等;液体内部的压强还与液体的密度有关,在同一深度,密度越大,压强越大.
液体压强的大小
1.液体内部压强的公式是p=ρgh.
2.在应用液体压强公式计算时,当“ρ”的单位用“kg/m3”,“g”的单位用“N/kg”,“h”的单位用“m”时,压强的单位才是“Pa”.
(1)液体的深度指液体内某点到液体自由面的竖直距离,即深度是从上往下量的.
(2)①液体内部的压强只与液体的密度和深度有关,与液体的体积、重力等无关.②公式中各物理量的单位都必须用国际单位,即液体密度ρ的单位是kg/m3,深度h的单位是m,压强的单位是Pa.
 液体对容器底的压力与液体自身重力的关系:
探究液体内部压强的特点
典例1 [2022·四川]在探究“影响液体内部压强大小的因素”实验中.
典例1图
(1)用手指轻压金属盒橡皮膜,观察U形管液面高度差是否有明显变化,这是为了检查压强计的气密性.
(2)通过比较A、B、C三图可知,在液体内部的同一深度,向各个方向的压强相等.
(3)通过比较D、E两图可知,在液体内部的同一深度,液体的密度越大,压强越大.
(4)通过比较B图与D图可知三峡大坝设计成上窄下宽的原因.
液体压强计使用注意事项,检查是否漏气.液体内部的压强只与液体的密度和深度有关.
变式 [2024·天津]某小组想通过实验探究液体压强与哪些因素有关.老师提供的器材有压强计、大水槽、刻度尺及足量的水,实验时将压强计的探头放在水中,U形管左右两侧液面高度差的大小可以反映薄膜所受压强的大小,如图所示.
变式图
该小组同学利用上述器材进行实验,并在下表中记录了实验获得的数据.
请你解答如下问题:
(1)分析表中②④⑤(填实验序号)三组数据可知:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等.
(2)分析表中①②③三组数据,可初步得出结论:在同种液体中,深度越深,压强越大.
(3)若在以上实验器材的基础上,再增加足量的食用盐,还可以探究液体压强与液体的密度是否有关.
液体产生的压力与压强的比较
典例2 [2024·常州]如图所示,甲、乙两支完全相同的试管内分别装有质量相等的不同液体,甲试管倾斜、乙试管竖直,两试管内液面相平,甲试管内的液体密度为ρ甲,液体对试管底部的压强为p甲;乙试管内的液体密度为ρ乙,液体对试管底部的压强为p乙,则ρ甲<ρ乙,p甲典例2图
根据ρ=得ρ甲<ρ乙,根据p=ρgh,得p甲变式1 [2024·北京模拟]如图所示,两个底面积相同、形状不同的玻璃杯放在水平的桌面上.甲杯中盛有水,水对甲杯底的压力、压强分别为F1、p1;现将甲杯中的水全部倒入乙杯中,水对乙杯底的压力、压强分别为F2、p2.下列判断中正确的是( C )
变式1图
A.F1=F2,p1=p2 B.F1=F2,p1C.F1变式2 [2024·日照一模]2024年3·15消费者权益日曝光了多家知名奶茶店存在的食品安全隐患,引发关注知名品牌纷纷被查出存在食品生产标签错误、使用腐烂水果等安全问题.如图所示,某奶茶饮料(未装满)平放在水平桌面上,若将该饮料倒置过来放在桌面上,则( A )
变式2图
A.杯内饮料对杯子底的压强减小
B.杯子对桌面的压力增大
C.杯子对桌面的压强增大
D.杯内饮料对杯子底的压强增大
1.[2024·盐城一模]一个空的塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直地浸入水中,一次瓶口朝上,一次瓶口朝下,这两次药瓶在水里的位置相同,如图所示,下列关于橡皮膜的说法正确的是( C )
第1题图
A.两次都向内凹,形变程度相同
B.两次都向外凸,形变程度相同
C.两次都向内凹,乙形变程度大
D.两次都向外凸,乙形变程度大
2.[2023·福建]从百米浅海到万米深海,中国自主研制的潜水器有了质的飞跃.潜水器下潜到图中标注的对应深度,承受海水压强最大的是( D )
第2题图
A.7103救生艇 B.“蛟龙”号
C.深海勇士号 D.奋斗者号
3.[2024·永州二模]如图所示,一个密封的圆台形容器装满水,其在水平桌面上的放置方式由图甲变为图乙,则下列说法正确的是( B )
第3题图
A.容器对桌面的压强减小,压力不变
B.容器对桌面的压强增大,压力不变
C.水对容器底的压强减小,压力减小
D.水对容器底的压强不变,压力不变
4.[2024·河南]在“探究液体压强与哪些因素有关”时,同学们根据生活经验,提出如下猜想:
①可能与深度有关;
②可能与方向有关;
③可能与液体密度有关.
第4题图
(1)请写出能支持猜想①的一个生活现象:拦河大坝上窄下宽.
(2)为了验证猜想,他们利用如图所示的装置进行实验.实验前,应观察U形管两侧液面是否相平.
(3)比较图中甲、乙两次实验可得出液体压强与深度的关系;比较乙、丙两次实验可得出:同种液体内部同一深度,液体向各方向的压强相等.
(4)为探究液体压强与液体密度的关系,他们将探头放入另一杯浓盐水中,使探头在盐水中的朝向及深度与图乙相同,观察比较U形管两侧液面高度差.
(5)为使U形管两侧液面高度差更明显,可将U形管中的液体换成密度更小(填“更大”或“更小”)的液体.

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