资源简介

　液体的压强
考点一　液体压强
产生原因:由于液体受到重力作用,且具有①　　　　。
特点
(1)在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都②　　　　。
(2)同一液体中,深度越深,压强越③　　　　。
(3)在深度相同时,液体的④　　　　越大,压强越⑤　　　　。
公式:p==⑥　　　　。
公式中“h”指研究点到⑦　　　　　　,与容器的粗细、形状和是否倾斜均无关。
例如:液体压强公式p=ρgh中的h指的是深度,即被研究点到液体表面在竖直方向上的距离,而不是高度,参照下图。
(教材素材改编题)在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,已验证液体压强与液体密度、深度有关,有同学猜想可能还与液体体积有关,该小组设计了如图所示的装置来探究(A侧底面积小于B侧底面积),该装置可以通过观察橡皮膜的凸起情况来比较A、B两侧液体压强的大小,这种研究方法称为　　　　法。实验过程如下:A、B两侧倒入　　　　(选填“同种”或“不同种”)液体,使A、B两侧　　　　　　　,如果观察到　　　　　　　,则说明液体压强与液体体积无关。
如图所示,露露同学买了一个大容量水杯,杯重2 N,底面积为250 cm2,在杯里装入总质量为2 kg的菊花水,此时水的深度为6 cm(已知ρ菊花水=1×103 kg/m3)。则菊花水对杯底的压力为　　　　N,水杯对桌面的压强为　　　　Pa。
考点二　连通器
定义:上端开口,下端⑧　　　　的容器。
特点:连通器里的同种液体不流动时,各部分中的液面高度总是⑨　　　　的。
应用:下列物品中没有应用连通器原理的是⑩　　　　。
(教材素材改编题)如图所示,船由下游经过船闸驶往上游,船在下游要进入闸室时,先关闭阀门A和闸门C,再打开阀门　　　　,当闸室中水位与下游水位相平时打开闸门　　　　,船就可以驶入闸室。该船闸主要应用了　　　　原理。
重难点一　液体压力、压强的大小比较
如图所示的两支试管完全相同,都盛有液体,液体对试管底部的压强分别为pA和pB。
(1)若两支试管内装入同种液体,则pA　　　pB。
(2)若两支试管内装有相同质量的不同液体,则pA　　　pB;若将试管B由图中的倾斜位置转向竖直位置,则pA　　　pB。(均选填“>”“<”或“=”)
如图所示,A、B是两个底面积相同的容器,放在水平桌面上,液面相平。若装的是质量相同的不同液体,则液体对容器底部的压强pA　　　　pB;若装的是质量不同的同种液体,则液体对容器底部的压强pA　　　　pB,液体对容器底部的压力FA　　　　FB。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
重难点二　液体压力、压强的计算
“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10 909 m,创造了我国载人深潜的新纪录。潜水器在10 000 m处所受液体压强为　　　　Pa(海水密度约为水的密度,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg),潜水器表面上0.05 m2的面积上受到的海水压力为　　　　N。
计算液体对容器底压强和压力的方法
(1)一般情况:已知液体的深度,先计算压强p=ρgh,再计算压力F=pS。
(2)液体对直柱状容器底的压强和压力:若已知液体的质量,可先计算压力F=G液,再计算压强p=。
将一未装满水的底部是圆柱的密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图甲、乙所示。瓶盖面的面积是8 cm2,瓶底的面积是28 cm2,瓶重和厚度忽略不计,求:(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)正立放置时瓶底受到的水的压强。
(2)正立放置时瓶底受到的水的压力。
(3)倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力。
(4)倒立放置时瓶盖受到的水的压力。
实验　探究液体内部的压强特点
实验装置图
实验器材
　　　　、刻度尺、水、盐水等。
实验注意事项
实验前用手按压橡皮膜,观察U形管中的液柱是否变化,若　　　　,则气密性良好。
实验方法
(1)转换法:利用U形管两边液面的　　　　来反映液体压强大小。
(2)控制变量法
①探究液体内部压强与方向的关系:让金属盒在同种液体、　　　　的深度、不同的方向进行实验。
②探究液体内部压强与深度的关系:让金属盒在同种液体、相同的　　　　、不同的深度进行实验。
③探究液体压强与液体密度的关系:让金属盒在相同的深度、相同的方向、不同种液体中进行实验。
实验结论
液体内部向各个方向都有压强,同种液体内部压强随深度的增加而　　　　;在深度相同的情况下,液体压强的大小与液体的密度　　　　,液体的密度越大,液体的压强　　　　。
交流与反思
(1)若实验前发现U形管两侧液面已有高度差,应进行的操作是拆下探头,利用　　　　的原理使其两侧液面相平。
(2)探头移动方向的判断:改变液体密度,为了使液体压强不变,若密度增大,探头应向　　　移动;若密度减小,探头应向　　　移动。
“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底,创造了10 909 m的中国载人深潜新纪录,标志着我国在载人深潜领域达到世界领先水平。这激发了小杨同学探究液体内部压强的兴趣,实验如图所示。
【基础设问】
(1)图甲是U形管压强计,金属盒上的橡皮膜应该选用　　　(选填“薄”或“厚”)一些的较好,从结构来看,压强计　　　　(选填“是”或“不是”)连通器。
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的液面有一定的高度差,其调节的方法是　　　　(选填“A”或“B”),使U形管左右两侧的液面相平。
A.将一侧支管中高出的水倒出
B.取下软管重新安装
(3)比较乙、丙两次实验可知:同种液体内部压强随深度的增加而　　　　;比较乙、丁两次实验可初步判断:液体内部压强与液体密度　　　　(选填“有关”或“无关”)。
(4)根据液体内部压强的规律可知,当“奋斗者”号深潜到 10 000 m时,每平方米的舱体受到的海水压力为　　　　　N(ρ海水=1.03×103 kg/m3,g取10 N/kg),相当于质量为　　　　t 的物体受到的重力。
【补充设问】
(5)实验过程中小组同学测量了图丁、乙中U形管两侧液面高度差分别为5 cm和5.5 cm,则海水的密度ρ海水=　　　　kg/m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3)
(6)(测量液体密度)如图戊所示,容器中间用隔板分成A、B两部分,隔板底部有一小圆孔(用C表示),用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时,其形状会发生改变,当在A中盛水,测得深度为12 cm,在B中盛某种液体,测得深度为15 cm,此时C处橡皮膜形状刚好不改变,则B中液体密度ρ液=
　　　　kg/m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3)
【新考法】
(7)(方案设计)实验过程中组内同学还发现:在同种液体的同一深度处,使用不同的压强计,U形管两侧液面的高度差不完全相
同,他们认为可能与探头橡皮膜安装的松紧有关。请你设计实验证明他们的观点: 　 。
(8)(装置创新)另一小组用图己所示的双探头压强计进行实验,U形管A、B中应装入　　　　(选填“同种”或“不同”)液体,与图甲装置相比,该装置的优点是　　　　　　　　　　　　　　　。
命题点一　连通器
(2025·河北节选)如图为三峡船闸的示意图。船闸利用　　　　　的特点实现轮船逐级通过闸室翻越大坝。
(2024·河北节选)如图所示,把两个注射器筒拔去活塞后用胶管连接,做成一个连通器,在连通器中加入水,观察两个筒里水面的高度。实验表明:连通器里的同一种液体不流动时,　　　　　　。
命题点二　液体压强的相关计算
(2025·河北节选)小明利用双休日清理家中的鱼缸。长方体空鱼缸的重力G为64 N,小明将鱼缸和假山石清洗干净,放到水平桌面上,鱼缸与桌面接触面积S为0.16 m2。向鱼缸中注入h为
0.2 m深的水,然后将假山石(不吸水)浸没在水中,如图所示。已知假山石的体积V石为3.0×10-3 m2,水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。求:
放入假山石前,水对鱼缸底的压强。
【详解答案】
教材考点·深度梳理
①流动性　②相等　③大　④密度　⑤大
⑥ρgh　⑦自由液面的竖直距离
对应练习
1.转换　同种　液面高度相同　橡皮膜没有发生形变
2.15　880
⑧连通　⑨相同　⑩丁
对应练习
3.B　D　连通器
重点难点·提升训练
重难点一
例1.(1)=　(2)>　=
解析:(1)由p=ρgh可知,ρ、h相同,则两试管底受压强大小相等,即pA=pB。(2)由题图可知,若两支试管内装有相同质量的不同液体,VAρB,因为深度h相同,p=ρgh,所以pA>pB;若将试管B由图中的倾斜位置转向竖直位置,装的液体的质量相同,F=G=mg,因为两试管底部受到液体的压力大小相等,且受力面积相同,所以根据p=可知两试管底部受到液体的压强相等,即pA=pB。
变式训练
1.小于　等于　等于　解析:若A、B两容器装的是质量相同的不同液体,因两液体在容器中的深度相同,容器的底面积相同,则A容器中的液体体积大于B容器中的液体体积,根据物质密度公式可知,A容器中的液体密度小于B容器中的液体密度,ρA<ρB;再由公式p=ρgh可知,液体对容器底部的压强关系为pA重难点二
例2.1.0×108 　5×106
解析:潜水器在10 000 m处所受液体压强为p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10 000 m=1.0×108 Pa;根据p=得,潜水器表面上0.05 m2的面积上受到的海水压力为F=pS=1.0×108 Pa×0.05 m2=5×106 N。
变式训练
2.解:(1)正立放置时瓶底受到的水的压强为p甲=ρ水gh甲=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=1 000 Pa;
(2)正立放置时瓶底受到的水的压力为F甲=p甲S底=1 000 Pa×28×10-4 m2=2.8 N;
(3)由图甲可知,矿泉水瓶内水的体积为
V=S底h甲=28 cm2×10 cm=280 cm3,
水的质量为
m水=ρ水V=1.0 g/cm3×280 cm3=280 g=0.28 kg,
瓶内水重为
G水=m水g=0.28 kg×10 N/kg=2.8 N,
瓶重和厚度忽略不计,倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力为
F=G水=2.8 N;
(4)由图乙可知,矿泉水瓶倒立放置时水的深度:
h乙=13 cm=0.13 m,
倒立放置时瓶盖所受水的压强为
p乙=ρ水gh乙=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.13 m=1 300 Pa,
则倒立放置时瓶盖所受水的压力为
F乙=p乙S盖=1 300 Pa×8×10-4 m2=1.04 N。
重点实验·完全突破
实验
2.压强计
3.变化
4.(1)高度差　(2)①相同　②方向
5.增大　有关　越大
6.(1)连通器　(2)上　下
即时演练
(1)薄　不是　(2)B　(3)增大　有关
(4)1.03×108　1.03×104
(5)1.1×103　(6)0.8×103
(7)用同一压强计,分别调节橡皮膜较松、较紧,浸入同一液体内的同一深度,观察两次压强计U形管液面高度差的区别　(8)同种　可以直观地比较不同深度下U形管液面的高度差
河北中考·考向体验
1.连通器　解析:船闸是根据连通器原理修建的。上游阀门打开时,上游与闸室组成连通器,使水面相平,方便船只出入;下游阀门打开时,闸室和下游构成连通器,使水面相平,方便船只出入。
2.各容器中的液面应保持相平
解析:根据连通器的特点可知,连通器里的同一种液体不流动时,各容器中的液面应保持相平。
3.解:放入假山石前,水对鱼缸底的压强p水=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m=2×103 Pa。

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