華師大版科學八年級上冊 2 2液體壓強及其應用 學案

2.2液體壓強及其應用知識點及考點概述：考點1——液體壓強考點2——影響液體壓強的因素考點3——探究液體壓強的特點考點4——連通器原理考點5——帕斯卡定律的應用二．考點舉一反三〖考點1〗液體壓強〖方法點撥〗液體壓強：液體內部受到的壓力的作用效果液體壓強公式p=ρ液gh〖例題1〗如圖所示的實驗能（

）說明甲杯裝的液體密度較乙杯的小測量出當地的大氣壓強數值說明液體內部同一深度各個方向的壓強關系說明此時甲杯液體中探頭承受的壓強較大【答案】C【解析】根據圖片描述的實驗過程分析判斷。

【解答】圖中的儀器叫液體壓強計，可以比較液體壓強的大小。壓強計上的金屬盒在液體內部的同一深度，但方向不同，根據U形管兩側液面的高度差就可以判斷壓強的大小，因此可以說明液體內部同一深度各個方向的壓強關系，故C正確，而A、B、D錯誤?！甲兪?-1〗如圖所示三個容器，若都裝入相同質量的酒精，則酒精對容器底部的壓力（

）A.

一樣大

B.

A最大

C.

B最大

D.

C最大【答案】B【解析】液體對容器底部的壓力與容器的形狀有關。如果容器上下粗細一致，那么液體對容器底部的壓力等于液體重力；如果下口大，那么液體對容器底部的壓力大于液體重力；如果下口小，那么液體對容器底部的壓力小于液體重力，據此分析判斷。

【解答】三個容器內酒精質量相等，根據G=mg可知，那么酒精的重力相等。A容器下口大，那么酒精對容器底部的壓力F＞G；B容器粗細相同，那么酒精對容器底部的壓力F=G；C容器下口小，那么酒精對容器底部的壓力F＜G。因此酒精對容器底部的壓力最大的是A?！甲兪?-2〗在探究實踐創(chuàng)新大賽中，小明同學展示了他的“液體壓強演示儀”，其主要部件是一根兩端開口且用橡皮膜扎緊的玻璃管，將此裝置放于水中，通過橡皮膜的凹凸程度變化，探究液體壓強規(guī)律，圖中描述的幾種橡皮膜的變化情況，其中正確的是(

)A.

B.

C.

D.

【答案】B【解析】（1）橡皮膜總是向壓強較小的方向凸起；（2）在液體內部，壓強向各個方向，據此分析判斷。【解答】當橡皮膜浸沒在水中時，它會受到水的壓強。由于水的壓強大于里面氣體的壓強，所以橡皮膜會向玻璃管的內部凸起，故A、C、D錯誤，而B正確。

〖變式1-3〗為了研究液體內部壓強的特點，小剛將液體壓強計進行了改進。當兩探頭置于空氣中時，U形管液面相平，現將兩探頭分別放在甲、乙容器內，且容器中分別裝有兩種不同的液體，當兩探頭所處的深度相同時，U形管中的液面位置如圖所示，則p甲________p乙(選填“＞”“＜”或“＝”)；若要使U形管中的液面再次相平，應________(選填“增大”或“減小”)乙容器中的探頭在液體中的深度?！敬鸢浮浚荆辉龃蟆窘馕觥浚?）在U形管壓強計中，哪個玻璃管內的液柱高度小，那么它的橡膠膜上受到的壓強大，據此比較甲和乙的壓強大??；（2）如果要使液面相平，那么就要減小原來大的壓強，或增大原來小的壓強?！伎键c2〗影響液體壓強的因素〖方法點撥〗影響液體壓強的因素有：液體的密度和液體深度p=ρ液gh分析兩種液體對試管底部壓強的大小〖例題2〗重慶大巴落水事件讓無數人揪心又痛心，這起事故同時又警醒我們，當發(fā)生汽車落水時，究竟該怎么辦？我們要做的就是抓緊時間離開汽車，具體可按照以下步驟進行：①啟動門窗升降系統(tǒng)，把車窗降下來，直接爬出車窗。③如果車窗、車門已打不開，就需用鐵錘等尖銳器械砸窗，這是因為尖銳的器械________產生的壓強大，容易打碎玻璃。③如果車窗打不碎，就不要推車門，以免力氣耗光，可靜靜等待車子進水。當車內的水深度接近頭部時，車門兩側________幾乎相等，這時車門容易被打開，此時深吸一口氣，推開車門。另外，開車時應系好安全帶，避免落水后沖擊力過大，人因為具有________而撞向方向盤，可能會被撞得頭破血流甚至暈厥。

【答案】面積?。凰纳疃?；慣性【解析】（1）增大壓強的方法：①增大壓力；②減小受力面積；（2）根據液體壓強公式p=ρ液gh可知，當車門內外水的深度相同時，水對車門向內和向外的壓強相等，二者相互抵消，此時推門最省力；（3）物體保持運動狀態(tài)不變的性質叫慣性。

【解答】②如果車窗、車門已打不開，就需用鐵錘等尖銳器械砸窗，這是因為尖銳的器械受力面積小產生的壓強大，容易打碎玻璃。③如果車窗打不碎，就不要推車門，以免力氣耗光，可靜靜等待車子進水。當車內的水深度接近頭部時，車門兩側水的深度幾乎相等，這時車門容易被打開，此時深吸一口氣，推開車門。④另外，開車時應系好安全帶，避免落水后沖擊力過大，人因為具有慣性而撞向方向盤，可能會被撞得頭破血流甚至暈厥。

〖變式2-1〗兩支完全相同的試管中裝有甲、乙兩種不同的液體（如圖），液體的質量相同，液柱等高。則它們對試管底部的壓強P甲________P乙（填“=”、“>”、“<”）?！敬鸢浮?gt;【解析】首先根據公式ρ=mV分析兩種液體的密度大小，然后根據公式p=ρ【解答】根據圖片可知，液體的體積V甲<V乙，根據公式ρ=mV可知，當質量相同時，密度與體積成反比，因此ρ甲>ρ乙；液柱等高，即h甲=h乙，據公式p=ρ液gh可知，當深度相同時，液體壓強與密度成正比，因此它們對試管底部的壓強p甲>p〖變式2-2〗學校課外興趣小組想制作一個能產生持續(xù)噴泉的實驗裝置，他們設計的實驗裝置示意圖如圖所示，要在瓶內產生高度恒為h的噴泉，那么甲乙兩個容器水面的高度差H與噴泉高度h的關系必須滿足________

，瓶內液面上的壓強P必須________?！敬鸢浮縃＞h；p＞ρ水gh【解析】根據二力平衡的知識和液體壓強公式p=ρgh進行分析即可。

【解答】（1）設燒瓶內液面上方空氣的壓強為p′，在瓶內產生高度恒為h的噴泉時，由于噴泉噴出液面后，還可以上升h，我們可以把它看成一個管子內的水能上升h，則應滿足的條件是：甲容器中：p0＞p′+ρ水g（h+s）

①乙容器中：p′+ρ水g（H+s）＞p0

②

①+②化簡得到：H＞h。（2）由于在瓶內產生高度恒為h的噴泉，瓶內液面上的壓強p′可以等于0，也可以大于0．則管子內的水柱在液面處的壓強大小與液面上方的空氣壓強有關，如果燒瓶內液面上方空氣的壓強為0，則p=ρ水gh，如果燒瓶內液面上方空氣的壓強大于0，則p＞ρ水gh?！甲兪?-3〗某玻璃瓶的側壁上有高度不同的甲、乙、丙、丁四個用橡皮塞塞住的小孔，瓶口插有一根兩端開口的導管，瓶口密封，瓶內未裝滿水，管內外水面如圖所示。如果在甲、乙、丙、丁四個小孔處選擇任何一處拔出橡皮塞，則（

）A.

只有丁會有水流出

B.

只有丙或丁會有水流出

C.

只有甲不會有水流出

D.

都會有水流出【答案】B【解析】（1）一切液體內部都存在著壓強。液體的壓強隨深度的增加而增大；在同一深度，液體向各個方向的壓強相等。液體的壓強還跟液體的密度有關，密度越大，壓強越大。（2）要使水流出，小孔處的壓強應大于瓶外的大氣壓。

【解答】瓶口用橡皮塞蓋緊，瓶塞中央插一根兩端開口的玻璃管，管內水面比管外低，則管內水面處的大氣壓等于瓶內水面上的氣體壓強與管內外水面的高度差的水的所產生的壓強，所以，瓶內水對乙處產生的壓強等于外界氣壓，瓶內水對甲處產生的壓強小于外界氣壓，瓶內對水丙、丁兩處產生的壓強大于外界氣壓。如果在甲、乙、丙、丁四個小孔處拔出橡皮塞，甲、乙處無水流出，丙或丁會有水流出。

〖變式2-4〗如圖所示，往上寬下窄的杯子中勻速注水直至注滿。下列表示此過程中杯底部受到水的壓強p隨時間t變化的曲線，其中合理的是(

)A.

B.

C.

D.

【答案】B【解析】【分析】根據公式p=ρ液gh可知，液體的壓強與深度成正比。首先根據容器的形狀分析水面高度h的變化規(guī)律，然后再根據前面的規(guī)律確定容器底部壓強的變化規(guī)律即可?！窘獯稹咳绻@個杯子是上下粗細一致的，根據V=Sh可知，水面的高度與注水時間成正比。根據公式p=ρ液gh可知，杯子底部受到的壓強與注水時間就成正比，即p-t圖像是一條斜線。而現在容器上口大下口小，因此水面的上升速度越來越小，那么容器底部壓強的增大速度也越來越小，即對應圖像的點總在對應直線的下方，所以圖線越來越向橫軸偏轉，故B正確，而A、C、D錯誤。

〖考點3〗探究液體壓強的特點〖方法點撥〗液體壓強的特點有：液體內部各個方向上都有壓強。相同深度，液體各個方向上的壓強相等〖例題3〗.如圖所示是用壓強計“探究影響液體內部壓強大小的因素”的實驗裝置圖。（1）如圖甲所示，壓強計是通過U形管中水面的高度差來反映被測壓強大小的。使用前應檢查裝置是否漏氣，方法是：用手輕輕按壓幾下橡皮膜，如果U形管中的水面能靈活升降，則說明該裝置________(選填“漏氣"或“不漏氣”)。（2）比較圖乙，圖丙和圖丁，可以得到：在同一深度，液體內部向各個方向的壓強________

。（3）若增加一種液體，則還可探究：“液體內部壓強與________的關系”?！敬鸢浮浚?）不漏氣（2）相等（3）液體密度【解析】（1）如果壓強計的內部不漏氣，那么橡皮膜上受到壓強時，里面的空氣受到擠壓，液柱的高度差就會增大；松手后，橡皮膜上壓強小時，里面的空氣體積增大壓強減小，液柱的高度差就會消失；（2）分析乙、丙和丁中哪個因素發(fā)生改變即可；（3）根據控制變量法的要求分析?！窘獯稹浚?）如圖甲所示，壓強計是通過U形管中水面的高度差來反映被測壓強大小的。使用前應檢查裝置是否漏氣，方法是：用手輕輕按壓幾下橡皮膜，如果U形管中的水面能靈活升降，則說明該裝置不漏氣；（2）比較圖乙，圖丙和圖丁可知，同一種液體（水），橡皮膜深度也相同，而朝向不同，因此得到結論：在同一深度，液體內部向各個方向的壓強相等。（3）液體壓強受到深度和液體密度大小的影響，如果保持深度相同，而改變液體的密度，那么可以探究液體內部壓強與液體密度的關系”?！甲兪?-1〗“探究影響液體壓強大小因素”的實驗，學生們設計了如圖所示的實驗探究方案，圖(a)(b)(d)中金屬盒在液體中的深度相同。實驗測得幾種情況下壓強計的U形管兩側液面高度差的大小關系是h4>h1=h2>h3。（1）實驗中液體壓強的大小變化是通過比較________來判斷的，這種方法通常稱為轉換法。（2）由圖(a)和圖________兩次實驗數據比較可以得出：液體的壓強隨深度的增加而增大。（3）由圖(a)和(d)兩次實驗數據比較可以得出：________?！敬鸢浮浚?）U型管兩側液面的高度差（2）c（3）深度相同，液體的密度越大，液體的壓強越大【解析】（1）在實驗中液體壓強的大小變化不易直接測量，可以尋找液體壓強的變化會引起哪些物理量發(fā)生變化，看能否通過形象直觀的變化來反應液體壓強的大小變化；（2）根據公式P=ρgh，液體的壓強與液體的深度和密度都有關系，比較圖中U形管的高度差，判斷液體壓強大?。?）分析圖（a）和圖（d）的兩次實驗數據，找出哪些量是相同的，哪些量是不同的，從而得出液體的壓強與液體密度的關系．本題考查液體壓強的特點，涉及到兩種物理學方法：控制變量法和轉換法，解題時注意實驗過程的分析和實驗結論的表述都要采用控制變量法，領悟這兩種方法的真諦．【解答】解：（1）在實驗中，有很多物理量難于用儀器、儀表直接測量，就可以根據物理量之間的定量關系和各種效應把不易測量的物理量轉化成易于測量的物理量進行測量，這種方法就叫轉換法；實驗中液體壓強的大小變化不易直接測量，液體壓強的變化會引起壓強計的探頭受到的壓力發(fā)生變化，從而導致壓強計探頭上的橡皮膜的形狀發(fā)生變化，進而引起壓強計U形管兩側液面的高度差發(fā)生變化，因此可以利用壓強計U形管兩側液面的高度差來判斷液體壓強的大小變化；（2）由公式P=ρgh可知，液體的壓強與液體的深度和密度都有關系，圖a，b，c中液體都是水，C圖中壓強計探頭上的橡皮膜探頭在水中深度最小，d圖中液體是鹽水，密度大，同時深度也大，壓強計的U形管兩側液面高度差的大小關系是h4＞h1=h2＞h3．因此，C圖中液體內部壓強最?。?）分析圖（a）和圖（d）的兩次實驗數據，發(fā)現兩次實驗橡皮膜所處的深度相同，即液體的深度相同，而液體的密度卻不同，一杯是水，另一杯是濃鹽水，從而得出液體的壓強與液體密度的關系：在不同液體的同一深度處，液體的密度越大，液體的壓強越大．〖變式3-2〗如圖所示，甲、乙兩容器間有一斜管相通，中間有閥門K控制，容器中裝有水，且兩容器中水面相平，則(

)A.

打開閥門K后，由于水受重力作用，水將從甲流到乙

B.

打開閥門K后，由于b處的壓強大于a處的壓強，水將從乙流到甲

C.

打開閥門K后，因為甲、乙兩容器中液面高度相等，所以水不會流動

D.

打開閥門K后，因為乙中的水多，所以水從乙流到甲【答案】C【解析】（1）上面開口，底部連通的容器叫連通器；（2）當連通器內只有一種液體時，液面總保持相平?！窘獯稹扛鶕D片可知，甲乙兩個容器靠斜管相連，上面都與大氣相同，因此相當于一個連通器；由于兩個容器中液面相平，所以當閥門k打開后，水不會流動，故C正確，而A、B、D錯誤?！甲兪?-3〗如圖所示，比較A、B兩點液體的壓強pA和pB的大小，則(

)A.

pA＝pB

B.

pA>pB

C.

pA<pB

D.

無法確定【答案】B【解析】根據液體壓強公式p=ρ液gh比較兩點的壓強大小。【解答】根據公式p=ρ液gh可知，液體壓強與液體密度成正比。根據圖片可知，A、B兩點深度相同，但水的密度大于酒精的密度，因此A點壓強大于B點壓強，即pA>pB，故B正確，而A、C、D錯誤。

〖考點4〗連通器〖方法點撥〗1.連通器的特點是內部液面始終在同一水平面上，與擺放位置無關，例如水壺、船閘等。2.靜止在連通器中的同一種液體，各部分直接與大氣接觸的液面總在同一水平面上〖例題4〗連通器在生產和日常生活中有著廣泛的應用，下圖的事例中，沒有利用連通器原理工作的是（）A.

鍋爐水位計B.

船閘

C.

抽水機D.

茶壺【答案】C【解析】【解答】A．鍋爐水位計上端開口，底部連通，所以鍋爐水位計是連通器，故A不符合題意；B．游船從上游進入閘室，上游和閘室上端開口，底部連通，所以船閘是連通器，故B不符合題意；C．抽水機抽水是通過活塞上移或葉輪轉動使抽水機內水面上方的氣壓減小，水在外界大氣壓的作用下，被壓上來，利用的是大氣壓，沒有利用連通器原理，故C符合題意；D．茶壺身和茶壺嘴上端開口，底部連通，所以茶壺是連通器，故D不符合題意?！甲兪?-1〗如圖所示，在下列底部連通、上端開口的容器中裝有同種液體，當液體靜止時，液面位置正確的是（）A.

B.

C.

D.

【答案】D【解析】【解答】由于圖中的容器均為連通器，所以，靜止在連通器中的同一種液體，各部分直接與大氣接觸的液面總在同一水平面上，由圖知道，只有D符合特點。〖變式4-2〗據央廣網報道，2021年3月31日18:00，當日最后一艘滿載貨物的船舶駛向粵港澳大灣區(qū)，標志著位于廣西桂平市的大藤峽船閘試通航滿一年。這不僅加速推進了航道改造升級，也帶動了相關產業(yè)的高質量發(fā)展。船閘應用了________原理。2020年9月6日18時許，經過綜合調度，建設中的廣西大藤峽水利樞紐工程水庫水位首次達到52米高程，這是大藤峽工程全面完工前允許運行的最高水位，此時水對壩底的壓強為________Pa。（g取10N/kg，ρ=1.0×103kg/m3）【答案】連通器；5.2×105【解析】【解答】船閘是底部連通，靜止時，上部分的液面相平的原理工作的，故運用的是連通器原理。此時水對壩底的壓強為p=ρg?水對壩底的壓強為5.2×105?！甲兪?-3〗如圖所示，茶壺的壺身和壺嘴構成了一個________，當壺中水深12cm時，A點受到水的壓強是________Pa；若壺中裝滿水，用手指將壺蓋上的小孔堵住，則壺中的水________(選填“容易”或“不容易”)倒出來。(g=10Nkg)【答案】連通器；1200；不容易【解析】（1）茶壺的壺身和壺嘴構成了一個連通器，當里面的水靜止不動時，壺身和壺嘴的液面相平；（2）A點受到水的壓強：P=ρ水gh深=1×103kg/m3×10Nkg×0.12m=1200Pa；

（3）若壺中裝滿水，用手堵住壺蓋中的小孔，水倒出一點之后壺內的壓強小于壺外的大氣壓，壺中的水不易倒出來。

【分析】（1）連通器：上端開口，底部連通的容器；（2）根據P=ρgh進行計算即可；（3）茶壺上的小孔是為了使茶壺內外氣壓相等?！伎键c5〗帕斯卡原理及其應用〖方法點撥〗帕斯卡原理：密閉容器內的壓強可以大小不變的向各個方向傳遞〖例題5〗大量實驗理論研究表明：使用任何機械都不能省功，這個結論叫功的原理，在歷史上曾被譽為“機械黃金定律”．如圖所示是液壓千斤頂的原理剖面圖，只要對小活塞施加一個合適的作用力使小活塞下降距離h1，就可以利用大活塞上升距離h2把一輛汽車頂起來而便于更換修理輪胎．設活塞、液體本身所受的重力及摩擦可以忽略不計，試根據功的原理推導作用在大、小活塞上的力和大、小活塞的面積有以下關系：F1【答案】證明：由題意知小活塞下降的距離為h1時,大活塞上升的距離為h2，由功的原理：F1h1＝F2h2，又由液體的不可壓縮性V1＝V2,即S1h1＝S2h2，綜合有：F1S1＝F2S2，所以，F1【解析】密閉容器內的壓強可以大小不變的向各個方向傳遞?！甲兪?-1〗活塞A、B面積如圖所示，在活塞A上施加60N的力，則活塞B能舉起重為________N的物體。【答案】1500【解析】【解答】如圖，設A活塞的面積為S，B活塞面積為S′，由帕斯卡原理得兩邊壓強相等，所以FS=F'S'

【分析】根據壓強相等，利用壓強和受力面積計算壓力大小。〖變式5-2〗加在密閉容器上的壓強可以大小不變的向各個方向傳遞，當壓強相等時，受力面積越大，壓力越大。〖例題5〗如圖所示，在水平桌面上，放置一個從左至右，管口口徑依次變大的盛水連通管。在三個管口處分別水平放置與管口口徑相同的甲、乙、丙三活塞，忽略活塞與管壁間的摩擦力，當活塞都靜止時，三管內的水面高度相同，則關于活塞甲、乙、丙的質量大小關系正確的是（

）A.

m甲=m乙=m丙

B.

m乙＞m甲=m丙

C.

m甲<m乙<m丙