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第2節(jié)液體的壓強知識點1:液體壓強的特點1.探究液體對容器底和容器壁是否有壓強?實驗操作如圖所示,玻璃筒中無水時,下端和右側(cè)的橡皮膜是平的;在玻璃筒中倒入水后,下方和右側(cè)的橡皮膜分別向下和向右凸出實驗結(jié)論液體對容器底和容器壁都有壓強2.液體壓強產(chǎn)生的原因?(1)液體受重力作用,對支撐它的容器底有壓強。(2)液體具有流動性,對阻礙它流散開的容器壁也有壓強。(3)液體由于具有流動性而在液體內(nèi)部相互擠壓,因此液體部向各個方向都有壓強。3.壓強計?(1)作用∶測量液體內(nèi)部的壓強。?(2)構(gòu)造∶壓強計主要由U形管、橡皮管、探頭(由金屬盒蒙上橡皮膜構(gòu)成)三部分組成,如圖所示。(3)原理∶當(dāng)探頭上的橡皮膜受到壓強時,U形管兩端的液面出現(xiàn)高度差。加在探頭上的壓強越大,U形管中液面的高度差就越大。?(4)使用時注意事項∶使用前應(yīng)檢查蒙在金屬盒上的橡皮膜、連接用的橡皮管及連接處是否漏氣。?(5)常用檢查方法∶用手輕按橡皮膜,觀察U形管兩側(cè)液面的高度差是否發(fā)生變化,如果變化,說明不漏氣,如果不變,說明漏氣。?4.影響液體內(nèi)部壓強大小的因素?(1)在液體內(nèi)部的同一深度處,向各個方向的壓強都相等。??(2)隨著深度增加,液體的壓強增大。?(3)液體內(nèi)部壓強的大小還跟液體的密度有關(guān),在深度相同時,液體的密度越大,壓強越大。應(yīng)用1認識液體壓強例1:某同學(xué)用如圖所示裝置“探究液體內(nèi)部壓強的特點”,下列說法正確的是()A.圖①裝置中的U形管是一個連通器B.②、⑤兩圖是探究液體壓強與方向的關(guān)系C.④、⑤兩圖是探究液體壓強與方向的關(guān)系D.②、④兩圖是探究液體壓強與深度的關(guān)系【答案】C【詳解】A.連通器是上端開口,下端相連通的器具,圖中U形管一端開口,一端密閉,所以U形管不是連通器,故A錯誤;B.分析②、⑤兩圖發(fā)現(xiàn),金屬盒所處深度相同,容器中液體種類不同,所以是探究液體壓強與液體密度的關(guān)系,故B錯誤;C.分析④、⑤兩圖發(fā)現(xiàn),金屬盒所處深度相同,容器中液體種類相同,金屬盒朝向不同,所以是探究液體壓強與方向的關(guān)系,故C正確;D.分析②、④兩圖發(fā)現(xiàn),金屬盒所處深度相同,容器中液體種類不同,金屬盒朝向也不同,所以不是探究液體壓強與深度的關(guān)系,故D錯誤。故選C。知識點2液體壓強的大小1.液體壓強公式的推導(dǎo)設(shè)想水面下方深度h處有一個水平放置的"平面",設(shè)這個平面的面積為S,則這個平面以上的液柱對平面的壓力等于液柱所受的重力。這個液柱的體積∶V=Sh;這個液柱的重力∶G=mg=ρVg=ρShg;這個液柱對平面的壓力∶F=G=ρShg;平面受到的壓強∶因此,液面下深度為h處液體的壓強為。2.液體內(nèi)部壓強的公式注意∶應(yīng)用時,各個物理量的單位都應(yīng)統(tǒng)一取國際單位。其中ρ—kg/m3,g—N/kg,h—m,p—Pa。3.對液體壓強公式的理解(1)由可知,液體壓強只與液體密度和液體深度有關(guān),與液體質(zhì)量、體積等無關(guān)。(2)h指的是液體的深度,是被研究的點到自由液面的豎直距離。如下圖所示,A、B、C的深度分別是h1、h2和h3,D、E、F三點的深度相同,都是h。(3)該公式適用于靜止的液體和密度均勻的氣體,不適用于流動的液體、氣體4.和的應(yīng)用適用范圍壓強的定義式,適用于所有情況,多用于計算固體壓強液體壓強的計算式,也適用于計算形狀規(guī)則、質(zhì)地均勻的柱形固體對水平面的壓強計算順序固體先算壓力,后計算壓強液體先算壓強,后計算壓力應(yīng)用2液體壓強的判斷例2:如圖所示,容器中裝有水,A點受到水的壓強為()g取10N/kgA.300Pa B.800Pa C.900Pa D.1100Pa【答案】C【詳解】由圖可知,A點的深度h=12cm﹣3cm=9cm=0.09m則A點受到水的壓強p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.09m=900Pa故C符合題意,ABD不符合題意。故選C。應(yīng)用3液體壓強的計算例3:如圖所示的容器內(nèi)盛有密度為0.8×103kg/m3的酒精。其中A點的壓強pA=___________Pa,B點的壓強pB=___________Pa,方向為___________,C點的壓強pC=___________Pa,方向為___________;【答案】
240
240
向上
640
向下【詳解】[1]A點所處深度hA=3cm=0.03mA點的壓強[2][3]B點和A點所處深度相同,即A、B兩點的液體壓強相等,所以液體向各個方向都有壓強,故B點受到液體對它向上的壓強。[4][5]由圖可知,C點所處深度hC=8cm=0.08mC點的壓強液體對C點的壓強方向向下。知識點3連通器?1.連通器∶上端開口、下端連通的容器叫做連通器。2.連通器的特點∶連通器里裝的是同種液體,當(dāng)液體不流動時,連通器各部分中的液面總保持相平。3.連通器的原理?假想在連通器的最底端放一很薄的液片AB(如下圖所示),AB受到左邊液體對它的壓力F左,也受到右邊液體對它的壓力F右,AB靜止,根據(jù)二力平衡有F左=F右,根據(jù)壓力與壓強的關(guān)系有p左S左=p右S右,由于AB是薄片,有S左=S右,所以p左=p右,又根據(jù),則有h左=h右,所以連通器內(nèi)同種液體不流動時各液面相平。4.連通器的應(yīng)用茶壺茶壺嘴略高于壺身的設(shè)計鍋爐水位計?????利用連通器原理把鍋爐中的水位反映到鍋爐外的水位計中下水道U形反水彎利用連通器的原理在下水道軟管里形成水封”,防止異味傳出水塔與自來水管利用連通器原理向各個樓層供水自動喂水器利用連通器原理使飲水槽內(nèi)水面自動升高船閘利用連通器原理使輪船通過水庫、攔河大壩等應(yīng)用4連通器的應(yīng)用例4如圖所示,A、B為完全相同的兩個容器,分別盛有7cm、5cm深的水,A、B之間用導(dǎo)管連接。若將閥門K打開后()A.當(dāng)水不流動時,A中液面依然會高于B中液面B.當(dāng)水不流動時,A、B兩容器中液面相平C.當(dāng)水不流動時,A、B兩容器底所受壓強之比為1:1D.當(dāng)水不流動時,A、B兩容器底所受壓強之比為5:7【答案】BD【詳解】AB.由圖知,若將閥門K打開后,AB構(gòu)成連通器,水從容器A向容器B流動,在水不流動時,兩容器中液面高度是相平的。故A不符合題意,B符合題意;CD.已知A、B為完全相同的兩個容器,且原來兩水面的高度差為Δh=7cm+2cm﹣5cm=4cm所以打開閥門后,兩容器中的液面會相平,A液面下降2cm,變?yōu)閔A=5cm,B液面上升2cm,變?yōu)閔B=7cm,最后A、B兩容器底部受到水的壓強之比為故C不符合題意,D符合題意。故選BD。實驗研究液體內(nèi)部的壓強【提出問題】液體內(nèi)部的壓強有什么特點?【猜想與假設(shè)】液體內(nèi)部的壓強大小可能與方向、液體的深度、液體的密度有關(guān)?!緦嶒炂鞑摹繅簭娪嫛⑺?、水、鹽水?!緦嶒炦^程】實驗一實驗操作∶保持探頭在水中的深度不變,改變探頭的方向,看液體內(nèi)部同一深度處各個方向壓強的關(guān)系。實驗現(xiàn)象∶探頭朝向不同的方向,U形管兩側(cè)的液面高度差總是一樣的實驗結(jié)論∶液體內(nèi)部向各個方向都有壓強,且同種液體同一深度處向各個方向的壓強相等。實驗二實驗操作∶保持探頭方向不變,增大探頭在水中的深度,看液體內(nèi)部的壓強與深度有什么關(guān)系。實驗現(xiàn)象∶探頭所處的深度越大,U形管兩側(cè)的液面高度差大。實驗結(jié)論∶同種液體內(nèi)部的壓強隨液體深度的增加而增大。實驗三實驗操作∶保持探頭方向和深度不變,換用鹽水,看液體內(nèi)部的壓強與液體的密度有什么關(guān)系。實驗現(xiàn)象∶在鹽水中時U形管兩側(cè)的液面高度差較大。實驗結(jié)論∶深度相同時,液體的密度越大,壓強越大。物理方法:控制變量法、轉(zhuǎn)換法(1)控制變量法∶此實驗要探究液體壓強與方向、液體深度和液體密度的關(guān)系,因此在探究某一個因素對液體壓強的影響時,要注意控制另外兩個因素一樣。(2)轉(zhuǎn)換法∶液體內(nèi)部壓強是我們看不見、摸不著的,但可以利用壓強計中U形管兩側(cè)液面的高度差顯示液體內(nèi)部的壓強?!緦嶒灲Y(jié)論】(1)液體內(nèi)部向各個方向都有壓強,在同一深度,向各個方向的壓強大小相等;(2)同種液體內(nèi)部的壓強隨深度的增加而增大;(3)在液體的深度相等時,液體的密度越大,液體所產(chǎn)生的壓強越大。實驗應(yīng)考拓展:探究液體壓強與什么因素有關(guān)如圖所示,容器中間用隔板分成左、右兩部分,隔板下部有一圓孔,用薄橡皮膜封閉,橡皮膜兩側(cè)壓強不同時其形狀發(fā)生改變。它可以用來做"探究液體壓強是否跟深度、液體密度有關(guān)"的實驗。1.實驗要驗證"在同種液體中液體壓強跟深度有關(guān)"這一結(jié)論,應(yīng)該怎樣設(shè)計實驗?說出實驗步驟和實驗現(xiàn)象。實驗步驟∶向容器左右兩邊加入水,使右邊水面高出左邊水面。實驗現(xiàn)象∶橡皮膜向左邊凸出。2.實驗要驗證"在深度相同時,液體壓強跟液體密度有關(guān)"這一結(jié)論,應(yīng)該怎樣設(shè)計實驗?說出實驗步驟和實驗現(xiàn)象。實驗步驟∶向容器左右兩邊分別加入水和鹽水,使兩邊液面相平。實驗現(xiàn)象∶橡皮膜向左邊凸出。針對練習(xí):探究液體壓強例:究影響液體內(nèi)部壓強大小的因素:(1)液壓計:如圖,物理學(xué)中常利用如圖所示的液體壓強計測量液體壓強,當(dāng)探頭的薄膜受壓強的作用時,U形管左右兩側(cè)液面產(chǎn)生高度差,液面高度差的大小反映了薄膜所受___________的大?。唬?)實驗方法:___________;(3)完成以下實驗過程并記錄分析實驗現(xiàn)象:①比較(a)、(b)兩幅圖,可以得出:液體內(nèi)部壓強大小跟液體的___________有關(guān);②比較(e)、(f)兩幅圖,可以得出:液體內(nèi)部壓強大小還跟液體的___________有關(guān);③比較(c)、(d)、(e)三幅圖,你還可以得出什么結(jié)論?___________。(4)結(jié)論:①液體內(nèi)部朝各個方向都有___________;②在同一深度,液體內(nèi)部向各個方向的壓強都___________;③同一液體內(nèi)部的壓強隨著深度的增加而___________;④液體內(nèi)部的壓強還與液體的密度有關(guān),在同一深度處,液體的密度越大,壓強___________。【答案】
壓強
控制變量法
密度
深度
同一深度處,各方向液體壓強相等
壓強
相等
增大
越大【詳解】(1)[1]液體內(nèi)部壓強的大小無法直接測量,實驗中我們是用壓強計U形管左右兩側(cè)的液面高度差來判斷液體內(nèi)部壓強的大小,這種方法叫做轉(zhuǎn)化法。(2)[2]探究液體壓強與哪些因素有關(guān)實驗中,實驗方法為控制變量法。(3)①[3]由(a)、(b)兩幅圖可知,壓強計所處的液體的深度相同,液體的密度不同,且液體的密度越大,U形管左右兩側(cè)液面產(chǎn)生高度差越大,即壓強越大,所以得出:液體內(nèi)部壓強大小跟液體的密度有關(guān)。②[4]由(e)、(f)兩幅圖可知,壓強計所處的液體的深度不相同,液體的密度相同,U形管左右兩側(cè)液面產(chǎn)生高度差不同,所以得出:液體內(nèi)部壓強大小還跟液體的深度有關(guān)。③[5]由(c)、(d)、(e)三幅圖可知,壓強計在同一種液體中,且壓強計的方向不同,U形管左右兩側(cè)液面產(chǎn)生高度差相同,所以得出結(jié)論為同一種液體相同深度處,各方向液體的壓強相等。(4)①[6]在液體的內(nèi)部,各個方向都有壓強。②[7]在同一深度處,同種液體內(nèi)部的各個方向的壓強都相等。③[8]在同一種液體的內(nèi)部,壓強的大小隨著深度的增加而增大。④[9]液體內(nèi)部的壓強大小還與液體的密度有關(guān)系,在相同的深度處,液體的密度越大,受到壓強越大。易錯點對液體深度的理解例1:如圖所示的容器中裝有水,以下說法正確的是()A.A點上方容器頂部會受到水向上的壓強B.A點所處深度為6cmC.B點受到水的壓強為2200PaD.A、B兩點所受水的壓強之比為13∶22【答案】ACD【詳解】A.液體具有流動性,因此液體向各個方向都有壓強,所以A點上方容器頂部會受到水向上的壓強,故A正確;B.A點所處深度故B錯誤;C.B點所處深度B點受到水的壓強故C正確;D.A、B兩點所受水的壓強之比故D正確。故選ACD。提升:容器底所受壓力、壓強及對支持面的壓力、壓強的比較容器容器底受到的壓強p=ρ液gh容器底受到的壓力F=pS=ρ液gh=G柱F>G液F=G液F<G液對支持面的壓力F1=G液+G容對支持面的壓強p1=F1/S例1:如圖所示,水平桌面上放有底面積和質(zhì)量都相同的甲、乙、丙三個平底容器,分別裝有深度相同、質(zhì)量相等的不同液體。下列說法正確的是()A.容器對桌面的壓力:F甲=F乙=F丙B.容器對桌面的壓強:p′甲<p′乙<p′丙C.液體的密度:ρ甲<ρ乙<ρ丙D.液體對容器底部的壓強:p甲=p乙=p丙【答案】A【詳解】A.容器對桌面的壓力等于容器的重力與液體的重力之和,而兩容器和甲、乙兩種液體質(zhì)量相等,所以三容器的總重力相等,所以容器對桌面的壓力相等,即F甲=F乙=F丙,故A正確;B.因兩容器底面積相同,且F甲=F乙=F丙,由可知,容器對桌面的壓強p甲′=p乙′=p丙′,故B錯誤;C.根據(jù)題圖可知,甲、乙、丙液體的質(zhì)量相等,丙液體的體積最大,其次是乙的體積,甲的體積最小,根據(jù)可知,甲的密度最大,丙的密度最小,即ρ甲>ρ乙>ρ丙,故C錯誤;D.因液體深度相同,且ρ甲>ρ乙>ρ丙,所以由p=ρgh可知,p甲>p乙>p丙,故D錯誤。故選A。突破1液體壓強問題(含液體壓力)例1:如圖,密閉的奶茶飲料平放在水平桌面上,若將該飲料倒置過來放在桌面上,壓力、壓強的變化情況是()A.杯子對桌面的壓力減小B.杯子對桌面的壓強不變C.杯內(nèi)奶茶對杯子底的壓力減小D.杯內(nèi)奶茶對杯子底的壓強減小【答案】D【詳解】A.杯子對桌面的壓力等于杯子與飲料的重力之和,無論正放,還是倒放,杯子與飲料的重力不變,則杯子對桌面的壓力不變,故A不符合題意;B.杯子對桌面的壓力不變,受力面積變大,根據(jù)p可知,杯子對桌面的壓強減小,故B不符合題意;C.倒置前,容器上寬下窄,此時的壓力小于飲料的重力;倒置后,容器上窄下寬,此時的壓力大于飲料的重力,杯內(nèi)奶茶對杯子底的壓力增大,故C不符合題意;D.由圖可知,正放時,杯中飲料的深度h較大,根據(jù)可知,正放時飲料對杯底的壓強較大,即,故杯內(nèi)飲料對杯子底的壓強減小,故D符合題意。故選D。【針對訓(xùn)練1】如圖所示,水平地面上放有一個邊長為30cm的正方體箱子,其頂部有一根長20cm、橫截面積為4cm2豎直的管子與箱子相通,管子和箱子都灌滿水,求:(1)箱內(nèi)頂部受到水的壓強;(2)水的重力;(3)如果從裝滿的該容器里抽出4580cm3的水,則剩余的水對容器底的壓強多大?【答案】(1)2000Pa;(2)270.8N;(3)2500Pa【詳解】解:(1)箱內(nèi)頂部處水的深度為根據(jù)可知,箱內(nèi)頂部受到水的壓強為(2)水的體積為水的重力為(3)如果從裝滿的該容器里抽出4580cm3的水,則剩余水的體積為比較發(fā)現(xiàn)抽出的水的體積大于上部管子里的水的體積,剩余的水全部在正方體箱子里,則容器內(nèi)剩余水的深度為則剩余的水對容器底的壓強為答:(1)箱內(nèi)頂部受到水的壓強為2000Pa。(2)水的重力為270.8N。(3)如果從裝滿的該容器里抽出4580cm3的水,則剩余的水對容器底的壓強為2500Pa。突破2:和的綜合使用問題突破點∶柱體類容器內(nèi)液體對容器底的壓強可直接用公式分析,柱體類固體對支持面的壓強也可以直接用來分析。只要是直柱體,不管是液體還是固體,公式和都可以使用。例2:如圖所示,兩容器中裝有同種液體,液面等高,容器的底面積相等。比較容器底部受到液體的壓力F和壓強p,應(yīng)為()A.F甲<F乙,p甲<p乙 B.F甲<F乙,p甲=p乙C.F甲=F乙,p甲=p乙 D.F甲>F乙,p甲>p乙【答案】C【詳解】由題意可知:兩容器的底面積相等,同種液體的液面高度相同;根據(jù)p=ρgh可知,液體對甲容器底部的壓強和液體對乙容器底部的壓強相等;容器底部受到液體的壓力F=pS,由圖可知,液體對甲容器底部的壓力等于液體對乙容器底部的壓力,故ABD不符合題意,C符合題意。故選C?!踞槍τ?xùn)練2】如圖所示,不同容器中盛有相同高度的同種液體,則液體對容器底部的壓強大小關(guān)系正確的是()A.a(chǎn)>b>c>d B.a(chǎn)<b<c<d C.c>d>b>a D.a(chǎn)=b=c=d【答案】D【詳解】由題可知,液體密度相同,高度相同,根據(jù)可知,它們對容器底部的壓強大小相等。故選D。突破3:液體壓強變化問題?例3:如圖,足夠高的薄壁圓柱形容器甲和圓柱體乙置于水平地面上。容器甲底面積為6×10﹣2m2,盛有深度為12cm的水。圓柱體乙的重力為270N,對地面的壓強為3000Pa,則水對容器用底部的壓強為______Pa,圓柱體乙的底面積為______m2;若將一物塊A分別浸沒在容器甲的水中和放在圓柱體乙上表面的中央時,水對容器甲底部壓強的變化量與圓柱體乙對水平地面壓強的變化量相等,則A的密度為______kg/m3。(取g=10N/kg)【答案】
1.2×103
0.09
1.5×103【詳解】[1]水的深度h=12cm=0.12m,水對容器用底部的壓強p=ρ水gh=103kg/m3×10N/kg×0.12m=1.2×103Pa[2]圓柱體乙的重力為270N,對地面的壓強為3000Pa,根據(jù)可知圓柱體乙的底面積為[3]設(shè)物塊A的體積為VA,其密度為ρA,則物塊A的質(zhì)量為mA=ρAVA,將物塊A浸沒在容器甲的水中(容器足夠高,無水溢出),水面升高的高度則水對容器甲底部壓強的增加量將物塊A放在圓柱體乙上表面的中央,則圓柱體乙對地面壓強的增加量已知,則有所以物塊A的密度【針對訓(xùn)練3】一個魚缸放在水平桌面中央,內(nèi)盛有0.1m深的水。求:(1)水對魚缸底部的壓強;(2)魚缸的底面積是2×10﹣2m2,水的質(zhì)量是2.5kg,水對魚缸底部的壓力;(3)魚缸的質(zhì)量是1.3kg,現(xiàn)將一物體掛在彈簧測力計上,測力計示數(shù)為5N。將物體浸入水中某一位置保持靜止,水未溢出,如圖所示,測力計示數(shù)變?yōu)?N。此時容器對桌面的壓強多大?【答案】(1)1000Pa;(2)20N;(3)2000Pa【詳解】解:(1)水對魚缸底部的壓強p=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa(2)水對魚缸底部的壓力F=pS=1000Pa×2×10﹣2m2=20N(3)物體浸入水中時物體受到的浮力F?。紾﹣F′=5N﹣3N=2N魚缸和水的總重力G=(m+m′)g=(2.5kg+1.3kg)×10N/kg=38N此時容器對桌面的壓力等于魚缸和水的總重力與水對物體的浮力之和,則容器對桌面的壓強答:(1)水對魚缸底部的壓強為1000Pa;(2)水對魚缸底部的壓力為20N;(3)此時容器對桌面的壓強為2000pa。1.下列說法中不正確的是()A.在同一深度,液體密度越大,壓強越大B.在同種液體內(nèi)部,深度越大時,壓強越大C.由于液體有重力才產(chǎn)生了壓強,所有在同一深度向下的壓強大于向上的壓強D.在同種液體內(nèi)部,同一深度,液體向各個方向的壓強相等【答案】C【詳解】A.據(jù)液體內(nèi)部壓強的特點可知,在同一深度,液體密度越大,壓強越大,故A正確,不符合題意;B.據(jù)液體內(nèi)部壓強的特點可知,在同種液體內(nèi)部,深度越深,壓強越大,故B正確,不符合題意;C.液體內(nèi)部壓強的產(chǎn)生原因是由于液體受重力且具有流動性,同時據(jù)液體內(nèi)部壓強的特點可知,同一種液體,在同一深度,液體內(nèi)部向各個方向的壓強相等。故C錯誤的,符合題意;D.據(jù)液體內(nèi)部壓強的特點可知,在同種液體內(nèi)部,同一深度,液體向各個方向的壓強相等,故D正確,不符合題意。故選C。2.用隔板將玻璃容器均分為兩部分,隔板中有一小孔用薄橡皮膜封閉(如圖)。下列有關(guān)用該裝置能探究的問題的說法正確的是()①能探究液體壓強是否與液體的深度有關(guān)②能探究液體壓強是否與液體的密度有關(guān)③能探究液體是否對容器的底部產(chǎn)生壓強④能探究液體是否對容器的側(cè)壁產(chǎn)生壓強A.只有①②③ B.只有①②④ C.只有①② D.只有③④【答案】B【詳解】①在隔板兩邊倒入深度不同的同種液體,觀察橡皮膜凸起的方向可知兩側(cè)液體壓強的大小,可探究液體壓強是否與液體的深度有關(guān);故①正確;②在隔板兩邊倒入不同液體,使其深度相同,觀察橡皮膜凸起的方向可知兩側(cè)液體壓強的大小,可探究液體壓強是否與液體的密度有關(guān);故②正確;③此時的橡皮膜沒有處于容器的底部,所以不能探究液體是否對容器的底部產(chǎn)生壓強;故③錯誤;④此裝置可以在一側(cè)倒入液體,如果橡皮膜凸出,則表明液體對容器的側(cè)壁有壓強,若不凸出,則表明液體對側(cè)壁沒有壓強;可以探究液體是否對容器的側(cè)壁產(chǎn)生壓強;故④正確。故選B。3.如圖所示的裝置中,不是利用連通器原理進行工作的是()A.茶壺 B.形管壓強計C.船閘 D.鍋爐水位計【答案】B【詳解】.茶壺的壺嘴與壺身底部相通,上端開口,壺嘴和壺身在同一高度,倒?jié)M水后,靜止時液面相平,所以茶壺是連通器,故A不符合題意;B.壓強計的形管一端和空氣連通,另一端和探頭連通,探頭一端是不透氣的,不是連通器,故B不符合題意;C.船閘在工作時,閘室分別與上游和下游構(gòu)成連通器,是利用連通器原理工作的,故C不符合題意;D.鍋爐水位計是利用連通器的原理制成的,故D不符合題意。故選B。4.如圖所示,A、B兩容器通過斜管道相連。兩容器中裝有同一液體,且液面高度相同,已知a點的壓強小于b點的壓強,下列說法中正確的是()A.液體由A流向BB.液體由B流向AC.液體在A、B間來回流動D.液體靜止不動【答案】D【詳解】由圖示知,A、B兩個容器通過斜管相連,則A、B兩個容器上端開口,下端連通,形成了一個連通器,連通器里裝的是相同液體,液面高度相同,則液體不流動,故ABC錯誤,D正確。故選D。5.如圖所示,有一密閉的圓臺形容器,內(nèi)裝一定質(zhì)量的水,如果把它倒置后放在水平桌面上,則下列說法正確的是()A.水對容器底部的壓力相等,壓強是圖乙大B.容器對桌面的壓力相等,壓強相等C.圖乙中水對容器底部的壓力小,壓強大D.圖甲中水對容器底部的壓力小,壓強小【答案】C【詳解】ACD.倒置后,液體深度h增大,根據(jù)知水對容器底面的壓強增大,正放時,水對容器側(cè)壁有壓力,因為物體間力的作用是相互的,所以容器側(cè)壁對水也有壓力,所以倒置時,有一部分水壓在容器壁上,水對容器底的壓力所以即:水對容器底面的壓力將變小,故AD錯誤;C正確;B.倒置前后容器對桌面的壓力等于水和容器的總重力,因總重力不變,故對桌面的壓力不變;而倒置后接觸面積減小,根據(jù)可知容器對水平桌面的壓強將增大,故B錯誤;故選C。6.如圖所示,放在水平桌面上的容器A為圓柱形,容器B為圓錐形,兩容器本身的質(zhì)量和底面積都相同,裝入深度相同的水后。下列說法中不正確的是()A.兩容器對桌面的壓力不相等B.由于A容器中的水多于B容器,故A容器底部受水的壓力大于B容器底部受到的水的壓力C.兩容器對桌面的壓強不相等D.兩容器中的水對容器底的壓強相等【答案】B【詳解】AC.由圖可知,A、B液面高度相同,A中水的體積要大于B中水的體積,根據(jù)可知,A中水的重力要大于B中水的重力;兩容器本身的質(zhì)量相同,根據(jù)可知,容器的重力相同,所以A容器與水的總重力要大于B容器與水的總重力;水平面上的物體對水平面的壓力等于自身的重力,所以A裝置對桌面的壓力大于B對桌面的壓力,由于受力面積相同,根據(jù)可知,兩容器對桌面的壓強不相等,故AC正確,不符合題意;BD.容器中的液面深度相同,密度相同,根據(jù)可知,容器底部受到的壓強相同;容器的底面積相同,根據(jù)可知,兩容器中的水對容器底的壓力相等,故B錯誤,符合題意,D正確,不符合題意。故選B。7.一未裝滿橙汁的密閉杯子,先正立放在桌面上(如圖A所示),然后反過來倒立在桌面上(如圖B所示),兩次放置,橙汁對杯底的壓強分別是pA和pB,橙汁對杯底的壓力分別是FA和FB,則()A.pA>pB,F(xiàn)A=FB B.pA<pB,F(xiàn)A>FB C.pA>pB,F(xiàn)A<FB D.pA=pB,F(xiàn)A<FB【答案】C【詳解】因杯子是上粗下細,所以倒立時,杯中液面的高度要小于正立時的液面高度,由可知,液體密度相同時,液面越高,液體對杯底的壓強越大,則;杯子正放時,橙汁對容器底的壓力杯子倒放時,橙汁對容器底的壓力所以,故C符合題意,ABD不符合題意。故選C。8.如圖所示,一個未裝滿水的瓶子,正立在水平桌面上時,瓶對桌面的壓強為p1,瓶底受到水的壓力為F1;倒立時瓶對桌面的壓強為p2,瓶蓋受到水的壓力為F2,則()A.p1>p2 B.p1<p2 C.F1>F2 D.F1<F2【答案】BC【詳解】AB.瓶對桌面的壓力等于瓶和水的總重力,無論正放還是倒放,它們的總重力不變,即對桌面的壓力不變,倒置后,瓶與桌面的接觸面積小,根據(jù)公式可知,倒置后瓶對桌面的壓強大,即p1<p2故A不符合題意,B符合題意;CD.正放時,瓶子中的水柱是粗細相同的,瓶子底部受到的壓力F1等于瓶中水的重力;倒放時,瓶子中的水柱上面粗,下面細,一部分水壓的是瓶子的側(cè)壁,瓶蓋受到的壓力F2小于瓶中水的重力,所以F1>F2故C符合題意,D不符合題意。故選BC。9.如圖所示,底面積相同的量筒和量杯內(nèi)裝有體積相同的水。下列說法正確的是()A.水對量筒底部的壓力等于水對量杯底部的壓力B.水對量筒底部的壓力大于水對量杯底部的壓力C.水對量筒底部的壓強等于水對量杯底部的壓強D.水對量筒底部的壓強大于水對量杯底部的壓強【答案】BD【詳解】CD.量筒中水的深度大于量杯中水的深度,即h量筒>h量杯,由p=ρgh可知,水對量筒底部的壓強大于水對量杯底部的壓強,即p量筒>p量杯,故C錯誤,D正確;AB.由于水對量筒底部的壓強大于水對量杯底部的壓強,量杯和量筒底面積相同,由F=pS可知,水對量筒底部的壓力大于水對量杯底部的壓力,故A錯誤,B正確。故選BD。10.液體壓強產(chǎn)生的原因是:由于液體受到______,且液體具有______。液體從容器側(cè)壁孔中噴出,說明液體對______有壓強;噴泉向上噴出,說明液體內(nèi)部向______有壓強;由于液體具有_________性,液體內(nèi)向各個方向都有壓強。【答案】
重力
流動性
側(cè)壁
上
流動【詳解】[1][2]液體和氣體內(nèi)部產(chǎn)生的壓強都是由于受到地球的吸引力且具有流動性而產(chǎn)生的。[3][4][5]液體從容器側(cè)壁噴出,說明液體對容器側(cè)壁由壓強,噴泉向上噴出,說明液體內(nèi)部向上有壓強,由于液體具有流動性,液體內(nèi)部向各個方向都有壓強。11.如圖甲所示,密閉的容器重為20N,底面積為100cm2,其中裝有8kg的水,水的深度為15cm,平放在面積為1m2的水平臺面上。桶底受到水的壓力為___________N;水對桶底的壓強為___________Pa;臺面受到桶的壓力為___________N;臺面受到桶的壓強為___________Pa,若把該容器倒放在該桌面上,如圖乙所示,那么水對容器底的壓強將___________,壓力將___________,容器對桌面的壓強將___________,壓力將___________。(均選填“變大”、“變小”或“不變”)(ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg)【答案】
15
1500
100
1×104
變小
變大
變小
不變【詳解】[1][2]水對桶底的壓強p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa由可得,桶底受到水的壓力F=pS=1500Pa×100×10﹣4m2=15N[3]桶里水的重力G水=m水g=8kg×10N/kg=80N臺面受到桶的壓力為桶的重力和水的重力之和F′=G桶+G水=20N+80N=100N[4]臺面受到桶的壓強[5]若把該容器倒放在該桌面上,容器的底面積變大,容器中水的體積不變,所以容器中水的高度變小,根據(jù)液體壓強公式p=ρgh可知水對容器底的壓強將變小。[6]容器正立時,水的重力一部分作用在容器側(cè)壁,一部分作用在容器底部,水對容器底部的壓力小于水的重力,倒置后,水的重力全部作用在容器底部,同時容器底部還會承受容器側(cè)壁給水的壓力,所以水對容器底部的壓力變大。[7][8]容器對桌面的壓力不變,仍為桶的重力和水的重力之和,倒置后,受力面積變大,根據(jù)壓強定義公式p可知容器對桌面的壓強變小。12.如圖所示的平底薄壁水桶底面積為0.05m2,質(zhì)量為1kg。桶內(nèi)裝有50cm深的水,放在水平地面上,水對桶底的壓強比桶對地面的壓強小800Pa。(1)水對桶底的壓強;(2)水對桶底的壓力;(3)裝水的桶對地面的壓力;(4)水桶內(nèi)水的重力?!敬鸢浮浚?)5000Pa;(2)250N;(3)290N;(4)280N【詳解】解:(1)根據(jù)液體壓強公式可知,水對桶底的壓強為(2)根據(jù)可知,水對桶底的壓力(3)由題可知,水對桶底的壓強比桶對地面的壓強小800Pa,則桶對地面的壓強為根據(jù)可知,裝水的桶對地面的壓力(4)根據(jù)受力分析可知,裝水的桶對地面的壓力大小所以水的重力為答:(1)水對桶底的壓強是5000Pa;(2)水對桶底的壓力是250N;(3)裝水的桶對地面的壓力是290N;(4)水桶內(nèi)水的重力為280N。13.某同學(xué)利用如圖所示的器材探究液體內(nèi)部壓強的特點。(1)在甲圖中,用手指按壓壓強計的橡皮膜,是為了檢查實驗裝置是否______;(2)實驗中液體壓強是用U形管兩側(cè)液面的______來表示的;(3)通過比較C、D兩個圖,可得出結(jié)論:______;(4)通過比較D、E兩個圖,可探究液體壓強與______的關(guān)系;(5)通過比較A、B、C三個圖,可得出結(jié)論:同種液體在相同深度向各個方向的壓強______;(6)小強用丙裝置測量未知液體的密度:在左側(cè)加入適量的水,在右側(cè)緩慢倒入待測液體,直到觀察到橡皮膜相平,用刻度尺測量的物理量:A.右側(cè)待測液體到橡皮膜中心的深度h1B.左側(cè)水到橡皮膜中心的深度h2請你推導(dǎo)出待測液體密度的表達式為ρ液=______(用題中字母和ρ水表示)。【答案】
漏氣
高度差
在同一液體中,深度越大,壓強越大
液體密度
相等
【詳解】(1)[1]為了能使實驗順利進行,使用前用手指按壓強計的橡皮膜,是為了檢查實驗裝置的氣密性。(2)[2]根據(jù)轉(zhuǎn)換法,如圖甲所示壓強計是通過U形管中兩側(cè)液面的高度差來反映壓強大小。(3)[3]C、D兩圖都是水,探頭在水中的深度不同,且深度越深,U形管液面的高度差越大,故可以得出在同一液體中,深度越大,壓強越大。(4)[4]由D、E兩個圖知,液體的深度相同,液體的密度不同,可探究液體壓強與液體密度的關(guān)系。(5)[5]比較A、B、C三個圖知液體的深度、液體的密度都相同,橡皮膜的方向不同,U形管液面的高度差相同,說明同種液體在相同深度向各個方向的壓強相等。(6)[6]在左側(cè)加入適量的水,在右側(cè)緩慢倒入待測液體,直到觀察到橡皮膜相平,則左右液體產(chǎn)生的壓強相同,即所以液體的密度為14.如圖1是小洛用壓強計“探究影響液體內(nèi)部壓強大小的因素”的實驗裝置。(1)壓強計上的U形管___________(選填“屬于”或“不屬于”)連通器;(2)在使用壓強計前,小洛發(fā)現(xiàn)U形管左右兩側(cè)的水面有一定的高度差,如圖1甲所示。正確的調(diào)節(jié)方法是___________(選填“A”或“B”),使U形管左右兩側(cè)的水面相平;A.將右側(cè)支管中高出的水倒出B.取下軟管重新安裝(3)比較圖1乙、丙兩次實驗,可得出:在同種液體中,液體內(nèi)部壓強隨___________的增加而增大;(4)要探究液體內(nèi)部壓強是否與液體密度有關(guān),應(yīng)選擇圖1___________兩次實驗進行比較,可得出液體壓強與液體密度的關(guān)系是:___________;(5)小洛結(jié)合液體壓強的知識,設(shè)計了如圖2所示的測量鹽水密度的方案,請將實驗步驟補充完整:①如圖2所示,用細線和橡皮膜把玻璃管一端扎緊,向管內(nèi)倒入適量的水,用刻度尺測出水面到下管口的距離記為h1;②如圖2所示,在燒杯中裝入適量的鹽水,將玻璃管緩慢浸入其中,直至___________,用刻度尺測出鹽水面到下管口的距離記為h2;③鹽水的密度表達式:ρ鹽水=___________(利用ρ水、h1、h2表示);④以上實驗所測鹽水的密度偏___________(選填“大”或“小”)?!敬鸢浮?/p>
不屬于
B
液體的深度
丙、丁
液體深度相同時,液體壓強隨液體密度增大而增大
橡皮膜水平為止
小【詳解】(1)[1]壓強計上端不都是開口的,故不屬于連通器。(2)[2]進行調(diào)節(jié)時,只需要將軟管取下,再重新安裝,這樣的話,U形管中兩管上方的
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