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第2节液体的压强,知识点一,知识点二,知识点三,知识点一液体压强的特点 1.液体压强的产生:液体受到重力作用,所以对容器底有压强;液体具有流动性,所有液体对“限制”它流动的侧壁产生压强。 2.压强计 (1)用途:测量液体内部压强的仪器。 (2)构造:如图所示 (3)工作原理:当探头上的橡皮膜受到压力时,U形管左右两侧的液面出现高度差,高度差的大小反映了橡皮膜所受压强的大小,高度差越大,压强越大。,知识点一,知识点二,知识点三,3.探究液体内部压强的实验设计 (1)把压强计的探头放入盛水容器中某一深度,看压强计是否出现高度差;将探头处在水中同一深度,改变探头方向并观察压强的变化; (2)增大探头在水中的深度,观察压强计的变化; (3)换用不同液体,保持探头在液体中的深度不变,观察压强计的变化。 4.液体压强的特点 (1)液体内部向各个方向都有压强; (2)液体内部的压强随着深度的增加而增大; (3)同一深度液体向各个方向的压强都相等; (4)相同深度,液体的密度越大,压强越大。,知识点一,知识点二,知识点三,拓展归纳 压强计的使用 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,并检查装置是否漏气,常用的方法是用手轻轻按压橡皮膜34 s,看压强计U形管两边液面能否出现稳定的高度差。,知识点一,知识点二,知识点三,例1下列关于液体内部的压强的说法中,错误的是() A.由于液体受到重力的作用,所以上层液体对下层液体有压强 B.由于液体有流动性,所以液体不仅对容器底部有压强,对容器侧壁也有压强 C.液体内部压强是液体重力产生的,而重力方向竖直向下,所以液体不可能有向上的压强 D.由于液体具有流动性,所以液体内部不仅有向下压强,而且向各个方向都有压强 解析: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,在同一深度液体向各个方向的压强相等,液体的压强随深度增加而增大,不同液体的压强还跟密度有关,据此分析判断。 答案:C,知识点一,知识点二,知识点三,知识点二液体压强的大小 1.液体压强公式的理论推导 要想得到液面下某处的压强,可以设想在该处有一水平放置的“平面”,这个平面以上的液柱对这个平面的压力等于液柱所受的重力。在图中,设液柱的高度为h,液柱作用面的面积为S。 该平面上方的液柱对平面的压力F=G=mg=Vg=Shg 因此,液面下深度为h处液体的压强为p=hg。,知识点一,知识点二,知识点三,2.液体压强公式p=hg中各字母表示的物理量和单位:,知识点一,知识点二,知识点三,拓展归纳 液体压强公式p=hg的理解 1.液体压强是由液体重力产生的,但液体内部的压强只跟液体的密度和液体的深度有关,而与液体的体积、重力,容器的形状、底面积等无关。 2.公式中“h”,表示深度,是指由研究点到液体自由面的距离。能准确地判断出“h”是计算液体压强的关键。如图所示,A点的深度是30 cm,B点的深度是40 cm,C点的深度是50 cm。,知识点一,知识点二,知识点三,例2(多选) 如图,一个装有水的容器放置在水平桌面上,下列关于液体压强的说法正确的是() A.a点所受的压强与容器底部所受的压强之比是14 B.b点所受的压强是800 Pa C.a点所受的压强是200 Pa D.b点所受的压强与容器底部所受的压强之比是45,知识点一,知识点二,知识点三,解析:a点的深度为ha=2 cm=0.02 m,b点的深度为hb=10 cm-2 cm=8 cm=0.08 m,容器水的深度为h=10 cm=0.1 m,a点所受的压强是pa=gha=1 000 kg/m310 N/kg0.02 m=200 Pa; b点所受的压强是pb=ghb=1 000 kg/m310 N/kg0.08 m=800 Pa; 容器底部所受的压强p=gh=1 000 kg/m310 N/kg0.1 m=1 000 Pa; 所以a点所受的压强与容器底部所受的压强之比是200 Pa1 000 Pa=15;b点所受的压强与容器底部所受的压强之比是800 Pa1 000 Pa=45。 答案:BCD,知识点三,知识点一,知识点二,知识点三连通器 1.连通器指的是上端开口相通,或底部相通的容器。如图所示。 2.连通器特点:连通器中盛同种液体且液体不流动时,各容器中液面是相平的。,知识点三,知识点一,知识点二,3.生活中的连通器:,知识点三,知识点一,知识点二,拓展归纳 连通器原理: 如图所示,若在U形玻璃管中装有同一种液体,在连通器的底部正中设想有一个小液片AB。假如液体是静止不流动的。左管中之液体对液片AB向右侧的压强,一定等于右管中之液体对液片AB向左侧的压强。因为连通器内装的是同一种液体,左右两个液柱的密度相同,根据液体压强的公式p=gh可知,只有当两边液柱的高度相等时,两边液柱对液片AB的压强才能相等。所以,在液体不流动的情况下,连通器各容器中的液面应保持相平。,知识点三,知识点一,知识点二,例3(多选)(2016山东潍坊二模)如图所示的装置中,两端开口的U形管内注入一定量的水,将A管向右倾斜待稳定后,下面说法中正确的是() A.A管中的水面高于B管中的水面 B.A管中的水面与B管中的水面相平 C.U形管底C点的压强不变 D.U形管底C点的压强将变小 解析:如题图所示,U形管相当于一个连通器,由于静止在连通器中的同一种液体,各容器中液面总在同一水平面上,选项A错误,选项B正确;当将A管向右倾斜待稳定后,U形管中水的竖直深度减小,因此U形管底C点的压强将变小,选项C错误,选项D正确。 答案:BD,考点一,考点二,考点一液体压强的探究 例1(2016四川遂宁中考) 压强计 小聪学习了固体压强后,爱动脑筋的他想探究液体内部是否有压强,液体内部压强究竟有哪些特点,小聪进行了大胆猜想: 猜想1:液体内部可能有压强 猜想2:液体内部的压强大小可能与方向有关 猜想3:液体内部的压强大小可能与液体深度有关 猜想4:液体内部的压强大小可能与液体的密度有关 ,考点一,考点二,为了验证以上猜想是否正确,小聪在老师的帮助下找来了一些实验器材,设计并完成了实验探究。请你完成下列问题: (1)实验前,要通过调试,使压强计U形管两边的液面,小聪在调试时发现,用手指不论是轻压还是重压探头的橡皮膜时,U形管两边液面几乎没有变化。如图所示,说明该压强计(选填“漏气”或“不漏气”)。 (2)为了验证猜想1,小聪把探头放入水中,再观察压强计U形管两边液面是否有来判断探头处是否受到水的压强。,考点一,考点二,(3)在验证其余猜想的过程中,小聪收集到如下表中的数据,根据表中的数据:,考点一,考点二,比较序号1、2、3、4的数据,可得出的结论是。 为了验证猜想3,小聪完成的实验操作应该是表中序号为的实验。 比较序号6、7两组数据,可得出液体的压强与液体有关。 (4)小聪在实验中主要用到的研究方法有转换法和法。,考点一,考点二,解析:(1)实验前要正确安装压强计,调节好的压强计放在空气中时,橡皮膜不受液体的压强,因此U形管两边的液面应该相平;若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,就会有漏气现象,因此U形管两边液柱的高度差变化小。 (2)把压强计的金属盒浸入液体中,U形管两边出现高度差,说明液体内部有压强,因此小聪通过观察压强计U形管两边液面是否有高度差来判断探头处是否受到水的压强。,考点一,考点二,(3)同种液体、深度相同,不同的是方向,液面差相等即压强相等,说明在同一深度,液体向各个方向的压强相等; 根据猜想3:液体内部的压强大小可能与液体深度有关可知,控制液体种类相同,深度不同,即小聪完成的实验操作应该是表中序号为1、5、6的实验; 比较序号6、7两组数据可知,液体种类不同,深度相同,液体的压强不同,由此可得:液体的压强与液体种类有关。 (4)由实验过程可知,小聪在实验中主要用到的研究方法有转换法和控制变量法。 答案:(1)相平漏气(2)高度差(3)在同一深度,液体向各个方向的压强相等1、5、6 种类(4)控制变量,考点一,考点二,考点一,考点二,考点二压强公式的应用 例2(2016四川南充中考)如图所示,底面积相同的甲、乙两容器中装有质量和深度均相同的不同液体,则甲、乙两容器中液体的密度甲和乙的关系以及液体对容器底部的压力F甲和F乙的关系,正确的是() A.甲=乙,F甲乙,F甲=F乙 C.甲F乙 D.甲乙,F甲F乙,考点一,考点二,解析:由题意可知,两液体的质量、深度、容器的底面积相等,由题图可知,甲容器内液体的体积小于乙容器内液体的体积,由 可知,甲液体的密度大于乙液体的密度,即甲乙,选项A、C错误;由F=pS=ghS可知,甲液体对容器底部的压力大于乙,即F甲F乙,选项B错误、D正确。 答案:D,
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