102液体压强教案Word文件下载.docx
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例3.如下图所示,容器中盛有同种液体,液体在A、B、C三点产生的压强从大到小的正确顺序是_______________.
液体在其内部产生的压强的大小跟液体的密度、深度(或液柱高度)有关.要研究的三个点都在同种液体中,所以不必考滤液体密度的问题,只比较这三点在液体中的深度就可以.“深度”和“高度”不同:
第一是测量起点不同,深度起点是液面,高度起点是被研究点;
第二是测量方向不同,深度是从液面沿竖直方向向下到研究点的距离,高度是从研究点竖直方向向上到液面的距离.深度和高度有一个共同的标准——液面.
答:
B、A、C
例3.把质量200g的水放入下端封闭、竖直放置的足够长的玻璃管中,已知玻璃管的截面积是2cm2.水对玻璃管底部的压强是多大?
已知水的质量(可以算出重力)和玻璃管底受压力的面积,用压强公式p=
计算压强.
已知:
m=200g,S=2cm2,ρ水=1.0×
103kg/m3,
求P
解:
p=
=
=9.8×
103Pa
水对玻璃管底部的压强是9.8×
其他解法:
由密度知识可以计算出200克水的体积,根据玻璃管的截面积可以计算出200克水放入玻璃管后水柱的高度,最后利用液体的压强公式可以计算出水柱产生的压强.
简解:
m=ρV=ρSh
h=
(m=ρV=ρSh)
p=ρ液gh=ρ水g
点评:
在任何有关压强的问题中,压强公式p=
都是可以用的.利用压强公式直接计算是本题的最简便解法,在计算中一定要注意单位,代入物理量的单位要保证正确无误.200克水对玻璃管底部的压力很小,但是由于水柱高(压力作用的面积小)而造成玻璃管底部受到的压强比较大(每m29.8×
103N,大约相当于在1m2的面积上放一个质量1T的物体).第二种解法并没有一步一步地把数据计算出来,而是利用代数方法解题.在计算题中用代数运算比用数字运算简单明了,检查时也容易发现错误之处.因此在解决问题时提倡用符号运算,尽量减少数字运算的次数.
三难题巧解点拨
例1.一容器中装有重10N的水,容器底面积为50cm2,水的深度为30cm,求容器底部受到的压力、压强.
分析:
该题应先求容器底部受到水的压强,后求容器底部受到的压力.
(1)容器中液体的深度为
h=30cm=0.3m,
p=ρ水gh=1×
103kg/m3×
9.8N/kg×
0.3m=2940Pa;
(2)容器底部的面积为
S=50cm2=5×
10-3m2,
容器底部受到水的压力
F=p·
S=2940Pa×
5×
10-3m2=14.7N.
题后语:
从求出容器底部的压力数据来看,压力显然和液体的重力不相等,且前者大于后者,可以判断这是一只不规则形的容器,其底部的面积较大.假苦不按照液体压强压力的规律去解,而是先将液体的重力当作压力,再用重力去除以容器底面积,就会得到与上述答案完全不同的结果.这是在以后解题中要注意避免的.
例2.如下图所示,甲、乙两支完全相同的玻璃管,分别装有酒精和水,两容器底部受到的压强相等,求在两容器内某一深处且距容器底部等高的A、B两点受到的压强哪个大?
比较A、B两点的压强大小,需要知道酒精和水的密度,酒精面到A点的深度及水面到B点的深度.该题中并没有给出这两个深度,但给出了两容器底部客观存在受到的压强相等的条件.因此可以通过A、B两点到容器底部的压强小△pA和△pB的关系来求.
设A点距容器底部的深度为hA,B点距离容器底部的深度为hB,hA=hB.
A点处酒精的压强
pA=p甲底-△pA=p甲底-ρ酒g△hA,
pB=p乙底-△pB=p乙底-ρ水g△hB,
因为ρ酒<ρ水,所以ρ酒△hA<ρ水g△hB,
因为p甲底=p乙底,所以p甲底-ρ酒g△hA>p乙底-ρ水g△hB,
pA>pB
该题中不能用常规的思路去思考问题,应利用逆向思维去分析,充分利用两容器底部压强相等和A、B两点距容器底部等高的条件加以推导,若用液面到A、B两点的深度作比较,在无直接数据的条件不能用p=ρgh的公式去解,因酒精和水的密度不同,所以在掌握计算公式的基础上也应掌握一定的分析解题技巧.
四课本难题解答
用一块塑料片挡住两端开口的玻璃筒下端,竖直地插入水中,塑料片为什么不下沉?
向玻璃筒内缓慢倒水,注意观察筒内水面多高时塑料片下沉,并且说明原因.
由于塑料片受到水对它的向上压强作用,使它不会下沉.当向筒内倒入的水面和筒外的水面一样高时,塑料片受到的筒内水的向下压强和筒外水的向上压强相等,由于它的自重而下沉.
【命题趋势分析】
液体压力、压强、质量、密度等相关物理量的计算和不同形状的容器的压力压强的比较.
【典型热点考题】
例1.游泳池中水深3米,在离池底1米处,水产生的压强是_______________帕.
错解导析:
许多学生在做此题时,所填答案为9.8×
103Pa或2.94×
104Pa.产生这两种错误结果的原因在于对液体压强公式p=ρ·
g·
h中h的物理意义认识不清,分别用h=1米和h=3米代入公式中进行计算.
思路导引:
在应用液体的压强公式p=ρ·
h=1.0×
103=kg/m3×
2m=1.96×
104Pa.所以正确答案应填1.96×
104Pa.
能力概括:
在应用公式p=ρ·
h讨论液体的压强时,首先要正确理解公式中每个物理量的物理意义,ρ是液体的密度,h是液体的深度,g是常数.有些题中所给容器形状较复杂,如上右图所示,要求讨A、B、C三处水产生的压强,A处就是液面,则hA=0,hC>hB>hA,根据pC>pB>pA,.公式p=ρ·
h也说明了液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关,与其它因素无关.
例2.如下图所示,三个形状体积都不相同的容器分别装有盐水、水和酒精.三个容器内液体的高度相等,三个容器底部所受压强分别为pA、pB、pC,则()
A.pA>pB>pCB.pA=pB=pC
C.pA<pB<pCD.无法判定.
选A.
∵hA=hb=hC,而ρA>ρB>ρC,由p=ρgh知ρAghA>
BghB>ρCghC,∴pA>pB>pC.
10.2液体压强习题
基础知识与基本技能
*1.液体由于受作用,因而对容器底有力,当然也就有压强;
液体具有性,容器壁要阻碍它,因而液体对容器壁要产生力,也要产生。
[1.0]
*2.与固体相比,液体有不同的性质,这就是液体具有,因而液体的压强就有不少区别于固体的特点。
研究液体压强特点的方法是。
*3.研究液体内部压强的测量仪器是。
这种仪器上的金属盒(盒面是橡皮膜)放到液体中时,它的U形玻璃管两边液柱的高度会发生变化,被测的液体中某处的压强大小就是通过U形管两边液面的显示出来的。
*4.通过实验,我们认识到:
(1)液体的压强与深度有关,深度越深,压强;
同种液体的相同深处压强。
(2)液体中的某一点处,液体向方向都有压强,并且压强的大小是的。
(3)对不同的液体来说,相同深度处的压强,这说明液体的压强大小还与液体的有关;
在不同液体的相同深度处,液体的,压强越大。
[2.0]
*5.如图7-16示,甲、乙两个容器都是圆柱形的,但乙容器比较粗。
两容器中盛的都是水,放在水平桌面上时液面一样高。
那么下列说法中正确的是()。
A.甲容器中的水少些,所以水对甲容器底的压强小些
B.乙容器底面积大些,所以水对乙容器底的压强小些
C.水对两容器底的压力相等,压强也相等
D.水对两容器底的压力不相等,但压强相等
*6.如图7-17示,甲、乙是两个圆柱形的容器,甲粗而矮,乙细而高,放在同一水平面上,都盛满某种相同的液体。
下列说法中正确的是()。
A.甲所盛的液体肯定比乙多,液体对甲容器底的压强大
B.乙容器中液面比较高,液体对乙容器底的压强大
C.甲、乙两容器中的液体多少不能比较,液体对容器底的压强也不能比较
*7.液体由于而对容器底有压强,液体由于而对容器壁也有压强,液体的压强跟液体的有关,还与液体的有关。
根据压强公式P=F/S,可以推导出计算液体压强的公式P=,式中ρ是指液体的,其单位应取,h是指液体的,其单位应取。
[2.5]
*8.如图7-18器中盛有水,A点处压强PA=Pa,B点处压强
PB=Pa,水对容器底的压强P=。
*9.物理学中所说的连通器是指的容器。
*10.在图7-19示的几种情况中,不能称为连通器的是()。
[0.5]
*11.某校科技兴趣小组的同学到一家茶具生产厂进行社会实践活动,发现这个厂生产的茶壶都是图7-20传统样式的。
同学们思想很活跃,给这个厂提建议,能不能把茶壶的造型改变一下,用新颖的造型来吸引客户。
厂里对这个建议很重视,干脆对这些同学说,这个任务就交给你们了。
大家积极性很高,充分发挥想像力,画了好多设计图案,最后向厂里提交了他们最得意的三种设计,如图7-21结果,厂里只选中了其中的一种,另外两种虽然造型新颖,但不符合物理原理,不适用,因而未被选中。
哪一种被选中了呢?
你是怎么看出来的?
[3.0]
*12.留心观察居民楼里的下水管(比如你家住在二楼,走进卫生间向上看,就能见到三楼的下水管),你会发现水池、抽水马桶的下水管有一段是弯成U形的,如图7-22所示。
你知道这一段弯管有什么作用吗?
说说它的工作原理。
*13.如图7-23所示,玻璃漏斗、透明软管、玻璃管连接成一个连通器,里面注有水。
请注意三幅图有什么差异。
b图表示右边的玻璃管比a图提高了一些,水面也高了一些;
c图表示漏斗比b图降低了些,玻璃管提高了些,水面又高了一些。
三幅图相比虽然水面高度不同,但每一幅图中的两边水面是相平的。
这个实验表明。
*14.已知海水的密度是1.03×
103kg/m3。
潜水员潜到海面下40m时,受到的海水的压强是多大?
[1.5]
**15.刘家峡水电站的水库大坝高147m,当水库中的水位是130m时,坝底受到的水的压强是多大?
知识的应用
**16.如图7-24所示的大烧杯中盛有液体(水或盐水)。
当把压强计的金属盒插到A点处时,压强计两边玻璃管中的液面高度差恰好是lcm。
那么,
(1)如果把金属盒插到B点处,则压强计两边的液面高度差将1cm(选填“等于”或“小于”“大于”),由此可知液体压强的一个特点是;
(2)如果把金属盒平移到C点处,则压强计两边的液面高度差将1cm,由此可知液体压强的另一个特点是。
**17.如图7-25所示,甲、乙两个相同的烧杯中分别盛有水和盐水,液面相平,甲中的A点与乙中的B点深度相同。
如果将压强计的金属盒插到甲中的A点处,压强计两边的液面高度差是lcm,那么,当把压强计的金属盒插到乙中的B点处时,压强计两边的液面高度差将lcm。
由此可知液体压强与有关。
**18.找一个空的小玻璃药瓶,在瓶口上绷扎橡皮膜,然后竖直地浸入盛有水的大玻璃杯中,一次瓶口朝上,一次瓶口朝下,如图7-26所示。
看到的现象是:
瓶口朝上时(左图),橡皮膜往下凹;
瓶口朝下时(右图),橡皮膜往上凹;
两种情况相比较,瓶口朝下时橡皮膜凹得更明显。
由此可知下列说法中不正确的是()。
[1.5]
A.液体对浸在其中的物体会产生向下的压强,也会产生向上的压强
B.深度越深,液体产生的压强越大
C.瓶口朝上时,水对橡皮膜有压强,橡皮膜对水没有压强;
瓶口朝下时,橡皮膜对水有压强,水对橡皮膜没有压强
**19.如图7-27,竖直放置的试管中盛有约一半的水,若将试管稍稍倾斜些,那么()。
A.试管中水的质量没有变化,水对试管底的压强也不变化
B.试管中水的深度没有变化,水对试管底的压强也不变化
C.试管倾斜后,水面高度下降,水对试管底的压强变小
**20.连通器原理可以根据液体压强的特点来证明。
现在请你顺着下面的思路来试一试:
如图7-28所示的连通器是—个U形的玻璃管,里面注入水。
设想(想像)在最低处取一个小液片AB,左支管中水柱高为h左,右支管中水柱高为h右,则:
左支管中的水对液片的压强p左=,对液片的压力方向向;
右支管中的水对液片的压强p右=,对液片的压力方向向。
讨论:
如果h左>
h右,则p左p右,液片会向移动;
如果h右>
h左,则p左p右,液片会向移动;
如果液片不移动,则说明p左p右,从而有h左h右。
[4.0]
**21.某公路两侧有水渠,公路下面有管道(称为“涵管”或“涵洞”)将两侧水渠连通,如图7-29是它的截面图。
从图中看出,路面下的涵管是倾斜的,两侧水渠中的水面均高出涵管口。
下列说法中不正确的是()。
A.水总是从乙渠流向甲渠
B.两渠中的水面相平时,涵管中水不流动
C.甲渠水面较高时,水向乙渠流动;
乙渠水面较高时,水向甲渠流动
**22.用压强计测得水中某点处的压强是1568Pa。
求该处水的深度。
**23.用压强计测得某液面下20cm深处的液体压强是2450Pa。
求这种液体的密度。
**24.一个油桶里装有密度为0.8g/cm3的油,油面下80cm处的桶壁上受到的油的压强是多大?
***25.一只长约1m的玻璃管,竖直放置,里面注有水银,水银面高出管底76cm。
求水银对管底的压强。
(水银密度ρ=13.6×
取g=10N/kg)思考:
有的同学说,玻璃管的粗细不知道(管底面积不知道),所以不好求水银对管底的压强。
你认为这种说法对吗?
为什么?
[3.0]
知识的拓展
***26.观察图7-30的实验,这里展示了三幅图,但实验是在同一个烧杯中做的,手捏的地方有一个螺母,捻动螺母可以改变下面金属盒的方向。
三幅图对照起来看:
(1)压强计的金属盒在液体中的深度是的;
(2)方向是的;
(3)液面高度差是的;
(以上几空均选填“相同”或“不同)(4)通过该实验,我们认识到液体压强的一个重要特点是。
***27.一个玻璃茶杯里放大半杯水,如果将一个手指头慢慢插入杯中,那么下列说法中正确的是()。
A.由于水面要升高,所以水对杯底的压强增大
B.由于手指不会触及到杯底,所以杯底受的压强不会有变化
C.手指插入水中,但杯中的水并没有增加,所以水对杯底的压强不会增大
***28.如图7-31,甲、乙、丙三个容器中分别盛有水银、盐水、酒精,容器底部受到的液体压强相等,那么下列对甲、乙、丙三个容器中各装什么液体?
()。
A.甲中是水银,乙中是盐水,丙中是酒精B.甲中是水银,乙中是酒精,丙中是盐水
C.甲中是盐水,乙中是水银,丙中是酒精D.甲中是酒精,乙中是盐水,丙中是水银
***29.如图7-32,一个上下粗细不一样的容器,注入部分水后封闭。
如图甲那样放置时,水对底部的压强是P1,将它倒置如图乙那样放置时,水对底部的压强为P2。
那么,P1与P2关系是()。
A.P1=P2B.P1<
P2
C.P1>
P2D.无法比较
***30.如图7-33所示,甲、乙两个相同的容器放在水平面上。
甲盛盐水,乙盛酒精,两容器底部所受液体的压强相等。
若图中所示A、B两点等高,这两点处液体的压强分别为PA和PB。
则PA和PB的大小关系是()。
A.PA=PBB.PA<
PB
C.PA>
PBD.条件不足,无法比较
***31.一个杯子中盛满水,把一个小木块放入杯中时,木块浮在水面上。
此时杯底受到的水的压强将,压力将。
(选填“变大”或“变小”“不变”)[1.0]
***32.一个塑料桶底面积是300cm2,放在水平地面上,倒入l5kg水后,水深为30cm。
水对桶底的压力是N。
(思考:
能认为水对桶底的压力等于水重吗?
)[2.0]
***33.三个同种材料的圆柱体放在水平桌面上,高度相同,其质量关系是m甲>
m乙>
m丙。
如果对桌面的压力分别为F甲、F乙、F丙,对桌面的压强分别为P甲、P乙、P丙,那么()。
A.F甲=F乙=F丙P甲=P乙=P丙B.F甲>
F乙>
F丙P甲>
P乙>
P丙
C.F甲>
F丙P甲=P乙=P丙D.F甲=F乙=F丙P甲>
***34.如图7-34是一个连通器,里面盛有水且水面相平。
设想在左边的容器中放一个小塑料球,球浮在水面且水不溢出。
则下列说法中正确的是()。
A.左右两容器中水面仍相平,但水对两容器底的压强变大了
B.左边容器水面上升,右边容器中水面高度不变
C.水对左边容器底的压强变大了,对右边容器底的压强不变
D.右边容器比较细,所以右边容器中水面上升得高些
****35.底面积为40cm2的圆柱形容器,内装某种液体,放在水平面上,测得液面下20cm处的器壁上A点受到的液体压强为1960Pa。
问:
(1)容器中所装的可能是哪一种液体?
(2)若将质量为1.58kg的铁块浸没于液体中,且液体没有溢出,则器壁上A点受到的液体压强有无变化?
如果变化,变化了多少?
****36.一个底面积为25cm2的圆柱形容器放在水平桌面上,高为30cm,重为4N。
向容器中倒入500mL的某种液体后,容器和液体共重7.92N。
求:
(1)液体的密度;
(2)液体对容器底的压强;
(3)容器对桌面的压强。
****37.有一只两端都开口的直玻璃管,用一个很轻、面积比玻璃管口的横截面积稍大的塑料片挡住玻璃管的下端口,插入水中10cm深处(水不漏人管中),如图7-35所示。
若向管内缓慢地倒入密度为0.8×
103kg/m3的酒精,当管内酒精的高度为何值时,塑料片恰好下落?
****38.质量为240g、底面积为40cm2、容积是200cm3的容器放在水平桌面上,装满某种液体时,它对水平桌面的压强是980Pa。
(1)容器和液体共有多重?
(2)液体的密度是多大?
液体压强答案
1.重力,压,流动,压,压强2.具有流动性,实验3.压强计,高度差4.
(1)越大,相等
(2)各个,相等(3)通常不相等,密度,密度越大5.D6.B7.受重力,能流动,深度,密度,ρgh,密度,千克/米3,深度,米8.490,1470,19609.上端开口下连通10.C11.C,根据连通器原理选择12.防止臭气进入室内,应用了连通器原理13.连通器里,当液体不流动时液面总是相平的14.4.0376×
105Pa15.1.274×
106Pa16.
(1)大于,深度越深压强越大
(2)等于,同一深度的压强相等17.大于,液体的密度18.C19.C20.ρ水gh左,右,ρ水gh右,左,>
,右,<
21.C22.0.16m23.1.25g/cm324.6.272×
103Pa25.1.0336×
105Pa26.
(1)相同
(2)不同(3)相同(4)液体中某点向各个方向的压强都相等27.A28.B29.B30.B31.不变,不变32.88.2N33.C34.A35.
(1)可能水
(2)增大,490Pa36.0.8×
103kg/m3,1568Pa,3168Pa37.12.5cm38.3.92N,0.8×
103kg/m3