第三讲 液体压强.docx
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第三讲液体压强
第三讲液体压强
知识点一：
液体压强的特点
1、液体内部产生压强的原因：
液体受重力且具有流动性。
2、测量：
压强计用途：
测量液体内部的压强。
3、液体压强的规律：
⑴液体对容器底和测壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强；
⑵在同一深度，液体向各个方向的压强都相等；
⑶液体的压强随深度的增加而增大；
⑷不同液体的压强与液体的密度有关。
【例题】
1．关于液体压强，下列说法中正确的是[]
A.在液体的同一深度，不同液体的压强一般不同B.在液体内部压强总是向下的
C.在液体的同一深度，液体向下的压强比向上的压强大D.以上说法都不对
2．压力作用在物体上会产生压强，液体对容器底部有压力，因而液体有向_____的压强，如图，液体对容器具有向_____压强，从水喷出的缓急、远近情况可以知道，压强随_____而增大。
3、下表是小莉用图11所示装置分别测得水和盐水在不同深度时，压强计（U形管中是水）两液柱的液面高度情况．
序号
液体
深度ｈ（mm）
压强计
左液面（mm）
右液面（mm）
液面高度差（mm）
1
水
30
186
214
28
2
60
171
229
58
3
90
158
242
84
4
盐水
90
154
246
92
（1）分析表中序号为1、2、3三组数据可得到的结论是：
同种液体的压强随深度的增加而__________，比较表中序号为3、4两组数据可得到的结论是：
不同液体的压强还跟液体的___________有关．
（2）为了进一步研究在同一深度，液体向各个方向的压强是否相等，她应控制的量有__________和______________，要改变的是_____________．
（3）小莉同学在学了液体压强公式后，用公式对以上实验的数据进行分析计算，得出金属盒在30mm深处水的压强是__________Pa，而从压强计测出的压强为__________Pa，由此她发现按液面高度差计算的压强值小于按液体深度计算的压强值，你认为造成的原因是什么？
答：
．
知识点二：
液体压强计算公式：
⑴推导压强公式使用了建立理想模型法，前面引入光线的概念时，就知道了建立理想模型法，这个方法今后还会用到，请认真体会。
⑵推导过程：
（结合课本）
液柱体积V=Sh；质量m=ρV=ρSh
液片受到的压力：
F=G=mg=ρShg.
液片受到的压强：
p=F/S=ρgh
⑶液体压强公式p=ρgh说明：
A、公式适用的条件为：
液体
B、公式中物理量的单位为：
p：
Pa；g：
N/kg；h：
m
C、从公式中看出：
液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关，而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。
著名的帕斯卡破桶实验充分说明这一点。
D、液体压强与深度关系图象：
5、
F=GFG
6、计算液体对容器的压力和压强问题：
（1）计算容器底部压强p=ρgh；其次确定压力F=pS
（2）计算桌面的压力，在用p=F/S计算压强。
【例题】
1．比较下图中各点压强的大小：
（1）在左图中，B点和C点深度相同，而A点比B点深，则各点压强pA_____pB_____pC；
（2）在右图中，A、B、C、D各点在液体中的深度如图中所示，则各点压强pA_____pB_____pC_____pD（填“>”“<”或“=”）。
2．如右图所示，放在水平桌面上的瓶子，内盛部分饮料，瓶口用塞子塞紧，倒过来时，液体对瓶塞的压强比原来对瓶底的压强_____，原因是_____；瓶子对桌面的压强变_____，原因是___________________________。
3．
一个装满水后瓶盖密封的硬塑料瓶，放在水平桌面上（如图甲所示），水对瓶底的压强为p1，瓶底对桌面的压强为p1′；将瓶倒置后（如图乙所示），水对瓶盖的压强为p2，瓶盖对桌面的压强为p2′，则（）．
A．p1＞p2p1′＞p2′B．p1＝p2p1′＜p2′
C．p1＜p2p1′＜p2′D．p1＝p2p1′＝p2′
4、水平桌面上有一只盛有某种液体的试管，将试管口从图中所示位置沿箭头所指方向转动时，液体对试管底部的压强（）．
A．不变B．一直变大
C．先变小后变大D．先变大后变小
5、如图5所示，甲、乙两支完全相同的试管分别装有质量相等的液体．甲试管竖直放置，乙试管倾斜放置，两试管液面相平．设液体对两试管底的压强分别为p甲和p乙，则（）．
A．p甲＞p乙B．p甲＝p乙
C．p甲＜p乙D．条件不足，无法判断
6．如图13—8所示，甲、乙、丙是三个底面积大小相同的容器，若分别装入同种液体且深度相等，比较液体对容器底的压强[]
A.甲最大B.乙最大C.丙最大D.一样大
7．上题中，若甲、乙、丙三个容器中分别装入质量相同的水，比较液体对容器底部的压强是[]
A.甲最大B.乙最大C.丙最大D.一样大
8、如图3，向甲、乙、丙三个底面积相等的容器中分别倒入质量相等的不同液体，结果三容器中液面恰好相平，则液体对容器底的压强p甲_____p乙______p丙，液体对容器底压力F甲_____F乙_____F丙（两空均选填“＞”、“＜”或“＝”）．
9、将同一压强计的金属盒先后放入甲、乙两种液体中，现象如图8所示．这两种液体的密度大小关系是（）．
A．ρ甲一定小于ρ乙B．ρ甲一定等于ρ乙
C．ρ甲一定大于ρ乙D．ρ甲可能小于ρ乙
10、一艘轮船吃水深度为15m，行驶途中发现距船底2m高处出现了一条长20cm、宽5cm的裂缝，海水正通过裂缝向船舱喷涌而来，要堵住这条裂缝，至少要用多少牛顿的力？
（太平洋表层附近海水密度约1.01×103kg/m3）．
知识点三：
连通器原理：
⑴定义：
上端开口，下部相连通的容器
⑵原理：
连通器里装一种液体且液体不流动时，各容器的液面保持相平
⑶应用：
茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。
【例题】
1．关于连通器，下列说法中正确的是[]
A.连通器中，若液体不流动，各容器中的液面一定相平
B.连通器中，液面的高低与容器的形状有关
C.只要底部互相连通的容器都属于连通器
D连通器中装有同一种液体，在液体不流动时，各容器内在同一水平面的压强均相等
2．如图13—9的装置中，两端开口的U型管装有一定量的水，将A管向右倾斜，稳定后A管中的水面将[]
A.高于B管中的水面B.低于B管中的水面
C.与B管水面相平D.以上三种情况均有可能
3．下列应用不属于连通器的是[]
A.茶壶B.锅炉水位计C.喷雾器D.喷泉
4．如图13—10所示连通器装入水，在左边放一木球浮在水面上，当放入木球后，下列分析正确的是[]
A.左右两边水面一样高B.左边水面高于右边水面
C.左边水面低于右边水面D.以上分析都不对
典型例题
[例2]在一个上下底面积不相等的圆台容器中注入部分水后密闭，如图13-6所示，大底在下，此时水对容器底的压强是P1，压力为F1，如果像乙图那样，倒转过来，水没有遗漏，此时对容器底的压强变为P2，压力为F2，那么关于它的大小，下列说法正确的是（）
A、P1＞P2，F1＞F2
B、B、P1＜P2，F1＜F2
C、P1＞P2，F1＜F2
D、P1＜P2，F1＞F2
[解析]圆台容器上下底面积不等，倒置过来后，小面积在下，水面会上升，所以水对容器底部的压强变大，即P1＜P2。
关于压力，甲图中水对容器底的压力大于容器内液体的重力，乙图中，水对容器底的压力小于容器内液体的重力（可看作容器侧壁承担了一部分重力），所以F1＞F2。
解答：
D
[例3]将体积相等的水分别倒入如图13-7所示的甲、乙两种上下均匀的容器中，比较容器底所受压强的大小；若将水换成酒精，压强是否发生变化？
怎样变化？
[解析]水的体积相等，但由于乙的底面积小于甲的底面积，所以乙容器中的水较深，容器底受到的压强较大。
若换成同体积的酒精后，液体的深度虽然不发生变化，但由于酒精的密度小于水的密度。
故两容器中，容器底受到的压强都比开始受到的压强小。
[基础精练]
1、一支试管盛有一部分水，竖直放置时，水对底面的压强为P1，现将试管倾斜，与竖直方向成30°，则水对管底压强为P2，则P1P2。
（填“＞”“＜”或“＝”）
2、U形管压强计金属盒放在被测液体中，当金属盒慢慢下移时，管中液面差逐渐增大，这一现象表明；当金属盒停在某一深度，改变金属盒橡皮膜方向时，管中液面高度差不变，表明。
3、游在海里与河里相同深度的两条鱼，河里的鱼比海里的鱼受到的压强
（填“大”、“小”）
4、如图13-9所示，盛水容器置于水平面上，其中底部A、B、C三点的压强分别为PA、PB、PC则有（）
A、PA＞PB＞PC
B、PA=PB=PC
C、PA＜PB＜PC
D、PA=PB＞PC
5、如图13-10所示，一个“山”形连通器内装有一定量的水，当把它放到斜面上静止以后，下列关于连通器内液面的情况，正确的应是（）
6、往如图13-11所示的容器中加水，则水能达到的最高位置是（）
A、A容器的顶端B、B容器的顶端
C、C容器的顶端D、条件不足，无法确定
7、如图13-12所示，A、B两容器内盛着水，水面相平，两容器间用一
斜管相通，K是开关，当K打开后，则（）
A、水由A流向BB、水由B流向A
C、水不流动D、无法确定
8、游泳的人潜入水中后，由于水对耳膜的压强作用，耳朵会有胀痛的
感觉，下列说法中正确的是（）
A潜入水中越深，胀痛得越厉害
B在同一深度，耳朵向着水面下，比向着水面上胀痛的感觉要好些
C在水中身体竖直向上时，左右耳朵都不感觉胀痛，因为两侧的压
强抵消了
D以上说法都不正确
9、如图13-13所示，水面和油平齐，ρ水＞ρ油，则阀门打开后，液体流动情况是（）
A、水向油流动B、不会流动
C、油向水流动D、都有可能
10、简答题：
江堤底部为什么要做得比上部宽？
【练习题】
星级提速★
1．液体对容器的和都有压强，液体向各个方向都有压强，液体压强随的增加而增大，同一深度，液体向各个方向的压强。
不同液体的压强还与有关。
2．液体压强的计算公式为P＝，由公式可以知道，液体内部压强与和有关。
3．如图所示，当玻璃管中不灌水时，扎着管口的橡皮膜是平的，当玻璃管中灌入水时，橡皮膜向外凸出。
甲图说明：
；
乙图说明：
。
4．液体的压强，只与液体的和有关，跟受力面积的大小，跟容器的形状，跟液体的重力、体积大小。
5．潜水艇潜入水下越深，受到的液体压强，当它在水下的同一深度航行时，它所受到的水的压强大小。
6．如图所示的试管中装有水，当试管从图示位置到竖直放置的过程中，水对试管底部的压强（）
A.变大B．变小C.不变D．无法确定
7．两个底面积相同的量筒和量杯内分别装有质量相同的同种液体，则对于杯底受到的液体压强大小关系，下列表述正确的是（）
A．量杯大B．量筒大C．一样大D．无法判断
8．三只U形管压强计，管中分别装有不同的液体，当用它们来测定某液体同一深度的压强时，则液面高度差最大的是（）
A．装酒精的压强计B．装水的压强计C．装水银的压强计D．无法确定
9．如图所示，三个容器的底面积和高都相同，当向三个容器中注满清水时，水对容器底的压强，下列表述正确的是（）
A．PA>PB>PCB．PAPC
10．如图所示，三个完全相同的量筒甲、乙、丙置于水平桌面上，分别装有水、盐水、白酒，其液面相平，三种液体对容器底部的压强分别为P1、P2、P3，则它们的大小关系是（）
A．P1>P2>P3B．P1>P3>P2C．P2>Pl>P3D．Pl＝P2＝P3
11．如图所示的四个碗中均盛满水，用力的示意图表示了碗壁上所受的水的压力，大体来说，其中正确的应该是（）
12．杯内装满水，若将手浸入水中（手不接触杯底）则水对杯底的压强（）
A.变大B．不变C.变小D．无法判断
13．如图所示，柱形杯内放有一块冰，冰对杯底的压强为P1，熔化成水后水对杯底的压强为P2，两压强相比较（不计蒸发）则（）
A．Pl>P2B．P114．如图所示，在质量为1kg的容器内装有5kg的水，容器底的面积为100cm2，容器放在水平桌面上，桌面面积为0.9m2（取g＝10N/kg）．求：
（1）容器底部对桌面的压力；
（2）容器底对桌面的压强；
（3）水对A点的压强；
（4）水对容器底部的压力。
星级提速★★
15．如图所示的甲、乙两个容器中都装有水，容器底部受到的液体压强大，受到的液体的压力大。
16．如图所示，试管内装有一定质量的水，当把试管竖直放置时，水对底面的压强为PA。
然后把试管倾斜到B的位置（没有水溢出），水对底面的压强为PB，则PAPB。
（选填“>”、“<”或“=”）
17．如图，容器中盛有一定量的水，容器底部a、b、c三点压强pa、pb、pc的大小关系是_____.
18．如图所示，密闭的容器里装有一定质量的水，如果把容器倒置，使原来的底面朝上，则容器壁上的P点处受到的水的压强将（）
A．变大B．变小C．不变D．无法判断
19．在装满水的杯子中放人一木块，则水对杯底产生的压强将（）
A．变大B．变小C．不变D．无法判断
20．三个完全相同的烧杯里装有相同体积的水，用细线拴好三个质量相等的实心铜块、铁块、
铝块，再把它们分别浸没在烧杯内的水中，不触及杯底，且水不溢出，如图，已知
铜>
铁>
铝，则水对杯底的压强是（）
A．放铜块的最大B．放铁块的最大
C．放铝块的最大D．三个一样大
21．如图所示，完全相同的两个杯子甲和乙内分别装有质量相等的水和酒精，现有A、B两点分别到液面的距离为hA、和hB，且hA=hB，则A、B两点受到的液体压强为（）
A．PA>PBB．PAC．PA=PBD．无法判断
22．在上题中，如有A1、B1两点到杯底的距离相等，则Al、Bl两点所受的液体压强为（）
A．PA1>PB1B．PA123．某小组同学用U形管压强计研究甲、乙两种液体内部的压强规律，记录实验数据如下表所示。
（液体甲的密度小于液体乙的密度）
液体甲
液体乙
实验
序号
金属盒深度（cm）
U形管两侧液面高度差（cm）
实验
序号
金属盒深度（cm）
U形管两侧液面高度差（cm）
1
10
6
4
10
7
2
20
11
5
20
13
3
30
15
6
30
18
（1）分析比较实验序号1、2与3（或4、5与6）的数据及相关条件，可得出的初步结论是：
（2）分析比较实验序号的数据及相关条件，可得出的初步结论是：
在相同的深度处，液体的密度越大，液体的压强也越大。
24．小刚家洗碗池被残渣堵塞，他就将一根长管子插入池孔，并将管子竖立起来，然后往管中倒水，水池很快畅通，为什么?
25．如图所示，容器下半部分是边长为0.4m的正方体，上半部分是边长为0.1m的正方体，在容器内盛满密度为0.8×103kg/m3的液体（容器自重不计，g取10N/kg），求：
（1）液体对容器底的压力和压强；
（2）容器对桌面的压力和压强。
星级提速★★★
26．如图所示，在两端开口玻璃管的一端用塑料片盖住沿竖直方向插入水中，塑料片到水面的距离是20cm。
从玻璃管上端缓慢的向玻璃管内注入某种液体，当管内液面比水面高5cm时塑料片落下，求注入的液体的密度（塑料片的重量忽略不计）
1、如图1所示，三个底面积不同的圆柱形容器内分别盛有A、B、C三种液体，它们对容器底部的压强相等，现分别从三个容器内抽出相同深度的液体后，剩余液体对容器底部的压强pA、pB、pC的大小关系是（）
ApA＞pB＞pC。
BpA＝pB＝pC。
CpA＜pB＜pC。
DpA＝pC＞pB。
图2
C
B
A
图1
2．如图2所示，两个底面积不同的圆柱形容器内分别盛有不同的液体A和B，已知两容器内液面等高，且液体的质量相等。
现将实心金属球甲浸没在液体A中、实心金属球乙浸没在液体B中，均无液体溢出，这时A、B两液体对容器底部的压强大小相等，则（）
A甲的体积小于乙的体积。
B甲的体积大于乙的体积。
C甲的质量小于乙的质量。
D甲的质量大于乙的质量。
3．如图3所示，两个底面积不同的圆柱形容器内分别盛有不同的液体甲和乙，已知两容器内液面等高，且甲液体的质量等于乙液体的质量。
若要使两容器内液体对容器底部的压强相等，则可（）
A向两容器内分别倒入相同高度的液体B向两容器内分别倒入相同体积的液体
C从两容器中分别抽出相同高度的液体D从两容器中分别抽出相同体积的液体
图3图4
4．如图4所示，两个底面积不同的圆柱形容器甲和乙，容器足够高，分别盛有水和酒精（ρ水＞ρ酒精），且两种液体对容器底部的压强相等。
一定能使水对容器底部的压强大于酒精对容器底部压强的方法是（）
A．倒入相同质量的水和酒精。
B．倒入相同体积的水和酒精。
C．抽出相同质量的水和酒精。
D．抽出相同体积的水和酒精。
5．如图5所示，薄壁的圆柱形容器甲和乙内分别装有1.8千克的酒精和2千克的水
甲的底面积为0.016米2，乙的底面积为0.01米2。
（已知ρ酒=0.8×103千克/米3）求：
（1）水的体积V。
（2）水对容器底部的压力F、压强P。
8．如图7所示，甲、乙两个完全相同的圆柱形容器放在水平地面上，它们重2牛，底面积为0.01米2，容器高0.5米。
现在两个容器中分别倒入一定量的水和酒精，使得两容器中离底部0.3米处A、B两点的压强都为980帕，求：
酒精
水
（1）A点离开液面的距离hA。
（2）甲容器对水平地面的压力F甲。
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