7.如图1—2l,甲、乙两容器分别盛有酒精和水,两容器底部受到液体的压强相等,液面下等深度处A与A'点压强比较,pApA'与容器底等距离处B和B'点压强比较
pBpB'。
(填“<”、“>”或“=”)
[科学小实验]
大家动手做一做,然后想一想。
取一只约250毫升的透明饮料瓶,在瓶的侧壁上从上到下等距离开三个较大的相同大小的圆孔(如两分硬币大小孔口),在孔的外面用万能胶将极薄的橡皮膜粘贴在圆孔上,待橡皮膜被粘牢后(如图1—22甲所示),缓缓将食用油倒入饮料瓶里,食用油倒满后,观察瓶侧壁上的橡皮膜,你发现了什么现象?
这个现象说明了什么?
再取一只约2.5升的透明大饮料瓶,去掉瓶口,内盛适量的水,把小饮料瓶浸入大饮料瓶中(注意不要把水溢出)(如图乙所示),待水面和食用油液面相平时,此时小饮料瓶侧壁的橡皮膜外凸还是内凹?
这是为什么?
三个橡皮膜凹凸程度相同吗?
自己动手做做看。
答案:
1.4水的压强(三)
[课前练习]
1.下列关于压强概念的说法中,正确的是(D)
A.压强跟受力面积成反比
B.压强跟压力大小成正比
C.压强跟压力和受力面积无关
D.当受力面积一定时,压强跟压力大小成正比
2.如图l—12所示,三个物体质量相同,则对水平桌面压强最大的是(A)
A.甲B.乙C.丙D.条件不足,无法判断
3.三个铁制正方体甲、乙、丙,边长之比是1:
2:
3,放在水平地面上,对水平地面的压强最大的是(C)
A.甲B.乙C.丙D.一样大
4.造房子时要先造墙基,是为了增大与地面的接触面积,减小对地面的压强。
5.一铝制空心圆柱体,底面外径R=2米,内径r=1米,高1米,把它竖放在地面上,它对地面的压强多大?
(ρ铝=2.7×103千克/米3)
[解]F=G=mg=Vρg=π(R2—r2)hρg
S=π(R2—r2)
p=
=
=1米×2.7×103千克/米3×9.8牛/千克=2.646×104帕
[科学探究]
一、水对容器底部和侧壁的压强
1.实验:
如图1—13所示,将水注入下端扎有橡皮膜的管子中,仔细观察橡皮膜的变化;随着注入的水的增加,橡皮膜又有什么变化?
结论:
水和其他液体对容器底部有压强,深度增大,压强增大。
2.实验:
将水注入侧壁扎有橡皮膜的管子中,并不断注入水,仔细观察橡皮膜的变化。
结论:
水和其他液体对容器侧壁也有压强,深度越大,压强越大。
二、水内部有压强
1.我们去游泳时,当水浸没胸部时,会感到胸闷,说明水内部也有压强。
海洋学家约翰·墨累的实验中,正是由于水所产生的巨大压强,才将玻璃管压成粉末。
2.探究:
研究水内部压强的特点。
(1)提出假设:
水内部的压强可能跟哪些因素有关?
①水内部的压强可能与水的深度有关;
②水内部的压强可能与水的密度有关;
③水内部的压强可能与水的量有关。
(2)实验设计。
①实验器材:
压强计。
压强计的原理是当压强计一端金属盒上橡皮膜受到挤压时,U形管两边液面出现高度差,压强越大两边液面高度差也越大。
②实验方案:
将压强计的金属盒放入水中的不同深度及不同方向,看U形管中液面高度差的变化,记录实验数据。
再将压强计的金属盒放到与水深度一样的盐水中,看U形管中高度差的变化情况。
(3)分析实验数据和现象得出结论:
①水和其他液体的内部都存在着压强,液体的压强随深度的增加而增大;②在同一深度,液体向各个方向的压强都相等;③液体的压强还跟液体的密度有关,密度越大,压强越大。
3.液体压强的计算公式为p=ρgh。
4.合作交流。
[典型例题解析]
[例1]下列关于液体内部的压强的说法中,错误的是(C)
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]液体由于受到重力作用,对容器底部有压强;而液体是具有流动性的,在受到挤压后向各个方向都存在流动的可能,因此向各个方向都有挤压作用,即液体内部向各个方向都有压强。
[答]C
[例2]一端扎有橡皮膜的玻璃筒,插入水中,如图1—14所示,在逐渐插入的过程中,橡皮膜将(B)
A.逐渐下凸B.逐渐上凸C.保持不变D.难以判断
[解析]由于液体内部向各个方向都有压强,玻璃筒插入水中时,下端橡皮膜受到向上的压强作用而向上凸,又因为越向下时,压强越大,橡皮膜上凸程度越大。
[答]D
[例3]两支相同的试管内,装有质量相等的不同液体,a管竖直放置,b管倾斜放置,此时两管内液面处于同一水平位置,如图1—15所示,则管底受到液体的压强pa和pb是(B)
A.papbC.pa=pbD.无法判断
[解析]在深度相同的条件下,液体内部的压强只与液体密度有关。
液体密度大的管底受到的压强大。
由于两管液面等高而(a竖直b倾斜,管子的横截面积又一样,说明(a管内液体的体积小于b管内液体体积。
又已知两管内液体质量相等,可见a管内液体的密度应大于b管内液体密度,则有pa>pb。
应选B。
[答]B
[课内练习]
1.液体由于受到重力作用,对支撑它的物体也有压强。
液体不仅对容器的底部和侧壁有压强,而且在液体内部也有压强。
液体内部的压强可用压强计来测量。
2.液体内部向各个方向都有压强,压强随深度的增大而增大,在同一深度同种液体向各个方向的压强相等。
3.实验证明相同深度水和盐水的压强是不同的。
说明液体内部的压强还与液体的
密度有关。
同一深度的不同液体,密度大的液体,压强也大。
4.如图1—16,甲、乙两容器分别装有等高的水和酒精,在水和酒精相同深度的A点和B点的压强大小为(B)
A.pA=pBB.pA>pBC.pA5.试管中装有一定量的水,当试管逐渐倾斜时(水未溢出),水对管底的压强与压力将如何变化(A)
A.压强和压力都变小B.压强和压力都变大
C.压强和压力都不变D.压强不变,压力减小
[课时小结]
重点:
1.认识液体对容器底和侧壁都有压强。
2.知道液体内部也有压强。
3.知道液体压强的大小与液体的密度和深度有关。
难点:
液体压强大小的决定因素及用液体压强解决一些简单问题。
课外同步训练
[基础过关]
1.图1—17是探究液体内部压强的实验(三个容器中都装有水),能得出的结论是在同一液体中,向各个方向都存在压强,且在同一深度向各个方向的压强相等。
2.如图1—18所示,三个完全相同的容器底部受到液体的压强相等,可推测甲、乙、丙三种液体的密度大小是(B)
A.ρ甲>ρ丙>ρ乙B.ρ乙>ρ丙>ρ甲
C.ρ甲>ρ乙>ρ丙D.ρ丙>ρ乙>ρ甲
3.三个质量、底面积和高度都相同的容器放在水平桌面上,如图1一19所示,装满水后,水对容器底的压强(D)
A.甲大B.乙大C.丙大D.一样大
4.上题中,如果三个容器本身重力一样,则桌面受到的压力(A),桌面受到的压强(A)
A.甲大B.乙大C.丙大D.一样大
[深化提高]
5.如图1—20所示的容器中液体不装满,液体对容器底的压力为F1,若把容器倒置,液体对容器底的压力为F2,则(C)
A.F1=F2B.F1F2D.无法确定
6.上题中,液体对容器底的压强原来为p1,将容器倒置后,液体对容器的压强为p2,则(B)
A.p1>p2B.p17.如图1—2l,甲、乙两容器分别盛有酒精和水,两容器底部受到液体的压强相等,液面下等深度处A与A'点压强比较,pApB'。
(填“<”、“>”或“=”)
[科学小实验]
大家动手做一做,然后想一想。
取一只约250毫升的透明饮料瓶,在瓶的侧壁上从上到下等距离开三个较大的相同大小的圆孔(如两分硬币大小孔口),在孔的外面用万能胶将极薄的橡皮膜粘贴在圆孔上,待橡皮膜被粘牢后(如图1—22甲所示),缓缓将食用油倒入饮料瓶里,食用油倒满后,观察瓶侧壁上的橡皮膜,你发现了什么现象?
这个现象说明了什么?
再取一只约2.5升的透明大饮料瓶,去掉瓶口,内盛适量的水,把小饮料瓶浸入大饮料瓶中(注意不要把水溢出)(如图乙所示),待水面和食用油液面相平时,此时小饮料瓶侧壁的橡皮膜外凸还是内凹?
这是为什么?
三个橡皮膜凹凸程度相同吗?
自己动手做做看。