9.2液体压强

第九章 压强 第2 节 液体压强 材考点梳理 一、液体压强特点 1 产生原因：液体受重力且具有流动性。 2 液体压强的测量： 压强计。 3 液体压强特点： （1）液体对容器底和侧壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强。 （2）在同一深度，液体内部向各个方向的压强都相等。 （3）液体的压强随深度的增加而增大。 （4）不同液体的压强与液体的密度有关。 4 实验：探究液体内部压强 （1 ） 实验装置图： （2 ） 实验前，检查装置的气密性：用手按 压探头上的橡皮膜，若液柱高度差变化小，则说明气密性差。则应拆除软管重新安装。 （3）实验方法： 转换法:根据U 形管两侧液面高度差来反映液体压强大小。 B 控制变量法：（结合上图分析） ．探究液体压强与深度的关系时，控制探头在同种液体中的方向不变，改变探头在液体中的深度，观 察U 形管两侧的液面高度差。 b 探究液体压强与液体密度的关系时，控制探头在液体中的深度和方向不变，改变液体密度，观察U 形管两侧的液面高度差。 控制其他条件不变，将水换成盐水，观察U 形管两侧的液面高度差。 （4）多次实验：更换不同液体，多次实验，得出普遍规律。 二、液体压强计算 1 液体压强公式：p=ρg 物理量的单位为：p：P；g：/kg；：m 。 2 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。 3 液体深度：指从液面往下测量到某点的竖直距离。 4 公式：p=ρg 只适用求液体压强。 5 计算液体对容器底的压力和压强问题： （1）首先确定压强p=ρg。 （2）其次确定压力F=pS （3）特殊情况：对于等粗的柱形容器，可先求F，再求 p=F/S 。 6 不同形状容器底部所受压力和液体重力的关系： F=G F<G F>G 三、连通器 1 定义：上端开口，下部相连通的容器。 2 原理：连通器里装同种液体且液体不流动时，各容器的液面总保持相平。 3 应用：茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、过路涵洞、排水管的“反水弯”、船闸等都是根据连 通器原理来工作的。 重难点突破 1．（2023 四川南充）如图所示，在水平桌面上，有质量相同、底面积相同、形状不同的三个容器甲、乙、 丙内分别装有质量相同的水。三个容器中，水对容器底部的压力F 甲，F 乙，F 丙大小关系是_______，三个 容器对桌面的压强p 甲，p 乙，p 丙大小关系是________。 2．（2023 安徽）“奋斗者”号深潜器创造了我国载人深潜的新纪录。当“奋斗者”号潜至海面下10000m 深处时，其外部 的水平舱面上所受的海水压力约为________。（海水密度近似为 ，g 取 ） 3．（2023·黑龙江龙东）如图所示，把一个质量为05kg，底面积为40m2的平底茶壶放在水平桌面上（茶壶 壁厚度不计），壶嘴和壶身构成 。壶内装有06kg 的水，水面到壶底12m，则水对壶底的压力是 （ρ 水=10 103kg/m3）。 4．（2023·辽宁营口）如图所示，水能从、b 两个相同的小圆孔中喷出，说明液体对容器的 有压强； b 孔中的水喷得更远。说明液体内部的压强随着深度的增加而 ；此时，用手封住瓶口（水面高于 孔）。能够观察到小孔 （选填“b”、“”、“b”或“都停止”）持续向外出水。 5．（2023·黑龙江龙东）如图所示，底面积和质量都相同的、B 两容器，装有深度相等，质量相同的不同 液体，若容器底而受到的液体压强分别为p 和pB，容器对桌面的压力分别为F 和FB。则下列说法正确的是 （ ） ．p=pB；F<FB B．p<pB；F<FB ．p<pB；F=FB D．p>pB；F=FB 6．（2023 湖南郴州）题图是某拦河大坝的截面示意图。则点受到水的压强是（g 取10/kg）（ ） ． B． ． D． 7．（2023 山东烟台）如图所示，水平桌面上放有底面积和质量都相同的两个玻璃杯，分别装有深度相同 的水。下列说法中正确的是（ ） ．两个玻璃杯对桌面的压力大小相等 B．两个玻璃杯对桌面的压强大小相等 ．水对两个玻璃杯底部的压力大小相等 D．水对两个玻璃杯底部的压强大小不相等 8．（2023 湖南衡阳）在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中，小亮同学取四只瓶嘴大小相同的塑 料瓶去底（其中B、、D 三个粗细相同），在瓶嘴上扎橡皮膜，将其倒置，如图所示向、B、瓶中装入水， D 瓶中装入盐水。 （1）瓶嘴下方橡皮膜鼓起的程度可反映液体压强的大小，此研究方法是___________（选填“控制变量 法”或“转换法”）； （2）根据、B 两瓶子橡皮膜鼓起的程度相同，可知：液体的压强与液体的质量___________（选填“有 关”或“无关”）； （3）根据B、两瓶子橡皮膜鼓起的程度不同，可知：液体的压强与液体的___________有关； （4）为了探究液体压强与液体密度的关系，要通过比较___________两个瓶子橡皮膜鼓起的程度，得出的 结论是：液体压强与液体的密度有关； （5）实验后，该同学自制如图E 装置继续探究，已知隔板在容器的中央。他向隔板左侧倒水，发现橡皮膜 向右侧凸起，这说明液体对容器___________有压强（选填“底部”或“侧壁”）。他再向隔板右侧倒入 另一种液体，当加到一定程度时，橡皮膜恢复原状，如图F 所示，则此液体密度___________（选填“大 于”“等于”或“小于”）水的密度。 参考答 1【答】F 甲>F 丙>F 乙 p 甲=p 乙=p 丙 【解析】由图可知，容器中水的深度关系为甲>丙>乙，根据p=ρg 可知容器底部所受水的压强关系为p 甲′>p 丙′ >p 乙′，因三个容器底面积相同，则根据F=pS 可知水对容器底部的压力关系为F 甲>F 丙>F 乙 三个容器的质量相同、所装水的质量也相同，所以容器和水的总质量相同，由G=mg 可知它们的总重力相 同，因为容器对水平面的压力等于容器和水的总重力，所以三个容器对水平面的压力相等，已知三个容器 的底面积相同，由 可知三个容器对水平面的压强相等，即p 甲=p 乙=p 丙 2【答】 【解析】当“奋斗者”号下潜到10000m 深度时，此时所受压强为 ，由压强公式 变形可得，外部 的水平舱面上 所受的海水压力约为 3【答】 连通器 48 【解析】[1]茶壶的壶嘴和壶身上端开口，下部连通，构成了一个连通器，当里面的水不流动时，壶嘴和壶 身内的水面保持相平。 [2]由题意知，水面到壶底12m，根据 可得，水对容器底部的压强为 ，又根据 可得，水对壶底的压力为 4【答】 侧壁 增大 都停止 【解析】[1]把一个可乐瓶的侧壁开了、b 两个小孔，瓶中注满水，水从小孔流出，说明液体对容器的侧壁 有压强。 [2]液体内部压强随深度的增加而增大，在液体密度一定时，b 处深度比处大，水喷出的更远，说明液体内 部压强随深度的增加而增大。 [3]用手封住瓶口（水面高于孔），则在外界大气压的作用下，小孔都停止持续向外出水。 5【答】 【解析】D．由图可知，容器内液体的体积大于乙容器内液体的体积，且两液体的质量相等，所以，由 可知，容器内液体的密度小于B 容器内液体的密度，即ρ<ρB；由图可知两容器内液体的深度相同， 由p=ρg 可知，容器内液体对容器底部的压强较小，即p<pB，故D 错误； B．由题意可知，、B 两容器的质量相等，容器内液体的质量也相等，因水平面上物体的压力和自身的重力 相等，所以，由F=G=mg，可知，两容器的总质量相等，重力相等，对水平桌面的压力相等，即F=FB，故 正确，D 错误。 故选。 6【答】B 【解析】点的深度为=40m-10m=30m，点受到水的压强p=ρg=10×103kg/m3×10/kg×30m=3×105P 故选B。 7【答】 【解析】．如图所示，两个玻璃板底面积和质量相同，右杯装水体积比左杯大，根据 可知，右杯水 的质量较大，故右杯和水总质量较大；根据 可知右杯总重力较大，由于放水平面上时玻璃杯对桌面 的压力与其重力相等，则右杯对桌面的压力较大，故错误； B．因为两个玻璃板底面积相等，右杯对桌面的压力比左杯对桌面的压力大，根据 可知，右杯对桌面 的压强更大，故B 错误； D．因为两杯水的密度和深度都相同，根据 可知，水对玻璃杯底部的压强相等，又因为杯子底面积 相等，根据 可知，水对两个玻璃杯底部的压力大小相等，故正确，D 错误。 故选。 8【答】（1）转换法 （2）无关 （3）深度 （4）、D （5）侧壁 小于 【解析】（1）由于实验过程中液体压强大小不易于直接比较，因此在实验中，通过瓶嘴下方橡皮膜鼓起 的程度来反映压力作用效果，这种研究方法是转换法。 （2）由题意可知，、B 两瓶子所装的都是水，由图可知，瓶子所装水的体积大于B 瓶子所装水的体积，则 瓶子水的质量大于B 瓶子水的质量，两瓶子所装水的质量不同，深度相同，但橡皮膜鼓起的程度相同，即 液体的压强相同，因此说明液体的压强与液体的质量无关。 （3）由题意可知，B、两瓶子所装的都是水，且两瓶子粗细相同，由图可知，瓶子所装水的深度大于B 瓶 子所装水的深度，两瓶子水的深度不同，橡皮膜鼓起的程度不同，即液体的压强不同，因此说明液体的压 强与液体的深度有关。 （4）为了探究液体压强与液体密度的关系，根据控制变量法可知，需控制液体的密度不同，液体的深度 相同，由题图可知，、D 两瓶子符合题意。、D 两瓶子液体的密度不同，液体深度相同，橡皮膜鼓起的程 度不同，得出的结论是：液体压强与液体的密度有关。 （5）如图E 所示，隔板左侧倒水，橡皮膜在侧壁上，发现橡皮膜向右凸起，表明橡皮膜所在的位置有压强， 这说明液体对容器的侧壁有压强。 在图F 中，水对橡皮膜有向右的压强，右侧液体对橡皮膜有向左的压强，橡皮膜恢复原状，不再凸起，说 明橡皮膜左右两侧压强相等，则有 ，因为液>水，所以ρ 液<ρ 水。