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2020八年級物理下冊 第九章 壓強(qiáng) 9.2 液體的壓強(qiáng)精講精練(含解析)(新版)新人教版

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1、專題09.2 液體的壓強(qiáng) 課前預(yù)習(xí) 1. 液體壓強(qiáng)產(chǎn)生原因:液體受到_____重力___作用且有流動性。 2. 液體壓強(qiáng)測量儀器是____壓強(qiáng)計(jì)_____。使用壓強(qiáng)計(jì)可以探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)特點(diǎn)。 液體內(nèi)部壓強(qiáng)的計(jì)算公式:___ P=ρgh____. 3.液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn): (1)液體內(nèi)部向各個方向都有___壓強(qiáng)___; (2)在液體內(nèi)同一深度液體向各個方向的壓強(qiáng)大小____相等____; (3)液體內(nèi)部的壓強(qiáng)隨深度的增加而_____增大____; (4)液體內(nèi)部壓強(qiáng)跟液體密度有關(guān),在同一深度處,液體___密度___越大,壓強(qiáng)越大。 4.應(yīng)用——連通器 (

2、1)定義:上端開口、下端連通的容器。 (2)原理:如果只裝一種液體,那么液體靜止時連通器各部分液面總是___相平_____的。 知識點(diǎn)解讀與例題突破 知識點(diǎn)1:液體壓強(qiáng)的特點(diǎn) 1.液體向各個方向都有壓強(qiáng)。 2.同種液體中在同一深度處液體向各個方向的壓強(qiáng)相等。 3.同種液體中,深度越大液體壓強(qiáng)越大。 4.在深度相同時,液體密度越大,液體壓強(qiáng)越大。 【例題1】在“探究影響液體壓強(qiáng)大小的因素”實(shí)驗(yàn)中, 已知(a)中裝有水,(b)、(c)中裝有同種液體鹽水。老師用壓強(qiáng)計(jì)做了如圖所示的(a)、(b)、(c)三次實(shí)驗(yàn)。比較實(shí)驗(yàn)(a)、(b)可知液體壓強(qiáng)與液體的

3、有關(guān);比較實(shí)驗(yàn)(b)、(c)可知液體壓強(qiáng)與液體的 有關(guān)。 【答案】密度 深度 【解析】實(shí)驗(yàn)(a)、(b)可知液體種類不同,即密度不等,深度相同產(chǎn)生的壓強(qiáng)不同,說明液體壓強(qiáng)與密度有關(guān);實(shí)驗(yàn)(b)、(c)可知液體種類相同,即密度相等,深度不同產(chǎn)生的壓強(qiáng)不同,說明液體壓強(qiáng)與深度有關(guān)。 知識點(diǎn)2:液體壓強(qiáng)的大小 1.液體壓強(qiáng)與液體密度和液體深度有關(guān)。 2.公式:P=ρgh。式中,P表示液體壓強(qiáng)單位帕斯卡(Pa);ρ表示液體密度,單位是千克每立方米(kg/m3);h表示液體深度,單位是米(m)。 說明:(1)應(yīng)用的公式是P=ρgh; (2) g=9.8N/kg 有時題中為了

4、計(jì)算簡單給出g=10N/kg (3)ρ是指產(chǎn)生壓強(qiáng)的液體的密度,一般給出,但對常見的液體水,其密度需記憶。ρ水=1.0×103kg/m3(4)h是指深度,表示從自由液面到計(jì)算壓強(qiáng)的那點(diǎn)之間的豎直距離,即深度是由上往下量的。對以上問題理解后,各量單位統(tǒng)一了,代入公式計(jì)算能很好地解決實(shí)際問題。 【例題2】(2019上海)如圖所示,足夠高的薄壁圓柱形容器甲、乙置于水平桌面上,容器甲、乙底部所受液體的壓強(qiáng)相等。容器甲中盛有水,水的深度為0.08米,容器乙中盛有另一種液體。 ①若水的質(zhì)量為2千克,求容器甲中水的體積V水。 ②求容器甲中水對容器底部的壓強(qiáng)p水。 ③現(xiàn)往容器甲中加水,直至與乙容器中

5、的液面等高,此時水對容器底部的壓強(qiáng)增大了196帕,求液體乙的密度ρ液。 【答案】①甲容器中水的體積為2×10﹣3m3; ②容器甲中水對容器底部的壓強(qiáng)為784pa; ③液體乙的密度為800kg/m3。 【解析】①容器中甲水的體積為:V===2×10﹣3m3; ②容器甲中水對容器底部的壓強(qiáng):p水=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.08m=784pa。 ③當(dāng)容器甲內(nèi)加水至于容器乙相平時,設(shè)此時水深為h1, 此時水對容器底部的壓強(qiáng):p1=p水+△p=784pa+196pa=980pa; 由p=ρgh可得此時水的深度:h1===0.1m; 由題知,原來容器甲、乙

6、底部所受液體的壓強(qiáng)相等,即:p乙=p水=784pa; 由p=ρgh可得,液體乙的密度:ρ乙===800kg/m3。 知識點(diǎn)3:連通器——液體壓強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用 1.原理:連通器里的液體在不流動時,各容器中的液面高度總是相等的。 2.應(yīng)用:水壺、鍋爐水位計(jì)、水塔、船閘、下水道的彎管。 【例題3】圖所示為小明家的一段自來管路的示意圖。平時總水閥保持打開,某次出遠(yuǎn)門前,小明先將水龍頭關(guān)閉再將總水閥完全關(guān)閉后,突然想洗手又打開水龍頭,則( ) A.abcd斷水管中的水均可流出 B.只有ab段水管中的水能流出 C.流出的水量等于ab段和cd段水管中的水量之和 D.基本沒有水流出

7、 【答案】D 【解析】由于da之間的高度小于10m,水壓小于大氣壓強(qiáng),所以打開水龍頭基本沒有水流出,選項(xiàng)D正確。 習(xí)題精練 一、選擇題 1.小明在學(xué)習(xí)液體壓強(qiáng)時,用壓強(qiáng)計(jì)做了如圖所示的實(shí)驗(yàn),獲得的數(shù)據(jù)如下表。據(jù)表中信息判斷小明研究的問題是 ( ) A.液體向各個方向壓強(qiáng)的大小關(guān)系 B.液體壓強(qiáng)與液體深度的關(guān)系 C. 液體壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系 D.液體壓強(qiáng)與氣壓的關(guān)系 【答案】B 【解析】本題考查用壓強(qiáng)計(jì)探究液體壓強(qiáng)特點(diǎn)問題。也滲透出用控制變量法研究問題思路。 A.如果研究液體向各個方向壓強(qiáng)的大小關(guān)系,必須保證液體的密度和深度相同,改變

8、橡皮膜的方向,不符合題意; B.液體的密度一定,方向一定,深度不斷增加,壓強(qiáng)計(jì)的液面高度差增大,壓強(qiáng)增大.所以此實(shí)驗(yàn)利用控制變量法探究液體壓強(qiáng)跟液體深度的關(guān)系,符合題意; C.如果研究液體壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系,保證深度不變,改變液體的種類來改變液體的密度,不符合題意, D.實(shí)驗(yàn)中沒有反映氣壓的大小變化,不能研究液體壓強(qiáng)跟氣壓的關(guān)系.不符合題意。 2.(2019四川達(dá)州)如圖所示,甲、乙兩個底面積不同的圓柱形容器中分別盛有兩種不同的液體A、B,液體對兩個容器底的壓強(qiáng)相等。現(xiàn)將兩個質(zhì)量相等的物體分別放入兩個容器中,靜止時個漂浮、一個懸?。ㄒ后w均無溢出,則液體密度ρA、ρB和液體對容器底部的

9、壓強(qiáng)p甲、p乙的大小關(guān)系正確的是( ?。? A.ρA<ρB p甲<p乙 B.ρA>ρB p甲>p乙 C.ρA>ρB p甲<p乙 D.ρA<ρB p甲>p乙 【答案】C 【解析】(1)由圖知:hA<hB,已知兩種液體對容器底的壓強(qiáng)相等,則根據(jù)p=ρgh可知,ρA>ρB;故AD錯誤; (2)因?yàn)樵瓉韮扇萜髦幸后w產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等,均勻柱形容器,則FA=GA=pSA;FB=GB=pSB; 又因?yàn)镾A>SB,可得GA>GB, 由將兩個質(zhì)量相等的物體分別放入兩個容器中,靜止時一個漂浮,另一個懸浮(液體均無溢出),由于兩物體重力相等都為G, 則由p甲=p+;p乙=p+,

10、所以,p甲<p乙;故B錯誤,C正確。 3.(2019湖北武漢)如圖所示,容器中間用隔板分成左右兩部分,隔板下部有一圓孔用薄橡皮膜封閉,橡皮膜兩側(cè)壓強(qiáng)不同時其形狀發(fā)生改變。下圖中,在隔板兩側(cè)分別裝入兩種不同的液體,不能比較出左右兩側(cè)液體密度大小關(guān)系的是(  ) A B C D 【答案】A 【解析】液體壓強(qiáng)大小的影響因素是液體的深度和密度,而液體壓強(qiáng)的大小是通過橡皮膜的突起體現(xiàn)出來的,據(jù)此結(jié)合圖示逐一分析解答即可。 A.由圖可知,橡皮膜向左邊凸起,說明右邊液體壓強(qiáng)大,而左邊的液面高度低于右邊液面的高度,所

11、以無法根據(jù)p=ρgh判斷左右兩側(cè)液體密度大小關(guān)系。故a符合題意; B.由圖可知,橡皮膜向左邊右起,說明左邊液體壓強(qiáng)大,而左邊的液面高度低于右邊液面的高度,所以根據(jù)p=ρgh可知,左側(cè)液體的密度大于右側(cè)液體密度。故B不合題意; C.由圖可知,橡皮膜向左邊右起,說明左邊液體壓強(qiáng)大,而左邊的液面高度等于右邊液面的高度,所以根據(jù)p=ρgh可知,左側(cè)液體的密度大于右側(cè)液體密度。故D不合題意; D.由圖可知,橡皮膜沒有凸起,說明左右兩邊液體壓強(qiáng)一樣大,而左邊的液面高度低于右邊液面的高度,所以根據(jù)p=ρgh可知,左側(cè)液體的密度大于右側(cè)液體密度。故D不合題意。 故選:A。 4.(2019湖北宜昌)一

12、個空藥瓶,瓶口扎上橡皮膜豎直地浸入水中,一次瓶口朝上,一次瓶口朝下,兩次藥瓶在水里的位置相同(如圖所示),下列關(guān)于橡皮膜的說法正確的是( ?。? A.瓶口朝上時向內(nèi)凹,瓶口朝下時向外凸,形變程度相同 B.瓶口朝上時向內(nèi)凹,瓶口朝下時向外凸,朝下時形變更多 C.兩次都向內(nèi)凹,形變程度相同 D.兩次都向內(nèi)凹,瓶口朝下時形變更多 【答案】D 【解析】根據(jù)液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)分析解答,液體壓強(qiáng)特點(diǎn): ①液體內(nèi)部朝各個方向都有壓強(qiáng),在同一深度,液體向各個方向的壓強(qiáng)相等; ②液體的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大; ③不同液體的壓強(qiáng)還跟密度有關(guān),深度一定時,液體的密度越大,壓強(qiáng)越大。 液體內(nèi)

13、部朝各個方向都有壓強(qiáng),所以橡皮膜不論是朝上還是朝下都會向內(nèi)凹; 在同種液體中,液體的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大,所以橡皮膜朝下時,浸入液體的深度大,橡皮膜凹的更明顯。 綜上分析可知,兩次都向內(nèi)凹,瓶口朝下時形變更多。 故ABC錯誤,D正確。 5.(2019福建?。┤鐖D,裝有兩種不同液體的燒杯置于水平面上,兩液體沒有混合。上層液體的高度為 h,密度為0.8ρ;下層液體的高度為2h,密度為ρ.則液體對燒杯底部的壓強(qiáng)為(  ) A.2.4ρgh B.2.7 ρgh C.2.8 ρgh D.3 ρgh 【答案】C 【解析】上層液體所產(chǎn)生的壓強(qiáng): p上=ρ1gh1=0.8ρgh; 下

14、層液體所產(chǎn)生的壓強(qiáng): p下=ρ2gh2=ρg×2h=2ρgh; 因燒杯是柱形容器,則液體對燒杯底部的壓強(qiáng): p底=p上+p下=0.8ρgh+2ρgh=2.8ρgh。 6.如圖所示,水平桌面上放有底面積和質(zhì)量都相同的甲、乙兩平底容器,分別裝有深度相同、質(zhì)量相等的不同液體。下列說法正確的是( ) ①容器對桌面的壓力:F甲>F乙 ②液體的密度:ρ甲=ρ乙 ③液體對容器底部的壓強(qiáng):p甲>p乙 ④容器對桌面的壓強(qiáng):p甲′=p乙′ A.只有①和③ B.只有①和④ C.只有②和③ D.只有③和④ 【答案】D 【解析】(1)甲容器上寬下窄,液體對容器底部的壓力小于自

15、身的重力;乙容器形狀上下一樣,液體對容器底部的壓力等于自身的重力;底面積相等,根據(jù)公式p=F/S可求液體對容器底部的壓強(qiáng); (2)容器對桌面的壓力等于容器的重力與液體的重力之和,據(jù)公式p=F/S可求容器對桌面的壓強(qiáng)。 ①水平桌面上,甲乙兩個容器中兩種液體質(zhì)量相等,則重力相等,容器底面積和質(zhì)量相同,故對桌面的壓力F甲=F乙,由p=F/S得,容器對桌面的壓強(qiáng):p甲′=p乙′,故①錯誤,④正確; ②因?yàn)槿萜鞯酌娣e相同,液體同高,乙中液體的體積大于甲中液體的體積,因?yàn)橘|(zhì)量相同,所以ρ甲>ρ乙,故②錯誤; ③甲容器上粗下細(xì),液體對容器底部的壓力小于自身的重力,甲容器為直壁容器,液體對容器底部的壓

16、力等于自身的重力,所以,甲圖中液體對杯底的壓力大于乙圖中液體對杯底的壓力,兩個容器底面積相同,根據(jù)公式p=F/S可知,故圖中液體對杯底的壓強(qiáng)p甲>p乙;故③正確。 綜上所述,①②錯誤,③④正確。 二、填空題 7.(2019四川南充)如圖,容器中裝有深度為10cm,質(zhì)量為60g的水,已知容器的質(zhì)量為30g,底面積為5cm2,容器底部受到水的壓強(qiáng)為  Pa,容器對水平桌面的壓強(qiáng)是   Pa.(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg) 【答案】1000;1800。 【解析】(1)水的深度h=10cm=0.1m, 容器底部受到水的壓強(qiáng): p=ρgh=1.0×103kg/m3×1

17、0N/kg×0.1m=1000Pa; (2)質(zhì)量為60g的水,容器的質(zhì)量為30g,總質(zhì)量為: m=60g+30g=90g, 重力為:G=mg=90×10﹣3 kg×10N/kg=0.9N 水平桌面受到容器的壓力: F=G=0.9N, 容器對桌面的壓強(qiáng):P=1800Pa。 三、計(jì)算題 8.兩個相同的薄壁圓柱形容器,一個裝有水,另一個裝有某種液體,水的質(zhì)量為5千克。 (1)求水的體積V。 (2)現(xiàn)從兩容器中分別抽取相同體積后,水和液體對容器底部的壓強(qiáng)關(guān)系如下表:求抽出液體前,液體原來的質(zhì)量。 液體對底部的壓強(qiáng) 抽出前 抽出后 p水 1960帕 980帕 p液 1

18、960帕 1078帕 【答案】(1)水的體積V是5×10﹣3m3; (2)抽出液體前,液體原來的質(zhì)量是5kg。 【解析】(1)由ρ=m/V可得水的體積: V= m/ρ= 5kg/1×103kg/ m3 =5×10﹣3m3; (2)由p=ρgh可得抽出前水的深度:h水0=p/ρg =0.2m, 由p=ρgh可得抽出后水的深度:h水= p水/ρg =0.1m, 薄壁圓柱形容器的底面積:S=V/ h水0= 2.5×10﹣2m2; 抽取的體積:V′=V/2=2.5×10﹣3m3; 抽取前后體積深度相差△h=0.1m, 由P=ρgh可得抽出前液體的對底面的壓力; F=PS=19

19、60pa×2.5×10﹣2m2=49N, 薄壁圓柱形容器底面壓力等于液體的重力:G=F=49N, 液體的質(zhì)量:m=G/g=5kg。 四、實(shí)驗(yàn)探究題 9.水平實(shí)驗(yàn)桌面上有微小壓強(qiáng)計(jì)、刻度尺和裝有適量水的A、B兩個燒杯。小亮學(xué)習(xí)了液體內(nèi)部壓強(qiáng)跟哪些因素有關(guān)的知識后,又提出了新的猜想,為此他利用提供的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究。 ①將微小壓強(qiáng)計(jì)的探頭放入A燒杯的水中,探頭到燒杯底的距離L為6cm,如圖甲所示,記錄微小壓強(qiáng)計(jì)U形管兩側(cè)的液面高度差h1; ②將微小壓強(qiáng)計(jì)的探頭放入B燒杯的水中,探頭到燒杯底的距離L為10cm,如圖乙所示, 記錄微小壓強(qiáng)計(jì)U形管兩側(cè)的液面高度差h2; 小

20、亮發(fā)現(xiàn)h1大于h2,于是小亮得出結(jié)論“液體內(nèi)部任意一點(diǎn)的壓強(qiáng)跟該點(diǎn)到容器底的距離L有關(guān)”。請你利用這些器材,設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)證明小亮的結(jié)論是錯誤的。寫出實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 【答案】見解析。 【解析】實(shí)驗(yàn)步驟:① 將微小壓強(qiáng)計(jì)的探頭放入燒杯的水中,用刻度尺分別測量探頭到燒杯底的距離L1, 探頭到水面的距離H,讀出壓強(qiáng)計(jì)U形管兩側(cè)的液面高度差h1,將以上數(shù)據(jù)記錄在表格中。 ② 向燒杯中倒入適量的水,調(diào)整探頭所在的位置,使探頭到水面的距離仍為H,用刻 度尺測量探頭到燒杯底部的距離L2,讀出壓強(qiáng)計(jì)U形管兩側(cè)的液面高度差h2,將以 上數(shù)據(jù)記錄在表格中。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:通過數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)L1≠ L2,h1=h2。 由此證明液體內(nèi)部任意一點(diǎn)的壓強(qiáng)跟該點(diǎn)到容器底的距離L無關(guān),所以小亮的觀點(diǎn)是 錯誤的。

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