《2020八年級物理下冊 第九章 壓強 9.2 液體的壓強精講精練(含解析)(新版)新人教版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2020八年級物理下冊 第九章 壓強 9.2 液體的壓強精講精練(含解析)(新版)新人教版(10頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、專題09.2 液體的壓強
課前預習
1. 液體壓強產(chǎn)生原因:液體受到_____重力___作用且有流動性。
2. 液體壓強測量儀器是____壓強計_____。使用壓強計可以探究液體內部壓強特點。
液體內部壓強的計算公式:___ P=ρgh____.
3.液體內部壓強的特點:
(1)液體內部向各個方向都有___壓強___;
(2)在液體內同一深度液體向各個方向的壓強大小____相等____;
(3)液體內部的壓強隨深度的增加而_____增大____;
(4)液體內部壓強跟液體密度有關,在同一深度處,液體___密度___越大,壓強越大。
4.應用——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。
知識點解讀與例題突破
知識點1:液體壓強的特點
1.液體向各個方向都有壓強。
2.同種液體中在同一深度處液體向各個方向的壓強相等。
3.同種液體中,深度越大液體壓強越大。
4.在深度相同時,液體密度越大,液體壓強越大。
【例題1】在“探究影響液體壓強大小的因素”實驗中,
已知(a)中裝有水,(b)、(c)中裝有同種液體鹽水。老師用壓強計做了如圖所示的(a)、(b)、(c)三次實驗。比較實驗(a)、(b)可知液體壓強與液體的
3、有關;比較實驗(b)、(c)可知液體壓強與液體的 有關。
【答案】密度 深度
【解析】實驗(a)、(b)可知液體種類不同,即密度不等,深度相同產(chǎn)生的壓強不同,說明液體壓強與密度有關;實驗(b)、(c)可知液體種類相同,即密度相等,深度不同產(chǎn)生的壓強不同,說明液體壓強與深度有關。
知識點2:液體壓強的大小
1.液體壓強與液體密度和液體深度有關。
2.公式:P=ρgh。式中,P表示液體壓強單位帕斯卡(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)應用的公式是P=ρgh;
(2) g=9.8N/kg 有時題中為了
4、計算簡單給出g=10N/kg
(3)ρ是指產(chǎn)生壓強的液體的密度,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算壓強的那點之間的豎直距離,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,代入公式計算能很好地解決實際問題。
【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:p水=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.08m=784pa。
③當容器甲內加水至于容器乙相平時,設此時水深為h1,
此時水對容器底部的壓強: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3:連通器——液體壓強的實際應用
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.應用:水壺、鍋爐水位計、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,某次出遠門前,小明先將水龍頭關閉再將總水閥完全關閉后,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,所以打開水龍頭基本沒有水流出,選項D正確。
習題精練
一、選擇題
1.小明在學習液體壓強時,用壓強計做了如圖所示的實驗,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的大小關系 B.液體壓強與液體深度的關系
C. 液體壓強與液體密度的關系 D.液體壓強與氣壓的關系
【答案】B
【解析】本題考查用壓強計探究液體壓強特點問題。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的大小關系,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,壓強計的液面高度差增大,壓強增大.所以此實驗利用控制變量法探究液體壓強跟液體深度的關系,符合題意;
C.如果研究液體壓強與液體密度的關系,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.實驗中沒有反映氣壓的大小變化,不能研究液體壓強跟氣壓的關系.不符合題意。
2.(2019四川達州)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相等?,F(xiàn)將兩個質量相等的物體分別放入兩個容器中,靜止時個漂浮、一個懸浮(液體均無溢出,則液體密度ρA、ρB和液體對容器底部的
9、壓強p甲、p乙的大小關系正確的是( ?。?
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相等,則根據(jù)p=ρgh可知,ρA>ρB;故AD錯誤;
(2)因為原來兩容器中液體產(chǎn)生的壓強相等,均勻柱形容器,則FA=GA=pSA;FB=GB=pSB;
又因為SA>SB,可得GA>GB,
由將兩個質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?。ㄒ后w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,橡皮膜兩側壓強不同時其形狀發(fā)生改變。下圖中,在隔板兩側分別裝入兩種不同的液體,不能比較出左右兩側液體密度大小關系的是( ?。?
A B C D
【答案】A
【解析】液體壓強大小的影響因素是液體的深度和密度,而液體壓強的大小是通過橡皮膜的突起體現(xiàn)出來的,據(jù)此結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判斷左右兩側液體密度大小關系。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,左側液體的密度大于右側液體密度。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,左側液體的密度大于右側液體密度。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,左側液體的密度大于右側液體密度。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),下列關于橡皮膜的說法正確的是( ?。?
A.瓶口朝上時向內凹,瓶口朝下時向外凸,形變程度相同
B.瓶口朝上時向內凹,瓶口朝下時向外凸,朝下時形變更多
C.兩次都向內凹,形變程度相同
D.兩次都向內凹,瓶口朝下時形變更多
【答案】D
【解析】根據(jù)液體壓強的特點分析解答,液體壓強特點:
①液體內部朝各個方向都有壓強,在同一深度,液體向各個方向的壓強相等;
②液體的壓強隨深度的增加而增大;
③不同液體的壓強還跟密度有關,深度一定時,液體的密度越大,壓強越大。
液體內
13、部朝各個方向都有壓強,所以橡皮膜不論是朝上還是朝下都會向內凹;
在同種液體中,液體的壓強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:
p上=ρ1gh1=0.8ρgh;
下
14、層液體所產(chǎn)生的壓強:
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:
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量都相同的甲、乙兩平底容器,分別裝有深度相同、質量相等的不同液體。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:p甲>p乙
④容器對桌面的壓強: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;
(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。
①水平桌面上,甲乙兩個容器中兩種液體質量相等,則重力相等,容器底面積和質量相同,故對桌面的壓力F甲=F乙,由p=F/S得,容器對桌面的壓強:p甲′=p乙′,故①錯誤,④正確;
②因為容器底面積相同,液體同高,乙中液體的體積大于甲中液體的體積,因為質量相同,所以ρ甲>ρ乙,故②錯誤;
③甲容器上粗下細,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,質量為60g的水,已知容器的質量為30g,底面積為5cm2,容器底部受到水的壓強為 Pa,容器對水平桌面的壓強是 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:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×1
17、0N/kg×0.1m=1000Pa;
(2)質量為60g的水,容器的質量為30g,總質量為:
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:P=1800Pa。
三、計算題
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關系如下表:求抽出液體前,液體原來的質量。
液體對底部的壓強
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,
液體的質量:m=G/g=5kg。
四、實驗探究題
9.水平實驗桌面上有微小壓強計、刻度尺和裝有適量水的A、B兩個燒杯。小亮學習了液體內部壓強跟哪些因素有關的知識后,又提出了新的猜想,為此他利用提供的實驗器材進行了如下實驗探究。
①將微小壓強計的探頭放入A燒杯的水中,探頭到燒杯底的距離L為6cm,如圖甲所示,記錄微小壓強計U形管兩側的液面高度差h1;
②將微小壓強計的探頭放入B燒杯的水中,探頭到燒杯底的距離L為10cm,如圖乙所示,
記錄微小壓強計U形管兩側的液面高度差h2;
小
20、亮發(fā)現(xiàn)h1大于h2,于是小亮得出結論“液體內部任意一點的壓強跟該點到容器底的距離L有關”。請你利用這些器材,設計一個實驗證明小亮的結論是錯誤的。寫出實驗步驟和實驗現(xiàn)象。
【答案】見解析。
【解析】實驗步驟:① 將微小壓強計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,讀出壓強計U形管兩側的液面高度差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,讀出壓強計U形管兩側的液面高度差h2,將以
上數(shù)據(jù)記錄在表格中。
實驗現(xiàn)象:通過數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)L1≠ L2,h1=h2。
由此證明液體內部任意一點的壓強跟該點到容器底的距離L無關,所以小亮的觀點是
錯誤的。