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1、科学探究：液体的压强 （基础）【学习目标】1、知道液体压强的特点；2、了解连通器及其原理；3、能用液体压强公式进行简单计算。【要点梳理】 要点一、液体压强（高清课堂液体压强388899）液体的压强是由液体所受的重力及液体具有流动性而产生的，液体的压强虽然是由液体受的重力产生的，但它 的大小却与液体受的重力无关，液体对容器底部的压力不一定等于容器中的液体受到的重力，只有侧壁竖直的容器， 底部受到的液体压力才等于容器内的液体所受的重力。要点诠释：通过实验探究发现，液体压强具有以下特点： 液体对容器的底部和侧壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强。 液体的压强随深度增加而增大，在同一深度，液体向各个
2、方向的压强相等。 不同液体的压强还跟它的密度有关系。要点二、液体压强公式：卩二P或1、公式推导：如图所示，设想在密度为Q的液体中，液面下深度为应处有一水平放置的面积为s的小平面，在 这个平面上就有一个假想的液柱。液 柱的体积：卩=Eh 柱的质量：哄二匸P二戸戲 柱受到的重力：O = mg = pShg平面受到的压力：F = G =由于在同一深度液体向各个方向的压强都相等，因此P =用于液体内部向各个方向压强的计算。2、液体压强计算公式:P二P曲，式中P表示液体自身产生的向各个方向的压强，不包括液体受到的外加压强，单位是Pa, Q是液体密度，单位是柜后，&是常数，呂二92N傀，h是液体的深度，单
3、位是m。要点诠释：1、由公式P二P曲知，液体压强与液体的密度和深度有关，与液体的重力、体积无关。当深度一定时，P与Q 成正比，当Q 定时，P与h成正比。2、液体的深度h指的是液体中被研究点到自由液面的竖直距离，即一定要从液体跟空气的分界面竖直往下测量，它不是高度，高度由下往上量的，判断出h的大小是计算液体压强的关键。由于 方向上的如图 U型管两 计金属盒上端要点诠释：要点三、液体压强的测量在同一深度，液体向各个方向的压强相等，所以我们只要测出液体某一深度某一 压强，就同时知道了液体在这一深度各个方向上的压强。所示，液体压强可用压强计来测量，工作原理是：当金属盒上的橡皮膜受到挤压时, 边的液面出
4、现高度差；压强越大，两边的高度差越大，读出高度差即可得出压强 所处之处的压强。要点四、连通器及其应用（高清课堂液体压强388899）开口，底部互相连通的容器叫连通器。1连通器特点：连通器里如果只有一种液体，在液体不流动的情况下各部分直接与大气接触的液面总保持在同一水平面上。右边液则有的液体，如图，在连通器内取一很薄的液片AB； AB受到左边液面对它的压力凡，也受到面对它的压力碍，AB平衡，根据二力平衡关系有雄勻2,根据压力与压强的关系有卷 I由于AB是薄片，有二岸，所以卩耳二氏，又根据戸-兔頼，|琴 h -h3，所以同种液体不流动时各液面相平，若连通器里装有不同的且不能均匀混合 1连通器液面将
5、不再相平。2连通器原理的应用 茶壶：茶壶口高于茶壶盖的设计。 锅炉水位计：利用连通器原理把锅炉中的水位反映到锅炉外的水位计中。 自动饮水器：利用连通器原理使饮水部分水面自动升高。 船闸：利用连通器原理使轮船通过水库，拦河大坝等。要点五、 帕斯卡定律及其应用1、帕斯卡定律：加在密闭液体上的压强，能够大小不变地由液体向各个方向传递，这一规律叫做帕斯卡定律 要点诠释：1、帕斯卡定律是法国科学家帕斯卡发现的，这一规律同样适用于密闭气体。2、用于测量液体或气体内部压强的压强计就是利用了帕斯卡定律。2、帕斯卡定律的应用-液压传动（1）原理在液压系统的小活塞上施加较小的力，该力对液体产生的压强，由液体大小不
6、变的向各个方向传递，由于大活 塞比小活塞的面积大，于是液体就对大活塞产生较大的压力。（如下图）2）液压传动的优点：平稳、噪声低、机动灵活、传递动力大。3）液压传动原理的应用：油压千斤顶、汽车制动系统（如下图、）挖掘机的工作手臂、消防车上的升降云梯。【典型例题】类型一、液体压强1、下面是小明同学用如图所示的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）两管的液面高 度情况。序号液体深度/mm压强计左侧面/mm右侧面/mm液面咼度差/mm1水30186214282水60171229583水90158242844盐水9015424692 分析表中序号1、2、3、三组数据可得出的结论 ；比较
7、表中序号3、4两组数据可得出结论是：不同液体的压强还跟有关。 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，他应控制不变的量 和，要改变的是。 小明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，（g取10N/kg） 他发现按液面高度差计算的压强值略小于按液体深度计算的压强值,你认为造成这种现象的原因 是什么？【答案】同种液体的压强随深度的增加而增大、液体的密度。 密度、深度、金属盒在水中的方向 金属盒橡皮膜发生形变产生压强。【解析】分析表1、2、3知同种液体水，随着深度的增加，（由30-60-90）压强计读数也跟着增大（28-58- 84）。分析表3、4两组数据知：深度
8、相同（h=90mm）,不同液体（即密度不同）压强计读数不同。 研究同一深度的压强是否相等，应控制深度不变，密度不变，改变压强计金属盒的方向。 由于按压强计液面高度差进行计算时，压强值略小的原因是金属盒的橡皮膜受到压强发生形变时，也产生 压强。【总结升华】本题考查的是研究物理问题常用的一种方法：控制变量法。这也是一种重要的研究方法。【解析】液体内部向各个方向都有压强，玻璃管插入水中时，下端橡皮膜应受到向上的压强，使橡皮膜向上凸 逐渐下插过程中，橡皮膜在水中的深度增大，受到水的压强也随着增大，就会更加向上凸。【总结升华】液体的压强随深度增加而增大。举一反三：【变式】如图所示，在圆柱形容器的侧壁上不
9、同位置各开一个小孔，并用橡皮塞盖住，将容器装满水后，同时取掉三个橡皮塞，水从小孔中喷射而出，结果出现图中的情形，你从图中所示的现象能得出什么结论？【答案】这现象表明，液体内部的压强随深度的增加而增大。/三a3、如图所示，三个完全相同的容器，里面分别装有质量相等的三种不同液体，三个容器都是圆柱形，那么(1)这三个容器底受到液体的压强papbPc (填“”);(2)三种液体的密度相比较paPcPb；(3)三容器对桌面的压强pApBpC。【答案】(1)=(2)(3)=【解析】根据液体对容器底的压强产生的原因，我们知道，三容器中液体对容器底的压力相等，而受力面积相等， 因此压强相等；三容器a容器中液体
10、的体积最小，b容器中液体的体积最大，但它们质量相等，所以pa最大，pb最 小；由于三容器完全相同，三液体质量相等，故三容器对桌面的压强相等。【总结升华】本题主要考查压力和压强公式的运用，关键要弄清楚液体的压力和压强的计算方法，牢记压力和压 强公式。举一反三：【变式(高清课堂液体压强388899例1)如图所示，放置在水平桌面上的容器中装有适量的水。塞子A受 到由水产生的水平向右的压强为()A P 水 g(h!+h2 + h3)B P 水 g(h!h2-h3)C P 水 g(h!+h2-h3)D- P 水 g(h!-h2 + h3)答案】 C类型二、连通器仇、如图所示，正确的是（）D .【答案】A
11、【解析】因为静止在连通器中的同一种液体，各部分直接与大气接触的液面总在同一水平面上，所以选项B、C、 D 都不符合实际，不能选。【总结升华】本题的解题关键是了解连通器中液面的特点：静止在连通器中的同一种液体，各部分直接与大气接 触的液面总在同一水平面上。举一反三：【变式】如图所示中有一处科学性的错误请你找出来并简要说明它违背了什么物理原理或规律它违背了。答案】壶嘴和壶身中液面不相平连通器液面相平的原理。Os、如图为某饲养场牲畜自动饮水器以下分析错误的是（）2二二 TU匕 储水箱A. 储水箱与饮水杯A、B、C组成连通器B. 控制进水的自动装置应用了杠杆平衡条件C. 静止时浮子受到平衡力的作用D.
12、 静止时水对三个饮水杯底部压强的关系是：PPPABC【答案】 D【解析】储水箱与饮水杯A、B、C组成的装置符合连通器的特点属于连通器；控制进水的自动装置属于杠杆应用 了杠杆平衡条件；静止的物体受到平衡力的作用，C正确；静止时连通器各个容器液面相平，水对三个饮水杯底部 压强 Pa=Pb=Pc【总结升华】此题考查了连通器原理、杠杆的平衡条件、液体压强的特点、力的平衡，贴近生活实际，便于激发学生探究物理现象的兴趣，也体现了新课标的要求，属于中考常见题型。 类型三、帕斯卡原理06、如图所示.在充满油的密闭装置中，小陈和小李用大小相等的力分别从两端去推动原来静止的光滑活塞,则两活塞将（ ）A.向左运动B
13、.向右运动C.静止不动D.条件不够，无法确定【答案】A【解析】设小陈、小李施加的力都为F,厂 F小陈对大活塞施加力的压强为P二,根据帕斯卡原理知，右边小活塞所受的液体对它的压强为P,右边小S大活塞所受的液体对它的压力F =PS小VPS大=卩,此时右边小活塞所受的液体对它向右的压力小于小李对活塞向左的 小大压力,活塞向左运动【总结升华】本题考查了帕斯卡原理的应用,要求学习物理时,多联系生活、多分析,学以致用。举一反三：【变式】液压机的工作原理可以用下面哪个定律或原理来解释（ ）A.阿基米德定律B.帕斯卡原理C.牛顿第一定律D欧姆定律【答案】 B类型四：知识运用茶壶与桌面的接触面积为0.01m2，
14、用茶壶盛水07、如图所示，一个空茶壶的质量为0.5kg,放在水平桌面上,后，水的深度为0.12m，求: 空茶壶对桌面的压强； 水对茶壶底部的压强； 水对茶壶底部的压力。（茶壶壁的厚度不计，g=10N/kg）【思路点拨（1）已知空茶壶的质量，根据公式G=mg可求其重力，在水平面上压力等于物体自身的重力，茶壶 F的底面积已知，根据公式P= 可求茶壶对桌面的压强；S（2）已知壶中水的深度，根据公式P= P gh可求出水对茶壶底部的压强；（3）利用公式 F=PS 求出水对茶壶底部的压力。【答案与解析】空茶壶的重力为O =，空茶壶放在桌面上时,对桌面的压力F二G二对p二h二勺迪兀。水对茶壶底的压强为：pf= = 1.0xl0Eg/xO. 12ax 1OZV/ 總=1200Fa水对茶壶底部的压力为：扩二=1200刊x0.01沪=120【总结升华】此类问题的解答要分清固体压强和液体压强。对液体压强和压力问题先求压强后求压力，对固体压 强和压力问题，先根据F = G计算出固体对水平支持面的压力，再由戸二壬计算固体对支持面的压强。举一反三：【变式】水平地面上有一只铁皮平底小水桶，桶受到的重力为10N,桶的底面积为3dm2，桶壁厚度不计。现在倒 入80N的水后，水的高度为20cm。(
