八年級物理下冊 9.2 液體壓強(qiáng)（原卷版）

9.2液體壓強(qiáng)（原卷版）知識清單1.液體壓強(qiáng)的特點；2.液體壓強(qiáng)的大??；3.連通器知識點1：液體壓強(qiáng)的特點1.液體由于受到重力作用，因此對支撐它的容器底部有壓強(qiáng)；2.液體由于具有流動性，因此對阻礙它流動的容器側(cè)壁有壓強(qiáng)；3.液體由于流動而在內(nèi)部互相擠壓，因此液體內(nèi)部向各個方向都有壓強(qiáng)。知識點2：液體壓強(qiáng)的大小1.液體壓強(qiáng)公式的推導(dǎo)計算液面下深度為h處液體的壓強(qiáng)時，可以設(shè)想在液面下深度為h處有一個水平放置的“平面”，計算這個平面上方的液柱對這個平面的壓強(qiáng)。設(shè)平面的面積為S，如圖所示：（1）液柱的體積：V=Sh，（2）液柱的質(zhì)量：m=ρV=ρSh；（3）液柱對水平面的壓力：F=G=mg=ρShg；（4）水平面受到的液柱的壓強(qiáng)：。因此，液面下深度為h處液體的壓強(qiáng)為p=ρgh。由于液體內(nèi)部同一深度向各方向的壓強(qiáng)都相等，所以我們只要算出液體豎直向下的壓強(qiáng)，也就知道了這一深度處液體向各個方向的壓強(qiáng)。2.液體壓強(qiáng)公式（1）公式：p=ρgh（2）公式中各字母表示的物理量和單位字母物理量單位p壓強(qiáng)Paρ液體的密度kg/m3g常量N/kgh液體的深度m應(yīng)用公式p=ρgh時，各個物理量的單位都應(yīng)統(tǒng)一為國際單位制中的單位。ρ的單位用kg/m3，h的單位用m，計算出的壓強(qiáng)p的單位才是Pa。3.對液體壓強(qiáng)公式的四點理解（1）由公式p=ρgh可知，在g值不變的情況下，液體壓強(qiáng)只與密度和深度有關(guān)，與質(zhì)量、體積無關(guān)。（2）液體深度是指液體中被研究的點到液體自由液面的數(shù)值距離。如圖所示，A、B、C、D、E各點的深度分別為：30cm、40cm、50cm、40cm、20cm。（3）公式p=ρgh適用于靜止、均一的液體，不適用于流動的液體。（4）均質(zhì)、實心、豎直的柱狀固體（如長方體、正方體、圓柱體、棱柱體等）對水平面的壓強(qiáng)p=ρ固gh是求固體壓強(qiáng)的已知特殊情況，而液體壓強(qiáng)公式p=ρgh適用于計算任何靜止、均一的液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)?！練w納總結(jié)】公式與p=ρgh的區(qū)別與聯(lián)系壓強(qiáng)公式液體壓強(qiáng)公式p=ρgh區(qū)別適用范圍適用于所有情況下壓強(qiáng)的計算用來計算液體的壓強(qiáng)決定因素壓力和受力面積g值不變時，取決于液體的密度和深度聯(lián)系液體壓強(qiáng)公式p=ρgh是通過公式結(jié)合液體的特點推導(dǎo)出來的，是壓強(qiáng)定義式特殊形式【典例1】河水的深度越深、壓強(qiáng)______，為了使攔河壩能承受更大的水壓，把攔河壩設(shè)計成下寬上窄的形狀。三峽水電站的水庫大壩高185m，當(dāng)水庫水位為175m時，壩底受到的水的壓強(qiáng)是______Pa。（g取10N/kg）4.液體對容器底的壓力與液體自身重力的關(guān)系容器的形狀是多種多樣的，但可以歸納為如圖所示三種基本類型。在求液體對容器底部的壓力或壓強(qiáng)時，我們可以根據(jù)需要，靈活運用相應(yīng)公式進(jìn)行計算。容器類型容器底部受到液體壓力的定性分析容器底部受到液體壓力的等量分析由于液體所受重力的方向是豎直向下的，可以認(rèn)為柱狀容器中液體重力全部作用在容器底部，所以F壓=G液液體對容器底部的壓力：F壓=pS=ρghS=ρgV柱，即F壓=G液（V柱指液柱的體積）在口大底小的敞口容器中，柱狀線外部一部分液體的重力作用在斜面的側(cè)壁上，液體對容器底的壓力只等于以其底面積大小形成的柱狀的重力，所以F壓<G液液體對容器底的壓力：F壓=pS=ρghS=ρgV柱=G柱，F(xiàn)壓=G柱<G液，即F壓<G液，（V柱、G柱指以容器底面積大小形成的液柱的體積和重力）口小底大的縮口容器中，側(cè)壁會受到液體垂直側(cè)面斜向上的壓力，因為物體間力的作用是相互的，所以側(cè)壁不但不起支持液體的作用，反而給液體施加了一個斜向下的壓力，于是容器底部不但要承受液體的重力，而且還要承受側(cè)壁對液體施加的向下的壓力，所以F壓>G液液體對容器底的壓力：F壓=pS=ρghS=ρgV柱=G柱，F(xiàn)壓=G柱>G液，即F壓>G液，（V柱、G柱指以容器底面積大小形成的液柱的體積和重力）【典例2】如圖所示，底面積相同的甲、乙兩容器，裝有質(zhì)量不同的相同液體，它們的高度相同，則它們對容器底部的壓強(qiáng)p甲______p乙，對容器底部的壓力F甲______F乙（選填“>”、“=”或“<”）。知識點3：連通器1.連通器：上端開口、下端連通的容器叫做連通器。2.連通器的特點：連通器里裝入同種液體，當(dāng)液體部流動時，連通器各部分中的液面高度總是相同的。3.連通器的應(yīng)用茶壺的壺身和壺嘴構(gòu)成連通器，方便倒水下水彎的U型“反水彎”是一個連通器，阻擋下水道的異味進(jìn)入室內(nèi)鍋爐水位計的玻璃管和鍋爐構(gòu)成連通器，可顯示鍋爐內(nèi)的水位水塔和自來水管構(gòu)成連通器，將水送到千家萬戶過路涵洞是一個連通器，使水從道路一側(cè)流到另一側(cè)養(yǎng)殖場的自動加水器實質(zhì)上也是一個連通器，可保持飲水槽內(nèi)水位不變船閘利用連通器原理實現(xiàn)船只通航【典例3】如圖所示的設(shè)備中，沒有應(yīng)用連通器工作的是（）。A．茶壺B．船閘C．自動喂水裝置D．鍋爐與外面的水位計實驗清單實驗探究：液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小可能與哪些因素有關(guān)1.U型管壓強(qiáng)計（1）作用：測量液體內(nèi)部壓強(qiáng)。（2）構(gòu)造：主要由U型管、橡皮管、探頭（由空金屬盒蒙上橡皮膜制成）三部分組成（如圖所示）。（3）工作原理：當(dāng)將壓強(qiáng)計的探頭放入液體內(nèi)部時，探頭上的橡皮膜受到液體壓強(qiáng)的作用會發(fā)生形變，使U性管兩側(cè)液面產(chǎn)生高度差。兩側(cè)液面的高度差越大，表明探頭處橡皮膜受到的壓強(qiáng)越大?！锾貏e提醒U型管左右兩側(cè)液面的高度差，只能反映液體內(nèi)部壓強(qiáng)的相對大小，壓強(qiáng)計的示數(shù)不等于液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小。2.實驗探究：液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小可能與哪些因素有關(guān)圖示控制變量現(xiàn)象分析結(jié)論控制探頭的深度、液體的密度相同，改變壓強(qiáng)計探頭的方向U型管兩側(cè)液面的高度差不變，即液體內(nèi)部壓強(qiáng)不變，說明液體內(nèi)部壓強(qiáng)與方向無關(guān)液體內(nèi)部向各個方向都有壓強(qiáng)，同種液體在同一深度向各個方向的壓強(qiáng)都相等控制液體的密度、探頭的方向相同，增大探頭在液體中的深度U型管兩側(cè)液面的高度差變大，即液體內(nèi)部壓強(qiáng)變大。由于液體的密度、探頭的方向都是相同的，所以壓強(qiáng)變大是深度增加引起的同種液體內(nèi)部的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大控制探頭的方向、在液體中的深度相同，增大液體的密度U型管兩側(cè)液面的高度差變大，即液體內(nèi)部壓強(qiáng)變大。由于深度、探頭的方向都是相同的，所以壓強(qiáng)變大是液體密度變大引起的液體在同一深度產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小與液體的密度有關(guān)，密度越大，液體內(nèi)部的壓強(qiáng)越大【探究歸納】液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點：（1）液體內(nèi)部向各個方向都有壓強(qiáng)，在同種液體的同一深度，向各個方向的壓強(qiáng)都相等；（2）同種液體內(nèi)部的壓強(qiáng)隨深度的增大而增大；（3）液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小還跟液體密度有關(guān)，在深度相同時，液體的密度越大，壓強(qiáng)越大?！锾貏e提醒實驗前應(yīng)檢查U型管壓強(qiáng)計是否漏氣，常用方法是用手輕輕按壓橡皮膜，看壓強(qiáng)計U型管兩側(cè)液面的高度差是否發(fā)生變化。如果發(fā)生變化，說明不漏氣；如果無變化或變化不明顯，說明漏氣?！锓椒记蓪嶒炛锌茖W(xué)探究方法的應(yīng)用1.轉(zhuǎn)換法：研究內(nèi)部壓強(qiáng)的規(guī)律時，通過壓強(qiáng)計中U型管兩側(cè)液面的高度差來反映液體壓強(qiáng)的大小。2.控制變量法：（1）控制探頭的深度、液體的密度相同，改變壓強(qiáng)計探頭的方向；（2）控制液體的密度、探頭的方向相同，改變探頭的深度；（3）控制探頭在液體中的深度、方向相同，改變液體的密度。【典例4】如圖所示是用壓強(qiáng)計“探究影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小的因素”，除②圖杯中裝的濃鹽水外，其余杯里裝的都是水。（1）壓強(qiáng)計是通過U形管中液面的________來反映被測壓強(qiáng)大小的；（2）使用前應(yīng)檢查裝置是否漏氣，方法是用手輕輕按壓幾下橡皮膜，如果U形管中的液體能靈活升降，則說明裝置________（選填“漏氣”或“不漏氣”）；（3）做②③兩次實驗，是為了探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小跟液體的________是否有關(guān)，結(jié)論是________；（4）做④________三次實驗，是為了探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小跟液體深度的關(guān)系；（5）比較①③④三幅圖，你還可以得出的結(jié)論是：在液體內(nèi)部同一深度________。方法清單1.液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點；2.不同形狀容器壓力、壓強(qiáng)的計算；3.液體壓力、壓強(qiáng)的計算；4.連通器題型一：液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點【典例5】如圖所示，將一長方體從水中勻速提起直至下表面剛好離開水面，此過程容器底受到水的壓強(qiáng)p隨時間t變化的圖像大致為（）。A．B．C．D．題型二：不同形狀容器壓力、壓強(qiáng)的比較★解題指導(dǎo)壓力、壓強(qiáng)的分析與計算順序解答關(guān)于壓強(qiáng)的綜合題時一定要注意分析、計算的是固體壓強(qiáng)還是液體壓強(qiáng)。1.固體（先壓力后壓強(qiáng)）：一、分析、計算壓力；二、由分析計算壓強(qiáng)。2.液體（先壓強(qiáng)后壓力）：一、根據(jù)液體壓強(qiáng)公式p=ρgh分析、計算液體的壓強(qiáng)；二、根據(jù)F=pS分析、計算壓力。【典例六】如圖所示，將未裝滿水且密閉的礦泉水瓶，先正立放置在水平桌面上，再倒立放置，下列說法中正確的是（）。A．水對容器底的壓強(qiáng)減小，礦泉水瓶對桌面的壓力增大；B．水對容器底的壓強(qiáng)減小，礦泉水瓶對桌面的壓力減??；C．水對容器底的壓強(qiáng)增大，礦泉水瓶對桌面的壓強(qiáng)減??；D．水對容器底的壓強(qiáng)增大，礦泉水瓶對桌面的壓強(qiáng)增大題型三：液體壓力、壓強(qiáng)的計算★解題指導(dǎo)液體壓力、壓強(qiáng)的計算★易錯警示對應(yīng)形狀不規(guī)則的容器，里面裝的液體對容器底的壓力F一般不等于液體的重力G液?！镜淅摺咳鐖D所示，平底水杯底面積是4×10-3m2內(nèi)盛0.6kg的水，水深12cm。g取10N/kg，水的密度是1.0×103kg/m3試求：(1)水杯中水的重力是多大？(2)水對水杯底部的壓力多大？題型四：連通器★解題指導(dǎo)（1）根據(jù)連通器的定義判斷裝置是不是連通器；（2）當(dāng)連通器里只有一種液體且不流動時，連通器各部分中的液面始終相平?！镜淅恕咳鐖D，輪船由下游經(jīng)過船閘駛往上游。船進(jìn)入閘室后，再打開閥門___________，使閘室與上游構(gòu)成___________，當(dāng)閘室與上游水位相平時，再打開閘門C，船駛?cè)肷嫌?。易錯清單1.對液體深度h的理解2.區(qū)分壓力、壓強(qiáng)是固體產(chǎn)生的還是液體產(chǎn)生的★易錯預(yù)警1在利用p=ρgh進(jìn)行計算時，關(guān)鍵是正確判斷液體的深度h?！吧疃取迸c“高度”“長度”不同，深度指的是被研究點到自由液面的豎直距離，高度指的是被研究點到容器底部的豎直距離，而長度可以是豎直的，也可以是傾斜的。如圖甲所示,A、B兩點的深度不同，但高度相同。如圖乙所示，h是液柱的深度，l是液柱的長度，h<l?！镜淅拧咳鐖D所示，試管中有水，當(dāng)試管逐漸由虛線位置移到豎直位置時，試管底部受到水的壓強(qiáng)將（）。A．不變

B．變大

C．變小

D．無法確定★易錯預(yù)警2區(qū)分題目中所提的是固體產(chǎn)生的壓力、壓強(qiáng)，還是液體產(chǎn)生的壓力、壓強(qiáng)，其實就是看施力物體。如果施力物體是液體，那么就是液體產(chǎn)生的；如果施力物體是固體，那么就是固體產(chǎn)生的?！镜淅咳鐖D所示，甲、乙是兩個質(zhì)量和底面積均相同的容器，容器內(nèi)裝有質(zhì)量相同的液體，若甲、乙兩容器底部受到的液體壓力分別是、，容器對地面的壓強(qiáng)分別是p1、p2，下列關(guān)系正確的是（）。A．F1=F2，p1＞p2B．F1＞F2，p1＞p2C．F1=F2，p1=p2D．F1＞F2，p1=p2中考清單1.探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點；2.液體壓強(qiáng)的綜合計算；3.連通器1.探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點★中考解析1.U形管壓強(qiáng)計的作用：通過U形管內(nèi)兩管液面高度差來判斷液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小；2.液體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因是：液體受到重力作用；液體有流動性；3.實驗前的兩個操作：（1）先檢查U型管左右兩邊的液面是否相平；（2）檢查裝置的氣密性：（用手壓金屬盒上的橡皮膜，觀察U型管中液面是否發(fā)生變化，若變化明顯，則氣密性良好）；4.實驗時發(fā)現(xiàn)U型管內(nèi)高度差沒變化原因是什么？怎么解決？答：氣密性不好，拆下來重新安裝；5.使用的U型管是不是連通器：不是；6.此實驗U型管內(nèi)液體為什么要染成紅色？答：使實驗效果明顯，便于觀察；7.實驗需要多次進(jìn)行，目的是：總結(jié)普通規(guī)律；8.比較乙、丙實驗結(jié)論是：液體密度一定時，深度越深，液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)越大；9.比較丙、丁實驗結(jié)論是：當(dāng)液體深度相同時，液體密度越大，液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)越大。【典例11】（2021·寧夏中考真題）如圖所示，在“探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)”的實驗中：（1）圖A所示壓強(qiáng)計在使用前，需觀察U形管兩邊液面是否相平，要檢查裝置的氣密性。請簡述檢查氣密性的方法：_______。實驗中通過_________顯示液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小。（2）某同學(xué)實驗的情形如圖B、C、D所示。①比較圖B和圖C可以探究的問題是___________。②保持探頭在水中的深度不變，改變它的方向如圖C、D所示，根據(jù)實驗現(xiàn)象可以初步得出結(jié)論：_________。（3）該同學(xué)在實驗過程中發(fā)現(xiàn)：在同種液體內(nèi)部同一深度處，使用不同的壓強(qiáng)計，U形管兩側(cè)液面的高度差不完全相同。他認(rèn)為可能與探頭橡皮膜安裝的松緊有關(guān)。請你設(shè)計實驗證明他的觀點_________。。2.液體壓強(qiáng)的綜合計算★中考解析中考考題要求同學(xué)們能理解壓強(qiáng)的概念，能對具體的物理情景進(jìn)行分析推理，靈活應(yīng)用壓力、壓強(qiáng)公式解決問題，這是物理核心素養(yǎng)的科學(xué)探究的體現(xiàn)?！镜淅?2】（2022·江漢油田潛江天門仙桃）底面積300cm2、深度20cm的薄壁