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初中物理中考专题复习讲练:液体压强与大气压强

初中物理中考专题复习讲练:液体压强与大气压强
初中物理中考专题复习讲练:液体压强与大气压强

液体压强和大

气压强

知识精讲·

·

一.液体压强

1.液体内部的压强

(1)定义:液体对容器底、内壁和液体内部的压强称为液体

压强,简称液压。

(2)产生的原因:液体受到重力作用和液体具有流动性。液

体内部的压强是由于液体本身的重力引起的,所以液体对容器

底有压强,又由于

液体具有流动性,所以液体对支撑它的容器侧壁也有压强。

2.液体压强公式

(1)液体压强公式:

(2)比较液体压强的依据:①②

(3)对于圆柱形的容器,液体对容器底的压力与液体的重力

相等。

3.连通器

(1)定义:上端开口,底部相连通的容器叫做连通器,连通器中的各容器的形状不受限制,既可以是直筒的,又可以是弯曲的,各容器的粗细程度也可以不同。

(2)连通器的原理:如果连通器中只有一种液体,在液体不流动时,各容器中的液面总保持相平。

(3)应用:船闸、热水器、锅炉上的水位计、洗手池的回水

管等。

二.大气压强

1.大气压强及产生的原因

(1)定义:大气对浸在它里面的物体产生的压强叫大气压强,简称大气压或气压。

(2)产生原因:空气受重力的作用,空气又有流动性,因此向

各个方向都有压强。

2.大气压的存在

(1)大气压存在的事实:马德堡半球实验、瓶吞蛋实验、覆

杯实验等;

(2)解释与大气相关的现象;分析有关物体内、外的气压

变化,比较它们的作用效果.通过气压不平衡来观察分析。例如:

①钢笔吸墨水必须先压吸水管上的弹簧片,排出空气,造

成里面气压小于外部墨水面上的气压,这样气压差就使墨水

被压进吸水管。

②塑料吸钩的吸盘粘在光滑的墙面上,必须先挤压吸盘里

的空气,造成里面气压小于外部吸盘面上的气压;里面空气

越少,气压越低,因此粘在墙面上的力就越大,越牢固。

③用吸管喝饮料,使用时对着吸管吸走部分空气,将造成管

内压强变小,而为

了平衡气压,大气压强将会迫使管内液体上升;停止吸气时,管内液体下降,压强便回到平衡。

④铁桶放些水,烧开以后,把开口堵上,再浇上冷水,铁桶

被压扁。桶内的温

度高,空气稀薄,当浇上冷水以后,桶内的压强变小,小于外

界的大气压,产生的压强差作用在筒壁上,使之压缩变形。其

他的实验还有:“覆杯实验”“吞蛋实验”等。

⑤应用:活塞式抽水机、离心式水泵。

3.大气压及影响因素

(1)大气压强与海拔高度地球上面的空气层密度不是相等的,靠近地表层的空气密度较大,高层的空气稀薄,

密度较小.大气压强既然是由空气重力产生的,高度大的地方,它上面空气柱的高度小,

密度也小,所以距离地面越高,大气压强越小。

(2)大气压强与体积:在温度不变时,一定质量的气体体积

越小,压强越大;体

积越大,压强越小。打气筒就是利用这一原理制成的。

(3)大气压强与温度:对于一定质量的气体,在体积不变的情况下,温度越高气体压强越大,温度越低气体压强越小。

4.流体压强与流速的关系

(1)流体:液体和气体都没有一定的形状,并且容易流动,因此液体和气体统称为流体。

(2)流体压强与流速的关系:在气体和液体中,流速越大的

位置压强越小。

三点剖析·

·

一.考点与难度系数

1.运用压强公式解决相关问题★★★

2.大气压存在的实验★★

3.流体压强与流速的关系★★

二.易错点和重难点

1.液体对容器底的压力与液体重力的关系与容器的形状有关Sh=V 液S’h=V液S’’h=V 液

如图,三个容器中液面的深度相同,对容器底产生的压强相等;

如果底面积也相同,则对容器底产生的压力也相同。

(1)上粗下细的容器:液体对容器底的压力小于液体的重力

,因为液体对容器底的压强,液体对容器底的压力

,只相当于以为底面积,高为的液注的重力,如上左图中阴影部分体积,因此小于液体自身的重力。实际上,对液体受力分析,有向下的重力,杯底对液体向上的支持力和杯壁对液体斜向上的合力,

液体受力平衡,因此在竖直方向上,液体的的重力大于杯底对液

体的支持力。

(2)同理,对于上细下粗的容器:液体对容器底的压力的大小相当于以为底面积,高为的液注的重力,大于液体自身

的重力;从另一方面说,液体受到向下的重

力、容器底对液体向上的支持力和容器壁对液体向下的力,液体受力平衡。因此在竖直 方向上,液体的的重力小于杯底对液体的支持力。

(3)上下粗细一致的容器:液体对容器底的压力与液体的重力相等。

2.固体压强和液体压强的比较强 一方向上产生 向 力的方向

传递 式 p= F S 式 形状规则且均匀的

固体放

于具有流动性,

液体内 方向都有

压强 封液体上的压强,能够 变地向各个方向传递 p=液 gh 形状规则,液体对容器面上且受力面积等于固 压强 p= F = G 液面积,则其对水平面的压 S S gh

·题模精选· 题模一:液体压强

的特点

例 1.1.1 如图(a )所示,有一玻璃器皿,在其侧面的高、中、低部,有三 个完全相同的 孔,用三张相同的橡皮膜以同样的方法分别将三个 孔封住,然后往器皿中加入水,使水面 高过最上面的孔,观察三 张橡皮膜越往下突起越大,如图(b )所示.针对这一现象,同学 们经过讨论形成了下面四个问题.你认为最有探究价值且易于探究的科学问题是( )

A . 为什么在不同位置橡皮膜的凸起程度不同?

B . 橡皮膜所受的压强与

水的深度有什么关系? C . 液体内部

的压强与液体的深度有什么关系?

D . 液体压强与橡皮膜所处的位置有什么关系?

【答案】

C

【解析】 根据题意可知,加水后三个孔到水面的深度不同,观察到三张橡皮膜越往下突起 越大,该现象表明:同种液体内部,压强随着深度的增大而增大.因此探究液体的压强与液

体的深度有关最有探究价值

且易于探究

例 1.1.2 某同学用如图的装置探究液体内部压强的特点.容器中间

用隔板分成左右两部分,

隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭.容器中加入液体后,橡皮膜两侧

压强不同时,其形状会发生改变,下列图形符合实验事实的是(

A.B.

C.D.

【答案】D

【解析】A、A 图中隔板左右两侧都是水,且液面相平,根据液体压强公式p=ρgh 可知,两边压强相等,橡皮膜不应有凹陷.故A 错误;

B、B 图中隔板左右两侧都是水,且右边的液面高于左边,根据液体

压强公式p=ρgh 可知,右边压强大于左边,橡皮膜应向左凹陷.故B 错误;

C、C 图中隔板左边是水,右边是盐水,液面相平,因为盐水的密度

大于水的密度,根据液体压强公式p=ρgh 可知,右边压强大于左边,橡皮膜应向左凹陷.故C 错误;

D、D 图中隔板左边是水,右边是盐水,液面相平,因为盐水的密度

大于水的密度,根据液体压强公式p=ρgh 可知,右边压强大于左边,橡皮膜应向左凹陷.故D 正确.

例 1.1.3 小雨同学用压强传感器测量水面以下6 个不同深度点的

压强大小,实验数据记录如下表

(1

关系图像,根据图像

归纳出水面以下压强大小p 与深度h 的关系式为:p= _;

图 26

(2)小雨同学利用课堂上学习的液体压强公式,计算出水在6 个不同深度点的液体压强和

传感器测得的数值相差1.01×105Pa,这是因为_ 。

【答案】(1)104Pa?h/m+1.01×105Pa;(2)传感器测量的压强

是大气压和液体压强的和.

【解析】(1)分析表格中的数据可知,h 增大,p 也增大,深度每增加 0.1m,压强增大 0.01×105Pa,

故从数值上可归纳为 p=104Pa?h/m+1.01×105Pa;

(2)由图可知,当液体深度为零时,压强为

1.01×105Pa,当液体深度为 0.1m 时,压强为

1.01×105Pa+1×103Pa=1.02×105Pa,

水在 6 个不同深度点的液体压强和传感器测得的数值相差

1.01×105Pa,分析可知:传感器测量的压强是大气压和液体压强的和.故答案为:(1)104Pa?h/m+1.01×105Pa;(2)传感器测量的压强是大气压和液体压强的和.

例 1.1.4 如图所示,小雨同学用U 型管压强计探究影响液体压强的因素.

(1)实验前先检查U 型管压强计左右两液柱是否__ ,然后用手轻轻按压橡皮膜,如果两液柱没有出现高度差,说明U 型管压强计存在

___ _问题.

(2)实验1 可以探究_ _ 相同时,液体的压强与___ _的关系.

(3)综合实验1 和实验 2 的结果,可以初步得出:_ _ _

_ .

3)液体内部的压强与液体的深度和密

度有关

【解析】(1)实验前先检查 U 型管压强计左右两液柱是否等高,然后用手轻轻按压橡皮膜,如果两液柱没有出现高度差,说明U 型

管压强计存在漏气问题.

(2)由图 1 所示实验可知,压强计的金属盒所处的深度相同而液体密度不同,液体压强不同,此实验可以探究深度相同时,液体的压

强与液体密度的关系.

(3)由图 2 所示实验可知,液体密度相同而压强计的金属盒所处的

深度不同,液体压强不同,由此可知,液体压强与液体的深度有关,综合实验 1 和实验 2 可知:液体内部的压强与液体的

深度和密度有关.题模二:液体压强的大小比较及计

例 1.2.1 如图,在甲乙两个容器体积相同:

(1)若都盛满水,哪个容器底受到的压强大?()

(2)若分别装满水和硫酸(已知ρ硫酸>ρ水),已知杯底受到液

体的压强相等,那么,装水的一定是()

【答案】乙;乙

【解析】由图可以看出,两个圆柱体底面面积,

(1)因为水的体积相等,根据得出水柱的高度关系;再

根据液体底部的压强计算公式,得。

(2)由液体的压强公式分析可知,由于水的密度小于硫酸的

密度,所以压强相等

的前提下则水的深度比硫酸的深度大.

例 1.2.2 如图所示,两只相同试管分别装有质量相

等的不同液体,甲竖直放置乙倾斜放置时,两管内液面等高,则(填“甲”或“乙”)管中液体对管底产生的压强较大。

【答案】甲

【解析】管底受到液体的压强,高度相同,液体质量

相同,乙管液体体积大,所以密度小,所以乙底部压强小,甲底部的压强大。

例 1.2.3 水平桌面上的烧杯内盛有

浓盐水,如果向烧杯内加水(如图),使盐水稀释,密度变小,当液

体静止时,液体对烧杯底部的压强将()

A.变大B.变小

C.不变D.变大或变小均有可能

【答案】A

【解析】向烧杯内加水,烧杯内水的重力变大,在柱形容器中,烧杯底部受到的压力F

等于重力 G,根据,底面积不变,压强变大.

例 1.2.4 我国首台自主设计研发的深海载人深潜器“蛟龙号”进行了7000m级海试,最大下潜深度达7062m,此处海水产生的

压强约为7×107P a,以此数据计算:海水对“蛟龙号” 每0.5m2外表面产生的压力为__ N。

【答案】 3.5×107

【解析】

例 1.2.5 三只相同的直柱形烧杯内分别倒入相同质量

的酒精,水和酱油,如图所示,那么,液体对杯底的压力和压强()

A.压力相同,压强不同B.压力和压强均不同

C.压力和压强均相同D.压力不同,压强相同

【答案】C

【解析】∵烧杯相同且都是圆柱形容器,

∴液体对容器底部的压力:F=ps=ρghs=ρgv=mg=G,

∵三种液体的质量相等,故据公式 G=mg 知,三容器液体对容

器底部的压力相等;由题知,三容器的底面积相等,

据公式知,三容器中

液体对容器底部的压强相等

例 1.2.6 如图所示,桌面上是两个完全相同的圆柱形平底杯子,里面分别盛有质量相等的

33

水和酒精,A、B两点到杯子底部的距离相等.已知水的密度ρ水

=1.0×10k g/m,酒精的密

3 3

度ρ酒精=0.8×10k g/m,则A、B 两点的压强p A、p B 的大小关系是()

A.p A>p B B.p A<p B C.p A=p B D.无法确定【答案】B

【解析】

因为ρ水>ρ酒精,并且圆柱形平底杯子里面分别盛有

质量相等的水和酒精,由ρ=知,质量一定时,密度

与体积成反比,故A 为水,B 为酒精;

∵A、B两点到杯子底的距离相等,

∴根据 m=ρV=ρSh 可知,A、B 两点以下 m

水>m 酒精;又∵因为完全相同的容器,分

别盛有质量相等的水和酒精,

∴A、B两点上 m 水<m 酒精,即 G 水<G 酒精;

∴根据 p=可知,

p A<p B.故选 B.

例 1.2.7 如图所示,圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,它们的底面积分别为0.02m2和

0.01m2,容器甲中盛有0.2m高的水,容器乙中盛有0.3m高的酒精,此时水对容器甲底部的压强为Pa.现分别从两容器中抽出质量均为m 的水和酒精,使两容器中剩余的水和酒精

对容器底部的压强相等,则m 等于k g.(ρ酒精=0.8×103k g/m3).【答案】2019;0.8.

【解析】(1)甲容器底所受水的压强是:p 水=ρ水

gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2019Pa;

(2)据ρ=,

所以m 水=ρ水V 水

=1.0×103kg/m3×0.2m×0.02m2=4kg, m

酒精=ρ酒精V 酒精

=0.8×103kg/m3×0.3m×0.01m2=2.4kg,

设抽出液体的质量为△m,

则甲抽出水后剩余水对容器甲底部的压力F 水=G 水﹣

△mg=m 水g﹣△mg,乙抽出酒精水后剩余酒精对容器乙底

部的压力F 酒精=G 酒精﹣△mg=m 酒精g﹣△mg,因为甲

和乙放在水平桌面上是圆柱形容器,所以则甲抽出水后剩余

水对容器甲底部的压强:

p 水= ,

乙抽出酒精水后剩余酒精对容器乙底部的压强:

p 酒精=

,因

为 p 水=p 酒精

所以

解得:

m=0.8kg.题模三:

液体压强与压力

例 1.3.1 如图所示,质量和底面积都相同的两个容器分别装有质量和深度均相等的甲乙两种不同液体,甲液体的密度

乙液体的密度;甲容器对桌面的压强_ _乙容器对桌面的压强;甲容器底部所受液体的压力_ __乙容器底

部所受液体的压力.(均选填“大于”、“小于”或“等于”)

【答案】大于;等于;大于

【解析】因为液体的质量相同,并且V 甲<V 乙,所以由

ρ=可知,ρ甲>ρ乙;根据压强公式p=,质量和底面积

都相同的两个容器对桌面的压强大小相等.两容器中的液

体深度 h 相同,ρ甲>ρ乙,根据公式 p=ρgh 可得,p 甲>p

乙.

因为甲容器是上小下大,乙容器是上下一样,分析可知,甲液体对其底部的压力F 甲>mg,乙液体对其底部的压力 F 乙=mg,题中给出的条件是 m 甲=m 乙=m,所以 F 甲>F 乙.

例 1.3.2 两个完全相同的圆台形容器重为G,以不同方式放置在水平桌面上,容器内盛有深度相同的水,如图所示.某物理兴趣小组在学习了压力和压强知识后提出了如下三个观点:

①水对容器底部的压力 F a 一定小于F b;②容器对桌面的压力F a′一定小于F b′;③容器对桌面的压强p a 一定大于p b.其中正确的是(

A.①②B.②③C.①③D.①②③

【答案】D

例 1.3.3 上下开口的甲、乙、丙三个容器,下端都用一重力不计的薄片,恰好盖住筒的下端,然后浸入水中,如图所示。三个薄片的面积都相同,薄片离水面的深度也都相同,现将

100g 水倒入甲筒中,恰能使薄片下落,那么将100g 水分别倒入乙筒和丙筒中,则它们各自的薄片()

A.都不落

下来

B.都落

下来

C.乙筒薄片落下来,丙筒薄

片不落下来

D.乙筒薄片不落下来,丙筒

薄片落下来

【答案】

A

【解析】因为三个筒的底面积相同,读图可知,根据它们的形状,将100 克水倒入甲筒中时液面最高,乙、丙中的液面都会低于甲,根据液体压强的公式,甲筒中对底面的压强最大。再根据公

式,甲筒对底面的压力也最大。如果甲中的压力恰好能使薄片下落,则乙、丙中的压力均小于甲中的压力,则都不会下落。故BCD 不符合题意,A 符合题意。

所以本题选

择 A

题模四:固体压强和液体压强

的综合计算

例 1.4.1 一平底玻璃杯放在水平桌面上,内装150 克水,杯子与桌面的接触面积为10c m2,如图所示.

(1)求出水对杯底的

压强;

(2)若桌面所受玻璃杯的压强为2.7×103P a,求玻璃杯的质

量.(g=10N/K g)

【答案】(1)

(2)

【解析】(1)根据压强公式可求

(2)根据公式可知,杯子对桌面的压力为,也即杯子和

水的重力之和为,因此杯子和水的质量

为,因此杯子的质量为

例 1.4.2 图是实验用的锥形瓶,将锥形瓶放在面积为S0 的水平桌面上,已知锥形瓶的质量为m1、底面积为S1;当往锥形瓶中倒入密度为ρ、质量为m2的液体后,液面高度为h,则下列说法正确的是()

A.液体对容器底的压

强为ρg h

B.锥形瓶所受的重力与水平桌面对锥形瓶的支

持力是一对平衡力

C.锥形瓶对水平桌面

的压强为

D.液体对瓶底的压力与桌子对瓶底的支持力

是一对相互作用力

【答案】

A C

【解析】A、液体的密度为ρ,液面高度为h,由液体压强的计算公式,因此液体对容器底部的压强为 P=ρgh,该选项说法正确; B、

由于锥形瓶内盛有一定质量的水,因此锥形瓶所受的重力小于水平

桌面对锥形瓶的支持力,不符合二力平衡的条件,该选项说法不正确;C、锥形瓶对水平桌面的压力等于瓶子和液体的重力之和,即

F=G 容器+G 液=(m1+m2)g;

受力面积等于锥形瓶的底面积 S1,锥形瓶对水平桌面的压强为P=

,该选项说法正确;

D、液体对瓶底的压力与瓶底对液体的支持力是一对相互作用力,瓶

底对桌子的压力和桌子

对瓶底的支持力是一对相互作用力,该选

项说法不正确.题模五:连通器

例 1.5.1 如图所示,A、B为完全相同的两个容器,分别盛有7c m、5c m深的水,A、B

之间用导管连接.若将阀门K 打开,最后A、B 两容器底部受到水

的压强之比为()A.5:7 B.2:3 C.3:7 D.1:1

【答案】

A

例1.5.2 如图所示,两端开口的U 型玻璃管竖直放置,底部带有一

个阀门K,右管横截面积是左管的两倍,当阀门K 关闭时,左、右

管中水面的高度分别为h 和2h,现将阀门 K 打开,液面稳定时,左

管水面上升的距离是()

A.h B.h C.h D.h

【答案】C

【解析】当打开开关 K 时,左右容器构成一个连通器;由于连通

器内水面静止时,水面相

平,因此右边水面将下降,左面水面将升高,

由于水的总体积不变,设左管横截面积为S,则右管横截面积为 2S,竖管中水的总体积 V=Sh+2S?2h=5Sh,因为右管横截面积是左管的

两倍,则液面相平时,右管中水的体积是左管中水的体积的2

倍,即左管水的体积为 V 左=×5Sh=,右管水的体积为 V

右=×5Sh=,左管水的体积的增大量为﹣Sh=Sh,即

左管水面上升的距离是h 题模六:大气压强的存在及应用

例 1.6.1 在

验证大气压存在的覆杯实验中,小柯认为:“实验中纸片不掉落完全

是因为纸片被杯口的水粘住了,而与大气压无关”.下列能帮助小

柯改变这种想法的实验是()A.如图甲,换用不同种类的纸片做覆杯实验,纸片都不掉落

B.如图乙,覆杯实验中将杯口朝向不同方向,纸片均不掉落

C.如图丙,将一张湿纸覆盖在空杯子的杯口,倒转杯子纸片不掉落D.如图丁,在密闭钟罩内做覆杯实验,抽出钟罩内空气的过程中纸片掉落

【答案】D

【解析】A、图甲中,换用不同种类的纸片做覆杯实验,纸片都不

掉落,都可以证明大气压的存在,不能反驳小柯的想法,不合题意;

B、图乙中,覆杯实验中将杯口朝向不同方向,纸片均不掉落,可证

明大气向各个方向都有

压强,不能反驳小柯的想法,不合题意;

C、图丙中,将一张湿纸覆盖在空杯子的杯口,倒转杯子纸片不掉落,可证明大气存在向上的压强,不能反驳小柯的想法,不合题意;

D、图丁中,在密闭钟罩内做覆杯实验,抽出钟罩内空气的过程中纸片

掉落,说明没有空气时,没有了气压,也就无法托住水和纸片,这说明实验中纸片不掉落是因为受到大气压的作用,而不是纸片被杯口

的水粘住了,可反驳小柯的想法,符合题意.

例 1.6.2 家住四楼的小李听说要停水,便将水管一端接上水龙头,

另一端放在水桶中。拧

开水龙头接水,一段时间后却惊讶的发现原本已经快满的水桶中水面开始下降,这到底是怎么回事儿?水去了哪里?邻居物理老师给出了解释,说这是虹吸现象。原来在小李快接满的同时,楼下有人也打开了水龙头用水,四楼接满的水桶变成了供水端,楼下的水龙头变成了出水口,于是,水桶里的水都被吸走了。如图所示。下列关于虹吸现象分析不正确的是()

A.产生这种现象的原因是大气压强和液体压强

共同作用的结果

B.产生这种现象的原因是大气

压强的结果

C.产生这种现象两家的水龙头

必须都要打开

D.生活中仅用一个橡胶管便可以给鱼缸换水就

是利用了虹吸现象

【答案】

B

【解析】 A、B、楼上和楼下之间的水管最初是灌满水的,两液面上方与大气相通,由于两液面存在高度差,即两液面之间存在液体压强,同时在大气压的作用下,水桶里的水“自动”流到了楼下,即发生了虹吸现象;故虹吸现象是由大气压强与液体压强共同作用的结果.故 A 正确,B 错误;

C、产生这种现象两家的水龙头必须都要打开,在大气压和液体压强的共同作用下产生虹吸现象.故 C 正确;

D、生活中仅用一个橡胶管便可以给鱼缸换水具备虹吸现象的条件,就是利用了虹吸现象.故

D 正

确.

故选B.

例1.6.3 护士给病人输液时,药水瓶上插着两根管,一根给病人输液,另一根通过瓶盖扎进瓶内药水中,如图所示.这根“闲置”管是为了利用.由于针头较细,为确保药液的流速,需要将药水袋提升到相对针管一般不低于1.3m的高度,由此推算针管处受到的液体压强为 _ _P a.(ρ药液=ρ水)

【答案】大气压;

1.3×104.

【解析】因为输液时,如果没有这根“闲置”,外部压强大于瓶内压

强时,液体就无法输入到人体中,所以这根“闲置”管是利用大气压

使药液顺利流出的;

针管处受到的液体压强 p=ρ药液

gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.3m=1.3×104Pa.题模七:

流速与压强

例 1.7.1 如图 1 所示,静止时U 型管两液面相平,下列选项包含图2

中所有合理情形的是

A.乙、丁 B.甲、丙 C.乙、丙

D.甲、丁

【答案】

B

【解析】甲图:气流从 U 型管右边上方吹过,此时右边上方空气

流速大,压强小,而左边压强不变,所以在左右两边压强差的作用下,右边液面升高,故图示合理;

乙图:气流从 U 型管左边上方吹过,此时左边上方空气流速大,压强小,而右边压强不变,所以在左右两边压强差的作用下,左边液面应该升高,而图中右边液面升高,故图示不合理;丙图:向 U 型管左边充气,其左边液面上方的大气压变大,而右边液面上方的大气压不变,左边的大气压大于右边的大气压,右边的液面上升,故图示合理;

丁图:向 U 型管左边抽气,其左边液面上方的大气压变小,而右边液

面上方的大气压不变,左边的大气压小于右边的大气压,左边的液面应该上升,而图中右边的液面升高,故图示不合理;

综上分析可知,甲、丙两图合理,乙、丁

两图不合理.

例 1.7.2 物理课上,王老师利用传感器为同学们做“探究流体压强与

流速的关系”的演示实验,装置如图25 甲所示。装置中A、B、C三

节直径不同的塑料管连接在一起,右端与吹风机的尾部相连,当用

吹风机抽气时,在同一时间内,通过每个管子的气体总量相同,则细

管内气体流速比粗管内气体流速。(选填“大”或“小”)(1)将三个气体压强传感器探头分别插入三节管中,传感器与电脑相连,打开吹风机

抽气时,电脑屏幕如图25 乙所示,已知①②③三条图线分别对应粗细不同的三节管中气体压强随时间变化的情况,由图像可知:平稳流动的气体,流速大处压强。图线③反映的是装置中塑料管的气体压强随时间变化的情况。

(选填“A”、“B”或“C”)

(2)当王老师将抽气的吹风机调换挡位后,图像中①②③三条

图线出现了下移,由此可以判断三节管中气体的流速。(选填

“增大”或“减小”)

(3)实验后同学们继续研究了飞机机翼的形状,它上表面弯曲,下

表面较平直。当飞机前进时,机翼上、下方气体流速不同,机翼上、下表面就存在着。

【答案】大(1)小;C (2)增大;(3)压强(力)差

【解析】考察流体压强与流速的关系:流速越快,压强越小。

细管和粗管中的水流流量相等,细管中的流速大,压强小,因此③压强最大,流速最慢,

对应 C 管;曲线出现下移,说明总体的压强变小,流速应该变快,

应该换用了高档;飞机机翼利用了上下表面的压强差或者说压力差。

随堂练习·

·

随练 1.1 晓晗刚学完液体内部压强规律,一次喝完盒装酸奶后,想利用废纸盒做个小实验,

他在空纸盒的侧面的不同高度处扎三个大小一样的孔,将纸盒装满水后,水从小孔喷出。图

5 中的几种水流现象最接近实际情况的是()

A B C D

图 5

A. A 图B. B 图C. C 图D. D 图

【答案】A

【解析】液体压强随着深度的增大而增大,而压强越大受到的力也

就越大,水流越快,所

以应选择 A.

随练 1.2 某实验小组的同学在“探究液体内部压强与哪些因素有关”

的实验中,将两端开口的玻璃管一端扎上橡皮膜,竖直插入水或盐水的不同深度处,观察到橡皮膜分别向上凸起,实验现象如图1(a)、(b)、(c)所示.

(1)根据实验现象实验小组的同学提出以下猜想.

①根据图 1 中(b)和(c),小组同学一致认为:液体内部压强可能与

有关.

②根据图1 中(a)和(b),小组同学产生了不同的观点:小红认为

液体内部某点压强可能与离开液面的距离h 有关;小李则认为液体

内部某点的压强可能与离开容器底部的距离d 有关.

(2)为了验证猜想,小组同学接着将一端扎有橡皮膜的玻璃管分别

竖直插入甲、乙两种不同液体中,并设法改变h 和d,通过在玻璃管

中加入适量的水,使橡皮膜在液体的不同位置

处都能保持平整,如图 2 所示.然后通过测量玻璃管中所加水的质量,再设法求得橡皮膜所

受的液体压强p,并将实验有关数据分别记录在

表一、表二中.

①分析比较实验序号 1 与 6(或 2 与 7,或 3 与 8,或 4 与 9,或 5 与10)的数据及相关条件,得出的初步结论是:当离开液面的距

离h 相同,离开容器底部的距离d 相同

时,

得到的初步结论是:

同种液体内部,当离开容器底部的距离d 相同时,液体内部压强p 与

离开液面的距离h 成正比;小李同学分析实验序号1 与 2 与3(或6

与 7 与 8)的数据及相关条件.得到的初步结

论是:同种液体内部压强p 与离开容器底部的压强d 成反比.对于小

红和小李的结论,你认为结论错误的是的(选填“小红”或“小李”),

理由

是.

③进一步分析实验序号 3 与7 (或 5 与9 )的数据及相关条

件,还可得到的结论是.

【答案】(1)①液体密度;

(2)①液体密度越大,液体内部压强越大;

②小李;小李所选的数据没有控制h 相同;

③当液体密度与离开液面的距离的乘积相同,液体内部压强相同.

【解析】(1)①根据图1(b)和(c)可看出,液体的种类不同,

密度不同,玻璃管内薄膜的凹陷程度不同,故说明液体内部压强可

能与液体的密度有关;

(2)①分析比较实验序号1 与 6(或 2 与 7,或 3 与 8,或 4 与 9,或

5 与 10)的数据及相

关条件能看出,在 h 和 d 一定的情况下,液体的密度越大,其压强越大,故说明液体密度越大,液体内部压强越大.

②由于小李所选的实验没有控制相同的h,所以小李的做法是错误的;

③进一步分析实验序号 3 与 7(或 5 与 9)的数据及相关条件,可以看出其压强相等,但液体的密度、深度均不同,但可总结出液体的密度与深度乘积相同时,液体内部压强相同.

随练 1.3 两人在相同的沙滩上漫步,留下了深浅不同的脚印,则()

A.两人对沙滩的压力一定相同B.脚印深的人对沙滩的压强一定大

C.两人对沙滩的压强一定相同D.脚印浅的人对沙滩的压力一定小

【答案】

B

【解析】两人在相同的沙滩上漫步,留下了深浅不同的脚印,说明

他们对沙滩的压力效果不同,也就是压强不同,

所以,脚印深的人对沙滩的压强一定大,故B

正确,C 错误;

根据 p=可得 F=pS,两人的重力及与沙滩的接触面积(受力面积)

不确定,压力的大小无法确定.故 AD 错误.

随练 1.4 如图,密封的圆台形容器装有一定量的水,从甲图变

为如乙图放置,则水对容器底的作用情况是()

A.压强减小,压力不变 B.压

强不变,压力增大

C.压强减小,压力减小 D.压

强不变,压力减小

【答案】

D

【解析】圆台形容器内装满了水,倒置后水的深度不变,因此由液

体压强公式P=ρgh,可得水对容器底的压强 P 不变,当如图甲放置时,水对容器底的压力:F=PS=ρghS 大,即水对

容器底的压力是以 S 大为底面积,水对容器底的压力F 甲=PS 大,当如图乙放置时,水对容器底的压力:F 乙=PS 小=ρghS 小,即水对容器底的压力是以 S 小为底面积,水对容器底的压力F 乙=PS 小,因此倒置后压力变小.

故选D.

随练 1.5 如图所示,容器下部横截面积为上部横截面积的3 倍,当由管口注入重

为G 的某种液体时,上部液体与容器的下部等高,则液体对容器底

部的压力为()A.B.

C.D.

【答案】A

【解析】因为,

所以,所以底部的压力.

随练 1.6 如图所示,公路两侧的甲、乙两条水渠由路面下的倾斜涵洞相连,两渠水面相平,涵洞中的水流方向,正确的说法是()

A.水从水渠乙流向水渠甲B.水从

水渠甲流向水渠乙

C.因水面相平,水不流动

D.以上说法都不对

【答案】

C

【解析】根据连通器的特点,现在甲乙两容器的液面已经相平了,

故涵洞内的水不会流动.涵洞的倾斜放置,只是本题的干扰因素.

随练 1.7 如图所示,在倒置的透明漏斗

里放置一个乒乓球,用手指托住乒乓球,松手后,乒乓球受重力作

用将下落;若向倒置的漏斗用力吹气再松手时,乒乓球不但没有被吹

下去,反而被“吸”住了.这是因为乒乓球上方空气的流速(填“大于”、“小于”或“等于”)其下方空气的流速,依据流速越大的位置压强越的原理,乒乓球受压强的作用而不下落.

【答案】大于;

【解析】从漏斗的上方吹气,气体从乒乓球的上方流出,从而使乒

乓球上方气体流速大于下方气体流速,而流体的流速越大,压强越小,所以上方压强小于下方压强,压强差使乒乓球受到向上的托力,不掉下来.

故答案为:大于;

小.

作业 1 如图所示,帕斯卡曾经用一个装满水的密闭木桶,在桶盖上插

了一根细长的管子,向细管子里灌水,结果只加了几杯水,就把木

桶压裂了,这个实验说明了()

A.液体压强与液体密度有关B.液体

压强与液体深度有关

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