备考2024年中考物理重难点精讲精练：84-热点43 液体的压强（精讲）

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中考物理热点复习精讲精练热点43 液体的压强（精讲）知识梳理液体压强产生原因液体受重力作用且具有流动性探究影响液体内部压强大小的因素探究方法：由于液体压强的大小与多个因素有关,故在探究时采用控制变量法;实验中液体压强的大小通过U形管两边的高度差来反映,这种研究问题的方法为转换法实验结论:①液体对容器底和侧壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强;②在同一深度,液体向各个方向的压强都相等;③液体的压强随深度的增加而增大;④不同液体的压强与液体的密度有关,在同一深度处,液体密度越大,压强也越大计算公式p=ρgh，ρ表示液体密度,单位为 kg/m3 ，h表示深度,单位为 m， p表示压强,单位为 Pa。注意p=ρgh 中的h为所求位置到液体表面的竖直距离连通器定义上端开口、下端连通的容器特点连通器里装同种液体,当液体不流动时,连通器各部分中的液面高度总是相同的应用茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等 温馨提示：①由液体压强公式p=ρgh可知,液体的压强只跟液体的密度p和液体深度h有关,而与液体的重力、容器的形状、底面积大小等因素无关；②计算液体的压力、压强时,一般先用 p=pgh 计算压强,再用 F=pS 计算压力典例讲解例1．如图所示，密闭的容器中装有一定量的水，静止在水平桌面上，水对容器底的压强为p1，容器对桌面的压强为p1'；若把该容器倒放在该桌面上，水对容器底的压强为p2，容器对桌面的压强为p2'，则（　　）A．p1＜p2，p1'＜p2' B．p1＜p2，p1'＞p2' C．p1＞p2，p1'＜p2' D．p1＞p2，p1'＞p2'【分析】（1）倒置后，液体深度增大，由液体压强公式得出容器底受到液体压强的变化情况；（2）在水平桌面上，物体对桌面的压力等于物体重，倒置后压力不变、受力面积变小，根据压强公式判断桌面受到的压强变化。【解答】解：（1）倒置后，液体深度h增大，根据p＝ρgh可知，水对容器底的压强增大，p1＜p2；（2）正放和倒放时，对水平桌面的压力相等，都等于水和容器总重，受力面积变小，根据p＝可知，对水平桌面的压强变大，即p'1＜p2′。故选：A。例2．如图，甲、乙、丙是三个质量和底面积均相同的薄壁容器，容器内装有质量相同的不同液体，若甲、乙、丙三个容器中液体对容器底部的压强分别是p1、p2、p3，下列关系正确的是（　　）A．p1＞p2＞p3 B．p1＜p2＜p3 C．p1＜p3＜p2 D．p1＞p3＞p2【分析】根据题意可知，两容器的底面积相等，两容器内液体的质量相等时它们的重力相等，根据p＝和p＝ρgh得出液体对容器底部的压力F＝pS＝ρ液ghS，比较液体的体积和Sh的大小关系判断出液体对容器底压力的关系，由p＝判断出甲、乙、丙三个容器中液体对容器底部压强的关系。【解答】解：由题意可知，容器的底面积S相等，容器内液体的质量相等，由G＝mg知液体的重力相等，即G1＝G2＝G3；由p＝和p＝ρgh可得，液体对容器底部的压力F＝pS＝ρ液ghS，由图可知，甲中V液＞Sh1，则F1＝ρ1gh1S＜ρ1gV1＝m1g＝G1，乙中V液＝Sh2，则F2＝ρ2gh2S＝ρ2gV2＝m2g＝G2，丙中V液＜Sh2，则F3＝ρ3gh3S＞ρ3gV3＝m3g＝G3，由G1＝G2＝G3知，F1＜F2＜F3，底面积相同，由p＝知p1＜p2＜p3，故B正确。故选：B。例3．在探究“液体内部压强影响因素”的实验中：（1）压强计使用前，金属盒在空气中时，U形管两边的液面如图1A所示，说明压强计的气密性 　   　（选填“较好”或“较差”），应采取的操作是 　   　（选填序号）。A.将U形管右侧的液体抽出一些B.将左侧胶管取下，重新安装C.将压强计倾斜着使用（2）调试完毕后，实验时的情形如图1B、C、D所示，图中烧杯内的液面相平。①探究液体内部压强与深度的关系时，应对比 　   　（填实量步骤序号）。②保持金属盒在水中的深度不变，改变它的方向，如图1C、D所示根据实验现象可以初步得出结论：液体内部压强与 　   　无关。（3）完成上述探究后，小华同学猜想液体压强可能与液体的密度有关，所以接下来地需要再准备密度 　   　（选填“相同”或“不同”）的其他液体重复实验，实验过程中需要保持相同。（4）实验过后，小华用图2甲所示的两端开口且粗细均匀、下端套上橡皮膜的玻璃管制成了探究液体压强影响因素的演示仪。①将玻璃管竖直且缓慢地插入水中h深度处，如图2乙，向玻璃管中加水直到高出水面一些，橡皮膜的最终的形变是 　   　（选填“向上凸”、“自下凹”或“不形变”）。②如果向玻璃管中加入某种液体，直到橡皮膜变平，如图2丙所示，可知加入的液体密度 　   　（选填“大于”、“小于”或“等于”）水的密度。【分析】（1）当橡皮膜受到压强时，U形管中的液面才会出现高度差；橡皮膜不受压强时，U形管中的液面应该是相平的，图中不相平，说明不漏气，且左右液面的压强不等。（2）（3）影响液体压强的因素有液体的密度和液体的深度，要探究液体压强和其中一个因素的关系，就要采用控制变量法控制另一个因素不变。（4）橡皮膜受到向上和向下的压强相等时，橡皮膜变平，向上凸起说明受到向上的压强大于向下的压强，凸起幅度越大，则压强差越大；根据液体压强公式p＝ρ液gh可知，在液体压强相同时，液体密度和深度成反比。【解答】解：（1）压强计能保持高度差不变，说明密封效果较好，不漏气；当压强计的金属盒在空气中时，U形管两边的液面应当相平的；U形管左侧连的是软管和橡皮膜，是一个密闭的容器；U形管右侧是一个开口的容器，上方是空气；U形管出现液面高度差就是因为软管中的气体压强和大气压不相等的缘故，左侧液面较低，说明左侧软管中的气体压强大于大气压；此时应该将软管卸下来，使管内压强和大气压相等，然后再接上，故选B。（2）①影响液体压强的因素有液体的密度和液体的深度，要探究液体压强与深度关系，比保持液体密度和橡皮膜的朝向不变，选择BC两图对比；②保持金属盒在水中的深度不变，液体密度也不变，改变橡皮膜的方向，而压强不变，说明液体内部压强与方向无关，即同一液体同一深度向各个方向压强相等；（3）要探究液体压强与液体密度关系，必须控制深度不变，改变液体的密度，因而要准备密度不同的液体；（4）①将玻璃管竖直且缓慢地插入水中h深度处，如图2乙，向玻璃管中加水直到高出水面一些，根据液体压强公式p＝ρ液gh，说明烧杯中的水对橡皮膜向上的压强P杯小于管内水柱对橡皮膜向下的压强P管；橡皮膜向下凹；②如果向玻璃管中加入某种液体，直到橡皮膜变平，p杯等于p管；根据液体压强公式p＝ρ液gh，h内大，液体密度越小，说明加入的液体密度小于水的密度。故答案为：（1）较好；B；（2）①BC；②方向；（3）不同；（4）①向下凹；②小于水。例4．如图所示，密度为600千克/米3、边长0.1的实心均匀正方体A和底面积为0.04米2的薄壁柱形容器B放在水平地面上，乙容器足够高，内盛有0.1米深的水。（1）求A的质量mA。（2）求水对B容器底部的压强p水。（3）将A浸入水中，求水对B容器底部压强增加量Δp水。【分析】（1）根据甲的边长求出甲的体积，再根据密度公式求出甲的质量；（2）根据p＝ρgh求出水对B容器底部的压强；（3）比较木块A的密度和水的密度可知，将木块A浸入B容器的水中静止后处于漂浮状态，受到的浮力和自身的重力相等，再根据阿基米德原理得出木块排开水的重力等于自身的重力，根据G＝mg求出其大小，水对B容器底部压力的增加量等于物体A排开水的重力，根据p＝求出水对B容器底部压强的增加量。【解答】解：（1）A的体积：VA＝（0.1m）3＝0.001m3；正方体A的质量：mA＝ρAVA＝0.6×103kg/m3×0.001m3＝0.6kg；（2）水对B容器底部的压强：p＝ρ水gh水＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝1000Pa；（3）由ρA＜ρ水可知，将木块A浸入B容器的水中静止后处于漂浮状态，则F浮＝GA，由阿基米德原理可得F浮＝G排，则木块A排开水的重力：G排＝GA＝mAg＝0.6kg×10N/kg＝6N，因规则形状的容器，液体对容器底部的压力等于自身重力，所以，水对B容器底部压强的增加量：△p水＝＝＝＝150Pa。答：（1）求A的质量为0.6kg；（2）求水对B容器底部的压强为1000Pa；（3）将A浸入水中，求水对B容器底部压强增加量为150Pa。