物理八年级下册9.2 液体的压强同步达标检测题
展开【学习目标】
1.认识液体对容器底、侧面及液体内部有压强,能准确陈述液体压强的特点
2. 认识液体压强与液体深度和密度的关系,会用液体压强的特点解释有关现象
3.能熟练写出液体压强公式,并能进行简单的计算
4. 知道连通器原理及生活中连通器的应用
【学习重点】:
1.通过探究实验理解液体内部压强的特点
2.液体压强的特点和液体压强的计算
【学习难点】:
1.探究影响液体内部压强大小的因素
2.应用液体压强的特点和液体压强公式解决实际问题
【自主预习】
1.液体压强产生原因:液体受到 作用,对支持它的容器底部有压强;液体具有 ,对容器侧壁有压强。
2.液体压强的特点:(1)液体对容器 和 有压强, 液体内部朝 都有压强;
(2)各个方向的压强随着 增加而增大;
(3)在同一深度,各个方向的压强是 ;
(4)在同一深度,液体的压强还与液体的密度有关,液体 越大, 压强越大。
3.液体压强的公式:P= 。液体压强只与液体的 和液体的 有关, 而与液体的 、 无关。与浸入液体中物体的密度无关(深度不是高度)。
4.连通器:上端 、下端 的容器。
特点:连通器里的液体 时, 各容器中的液面总 , 即各容器的液体深度总是 。
【合作探究】
探究一:液体的压强特点
问题1:液体对容器底有压强吗?
做一做:在一个两端开口的玻璃管底端扎好橡皮膜,逐渐加水观察现象。
现象:没加水时,橡皮膜是 的;当水倒入后,底部橡皮膜 凸出。
结论:液体由于受到 的作用,而对支撑它的容器底部有 。
问题2:液体对容器底有压强,对容器侧壁也有压强吗?
做一做:在侧壁有开口的玻璃管上扎好橡皮膜,逐渐加水观察现象。
现象:没加水时,橡皮膜是 的;当水倒入后,侧壁的出水口处的橡皮膜 凸出。
结论:液体由于具有 性,会对阻碍它流散开的侧壁有 。
问题3:液体对容器底和容器侧壁都有压强,它的大小与哪些因素有关呢?液体内部有没有压强?
实验:探究液体内部压强的特点
1.实验器材:压强计、水、盐水、大烧杯、刻度尺
压强计:
用:测量液体内部 的仪器
造:如图可知,液体压强计主要由U形管、橡胶管、 (由空金属盒蒙上橡皮膜构成)三部分构成。
③原理:放在液体里的探头上的橡皮膜受到液体压强的作用会发生形变,U形管左右两侧液面就会产生高度差, 的大小反映了橡皮膜所受的压强的大小,这运用了物理科学方法中的 法。没有用手压探头橡皮膜时,可以看到U形管两端液柱 (选填“有”或“没有”)高度差。用手轻压探头橡皮膜时,可以看到U形管两端液柱 (选填“有”或“没有”)高度差。手给橡皮膜的压力越大,橡皮膜凹陷越深(即所受压强越大),发现U形管两端液柱的高度差 (选填“越大”、“越小”或“不变”)
2.实验步骤:
(1)把探头放进盛水的容器中,注意观察U形管中两管液面的高度差。保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,看看液体内部同一深度各方向的压强是否相等;
现象:将探头放进液体中,看到U形管两端液柱存在 ,说明液体对探头橡皮膜 (选填“有”或“没有”)压强,改变探头的方向,观察到U形管两侧液面高度差 。
结论:同种液体内部同一深度,向各个方向的压强都 。
(2)增大探头在水中的深度,看看液体内部的压强和深度有什么关系;
现象:观察到U形管两侧液面高度差 (选填“变大”或“变小”),经过多次实验,观察到同样的现象。
结论:同种液体内部压强,深度越深,压强 。
(3)换用盐水,将压强计的探头置于盐水和纯水中的相同深度处,观察U形管的液面高度差。
水 盐水
现象:观察U形管两侧液面高度差,在 (选填“盐水”或“水”)中的高度差大。
结论:深度相同时,液体 越大,液体内部压强越大。
归纳:液体内部朝 方向都有压强;在液体内部的同一深度向各个方向的压强都 ;深度越深,压强越大;液体内部压强的大小还跟液体的 有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强 。
探究二:液体压强的大小
1.液体内部压强的大小:
通过上述实验探究,我们知道液体的压强与液体的 和 有关,那么液体内部压强到底怎么计算呢?
要想知道液面下某处的压强,可用 法:设想该处有一个水平“平面”,这个平面以上的液柱对平面的压力等于液柱所受的重力。计算液柱对平面的压强:
设液体的密度是ρ,液柱截面积是S,液柱的高度为h.
设该平面在液面下的深度为h,平面的面积为S,则:
液柱的体积 : V=__ _。
液柱的质量: m= 。
液柱对平面的压力:F=G=_ 。
平面受到的压强: .
因此,液面下深度为 h 处液体的压强为:p= .
2.液体压强公式:的的理解和运用:
(1)应用公式p=ρgh时,各个物理量的单位都应统一取国际单位制。式中g取 或 ,h的单位是 ,ρ的单位是 ,压强p的单位是 。
②在液体内部压强公式中,h表示液体的深度。深度是指自由液面到计算压强的那一点之间的 距离
.③从液体压强公式p=ρgh可以看出,液体压强只与液体的 和 有关,而与液体的 、 、容器的 及地面面积无关。
式p=ρgh适用于 液体,不适用于固体、气体和流动液体。
例题:有人说,“设想你在7 km深的蛟龙号潜水器中把一只脚伸到外面的水里,海水对你脚背压力的大小相当于1 500个人所受的重力!”海水压力真有这么大吗?请通过估算加以说明。
解:因为是估算,海水密度取 ,g取10 N/kg.
脚背的面积近似取:
则7 km深处海水的压强为: .
脚背受的压力为: .
一个成年人的质量约为60 kg,所受重力: .
假设脚背所受压力的大小相当于n个成年人所受重力,则: ..
估算结果表明,在7km的海底,水对脚背的压力确实相当于1500个人所受的重力。
探究三:连通器
1.连通器:上端 、下端 的容器叫做连通器。
2.连通器的特点: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总是 的。
3.为什么当液体静止时,连通器中的各个部分液面总是相平的?
如图所示,在连通器中,设想在容器底部连通的部分有一“液片AB”:
液体不流动时:液片AB 处于 状态
液片两侧受到压力相等:F1 F2 而F1=P1S ; F2=P2S
所以液片两侧受到压强相等:p1 p2 又因p1 = 1 p2 = ; ρgh1 =ρgh2
所以h1 h2 。 即:两管液面相平。
4.连通器的应用:茶壶、锅炉 、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。
讨论交流:一艘轮船由上游通过船闸往下游
甲: 打开上游阀门A,闸室和 乙:闸室水面上升到和上游水面 后,
上游水道构成了一个 . 打开上游闸门,船驶入闸室.
丙:打开下游阀门B,闸室和 丁:闸室水面下降到跟 水面相平后,
下游水道构成了一个 . 打开下游闸门,船驶向下游.
【精讲点拨】
1.使用液体压强公式P=ρgh时, P=ρgh是液体压强的专用公式,但对于置于桌面上的均匀材料组成的形状规则的固体(圆柱体、正方体、长方体等)同样适用。
2. P=F/S 是求压强普遍适用的公式。当容器是柱形的,柱形液体内的压强也可以根据 P=F/S=G/S来计算。
连通器,上开口、底相连、同液体,不流动,等高低。
3.计算液体对容器的压力时,一般先由公式P=ρgh算出压强,再由公式 P=F/S,得到压力 F=PS 。
4.连通器里如果盛有两种不同液体时,液面不相等。
【归纳整理】
【当堂练习】
1.(2020株洲)竖直放置一矿泉水瓶子,并在侧壁钻A、B、C、D四个一样大小的小孔,打开瓶盖,往瓶中注满水,水将从瓶孔喷出。水喷出速度最大的是从哪一个小孔喷出的( )
A.A孔 B.B孔 C.C孔 D.D孔
2.(2020 毕节)下列说法中,错误的是( )
A. 小轿车使用安全带和安全气囊是为了减小惯性
B. 鞋底做有凹凸不平的花纹是为了增大有益摩擦
C. 高压锅煮食物熟得快是因为锅内气压高液体沸点高
D. 学校食堂的锅炉和其外面的水位计组成一个连通器
3.(2020遂宁)三峡大坝是集防洪、航运、发电于一体的世界最大水利枢纽,坝体高185m,最大蓄水深度175m,坝体建有多个泄洪深孔,每个泄洪深孔大小为63m2,通过开启闸门泄洪,蓄满水时深孔距水面平均深度30m,则每个泄洪深孔的闸门受到水的压力是______N(g=10N/kg)。
4.(2020北京)如图所示,用隔板将容器分成左、右两部分,隔板下部有一个圆孔用薄橡皮膜封闭。当在容器左、右两部分注入不同深度的水时(水面位置如图中虚线所示),橡皮膜发生了形变,形变情况是向______侧凸起;产生这种现象的原因是______。
5.(2020宜昌)如下图所示,一个空塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,瓶口朝下竖直地浸入水中,橡皮膜受到了水向_____的压强,大小为_____Pa。(g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)。
6.(2020天水)在“探究液体压强的特点”实验中,小明进行了如下的猜想:
猜想一:液体内部压强大小可能与液体深度有关。
猜想二:液体内部压强大小可能与液体密度有关。
猜想三:液体内部压强大小可能与方向有关。
为了验证以上猜想,小明进行了如图所示的操作:
(1)实验过程中探头受到的液体压强大小是通过_______________________反映的。
(2)为了验证猜想一,应选择________两组实验对比,可初步验证出猜想一是正确的。
(3)探究液体压强与液体密度的关系时,对比乙、丙两组实验,小明可得出的结论是:当液体深度相同时,液体的密度越大,液体的压强就越________。
【课后反思】本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些不足,有什么体会。
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