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文檔簡介
1、液體壓強和大氣壓強· 知識精講 · 一液體壓強1液體內(nèi)部的壓強(1)定義:液體對容器底、內(nèi)壁和液體內(nèi)部的壓強稱為液體 壓強,簡稱液壓。(2)產(chǎn)生的原因:液體受到重力作用和液體具有流動性。液體內(nèi)部的壓強是由于液體本身的重力引起的, 所以液體對容器 底有壓強,又由于液體具有流動性,所以液體對支撐它的容器側(cè)壁也有壓強。2液體壓強公式(1)液體壓強公式:(2)比較液體壓強的依據(jù):(3)對于圓柱形的容器,液體對容器底的壓力與液體的重力 相等。3連通器(1)定義:上端開口,底部相連通的容器叫做連通器,連通 器中的各容器的形狀 不受限制,既可以是直筒的,又可以是彎曲 的,各容器的粗細程度
2、也可以不同。(2)連通器的原理:如果連通器中只有一種液體,在液體不 流動時,各容器中的 液面總保持相平。(3)應用:船閘、熱水器、鍋爐上的水位計、洗手池的回水 管等。二大氣壓強1大氣壓強及產(chǎn)生的原因(1)定義:大氣對浸在它里面的物體產(chǎn)生的壓強叫大氣壓強, 簡稱大氣壓或氣壓。(2)產(chǎn)生原因:空氣受重力的作用,空氣又有流動性,因此向 各個方向都有壓強。2大氣壓的存在 (1)大氣壓存在的事實:馬德堡半球?qū)嶒?、瓶吞蛋實驗、?杯實驗等;(2)解釋與大氣相關的現(xiàn)象 ; 分析有關物體內(nèi)、外的氣壓 變化,比較它們的作用效果通過氣壓不平衡來觀察分 析。例如: 鋼筆吸墨水必須先壓吸水管上的彈簧片, 排出空氣,
3、造 成里面氣壓小于外部 墨水面上的氣壓,這樣氣壓差就使墨水 被壓進吸水管。 塑料吸鉤的吸盤粘在光滑的墻面上, 必須先擠壓吸盤里 的空氣, 造成里面氣 壓小于外部吸盤面上的氣壓;里面空氣 越少,氣壓越低,因此粘在墻面上的力就越 大,越牢固。 用吸管喝飲料,使用時對著吸管吸走部分空氣,將造成管 內(nèi)壓強變小,而為 了平衡氣壓,大氣壓強將會迫使管內(nèi)液體上升;停止吸氣時, 管內(nèi)液體下降,壓強 便回到平衡。 鐵桶放些水,燒開以后,把開口堵上,再澆上冷水,鐵桶 被壓扁。桶內(nèi)的溫第24頁/共24頁度高,空氣稀薄,當澆上冷水以后,桶內(nèi)的壓強變小,小于外 界的大氣壓,產(chǎn)生的 壓強差作用在筒壁上, 使之壓縮變形。
4、其 他的實驗還有: “覆杯實驗 ”吞“蛋實驗 ”等。 應用:活塞式抽水機、離心式水泵。 3大氣壓及影響因素(1)大氣壓強與海拔高度 地球上面的空氣層密度不是相等的, 靠近地表層的空氣密度較大, 高層的空氣稀薄, 密度較小大氣壓強既然是由空氣重力產(chǎn)生的, 高度大的地方, 它 上面空氣柱的高度小, 密度也小,所以距離地面越高,大氣壓強越小。(2)大氣壓強與體積:在溫度不變時,一定質(zhì)量的氣體體積 越小,壓強越大;體 積越大,壓強越小。打氣筒就是利用這一原理制成的。(3)大氣壓強與溫度:對于一定質(zhì)量的氣體,在體積不變的 情況下,溫度越高氣 體壓強越大,溫度越低氣體壓強越小。 4流體壓強與流速的關系(1
5、)流體:液體和氣體都沒有一定的形狀,并且容易流動, 因此液體和氣體統(tǒng)稱 為流體。(2)流體壓強與流速的關系:在氣體和液體中,流速越大的 位置壓強越小。· 三點剖析 ·一考點與難度系數(shù) 1運用壓強公式解決相關問題 2大氣壓存在的實驗 3流體壓強與流速的關系 二易錯點和重難點 1液體對容器底的壓力與液體重力的關系與容器的形狀有關Sh=V 液S'h=V 液S'h'=V 液如圖,三個容器中液面的深度相同,對容器底產(chǎn)生的壓強相等; 如果底面積也相同,則 對容器底產(chǎn)生的壓力也相同。(1)上粗下細的容器:液體對容器底的壓力小于液體的重力,因為液體對 容器底的壓強
6、,液體對容器底的壓力 ,只相當于以 為底面積, 高為 的液注的重力,如上 左圖中陰影部分體積,因此小于液體自身的重力。實際上, 對液 體受力分析,有向下的重力,杯底對液體向上的支持力和杯壁對液 體斜向上的合力, 液體受力平衡,因此在豎直方向上,液體的的重力大于杯底對液 體的支持力。(2)同理,對于上細下粗的容器:液體對容器底的壓力的大小相當于以 為底 面積,高為 的液注的重力,大于液體自身 的重力;從另一方面說,液體受到向下的重力、容器底對液體向上的支持力和容器壁對液體向下的力,液體 受力平衡。因此在豎直 方向上,液體的的重力小于杯底對液體的 支持力。(3)上下粗細一致的容器:液體對容器底的壓
7、力與液體的重 力相等 。強 于具有流動性, 液體內(nèi) 方向都有 壓強 封液體上的壓強, 能夠 變地向各個 方向傳遞p= 液 gh 形狀規(guī)則,液體對容器壓強 p= F = G液S S2固體壓強和液體壓強的比較 強一方向上產(chǎn)生傳遞p= F向 力的方向S式 形狀規(guī)則且均勻的 固體放面上且受力面積等于固 面積,則其對水平面的壓 gh· 題模精選 ·題模一:液體壓強的特點例 1.1.1 如圖( a)所示,有一玻璃器皿,在其側(cè)面的高、中、低部, 有三 個完全相同的 孔,用三張相同的橡皮膜以同樣的方法分別將三 個 孔封住,然后往器皿中加入水,使水面 高過最上面的孔,觀察三 張橡皮膜越往下突
8、起越大,如圖( b)所示針對這一現(xiàn)象,同學 們 經(jīng)過討論形成了下面四個問題你認為最有探究價值且易于探究的 科學問題是( )A 為什么在不同位置橡皮膜的凸起程度不同? B 橡皮膜所受的壓強與 水的深度有什么關系? C 液體內(nèi)部 的壓強與液體的深度有什么關系?D 液體壓強與橡皮膜所處的位置有什么關系?【答案】C【解析】 根據(jù)題意可知,加水后三個孔到水面的深度不同,觀察到 三張橡皮膜越往下突起 越大,該現(xiàn)象表明:同種液體內(nèi)部,壓強隨 著深度的增大而增大因此探究液體的壓強與液 體的深度有關最有探究價值且易于探究壓強的特點 容器中間例 1.1.2 用隔板分成左 隔板下部有一 壓強不同時,其形狀會 發(fā)生改
9、變,下列圖形符合實驗事實的是(某同學用如圖的裝置探究液體 右兩部分, 圓孔用薄橡皮膜封閉容器中加入液體后,橡皮膜兩側(cè) A C 【答案】D 【解析】 A 、 強公B、)B DA 圖中隔板左右兩側(cè)都是水,且液面相平,根據(jù)液體壓 可知, 兩邊壓強相等, 板左右兩側(cè)都是水,且右邊的液面高于左邊,根據(jù)液體 壓強公式 p=gh 可知, 右邊壓強大于左邊,應有凹陷故 A 錯誤;皮膜應向左凹陷故 B錯誤;C、C 圖中隔板左邊是水,右邊是鹽水,液面相平,因為鹽水的密度 大于水的密度,根據(jù)液 體壓強公式 p=gh 可知,右邊壓強大于左邊, 橡皮膜應向左凹陷故 C 錯誤;D、D 圖中隔板左邊是水,右邊是鹽水,液面相
10、平,因為鹽水的密度 大于水的密度,根據(jù)液 體壓強公式 p=gh 可知,右邊壓強大于左邊, 橡皮膜應向左凹陷故 D 正確例 1.1.3小雨同學用壓強傳感器測量水面以下 6 個不同深度點的h/m00102030405p/Pa101×10102×10103×10104×10105×10106×10表下壓強大小,實驗數(shù)據(jù)記錄 如所 示 。關(系1)圖像, 根據(jù)圖像歸納出水面以下壓強大小 p 與深度 h 的關系式為: p =圖 26 (2)小雨同學利用課堂上學習的液體壓強公式,計算出水在 6 個不同 深度點的液體壓強和 傳感器測得的數(shù)值相差 1
11、01×105 Pa,這是因為 _ ?!敬鸢浮?(1)104Pa?h/m+101×105Pa;(2)傳感器測量的壓強 是大氣壓和液體壓強的 和【解析】 (1)分析表格中的數(shù)據(jù)可知, h 增大, p 也增大,深度每 增加 0 1m,壓強增 大 0 01×105Pa, 故從數(shù)值上可歸納為 p=104Pa?h/m+1 01×105Pa; (2)由圖可知,當液體深度為零時,壓強為 101×105Pa, 當液體深度為 01m 時,壓強為 101×105Pa+1×103Pa=102×105Pa, 水在 6 個不同深度點的液體壓強
12、和傳感器測得的數(shù)值相差 1 01×105Pa, 分析可知:傳感器測量的壓強是大氣壓和液體壓強的 和 故答案為:(1)104Pa?h/m+101×105Pa;( 2)傳感器測量的壓 強是大氣壓和液體壓強的和例 1.1.4 如圖所示,小雨同學用 U 型管壓強計探究影響液體壓強的 因素(1)實驗前先檢查 U 型管壓強計左右兩液柱是否 _ ,然后用手輕輕 按壓橡皮膜,如果 兩液柱沒有出現(xiàn)高度差,說明 U 型管壓強計存在 _ _問題(2)實驗 1 可以探究 _ 相同時,液體的壓強與 _的關系(3)綜合實驗 1 和實驗 2 的結(jié)果,可以初步得出: _ _ _【答案】 (1)等高;漏氣(
13、 2)深度;液體密度( 3)液體內(nèi)部的壓 強與液體的深度和密度有關 【解析】 (1)實驗前先檢查 U 型管壓強計左右兩液柱是否等高, 然后用手輕輕按壓橡皮 膜,如果兩液柱沒有出現(xiàn)高度差,說明 U 型 管壓強計存在漏氣問題(2)由圖 1 所示實驗可知,壓強計的金屬盒所處的深度相同而液體 密度不同,液體壓強不 同,此實驗可以探究深度相同時,液體的壓 強與液體密度的關系(3)由圖 2 所示實驗可知,液體密度相同而壓強計的金屬盒所處的 深度不同,液體壓強不 同,由此可知,液體壓強與液體的深度有關, 綜合實驗 1 和實驗 2 可知:液體內(nèi)部的壓強與液體的 深度和密度有關 題模二:液體壓強的大小比較及計
14、算例 1.2.1 如圖,在甲乙兩個容器體積相同: (1)若都盛滿水,哪個容器底受到的壓強大?()(2)若分別裝滿水和硫酸(已知 硫酸 >水),已知杯底受到液 體的壓強相等,那么,裝水 的一定是( )【答案】 乙;乙【解析】 由圖可以看出,兩個圓柱體底面面積 , ( 1)因為水的體積相等,根據(jù) 得出水柱的高度關系;再根據(jù)液體底部的壓強 計算公式 ,得 。( 2)由液體的壓強公式分析可知,由于水的密度小于硫酸的密度,所以壓強相等的前提下則水的深度比硫酸的深度大例 1.2.2 如圖所示,兩只相同試管分別裝有質(zhì)量相 等的不同液體,甲豎直放置乙傾斜放置 時,兩管內(nèi)液面等高,則 (填“甲”或“乙”)
15、管中液體對管底產(chǎn)生的壓強較大?!敬鸢浮?甲【解析】 管底受 到液體 的壓強,高度 相同 ,液 體質(zhì) 量相同,乙管液體體積大,所以密度小,所以乙底部壓強小, 甲底部的壓強大。例 1.2.3 水平桌面上的燒杯內(nèi)盛有 濃鹽水,如果向燒杯內(nèi)加水(如圖) ,使鹽水稀釋,密度 變小,當液 體靜止時,液體對燒杯底部的壓強將( )A變大B變小C不變D變大或變小均有可能【答案】A【解析】 向燒杯內(nèi)加水,燒杯內(nèi)水的重力變大,在柱形容器中,燒 杯底部受到的壓力 F等于重力 G,根據(jù),底面積不變,壓強變大例 1.2.4 我國首臺自主設計研發(fā)的深海載人深潛器 “蛟 龍?zhí)枴边M行了 7000m級海試,最大下潛深度達 706
16、2m,此處海水產(chǎn)生的 壓強約為 7×107 Pa,以此數(shù)據(jù)計算:海水對“蛟龍?zhí)枴泵?0. 5m2外表面 產(chǎn)生的壓力為 _ N?!敬鸢浮?3.5 ×107【解析】例 1.2.5 三只相同的直柱形燒杯內(nèi)分別倒入相同質(zhì)量 的酒精,水和醬油,如圖所示,那么, 液體對杯底的壓力和壓強()A壓力相同,壓強不同B壓力和壓強均不同C壓力和壓強均相同D壓力不同,壓強相同【答案】C【解析】 燒杯相同且都是圓柱形容器, 液體對容器底部的壓力: F=ps=ghs=gv=mg=G, 三種液體的質(zhì)量相等,故據(jù)公式 G=mg 知,三容器液體對容 器底部的壓力相等;由題知,三容器的底面積相等,據(jù)公式 知,
17、三容器中液體對容器底部的壓強相等例 1.2.6 如圖所示,桌面上是兩個完全相同的圓柱形平底杯子,里 面分別盛有質(zhì)量相等的水和酒精, A、B兩點到杯子底部的距離相等已知水的密3度 3 水=1. 0×10kg/m,酒精的密度酒精=0.3 8×310 kg/ m,則 A、B 兩點的壓強 pA、pB 的大小關系是()A pApBB pApBC pA=pBD 無法確定【答案】B 【解析】因為 水 酒精 ,并且圓柱形平底杯子里面分別盛有 質(zhì)量相等的水和酒精, 由 = 知,質(zhì)量一定時,密度 與體積成反比,故 A 為水,B 為酒精; A、B 兩點到杯子底的距離相等, 根據(jù) m=V= Sh
18、可知,A、B 兩點以下 m 水m 酒精 ; 又 因為完全相同的容器,分 別盛有質(zhì)量相等的水和酒精, A、B兩點上 m 水m 酒精,即 G 水G 酒精; 根據(jù) p= 可知, pA pB 故選 B例 1.2.7 如圖所示,圓柱形容器甲和乙放在水平桌面上,它們的底 面積分別為 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, 此時水對容器甲底部的 壓強為 Pa現(xiàn)分別從兩容器中抽出質(zhì)量均 為 m的 水和酒精, 使兩容器中剩余的水和酒精 對容器底部的壓強相等,則 m等 于 kg(酒精=0. 8×103kg/m3) 【答案】 2019;0.8【
19、解析】 (1)甲容器底所受水的壓強是: p 水=水 gh=1.0 ×103kg/m3×10N/kg ×0.2m=2019Pa;( 2)據(jù) = ,所 以 m 水 = 水 V 水 =1.0 ×103kg/m3×0.2m×0.02m2=4kg, m 酒 精 = 酒 精 V 酒 精 =0.8 ×103kg/m3×0.3m×0.01m2=2.4kg , 設抽出液體的質(zhì)量為 m, 則甲抽出水后剩余水對容器甲底部的壓力 F 水=G 水 mg=m 水 g mg, 乙抽出酒精水后剩余酒精對容器乙底 部的壓力 F 酒精=G
20、酒精 mg=m 酒精 g mg, 因為甲 和乙放在水平桌面上是圓柱形容器, 所以則甲抽出水后剩余 水對容器甲底部的壓強:p 水=,乙抽出酒精水后剩余酒精對容器乙底部的壓強: p 酒精 =,因為 p 水=p 酒精所以解得:m=0.8kg 題模三:液體壓強與壓力例 1.3.1 如圖所示,質(zhì)量和底面積都相同的兩個容器 分別裝有質(zhì)量和深度均相等的甲乙兩 種不同液體,甲液體的密度 乙液體的密度;甲容器對桌面的壓強 _ _乙容器對桌 面 的壓強;甲容器底部所受液體的壓力 _ _乙容器底 部所受液體的壓力 (均選填“大于”、 “小于”或“等于”) 【答案】 大于;等于;大于【解析】 因為液體的質(zhì)量相同,并且
21、 V 甲 V 乙,所以由= 可知, 甲乙; 根據(jù)壓強公式 p= ,質(zhì)量和底面積 都相同的兩個容器對桌面的壓強大小相等 兩容器中的液 體深度 h 相同,甲乙,根據(jù)公式 p=gh 可得, p 甲p 乙 因為甲容器是上小下大,乙容器是上下一樣,分析可知,甲液體對其 底部的壓力 F 甲mg, 乙液體對其底部的壓力 F 乙=mg,題中給出 的條件是 m 甲=m 乙=m,所以 F 甲F 乙例 1.3.2 兩個完全相同的圓臺形容器重為 G,以不同方式放置在水平 桌面上,容器內(nèi)盛有深 度相同的水,如圖所示某物理興趣小組在學 習了壓力和壓強知識后提出了如下三個觀點:水對容器底部的壓力 Fa 一定小于 Fb;容器
22、對桌面的壓力 Fa一 定小于 Fb;容器對 桌面的壓強 pa 一定大于 pb其中正確的是( )AB CD【答案】D例 1.3.3 上下開口的甲、乙、丙三個容器,下端都用一重力不計的 薄片,恰好蓋住筒的下 端,然后浸入水中,如圖所示。三個薄片的 面積都相同,薄片離水面的深度也都相同,現(xiàn)將100g水 倒入甲筒中,恰能使薄片下落,那么將 100g水 分別倒入乙筒和 丙筒中,則它們各自 的薄片( )A 都不落下來B 都落下來C 乙筒薄片落下來,丙筒薄片不落下來D 乙筒薄片不落下來,丙筒薄片落下來【答案】A【解析】 因為三個筒的底面積相同,讀圖可知,根據(jù)它們的形狀, 將 100 克水倒入甲筒中 時液面最
23、高,乙、丙中的液面都會低于甲, 根據(jù)液體壓強的公式 ,甲筒中對底面的 壓強最大。再根據(jù)公 式 ,甲筒對底面的壓力也最大。如果甲中的壓力恰好能使薄片 下落,則乙、丙中的壓力均小于甲中的壓力,則都不會下落。故 BCD 不符合題意, A 符合 題意。所以本題選擇 A題模四:固體壓強和液體壓強的綜合計算例 1.4.1 一平底玻璃杯放在水平桌面上,內(nèi)裝 150克 水,杯子與桌 面的接觸面積為 10cm2, 如圖所示(1)求出水對杯底的壓強;(2)若桌面所受玻璃杯的壓強為 2. 7×103Pa,求玻璃杯的質(zhì)量( g=10N/Kg)【答案】 ( 1)(2)【 解 析 】 ( 1 ) 根 據(jù) 壓 強
24、 公 式 可 求;(2)根據(jù)公式可知,杯子對桌面的壓力 為 ,也即杯子和水為例上的 重 力 之 和 為 , 因 此 杯 子 和 水 的 質(zhì) 量,因此杯子的質(zhì)量為1.4.2 圖是實驗用的錐形瓶,將錐形瓶放在面積為 S0 的水平桌面 ,已知錐形瓶的質(zhì)量 為 m1、底面積為 S1;當往錐形瓶中倒入密度 、質(zhì)量為 m2 的液體后,液面高度為 h,則下 列說法正確的是 ()A 液體對容器底的壓 強為 ghB 錐形瓶所受的重力與水平桌面對錐形瓶的支 持力是一對平衡力C 錐形瓶對水平桌面 的壓強為D 液體對瓶底的壓力與桌子對瓶底的支持力 是一對相互作用力【答案】 A C 【解析】 A 、液體的密度為 ,液面
25、高度為 h,由液體壓強的計算公 式,因此液體對容器底 部的壓強為 P=gh,該選項說法正確; B、 由于錐形瓶內(nèi)盛有一定質(zhì)量的水,因此錐形瓶所受的重力小于水平 桌面對錐形瓶的支持 力,不符合二力平衡的條件,該選項說法不正 確; C、錐形瓶對水平桌面的壓力等于瓶子和液體的重力之和,即 F=G 容器+G 液=(m1+m2)g; 受力面積等于錐形瓶的底面積 S1,錐形瓶對水平桌面的壓強為 P=,該選項 說法正確; D、液體對瓶底的壓力與瓶底對液體的支持力是一對相互作用力,瓶 底對桌子的壓力和桌子對瓶底的支持力是一對相互作用力,該選 項說法不正確 題模五:連通器 例 1.5.1 如圖所 示,A、B為完
26、全相同的兩個容器,分別盛有 7cm、5cm深的水, A、B 之間 用導管連接若將閥門 K 打開,最后 A、B 兩容器底部受到水 的壓強之比為( ) A 5:7B 2:3C 3:7D 1: 1 【答案】A例 1.5.2 如圖所示,兩端開口的 U 型玻璃管豎直放置,底部帶有一 個閥門 K,右管橫截面 積是左管的兩倍,當閥門 K 關閉時,左、右 管中水面的高度分別為 h 和 2h,現(xiàn)將閥門 K 打 開,液面穩(wěn)定時,左 管 水 面 上 升 的 距 離 是 ( )A h BhC hD h【答案】C【解析】 當打開開關K 時,左右容器構(gòu)成一個連通器;由于連通器內(nèi)水面靜止時,水面相平,因此右邊水面將下降,左
27、面水面將升高, 由于水的總體積不變,設左管橫截面積為 S,則右管橫截面積為 2S , 豎管中水的總體積 V=Sh+2S?2h=5Sh, 因為右管橫截面積是左管的 兩倍,則液面相平時,右管中水的體積是左管中水的體積的 2倍,即左管水的體積為 V 左 = ×5Sh= ,右管水的體積為 V右 = ×5Sh= , 左管水的體積的增大量為Sh= Sh,即左管水面上升的距離是 h 題模六:大氣壓強的存在及應用例 1.6.1在驗證大氣壓存在的覆杯實驗中,小柯認為: “實驗中紙片不掉落完全 是因為紙片 被杯口 的水粘住 了,而 與大氣壓無關 ”下列 能幫助 小 柯改變這種想法的實 驗是(
28、) A 如圖甲,換用不同種類的紙片做覆杯實驗,紙片都不掉落 B 如圖乙,覆杯實驗中將杯口朝向不同方向,紙片均不掉落 C 如圖丙,將一張濕紙覆蓋在空杯子的杯口,倒轉(zhuǎn)杯子紙片不掉落 D 如圖丁,在密閉鐘罩內(nèi)做覆杯實驗,抽出鐘罩內(nèi)空氣的過程中紙 片掉落【答案】 D【解析】 A 、圖甲中,換用不同種類的紙片做覆杯實驗,紙片都不 掉落,都可以證明大氣 壓的存在,不能反駁小柯的想法,不合題意;B、圖乙中,覆杯實驗中將杯口朝向不同方向,紙片均不掉落,可證 明大氣向各個方向都有壓強,不能反駁小柯的想法,不合題意;C、圖丙中,將一張濕紙覆蓋在空杯子的杯口,倒轉(zhuǎn)杯子紙片不掉落, 可證明大氣存在向上 的壓強,不能反
29、駁小柯的想法,不合題意; D、 圖丁中,在密閉鐘罩內(nèi)做覆杯實驗,抽出鐘罩內(nèi)空氣的過程中紙片 掉落,說明沒有空氣 時,沒有了氣壓,也就無法托住水和紙片,這說 明實驗中紙片不掉落是因為受到大氣壓的作 用,而不是紙片被杯口 的水粘住了,可反駁小柯的想法,符合題意例 1.6.2 家住四樓的小李聽說要停水,便將水管一端接上水龍頭, 另一端放在水桶中。擰開水龍頭接水, 一段時間后卻驚訝的發(fā)現(xiàn)原本已經(jīng)快滿的水桶中水面 開始下降, 這到底是怎 么回事兒?水去了哪里?鄰居物理老師給出了 解釋,說這是虹吸現(xiàn)象。 原來在小李快接滿的 同時,樓下有人也打開 了水龍頭用水,四樓接滿的水桶變成了供水端,樓下的水龍頭變成了
30、 出水口,于是,水桶里的水都被吸走了。 如圖所示。 下列關于虹吸現(xiàn)象 分析不正確的是 ( )A 產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是大氣壓強和液體壓強共同作用的結(jié)果B 產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是大氣壓強的結(jié)果C 產(chǎn)生這種現(xiàn)象兩家的水龍頭必須都要打開D 生活中僅用一個橡膠管便可以給魚缸換水就 是利用了虹吸現(xiàn)象【答案】B【解析】 A 、B、樓上和樓下之間的水管最初是灌滿水的,兩液面上 方與大氣相通,由于 兩液面存在高度差,即兩液面之間存在液體壓 強,同時在大氣壓的作用下,水桶里的水 “自 動”流到了樓下,即發(fā) 生了虹吸現(xiàn)象;故虹吸現(xiàn)象是由大氣壓強與液體壓強共同作用的結(jié) 果故 A 正確,B 錯誤;C、產(chǎn)生這種現(xiàn)象兩家的水
31、龍頭必須都要打開,在大氣壓和液體壓強 的共同作用下產(chǎn)生虹吸 現(xiàn)象故 C 正確;D、生活中僅用一個橡膠管便可以給魚缸換水具備虹吸現(xiàn)象的條件, 就是利用了虹吸現(xiàn)象 故D 正確故選 B 例 1.6.3 護士給病人輸液時,藥水瓶上插著兩根管,一根給病人輸 液,另一根通過瓶蓋扎 進瓶內(nèi)藥水中,如圖所示這根 “閑置 ”管是 為了利用 由于針頭較細,為確保藥液 的流速,需要將藥水袋 提升到相對針管一般不低于 1. 3m的高度,由此推算針管處受到的液 體壓強為 _ _Pa(藥液 = 水)【答案】 大氣壓;1.3 ×104【解析】 因為輸液時,如果沒有這根 “閑置 ”,外部壓強大于瓶內(nèi)壓 強時,液體就
32、無法輸入 到人體中,所以這根 “閑置 ”管是利用大氣壓 使藥液順利流出的;針管處受到的液體壓強 p=藥液gh=1.0 ×103kg/m3×10N/kg ×1.3m=1.3 ×104Pa 題模七: 流速與壓強例 1.7.1 如圖 1 所示,靜止時 U 型管兩液面相平,下列選項包含圖 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】 甲圖:氣流從 U 型管右邊上方吹過,此時右邊上方空氣 流速大,壓強小,而左 邊壓強不變,所以在左右兩邊壓強差的作用 下,右邊液面升高,故圖示合理;乙圖:氣流從 U 型管左邊上方吹過,此時左邊上
33、方空氣流速大,壓強 小,而右邊壓強不變, 所以在左右兩邊壓強差的作用下, 左邊液面應 該升高,而圖中右邊液面升高, 故圖示不合理; 丙圖:向 U 型管左邊 充氣,其左邊液面上方的大氣壓變大,而右邊液面上方的大氣壓不變, 左邊的大氣壓大于右邊的大氣壓,右邊的液面上升,故圖示合理; 丁圖:向 U 型管左邊抽氣,其左邊液面上方的大氣壓變小,而右邊液 面上方的大氣壓不變, 左邊的大氣壓小于右邊的大氣壓,左邊的液面 應該上升,而圖中右邊的液面升高,故圖示不 合理; 綜上分析可知,甲、丙兩圖合理,乙、丁兩圖不合理例 1.7.2 物理課上,王老師利用傳感器為同學們做 “探究流體壓強與 流速的關系 ”的演示
34、實驗,裝置如圖 25 甲所示。裝置中 A、B、C 三 節(jié)直徑不同的塑料管連接在一起,右端與吹 風機的尾部相連,當用 吹風機抽氣時,在同一時間內(nèi),通過每個管子的氣體總量相同,則細 管內(nèi)氣體流速比粗管內(nèi)氣體流速。 (選填 “大”或“小”)(1)將三個氣體壓強傳感器探頭分別插入三節(jié)管中,傳感器與電 腦相連,打開吹風機抽氣時,電腦屏幕如圖 25 乙所示,已知三條圖線分別對應 粗細不同的三節(jié)管中 氣體壓強隨時間變化的情況,由圖像可知: 平穩(wěn)流動的氣體,流速大處壓強 。 圖線反映的 是裝置中 塑料管的氣體壓強隨時間變化的 情況。 (選填“A”、“B”或“C”)(2)當王老師將抽氣的吹風機調(diào)換擋位后,圖像中
35、三條 圖線出現(xiàn)了下移,由此 可以判斷三節(jié)管中氣體的流速 。(選填 “增大”或“減小”)(3)實驗后同學們繼續(xù)研究了飛機機翼的形狀,它上表面彎曲,下 表面較平直。當飛機前 進時,機翼上、下方氣體流速不同,機翼上、 下表面就存在著 。 【答案】 大 (1)小 ;C ( 2)增大;(3)壓強(力)差 【解析】 考察流體壓強與流速的關系:流速越快,壓強越小。 細管和粗管中的水流流量相等,細管中的流速大,壓強小,因此壓 強最大,流速最慢, 對應 C 管;曲線出現(xiàn)下移,說明總體的壓強變小,流速應該變快, 應該換用了高檔;飛機機 翼利用了上下表面的壓強差或者說壓力差。想利· 隨堂練習 ·
36、隨練 1.1 曉晗剛學完液體內(nèi)部壓強規(guī)律, 一次喝完盒裝酸奶后,將紙盒裝滿水DD D圖用廢紙盒做個小實驗, 他在空紙盒的側(cè)面的不同高度處扎三個大小一樣的孔, 后,水從小孔噴出。圖5 中的幾種水流現(xiàn)象最接近實際情況的是( )BC圖 5B B 圖C C 圖【答案】A【解析】 液體壓強隨著深度的增大而增大,而壓強越大受到的力也 就越大,水流越快,所以應選擇 A 隨練 1.2 某實驗小組的同學在 “探究液體內(nèi)部壓強與哪些因素有關 的實驗中,將兩端開 口的玻璃管一端扎上橡皮膜, 豎直插入水或鹽水 的不同深度處, 觀察到橡皮膜分別向上凸起, 實驗現(xiàn)象如圖 1(a)、 (b)、(c)所示(1)根據(jù)實驗現(xiàn)象實
37、驗小組的同學提出以下猜想 根據(jù)圖 1 中(b)和( c),小組同學一致認為:液體內(nèi)部壓強可能與 有關 根據(jù)圖 1 中(a)和( b),小組同學產(chǎn)生了不同的觀點:小紅認為 液體內(nèi)部某點壓強可能 與離開液面的距離 h 有關;小李則認為液體 內(nèi)部某點的壓強可能與離開容器底部的距離 d 有關(2)為了驗證猜想,小組同學接著將一端扎有橡皮膜的玻璃管分別 豎直插入甲、乙兩種不 同液體中,并設法改變 h 和 d,通過在玻璃管 中加入適量的水,使橡皮膜在液體的不同位置 處都能保持平整,如圖 2 所示然后通過測量玻璃管中所加水的質(zhì)量, 再設法求得橡皮膜所 受的液體壓強 p,并將實驗有關數(shù)據(jù)分別記錄在 表一、表二
38、中表一液體甲( =0. 8×103千表二液體乙(克乙/3米=1. 2×103千克甲/3米實驗序h/厘米d/厘米p/103實驗序h/厘d/厘米p/103號1515帕0. 4號6米515帕0. 6210100. 8710101. 231551. 281551. 842051. 692052. 453052. 4103053. 6 分析比較實驗序號 1 與 6(或 2 與 7,或 3 與 8,或 4 與 9,或 5 與 10)的數(shù)據(jù)及相關條 件, 得出的初步結(jié) 論是: 當離開液面的距 離 h 相同,離開容器底部的距離 d 相 同 小紅分析實驗序號 3 與 4 與 5(或8 與 9
39、 與 10)的數(shù)據(jù)及相關條件, 得到的初步結(jié)論是:同種液體內(nèi)部, 當離開容器底部的距離 d 相同時,液體內(nèi)部壓強 p 與 離開液面的距離 h 成正 比;小李同學分析實驗序號 1 與 2 與 3(或6 與 7 與 8)的數(shù)據(jù)及相關條件得到的初步結(jié) 論是:同種液體內(nèi)部壓強 p 與離開容器底部的壓強 d 成反比 對于小 紅和小李的結(jié)論,你認為結(jié)論錯誤的是 的(選填 “小紅”或“小李”), 理由 是 進一步分析實驗序號 3 與 7 (或 5 與 9 )的數(shù)據(jù)及相關條 件,還 可得 到的 結(jié)論 是【答案】 (1)液體密度; (2)液體密度越大,液體內(nèi)部壓強越大; 小李;小李所選的數(shù)據(jù)沒有控制 h 相同;
40、 當液體密度與離開液面的距離的乘積相同,液體內(nèi)部壓強相同 【解析】( 1)根據(jù)圖 1(b)和( c)可看出,液體的種類不同, 密度不同,玻璃管內(nèi) 薄膜的凹陷程度不同,故說明液體內(nèi)部壓強可 能與液體的密度有關;(2)分析比較實驗序號 1 與 6(或 2 與 7,或 3 與 8,或 4 與 9,或 5 與 10)的數(shù)據(jù)及相關條件能看出,在 h 和 d 一定的情況下,液體的密度越大,其壓強越 大,故說明液體密度越 大,液體內(nèi)部壓強越大由于小李所選的實驗沒有控制相同的 h,所以小李的做法是錯誤的; 進一步分析實驗序號 3 與 7(或 5 與 9)的數(shù)據(jù)及相關條件,可以 看出其壓強相等,但液 體的密度、
41、深度均不同,但可總結(jié)出液體的 密度與深度乘積相同時,液體內(nèi)部壓強相同隨練 1.3兩人在相同的沙灘上漫步,留下了深淺不同的腳印,則()兩人對沙灘的壓力一定相同 B 腳印深的人對沙灘的壓強一定A大C兩人對沙灘的壓強一定相同D 腳印淺的人對沙灘的壓力一定【答案】B【解析】 兩人在相同的沙灘上漫步,留下了深淺不同的腳印,說明 他們對沙灘的壓力效果 不同,也就是壓強不同, 所以,腳印深的人對沙灘的壓強一定大,故 B正確, C 錯誤;根據(jù) p= 可得 F=pS,兩人的重力及與沙灘的接觸面積(受力面積)不確定,壓力的大小無 法確定故 AD 錯誤隨練 1.4 如圖,密封的圓臺形容器裝有一定量的水,從甲圖變 為
42、如乙圖放置,則水對容器 底的作用情況是( ) A 壓強減小,壓力不變B 壓強不變,壓力增大C 壓強減小,壓力減小D 壓強不變,壓力減小【答案】D【解析】 圓臺形容器內(nèi)裝滿了水,倒置后水的深度不變,因此由液 體壓強公式 P=gh,可 得水對容器底的壓強 P 不變,當如圖甲放置時, 水對容器底的壓力: F=PS=ghS 大,即水對容器底的壓力是以 S 大為底面積,水對容器底的壓力 F 甲=PS 大,當 如圖乙放置時,水對容器 底的壓力: F 乙=PS 小=ghS 小,即水對容 器底的壓力是以 S 小為底面積,水對容器底的壓力 F 乙=PS 小,因此 倒置后壓力變小如圖所示,容器下部橫截面積為 上部
43、橫截面積 的 3 倍,當由管口注入重 為 G的 某種液體時,上部液體與容器的下部等高,則液體對容器底 部的壓力) ABDCC【答案】 【解析】 所以故選 D 隨練 1.5A因為 ,所以底部的壓力 隨練 1.6如圖所示,公路兩側(cè)的甲、乙兩條水渠由路面下的傾斜涵洞相連,兩渠水面相平, 涵洞中的水流方向,正確 的說法是()A 水從水渠乙流向水渠甲B 水從水渠甲流向水渠乙C 因 水 面 相 平 , 水 不 流 動D 以上說法都不對【答案】C【解析】根據(jù)連通器的特點,現(xiàn)在甲乙兩容器的液面已經(jīng)相平了, 故涵洞內(nèi)的水不會流 動涵洞的傾斜放置,只是本題的干擾因素 隨練 1.7 如圖所示,在倒置的透明漏斗 里放
44、置一個乒乓球,用手指托住乒乓球,松手后, 乒乓球受重力作 用將下落;若向倒置的漏斗用力吹氣再松手時,乒乓球不但沒有被吹 下去, 反而被“吸”住了這是因為乒乓球上方空氣的流速 (填 “大于 ”、 “小于”或“等于”) 其下方空氣的流速,依據(jù)流速越大的位置壓強越 的原理,乒乓球受壓強的作用而不下落【答案】 大于;小【解析】 從漏斗的上方吹氣,氣體從乒乓球的上方流出,從而使乒 乓球上方氣體流速大于 下方氣體流速,而流體的流速越大,壓強越 小,所以上方壓強小于下方壓強,壓強差使乒乓 球受到向上的托力, 不掉下來故答案為:大于;小作業(yè) 1 如圖所示,帕斯卡曾經(jīng)用一個裝滿水的密閉木桶,在桶蓋上插 了一根細
45、長的管子, 向細管子里灌水,結(jié)果只加了幾杯水,就把木 桶壓裂了,這個實驗說明了( ) A 液體壓強與液體密度有關B 液體壓強與液體深度有關C液體壓強與管子粗細有關D液體壓強與液體質(zhì)量有關【答案】 B 【解析】液體壓強與液體的密度和深度有關,由帕斯卡做的實驗知, 由于雖然管很細,但 由于高度很大,水的深度大,而使水產(chǎn)生了很 大的壓強,所以該實驗說明液體壓強與液體深 度有關,與液體密度、 管子粗細、液體質(zhì)量等無關 作業(yè) 2 小明將一根兩端開口的玻璃管下端包上橡皮膜,將燒杯內(nèi)的部 分水倒入玻璃管中后,觀察到橡皮膜向下凸出,如圖 29 所示。由此 他得出:液體內(nèi)部存在方向向下的壓強。 請你只利用上述器
46、材,證 明液體內(nèi)部也存在著方向向上的壓強,請簡述實驗的步驟和現(xiàn)象。玻水 =水橡皮圖【答案】 見解析【解析】方法:將玻璃管中的水倒入燒杯中,將包有橡皮膜的一端豎 直插入燒杯內(nèi)的水中?,F(xiàn)象:橡皮膜向上凸出 說明:液體內(nèi)部也存在著方向向上的壓強。 作業(yè) 3 為了驗證液體壓強的特點,小鷺實驗小組設計了如圖 1 裝置, 容器中間用隔板分成左右兩部分,隔板下部有一小圓孔用薄橡皮膜 封閉(1)當橡皮膜兩側(cè)所受的壓強不同時,橡皮膜的 _ _ 發(fā)生改變(2)當容器左右兩側(cè)分別加入深度不同的水, 且左側(cè)水面較低,會 看到橡皮膜向 _ (填“左”或“右”)側(cè)凸出, 說明液體壓強與 _ _ 有關(3)當容器左右兩側(cè)分
47、別加入深度相同的水和鹽水時,會看到橡皮 膜向 _(填“左”或 “右”)側(cè)凸出,說 明液體壓強與 _ _ _有關(4)小鷺小組在進一步“探究液體內(nèi)部壓強與深度關系”時,得到如圖2 所示的圖象,則該液體中 1m深處的壓強為 _ _ _kPa 【答案】( 1)形變程度;(2)左;深度; (3)左;液體密度; (4) 11.428【解析】 (1)橡皮膜容易發(fā)生形變,兩側(cè)受到壓強不同時,會向 壓強小的一側(cè)凸起,通 過橡皮膜的形變來判斷容器兩側(cè)壓強的大小 (2)隔板兩側(cè)水的密度相同,深度不同,右側(cè)中水深度大,橡皮膜 向左凹,說明右側(cè)水壓 強大,說明:同種液體中,液體壓強與液體深度有關;(3)在容器左右兩部分分別裝入深度相同的水和鹽水,水密度小
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