探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的規(guī)律

探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的規(guī)律專題復(fù)習(xí)

液體的壓強(qiáng)（云南近三年共13套試卷，液體壓強(qiáng)的影響因素及特點(diǎn)考查8次，液體壓強(qiáng)的計(jì)算考查6次，連通器考查2次）1.液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)（1）產(chǎn)生原因：由于液體具有

，液體內(nèi)向各個(gè)方向都有壓強(qiáng).（2）液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)：a.在液體內(nèi)部的同一深度，向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都

.深度越深，壓強(qiáng)越

.流動(dòng)性相等大（3）.液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小還跟液體的有關(guān)，在深度相同時(shí)，液體的

越大，壓強(qiáng)越大.2.液體壓強(qiáng)的大小公式：p＝

.其中：ρ表示液體

，單位為

，h表示液體

，單位為m，p表示壓強(qiáng)，單位為

.密度密度ρgh密度kg/m3深度Pa3.連通器（1）定義：上端開(kāi)口，下端

的容器叫做連通器.（2）特點(diǎn)：如果連通器里裝的是相同的液體，當(dāng)液體不流動(dòng)時(shí)，連通器各部分中的液面高度總是

的.（3）應(yīng)用：水壺的壺嘴與壺身組成連通器、排水管的U形“反水彎”是一個(gè)連通器、茶爐和外面的水位計(jì)組成連通器、三峽船閘等.連通相同教材圖片命題內(nèi)容如圖，液體能從容器側(cè)壁的孔中噴出，說(shuō)明液體對(duì)側(cè)壁有

，深度不同的小孔噴出的水柱距離不同，這說(shuō)明

.隨著瓶?jī)?nèi)水面的降低，水噴出的距離越來(lái)越短，說(shuō)明液體的壓強(qiáng)與

有關(guān)壓強(qiáng)深度越深，壓強(qiáng)越大液體的深度教材圖片命題內(nèi)容甲圖中，給硬板左右兩側(cè)各加入密度相同、深度不同的液體時(shí)，可以看到薄膜向左凸起.由此可知，同種液體中深度越深，壓強(qiáng)越

.大教材圖片命題內(nèi)容乙圖中，給硬板左右兩側(cè)各加入密度不同、深度相同的液體時(shí)，可以看到薄膜向左凸起.由此可知，深度相同時(shí)，液體的密度越大，壓強(qiáng)越

.大類型題展示類型一增大或減小壓強(qiáng)的方法命題解讀：主要考查生活中常見(jiàn)的現(xiàn)象是增大還是減小壓強(qiáng)，有時(shí)考查判斷屬于用哪種方法增大或減小壓強(qiáng)，有時(shí)單獨(dú)考查，有時(shí)結(jié)合力學(xué)其他知識(shí)（慣性、摩擦力、重力等）一起考查.

常考類型剖析類型二液體壓強(qiáng)公式p=ρgh的應(yīng)用例（’14邵陽(yáng)）2014年1月13日，我國(guó)“飽和潛水”首次突破300米，成功抵達(dá)深海313.15米處，居世界領(lǐng)先地位．在海水300米深處，海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)約為（海水密度ρ=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（）

A.3×104PaB.3×105PaC.3×106PaD.3×107PaC【解析】300米深處，該處的壓強(qiáng)約為p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×300m

＝3×106Pa.

故選C.

類型突破

（1）如何理解液體壓強(qiáng)中的ρ和h.①公式中h指所研究的點(diǎn)到液面的豎直距離，而不是點(diǎn)到容器底部的距離.②利用公式p＝ρgh計(jì)算的時(shí)候，密度ρ的單位一定要用kg/m3，液體深度h的單位要用m，計(jì)算出的壓強(qiáng)p的單位才是Pa.

（2）在計(jì)算液體對(duì)容器底部的壓力時(shí)首先要用p=ρgh求出容器底部所受的壓強(qiáng)，再利用F＝pS求其壓力大小.變式題3

某地發(fā)生了嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害．當(dāng)水庫(kù)堤壩壩底水深已達(dá)30m，嚴(yán)重威脅著下游群眾的生命安全，此時(shí)堤壩底部受到水的壓強(qiáng)為

Pa.若該水庫(kù)堤壩所能承受的最大壓強(qiáng)為3.2×105Pa，則最多還允許水位上漲

____m（g=10N/kg）.3.0×1052【解析】某地水庫(kù)堤壩壩底水深已達(dá)30m，此時(shí)堤壩底部受到水的壓強(qiáng)為：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×30m=3.0×105Pa；水庫(kù)堤壩所能承受的最大壓強(qiáng)為3.2×105Pa，則最高水位是：＝32m，則最多允許水位上漲高度為：h漲=h高-h=32m-30m=2m.易錯(cuò)題探究易錯(cuò)點(diǎn)液體內(nèi)部壓力的比較和計(jì)算液體內(nèi)部有壓強(qiáng)的原因是：液體有重力且具有流動(dòng)性，但應(yīng)注意：物體所受到的液體內(nèi)部壓力并不一定等于液體的重力；如下圖所示：對(duì)于規(guī)則形狀的容器，如甲圖所示，此時(shí)液體對(duì)容器底部的壓力等于液體自身的重力；但對(duì)于乙圖來(lái)說(shuō)，此時(shí)有一部分液體壓在容器的側(cè)壁，故液體對(duì)容器底部的壓力小于自身的重力；而對(duì)于丙圖來(lái)說(shuō)，容器的兩個(gè)側(cè)壁還向下壓液體，即液體對(duì)容器底的壓力大于液體自身的重力，故在判斷大小時(shí)，根據(jù)上面的知識(shí)進(jìn)行分析；若在定量計(jì)算時(shí)，應(yīng)該先利用公式

p=ρgh計(jì)算出容器底部液體的壓強(qiáng)，而后再利用公式F=pS進(jìn)行計(jì)算.

例6（’14益陽(yáng)）如右下圖所示，一個(gè)未裝滿水的瓶子，正立放置在水平面上時(shí)瓶對(duì)桌面的壓強(qiáng)為p1，瓶底受到水的壓力為F1.倒立放置時(shí)瓶對(duì)桌面的壓強(qiáng)為p2，瓶蓋受到水的壓力為F2.則（

）A.p2=p1，F(xiàn)2=F1B.p2＜p1，F(xiàn)2＜F1C.p2＜p1，F(xiàn)2＞F1D.p2＞p1，F(xiàn)2＜F1D【解析】因?yàn)槠繉?duì)桌面的壓力等于瓶和水的總重力，所以無(wú)論正放還是倒放，它們的總重力不變，即對(duì)桌面的壓力不變，倒置后，瓶與桌面的接觸面積小，故據(jù)可知，倒置后瓶對(duì)桌面的壓強(qiáng)大，即p1＜p2；正放時(shí)，瓶子中的水柱是粗細(xì)相同的，瓶子底部受到的壓力等于瓶中水的重力；倒放時(shí)，瓶子中的水柱上面粗，下面細(xì)，一部分水壓的是瓶子的側(cè)壁，瓶蓋受到的壓力小于瓶中水的重力；因此即F1＞F2.故選D.變式題6（2013自貢）如圖所示，底面積相同的甲、乙兩容器，裝有質(zhì)量相同的不同液體，則它們對(duì)容器底部壓強(qiáng)的大小關(guān)系正確的是（）A．p甲＞p乙

B．p甲＜p乙C．p甲=p乙

D．條件不足，無(wú)法判斷B【解析】由于裝有質(zhì)量相等的液體，甲的體積大，所以甲液體的密度小于乙液體的密度，在深度相同時(shí)，乙液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)大，所以B選項(xiàng)正確實(shí)驗(yàn)二研究液體內(nèi)部的壓強(qiáng)

1.檢查裝置氣密性的方法

2.U形管中的液面、調(diào)節(jié)的方法

3.判斷壓強(qiáng)的大?。ㄓ^察Ｕ形管兩液柱的高度差）

4.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

5.控制變量法的應(yīng)用（1）探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與方向的關(guān)系（控制金屬盒在同種液體，相同的深度，變化金屬盒的方向）（2）探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與深度的關(guān)系（控制金屬盒在同種液體，金屬盒方向不變，變化金屬盒的深度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）（2012年1次）

（3）探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系（控制金屬盒在相同的深度，金屬盒的方向不變，改變液體的種類）

6.實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)估

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體的深度和液體的密度有關(guān)，與方向無(wú)關(guān)，深度越深壓強(qiáng)越大，密度越大壓強(qiáng)越大，相同深度不同方向的壓強(qiáng)相同（2012年1次）例2（’14達(dá)州）小李同學(xué)利用如圖裝置探究“液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)”.（1）小李檢查壓強(qiáng)計(jì)的氣密性時(shí)，用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜，發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液柱的高度差變化

(選填“大”或“小”)，表明其氣密性差.小李調(diào)節(jié)好壓強(qiáng)計(jì)后，U形管兩邊液面相平.

（2）小李把金屬盒分別浸入到甲、乙圖中的兩種液體(水和酒精)中，發(fā)現(xiàn)圖甲中U形管兩邊液柱的高度差較小，他判斷圖甲中的液體是酒精，其結(jié)論不可靠，原因是沒(méi)有控小制金屬盒在液體中的

；他改變圖乙中金屬盒的深度，其探究情況如圖丙所示.（3）小李應(yīng)該比較圖

，得出金屬盒離液面的距離越深，U形管兩邊液柱的高度差就越大，表示液體的壓強(qiáng)就越

.（4）小李發(fā)現(xiàn)在同種液體中，金屬盒所處深度相同時(shí)，只改變金屬盒的方向，U形管兩邊液柱的高度差不變，表明_________________________________________________________________。深度相同乙、丙大

在同種液體的同一深度處（或在相同條件下），液體內(nèi)部向各個(gè)方向

的壓強(qiáng)相等【解析】（1）若壓強(qiáng)計(jì)的氣密性很差，用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜時(shí)，都會(huì)有漏氣現(xiàn)象，因此U形管兩邊液柱的高度差變化?。唬?）影響液體壓強(qiáng)的因素有：液體的密度和浸入液體的深度，實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有控制金屬盒浸入的深度相同，因此無(wú)法得出正確結(jié)論；（3）研究液體壓強(qiáng)與深度的關(guān)系時(shí)應(yīng)控制液體密度相同，改變深度，小李應(yīng)該比較圖乙、丙，金屬盒離液面的距離越深，壓強(qiáng)越大，U形管兩邊液柱的高度差就越大；（4）在同種液體中，金屬盒所處深度相同時(shí)，只改變金屬盒的方向，U形管兩邊液柱的高度差不變，表明在同種液體的同一深度處（或在相同條件下），液體內(nèi)部向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等．

小李換用其他液體探究液體壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系，當(dāng)探頭在下列液體中的深度相同時(shí)，U形管左右兩側(cè)液面的高度差最大的是

.A.酒精（ρ酒精=0.8×103kg/m3）

B.植物油（ρ植物油=0.9×103kg/m3）

C.鹽水（ρ鹽水=1.1×103kg/m3）C

【解析】探頭在下列液體中的深度相同，根據(jù)p=ρgh可知，深度相同，液體的密度越大壓強(qiáng)越大，所以在鹽水中的壓強(qiáng)最大，U形管左右兩側(cè)液面的高度差最大.練習(xí)題2小明在用壓強(qiáng)計(jì)做“探究影響液體壓強(qiáng)大小的因素”.（1）如圖所示壓強(qiáng)計(jì)是通過(guò)U形管中液面的

來(lái)反映被測(cè)壓強(qiáng)大小的．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(shuō)明裝置

（選填“漏氣”或“不漏氣”）.

（2）下表是小明同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究液體壓強(qiáng)規(guī)律時(shí)所測(cè)得的部分?jǐn)?shù)據(jù).高度差不漏氣實(shí)驗(yàn)次數(shù)深度h/cm橡皮膜在水中的方向U形管左右液面高度差Δh/cm

1

3朝上

2.6

2

6朝上

5.4

3

9朝上

8.2

4

9朝下

8.0

5

9朝左

8.2

6

9朝右

8.2

①實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)有一組是錯(cuò)誤的，其實(shí)驗(yàn)序號(hào)為

.②比較序號(hào)1、2、3（或1、2、5或1、2、6）的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可得出的結(jié)是：；③比較序號(hào)

的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是：在同一深度，液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等；4密度一定時(shí)，液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大3、5、6（3）完成上述實(shí)驗(yàn)后老師又要求小明同學(xué)將桌面上兩杯沒(méi)有標(biāo)簽的清水和鹽水區(qū)分開(kāi)，于是，小明同學(xué)用壓強(qiáng)計(jì)將金屬盒先后浸入到兩杯液體中，如圖（a）和（b）所示．他發(fā)現(xiàn)圖（b）中U形管兩邊的液柱高度差較大，于是認(rèn)為圖（b）杯子中盛的是鹽水.4

①你認(rèn)為，小明的結(jié)論是

（選填“可靠的”或“不可靠的”）；②簡(jiǎn)要說(shuō)明理由：不可靠沒(méi)有控制金屬盒在液體中的深度相同【解析】（1）液體的壓強(qiáng)變化不能直接觀察，壓強(qiáng)計(jì)的測(cè)量原理是：壓強(qiáng)的變化引起U形管兩液面出現(xiàn)高度差，壓強(qiáng)越大，高度差越大．使用壓強(qiáng)計(jì)之前，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，說(shuō)明壓強(qiáng)計(jì)各部分之間連接良好，無(wú)漏氣現(xiàn)象；（2）①在實(shí)驗(yàn)序號(hào)3、4、5、6中，液體密度一定（都是水），深度一定（h=9cm),液體壓強(qiáng)應(yīng)該相同．所以序號(hào)4的高度差記錄錯(cuò)誤，應(yīng)該是8.2cm.②在實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2、3中，水的密度一定，由1到3，深度增大，金屬盒所受壓強(qiáng)增大．實(shí)驗(yàn)結(jié)論為：密度一定時(shí)，液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大．③已知在同一深度，所以實(shí)驗(yàn)序號(hào)包括3、4、5、6，由于序號(hào)4記錄錯(cuò)誤，排除序號(hào)4．所以比較3、5、6實(shí)驗(yàn)序號(hào)，可得結(jié)論：同一深度，液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等；（3）①由（a）、（b）兩圖知，金屬盒在兩種液體中，并且所在的深度不同．由此得到壓強(qiáng)與密度的關(guān)系結(jié)論是不可靠的．②原因是沒(méi)有控制金屬盒在液體中的深度相同.1．（2012昭通）如圖3所示的兩個(gè)容器放在水平桌面上，它們的質(zhì)量和底面積均相同，容器中分別裝有甲、乙兩種液體且液面在同一高度。若容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)相等，則兩種液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)（）A．一樣大 B．甲最大 C．乙最大 D．無(wú)法判斷圖3甲乙2．（2014?曲靖）甲、乙兩種液體質(zhì)量與體積的關(guān)系如圖所示，在兩個(gè)完全相同的容器中分別裝滿甲、乙兩種液體時(shí)，甲液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)

（填“大于”、“小于”或“等于”）乙液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)。3．（2013云南）我國(guó)自主研制的“蛟龍?zhí)枴碧綔y(cè)器己在7000m的深海探測(cè)實(shí)驗(yàn)成功，到達(dá)7000m深度時(shí)，探測(cè)器受到的海水壓強(qiáng)是

Pa。(海水密度取1．0×103kg／m3)4．（7分）（2014?黃岡）2014年4月14日，為尋找失聯(lián)的MH370航班，啟用了“藍(lán)鰭金槍魚﹣21”（簡(jiǎn)稱“金槍魚”）自主水下航行器進(jìn)行深海搜尋．其外形與潛艇相似（如圖甲所示），相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)為：體積1m3、質(zhì)量750kg，最大潛水深度4500m，最大航速7.4km/h（不考慮海水密度變化，密度ρ取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）．

（1）假設(shè)“金槍魚”上有面積為20cm2的探測(cè)窗口，當(dāng)它由海水中2000m處下潛至最大潛水深度處，問(wèn)該探測(cè)窗口承受海水的壓力增加了多少？（2）“金槍魚”搜尋任務(wù)完成后，變?yōu)樽灾貢r(shí)恰能靜止漂浮在海面上，此時(shí)露出海面體積為多大？（3）若上述漂浮在海面的“金槍魚”，由起重裝置將其勻速豎直吊離海面．起重裝置拉力的功率隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示，圖中P3=3P1．求t1時(shí)刻起重裝置對(duì)“金槍魚”的拉力（不考慮水的阻力）．考點(diǎn)： 液體壓強(qiáng)計(jì)算公式的應(yīng)用；阿基米德原理；功率計(jì)算公式的應(yīng)用．專題： 壓強(qiáng)和浮力．分析： （1）根據(jù)壓強(qiáng)公式p=ρgh求航行器由2000m下潛至4500m深度時(shí)受到海水的壓強(qiáng)差．根據(jù)公式F=PS求所受壓力差．（2）處于漂浮狀態(tài)的物體露出液面的體積等于總體積與浸在液面下的體積之差．（3）利用功率變形式，結(jié)合受力分析，計(jì)算所受拉力．5．（2分）（2014?邵陽(yáng)）2014年1月13日，我國(guó)潛艇首次突破300米，成功抵達(dá)深海313.15米處，居世界領(lǐng)先地位．在海水300米深處，海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)約為（海水密度取ρ=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（）

A．3×104Pa B．3×105Pa C．3×106Pa D．3×107Pa

考點(diǎn)：液體的壓強(qiáng)的計(jì)算．專題：計(jì)算題；壓強(qiáng)、液體的壓強(qiáng)．分析：已知海水的深度，根據(jù)公式P=ρgh可求海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)；解答：解：在海水300米深處，該處海水的壓強(qiáng)約為：P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×300m=3×106Pa；故選C．點(diǎn)評(píng)：題考查了液體壓強(qiáng)的計(jì)算和液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)，屬于基礎(chǔ)知識(shí)的考查，比較簡(jiǎn)單．6．（2分）（2014?安徽）切割大理石、鋼板的“水刀”可以對(duì)切割表面產(chǎn)生高達(dá)108Pa的壓強(qiáng)，那么“水刀”作用在10﹣7m2的面積上，產(chǎn)生的壓力為

10N．

考點(diǎn)：壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算．專題：壓強(qiáng)、液體的壓強(qiáng)．分析：知道對(duì)切割表面產(chǎn)生的壓強(qiáng)和受力面積，利用F=pS求產(chǎn)生的壓力．解答： 解：由p=得：F=pS=108Pa×10﹣7m2=10N．故答案為：10．點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)壓強(qiáng)定義式的了解與掌握，屬于基礎(chǔ)題目．7．（4分）（2014?安徽）一均勻的長(zhǎng)方體浸沒(méi)在液體中，如圖所示．已知它的底面積為S，上表面所處深度為h1，下表面所處深度為h2，則長(zhǎng)方體下表面所受到液體的壓力表達(dá)式為

ρ液gh2S、浮力表達(dá)式為

ρ液g（h2﹣h1）S．（液體密度ρ液和g為已知量）．考點(diǎn)：液體壓強(qiáng)計(jì)算公式的應(yīng)用；浮力大小的計(jì)算．專題：壓強(qiáng)和浮力．分析：根據(jù)液體壓強(qiáng)公式p=ρgh、壓強(qiáng)公式的變形公式F=pS推導(dǎo)證明解答： 解：由液體壓強(qiáng)公式p=ρgh及壓強(qiáng)公式的變形公式F=pS得：F1=p1S=ρ液gh1S；F2=p2S=ρ液gh2S，F(xiàn)浮=F2﹣F1=ρ液gh2S﹣ρ液gh1S=ρ液g（h2﹣h1）S．故答案為：ρ液gh2S；ρ液g（h2﹣h1）S．點(diǎn)評(píng)：本題考查了：液體壓強(qiáng)公式p=ρgh、壓強(qiáng)公式的變形公式F=pS、浮力公式F浮=ρgV排，推導(dǎo)證明過(guò)程簡(jiǎn)單，是一道基礎(chǔ)題．8．（2分）（2014?威海）我國(guó)首臺(tái)自主設(shè)計(jì)研發(fā)的載人深潛器“蛟龍?zhí)枴痹?012年6月27日進(jìn)行了7000m級(jí)海試，最大下潛深度達(dá)7062m，此處海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)約為7.026×107

Pa，此時(shí)“蛟龍?zhí)枴泵?.5m2外表面受到海水的壓力為3.153×107

N．（海水的密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）考點(diǎn)：液體壓強(qiáng)計(jì)算公式的應(yīng)用．專題：壓強(qiáng)、液體的壓強(qiáng)．分析：（1）根據(jù)公式p=ρgh求出海水的壓強(qiáng)；

（2）知道海水的壓強(qiáng)，再根據(jù)F=PS求出壓力．解答：解：（1）7000m深度受到海水的壓強(qiáng)為：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7062m=7.026×107Pa；（2）由p=得“蛟龍?zhí)枴泵?.5m2外表面受到海水的壓力：F=pS=7.026×107Pa×0.5m2=3.153×107N．故答案為：7.026×107；3.153×107N．點(diǎn)評(píng)：本題考查的是學(xué)生對(duì)液體壓強(qiáng)、壓力公式的理解和掌握，基礎(chǔ)