16液體壓強（基礎(chǔ)） 知識講義含練習(xí)答案解析

PAGE液體壓強（基礎(chǔ)）

【學(xué)習(xí)目標】

1、知道液體壓強的特點；

2、了解連通器及其原理；

3、能用液體壓強公式進行簡單計算?！疽c梳理】

要點一、液體壓強（高清課堂《液體壓強》388899）

液體的壓強是由液體所受的重力及液體具有流動性而產(chǎn)生的，液體的壓強雖然是由液體受的重力產(chǎn)生的，但它的大小卻與液體受的重力無關(guān)，液體對容器底部的壓力不一定等于容器中的液體受到的重力，只有側(cè)壁豎直的容器，底部受到的液體壓力才等于容器內(nèi)的液體所受的重力。

要點詮釋：

通過實驗探究發(fā)現(xiàn)，液體壓強具有以下特點：

①液體對容器的底部和側(cè)壁都有壓強，液體內(nèi)部向各個方向都有壓強。

②液體的壓強隨深度增加而增大，在同一深度，液體向各個方向的壓強相等。

③不同液體的壓強還跟它的密度有關(guān)系。

要點二、液體壓強公式：

1、公式推導(dǎo)：如圖所示，設(shè)想在密度為的液體中，液面下深度為處有一水平放置的面積為S的小平面，在這個平面上就有一個假想的液柱。

液柱的體積：

液柱的質(zhì)量：

液柱受到的重力：

小平面受到的壓力：

小平面受到的壓強：

由于在同一深度液體向各個方向的壓強都相等，因此用于液體內(nèi)部向各個方向壓強的計算。

2、液體壓強計算公式：，式中P表示液體自身產(chǎn)生的向各個方向的壓強，不包括液體受到的外加壓強，單位是Pa，是液體密度，單位是，是常數(shù)，，h是液體的深度，單位是m。

要點詮釋：1、由公式知，液體壓強與液體的密度和深度有關(guān)，與液體的重力、體積無關(guān)。當深度一定時，P與成正比，當一定時，P與h成正比。

2、液體的深度h指的是液體中被研究點到自由液面的豎直距離，即一定要從液體跟空氣的分界面豎直往下測量，它不是高度，高度由下往上量的，判斷出h的大小是計算液體壓強的關(guān)鍵。要點三、液體壓強的測量

由于在同一深度，液體向各個方向的壓強相等，所以我們只要測出液體某一深度某一方向上的壓強，就同時知道了液體在這一深度各個方向上的壓強。

如圖所示,液體壓強可用壓強計來測量，工作原理是：當金屬盒上的橡皮膜受到擠壓時，U型管兩邊的液面出現(xiàn)高度差；壓強越大，兩邊的高度差越大，讀出高度差即可得出壓強計金屬盒所處之處的壓強。

要點四、連通器及其應(yīng)用（高清課堂《液體壓強》388899）

上端開口，下端連通的容器叫連通器。

要點詮釋：

1．連通器原理：連通器里如果只有一種液體，在液體不流動的情況下容器的各液面總保持相平。

如圖，在連通器內(nèi)取一很薄的液片AB；AB受到左邊液面對它的壓力，也受到右邊液面對它的壓力，AB平衡，根據(jù)二力平衡關(guān)系有，根據(jù)壓力與壓強的關(guān)系有，由于AB是薄片，有，所以，又根據(jù)，則有，所以同種液體不流動時各液面相平，若連通器里裝有不同的且不能均勻混合的液體，連通器液面將不再相平。

2．連通器原理的應(yīng)用

①茶壺：茶壺口高于茶壺蓋的設(shè)計。

②鍋爐水位計：利用連通器原理把鍋爐中的水位反映到鍋爐外的水位計中。

③自動飲水器：利用連通器原理使飲水部分水面自動升高。

④船閘：利用連通器原理使輪船通過水庫，攔河大壩等。

【典型例題】類型一、液體壓強1、下面是小明同學(xué)用如圖所示的裝置分別測得水和鹽水在不同深度時，壓強計(U形管中是水)兩管的液面高度情況。序號液體深度/mm壓強計左側(cè)面/mm右側(cè)面/mm液面高度差/mm1水30186214282水60171229583水90158242844鹽水9015424692①分析表中序號1、2、3、三組數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論是_______；比較表中序號3、4兩組數(shù)據(jù)可得出結(jié)論是：不同液體的壓強還跟___________有關(guān)。

②為了進一步研究在同一深度液體向各個方向的壓強是否相等，他應(yīng)控制不變的量有_______和______，要改變的是_________。

③小明同學(xué)在學(xué)了液體壓強公式后，用公式對以上實驗的數(shù)據(jù)進行分析計算，(g取10N/kg)他發(fā)現(xiàn)按液面高度差計算的壓強值略小于按液體深度計算的壓強值，你認為造成這種現(xiàn)象的原因是什么？

【答案】①同種液體的壓強隨深度的增加而增大、液體的密度。

②密度、深度、金屬盒在水中的方向

③金屬盒橡皮膜發(fā)生形變產(chǎn)生壓強。

【解析】①分析表1、2、3知同種液體水，隨著深度的增加，(由30→60→90)壓強計讀數(shù)也跟著增大(28→58→84)。分析表3、4兩組數(shù)據(jù)知：深度相同(h=90mm)，不同液體(即密度不同)壓強計讀數(shù)不同。

②研究同一深度的壓強是否相等，應(yīng)控制深度不變，密度不變，改變壓強計金屬盒的方向。

③由于按壓強計液面高度差進行計算時，壓強值略小的原因是金屬盒的橡皮膜受到壓強發(fā)生形變時，也產(chǎn)生壓強。

【總結(jié)升華】本題考查的是研究物理問題常用的一種方法：控制變量法。這也是一種重要的研究方法。2、（春?海南校級期中）下列關(guān)于液體內(nèi)部的壓強的說法中，錯誤的是（）A．由于液體受到重力的作用，所以上層液體對下層液體有壓強B．由于液體有流動性，所以液體不僅對容器底部有壓強，對容器側(cè)壁也有壓強C．液體內(nèi)部壓強是液體重力產(chǎn)生的，而重力方向豎直向下，所以液體不可能有向上的壓強D．由于液體具有流動性，所以液體內(nèi)部不僅有向下壓強而且向各個方向都有壓強【答案】C

【解析】A、由于重力的作用，上層液體對下層液體有壓強的作用，是正確的，B、液體流動，所以能產(chǎn)生向各個方向的壓強，B對，C、液體內(nèi)部壓強雖由重力產(chǎn)生，但由于液體的流動性故能產(chǎn)生各個方向的壓強，C錯，D、液體具有流動性，故液體內(nèi)部能產(chǎn)生各個方向的壓強，D對，本題選錯誤的，故選C。【總結(jié)升華】本題應(yīng)理解液體壓強的成因，不能片面考慮。舉一反三：【變式】如圖所示，在圓柱形容器的側(cè)壁上不同位置各開一個小孔，并用橡皮塞蓋住，將容器裝滿水后，同時取掉三個橡皮塞，水從小孔中噴射而出，結(jié)果出現(xiàn)圖中的情形，你從圖中所示的現(xiàn)象能得出什么結(jié)論？【答案】這現(xiàn)象表明，液體內(nèi)部的壓強隨深度的增加而增大。3、如圖所示，三個完全相同的容器，里面分別裝有質(zhì)量相等的三種不同液體，三個容器都是圓柱形，那么（1）這三個容器底受到液體的壓強pa_____pb_____pc（填“＜”“＝”“＞”）；（2）三種液體的密度相比較ρa_____ρc_____ρb；（3）三容器對桌面的壓強pA_____pB_____pC。

【答案】（1）＝＝（2）＞＞（3）＝＝

【解析】根據(jù)液體對容器底的壓強產(chǎn)生的原因，我們知道，三容器中液體對容器底的壓力相等，而受力面積相等，因此壓強相等；三容器a容器中液體的體積最小，b容器中液體的體積最大，但它們質(zhì)量相等，所以ρa最大，ρb最小；由于三容器完全相同，三液體質(zhì)量相等，故三容器對桌面的壓強相等?！究偨Y(jié)升華】本題主要考查壓力和壓強公式的運用，關(guān)鍵要弄清楚液體的壓力和壓強的計算方法，牢記壓力和壓強公式。舉一反三：【變式】（高清課堂《液體壓強》388899例1）如圖所示，放置在水平桌面上的容器中裝有適量的水。塞子A受到由水產(chǎn)生的水平向右的壓強為()A．r水g(h1＋h2＋h3)B．r水g(h1－h(huán)2－h(huán)3)C．r水g(h1＋h2－h(huán)3)D．r水g(h1－h(huán)2＋h3)【答案】C類型二、連通器4、如圖所示，正確的是（）【答案】A

【解析】因為靜止在連通器中的同一種液體，各部分直接與大氣接觸的液面總在同一水平面上，所以選項B、C、D都不符合實際，不能選。【總結(jié)升華】本題的解題關(guān)鍵是了解連通器中液面的特點：靜止在連通器中的同一種液體，各部分直接與大氣接觸的液面總在同一水平面上。舉一反三：【變式】（春?朝陽區(qū)期末）如圖所示中的兩把茶壺，在使用時有缺陷的是____壺，原因是____________________。【答案】乙；無法裝滿水，水面只能到達壺嘴的位置5、如圖為某飼養(yǎng)場牲畜自動飲水器.以下分析錯誤的是()A.儲水箱與飲水杯A、B、C組成連通器B.控制進水的自動裝置應(yīng)用了杠桿平衡條件C.靜止時浮子受到平衡力的作用D.靜止時水對三個飲水杯底部壓強的關(guān)系是：PA<PB<PC【答案】D

【解析】儲水箱與飲水杯A、B、C組成的裝置符合連通器的特點屬于連通器；控制進水的自動裝置屬于杠桿應(yīng)用了杠桿平衡條件；靜止的物體受到平衡力的作用，C正確；靜止時連通器各個容器液面相平，水對三個飲水杯底部壓強PA=PB=PC【總結(jié)升華】此題考查了連通器原理、杠桿的平衡條件、液體壓強的特點、力的平衡，貼近生活實際，便于激發(fā)學(xué)生探究物理現(xiàn)象的興趣，也體現(xiàn)了新課標的要求，屬于中考常見題型。類型三、知識運用6、如圖所示，一個空茶壺的質(zhì)量為0.5kg，放在水平桌面上，茶壺與桌面的接觸面積為0.01m2，用茶壺盛水后，水的深度為0.12m，求：

①空茶壺對桌面的壓強；

②水對茶壺底部的壓強；

③水對茶壺底部的壓力。(茶壺壁的厚度不計，g=10N/kg)

【思路點撥】（1）已知空茶壺的質(zhì)量，根據(jù)公式G=mg可求其重力，在水平面上壓力等于物體自身的重力，茶壺的底面積已知，根據(jù)公式可求茶壺對桌面的壓強；

（2）已知壺中水的深度，根據(jù)公式P=ρgh可求出水對茶壺底部的壓強；

（3）利用公式F=PS求出水對茶壺底部的壓力。【答案與解析】

①空茶壺的重力為，空茶壺放在桌面上時，

對桌面的壓力。

②水對茶壺底的壓強為：

。

③水對茶壺底部的壓力為：。【總結(jié)升華】此類問題的解答要分清固體壓強和液體壓強。對液體壓強和壓力問題先求壓強后求壓力，對固體壓強和壓力問題，先根據(jù)計算出固體對水平支持面的壓力，再由計算固體對支持面的壓強。舉一反三：【變式】水平地面上有一只鐵皮平底小水桶，桶受到的重力為10N，桶的底面積為3dm2，桶壁厚度不計?，F(xiàn)在倒入80N的水后，水的高度為20cm。（g=10N/kg）

①水對桶底的壓力和壓強各是多少？

②裝水的桶對水平地面的壓力和壓強各是多少？【答案與解析】①分析：倒入桶中的水重不一定等桶底受到的壓力。要先求壓強，后求壓力。

,

。

②分析：對水平地面的壓力、壓強是由固體產(chǎn)生的要先求壓力，后求壓強。

，

。7、如圖所示，一梯形截面容器重10N，容器底面積是200cm2，倒入4kg水的高度為30cm，g取10N/kg。

求：（1）容器底所受到水的壓強；（2）容器底所受到水的壓力；

（3）容器對桌面的壓強。【思路點撥】（1）根據(jù)液體壓強的計算公式p=ρgh即可求出容器底所受水的壓強；

（2）根據(jù)壓強公式變形F=Ps即可求出容器底所受水的壓力；

（3）先根據(jù)容器自身重力和水的質(zhì)量求出容器對桌面的壓力為F，然后根據(jù)壓強公式即可求出容器對桌面的壓強。【答案與解析】

已知：G容=10N，S容=200cm2=2×10-2m2，m水=4kg，h水=30cm=0.3m，g=10N/kg

求：（1）p底（2）F底（3）p桌面

解：（1）容器底所受水的壓強為

p底=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa

（2）容器底所受到水的壓力

F底=p底S底=3×103Pa×2×10-2m2=60N

（3）容器對桌面的壓力

F'=G水+G容器=4kg×10N/kg+10N=50N

容器對桌面的壓強

p桌面=F'/S底=50N/(2×10-2m2)=2.5×103Pa答：（1）容器底所受到水的壓強為3×103Pa；（2）容器底所受到水的壓力為60N；

（3）容器對桌面的壓強為2.5×103Pa。【總結(jié)升華】此題主要考查學(xué)生對液體壓強的計算和壓強大小及其計算的理解和掌握，計算時要注意統(tǒng)一使用國際單位制的單位?！眷柟叹毩?xí)】一、填空題

1、（?紅河州二模）由于長江上游的植被受到破壞，造成水土嚴重流失，河水中的泥沙含量增加，使得河水的密度增大，水對三峽大壩的壓強（填“增大”、“減小”或“不變”）。輪船過三峽大壩時要靠船閘來完成，船閘是根據(jù)原理建成的。2、如圖所示的容器內(nèi)盛有密度為0.8×103kg/m3的酒精．其中A點的壓強pA=Pa，B點的壓強pB=Pa，方向為，C點的壓強pC=Pa，方向為；D點的壓強pD=Pa。（g=10N/kg）3、把一個裝有半杯水的燒杯放在水平桌面上，現(xiàn)要使水對杯底的壓強增大，可采取的方法有：

①________；②________。4、測得在某種液面下10cm處液體壓強是1100Pa，則這種液體的密度是kg／m3。（g=10N/kg）

5、上端開口，下端________的容器叫連通器。連通器內(nèi)裝________液體，且液體________時，各容器內(nèi)的液面保持相平。6、如果讓船通過船閘從下游駛向上游，則先使________和閘室構(gòu)成連通器，船進入閘室，再讓________和閘室構(gòu)成連通器，船可以順利到達上游水面。二、選擇題

7、一只塑料桶的底面積為300cm2，倒入150N重的水，水的深度為0.3m，那么桶底受到的壓強是()

A．B．C．D．

8、下列是幾種堤壩的截面圖，你認為最安全可靠的是()

9、一只可口可樂瓶，其側(cè)壁和底部各有一個小孔并用塞子塞住，瓶內(nèi)盛有一定質(zhì)量的酒精，把可口可樂瓶放入水中，當瓶內(nèi)外液面相平時，拔出側(cè)壁和底部兩個塞子，則()

A．兩個小孔均有水流入

B．兩個小孔均有酒精流出

C．酒精從底部流出，水從側(cè)壁流入

D．水從底部小孔流入，酒精從側(cè)壁小孔流出

10、（?長沙縣校級模擬）下列器具中不屬于連通器的是（）A．量杯B．茶壺C．鍋爐水位計D．乳牛自動喂水器

11、如圖是A、B、C三種液體的質(zhì)量與體積關(guān)系的示意圖。據(jù)圖推斷出三種液體的密度之間及在同一深度處液體的壓強之間的下列關(guān)系中，正確的是()

A．，

B．，

C．，

12、如圖所示，甲、乙是兩個容積完全相同的盛滿水的容器，兩容器底部各有一個大小相同的放水孔，若兩容器同時開始放水，則()

A．甲容器的水先放完

B．乙容器的水先放完

C．甲、乙兩容器的水同時放完

D．無法判定那個容器的水先放完13、甲、乙兩個容器橫截面積不同，都盛有水，水深和a、b、c、d四個點的位置如圖所示，水在a、b、c、d四處產(chǎn)生的壓強分別為，下列關(guān)系中正確的是()

A．

B．

C．

D．

14、如圖所示是兩位同學(xué)值日時用的圓柱形桶甲,和底小口大的桶乙，兩桶質(zhì)量相同，上口面積相同，裝相同質(zhì)量的水放在水平地面上。關(guān)于水桶對地面的壓強和水桶受到水的壓力的說法正確的是()

A．甲水桶對地面的壓強大

B．乙水桶對地面的壓強大

C．甲水桶底受到水的壓力大

D．乙水桶底受到水的壓力大

三、實驗探究題15、（秋?普陀區(qū)月考）小沈想利用如圖所示的儀器探究影響液體內(nèi)部壓強大小的因素。①該實驗儀器名稱是________，實驗過程中需要通過觀察該儀器的________________比較液體內(nèi)部壓強的大小。②若要研究液體內(nèi)部的壓強與深度的關(guān)系，應(yīng)選用種類________的液體，實驗時深度應(yīng)________（均選填“相同”或“不同”）。16、為了探究液體內(nèi)部壓強與哪些因素有關(guān)，部分同學(xué)提出如下猜想：猜想1：液體內(nèi)部的壓強可能與液體的深度有關(guān)猜想2：同一深度，方向不同，液體的壓強可能不同猜想3：液體內(nèi)部的壓強，可能與液體的密度有關(guān)。為了驗證上述猜想1和猜想2，他們用壓強計研究水內(nèi)部的壓強，得到的數(shù)據(jù)如下表：(1)請你分析實驗數(shù)據(jù)并回答：為了驗證猜想1，應(yīng)選序號為________的實驗數(shù)據(jù)；猜想2的結(jié)論是________。(2)為了驗證猜想3是否正確，在以上實驗的基礎(chǔ)上，請寫出你設(shè)計的實驗探究方案。四、計算題

17、裝有水的容器，如圖所示，hA=50cm，hB=30cm，上底面積S1和下底面積S2都等于20cm2，求水對容器上、下底的壓力各是多少？(g=10N/kg)

【答案與解析】一、填空題1、【答案】增大；連通器【解析】泥沙含量增加，水的體積不變，根據(jù)密度公式可知河水的密度變大，河水的密度變大，根據(jù)公式p=ρgh可知河水對堤壩的壓強變大。據(jù)課本知識可知，船閘是利用連通器的原理工作的；故答案為：增大；連通器。2、【答案】240；240；豎直向上；640；豎直向下；640。【解析】PA=ρghA=0.8×103kg/m3×10N/kg×3×10-2m=240PaPB=ρghB=0.8×103kg/m3×10N/kg×3×10-2m=240Pa或者說明（A、B兩點液面相同，在同種液體中，所以兩點的壓強相同）。B點受到的是液體對它向上的壓強，所以方向是豎直向上。PC=ρghC=0.8×103kg/m3×10N/kg×8×10-2m=640Pa因C、D兩點液面相同，在同種液體中，所以兩點的壓強相同。C點受到的是液體對它向下的壓強，所以方向是豎直向下。

3、【答案】①往杯中再加一些水②往水中加些鹽。

【解析】液體內(nèi)部的壓強與液體的深度和液體的密度有關(guān)，，密度越大，深度越大，壓強越大。

4、【答案】

【解析】依據(jù)公式。

5、【答案】相連通；同種；靜止6、【答案】下游河道；上游河道二、選擇題

7、【答案】B

【解析】液體對容器底的壓強應(yīng)用計算，

。

不能用：。

因為容器形狀不知,容器底受到的壓力不一定等于水重。

8、【答案】D【解析】水對堤壩的壓強隨深度的增加而增大，因此越到壩底處，堤壩受到水的壓強就越大。堤壩必須建得越牢固，因此堤壩必須建成上窄下寬的形狀。

9、【答案】A

【解析】由于液面相平即h相同，而液體不同，密度不同：，依據(jù)知，，所以有水流入容器。

10、【答案】A【解析】A、量杯的上端開口，但沒有底部相互連通的部分，所以不是連通器，符合題意；B、茶壺的壺身和壺嘴上端都開口，