2022年液体压强教案 .pdf

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1、名师精编精品教案学生姓名 学科 物理 教师姓名 程小可 课时 第次课 授课日期 2012.04. 知识框架：1.产生原因：液体受到重力作用，且具有流动性。2.特点：a)液体内部向各个方向（容器底部、容器侧壁）都有压强。b)液体压强随深度的增加而增大。c)在同一液体中，同一深度向各个方向的压强相等。d)侧壁某一点受到的压强与同深度的液体的压强相等。e)液体压强跟液体的密度有关。3.计算公式：PghP：压强（帕）：液体密度（千克/米3）g：常量（ 9.8 牛/ 千克）h：高度（米）4.测量工具：压强计5.液体压强的应用：连通器6.传递：帕斯卡原理7.影响因素：液体的密度、液体的深度。思路汇总：计算

2、时应注意以下问题：(1) 式中 p液表示液体的压强，液表示液体的密度，h 表示液体的深度，g 是常数 9.8N/kg (2) 式中 液的单位一定要用kgm3， h 的单位要用m，计算出压强的单位才是Pa(3) 式中 h 表示深度，而不是高度，深度和高度这两个概念是有区别的，深度是指从液体的自由面到计算压强的那一点之间的竖直距离，即深度是由上往下量的，高度是指液体中某一点到底部的竖直距离，即高度是由下往上量的(4) 式中 g 是常数，所以压强p液只与液体密度液和深度 h 有关与液体的重力、体积、形状等因素均无关，所以在比较液体压强的大小时，要紧紧抓住液体的密度和深度这两个量来讨论(5)p液=液g

3、h 只适用于液体以及柱体对水平面的压强，而pSF是压强的定义式，适用于固体、液体和气体(6) 解题技巧：在盛有液体的容器中，液体对容器底部的压力、压强遵循液体压力、压强规律；而容器对水平桌面的压力、压强遵循固体压力、压强规律对液体产生的压强、压力来说，弄清压强是关键一般先求p液(p液=液gh)，然后再求压力F(FpS)的大小；对固体产生的压强、压力，弄清压力是关键，一般先分析求出F，然后再根据pSF，求出压强的大小(7) 液体对容器底部的压力与容器内液体的重力一般不相等求液体对容器底部的压力时，应先根据p液=液gh求出液体对容器底部的压强，再由FpS)求出液体对容器底部的压力液体对容器底部的压

4、强和容器对支持面的压强没有关系，求解盛有液体的容器对水平支持面的压强时，应将容器作为一个整体，先求出压力FG液+G器，再运用p(G液+G器)/S来求解在做“探究液体压强特点”的实验中，应注意的问题:实验前应检查蒙在金属盒上的橡皮膜、连接用的橡皮管及各连接处是否漏气，方法是用一定恒力作用一段时间看压强计两管液面的高度差是否发生变化，如不发生变化说明不漏气，如变化则要查出原因，加以修整搞清实验所使用的液体是什么不能让压强计管中液面高度差过大，以免使部分液体从管中流出，如果流出，则把连接用的橡皮管取下重新连接即可解决正确理解连通器原理:注意下列两个条件：一是“连通器里只有一种液体”，二是“在液体不流

5、动的情况下”只有满足这两个条件，各容器中的液面才保持相平，否则，如果连通器里有几种液体，或者液体还在流动，那么各容器中的液面，就可能不会保持相平题型体系 : 题型一、液体高度的判断精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 8 页名师精编精品教案例 1如图所示，放在水平桌面上的容器，侧壁上有一开口弯管，弯管内的液面高度h1=O 8m ；其顶部和底部的面积均为01m2，顶部到底部的高度h2=0 6m ，容器中的液体密度为12103kgm3，则液体对容器顶部的压力为N。（ g 取 10N kg）例2如图所示，在甲、乙两个试管中分别装有相

6、同高度的水和酒精（水酒精） ，试管底部受到的液体的压强 p甲和 p乙的关系是（）A，p甲p乙；B，p甲=p乙； C， p甲B，AB；B，AB，A=B； C，A=B，AB；D，AB；题型四、放入液体内部的物体的质量、体积、密度、压强精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 8 页名师精编精品教案例 1如图所示， 两个盛有等高液体的圆柱形容器A和 B，底面积不同 （SASB），液体对容器底部的压强相等，现将甲球浸没在A容器的液体中， 乙球浸没在B容器的液体中，容器中均无液体溢出，若此时液体对各自容器底部的压力相等，则一定是（）A、甲球

7、的质量小于乙球的质量B、甲球的质量大于乙球的质量C、甲球的体积小于乙球的体积 D、甲球的体积大于乙球的体积例 2如图所示，将甲乙两个容器放在水平桌面上，甲、乙两容器的底面积分别为S甲和 S乙甲容器中盛有密度为 1的液体，乙容器中盛有密度为2的液体现将体积相等的A、B两个物体分别放入甲、乙两容器后，物体 A悬浮，物体B漂浮且有一半体积露出液面，此时两容器液面相平液体对甲容器底部的压强为P1，压力为F1，液体对乙容器底部的压强为P2、压力为 F2已知物体A与物体 B的密度之比为2：3，S乙等于 4S甲则下列判断正确的是（）A、P1=P2，F1F2B、P1P2，12F1=F2 C 、 3P1=P2，

8、6F1=F2 D、P1P2，F1=4F2根据公式P=gh 求出容器底部所受的压强，再根据公式F=PS求出压力物体A悬浮， A的密度等于液体的密度1，物体 B漂浮， B的密度小于液体的密度，又因为B的密度大于A的密度，所以 2 1B漂浮，浮力等于重力，根据公式 F 浮=2gV2=GB= BVg求出 B的密度与该液体密度的关系对形状不规则的容器求压力应先求压强，因为压力不等于重力，物体漂浮时密度小于液体密度，物体悬浮时密度等于液体密度例 3两个完全相同的容器中，分别盛有A、B 两种液体，将两个完全相同的小球分别放入容器中，当两球静止时，液面相平，两球所处的位置如图所示。此时A、B 两种液体对容器底

9、压强的大小分别为pA、pB。则它们的关系是 pA_pB。（填： “” 、“”或“”）题型五、液体压强与浮力综合例 1如图所示，在三个相同的容器中装有质量相同的水，将木块A、金属块 B按不同的方式放入水中，待A、B静止时，三个容器中木块下表面所受的压强相比较，正确的是（）A、P甲P乙 P丙B、 P甲=P乙P丙 C、P甲P乙=P丙 D、P甲=P乙=P丙例 2如图所示，一铅块用细线挂在一个充气的小气球的下面，把它放入水中某处恰好处于静止状态，如果在容器底部缓慢注人一些水，则铅块及气球（）A仍能静止 B 向下运动C向上运动 D静止、向上或向下运动都有可能精选学习资料 - - - - - - - - -

10、 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 8 页名师精编精品教案例 3小杰同学在游玩海底世界时，观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图所示，对气泡上升时受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是（）A、浮力不变，压强不变 B、浮力变小，压强变小C、浮力变大，压强变大D、浮力变大，压强变小题型六、液体压强与连通器例 1如图所示，连通器粗管直径是细管直径的4 倍，现在连通器中注入水银，待水银稳定后再向细管中注入70cm高的水（注入水后细管中仍有水银）求：粗管中水银面上升多少？细管中水银面下降多少？当给细管中加入水后，由于水的压强，细管中的水银面会下降，粗管中的水银面会上升，从而两管中的

11、水银面有一个高度差这个高度差是由70cm高的水柱产生的压强形成的，所以粗管比细管高出的那段水银柱产生的压强与70cm高的水柱产生的压强相等，即P水=P水银然后我们再利用压强计算公式P=gh，计算出两管中水银面的高度差由于粗管直径是细管的4 倍，粗管面积是细管的16 倍，则粗管上升的高度是细管下降高度的 116 ，而因为细管下降的高度与粗管上升的高度之和等于两管水银面的高度差，所以我们可以列出一个方程进行求解解答：解：设两管中水银面的高度差是h 水银，这个水银柱产生的压强与70cm高的水柱产生的压强相等，即：P水=P水银则： 水gh水=水银gh水银1.0 103kg/m3g0.7m=13.6 1

12、03kg/m3gh水银，则 h水银= 1.0 103kg/m30.7m13.6 103kg/m3=5.15 10-2m=5.15cm 粗管的直径是细管的4 倍，那么粗管的横截面积是细管的16 倍，那么，当细管内下降h（cm）时，粗管内的水银就上升 h16 （cm），所以： h+ h16=5.15cm ? 17h16=5.15cm ? h= 5.15cm1716 4.85cm，则： h16= 4.85cm16 0.3cm 答：粗管中水银面上升0.3cm，细管中水银面下降4.85cm本题中的等量关系有两个：一是70cm水柱产生的压强与两管水银柱高度差产生的压强相等；二是细管中水银柱下降的高度与粗管

13、中水银柱上升的高度之和等于两管水银柱的高度差易错的地方是没有注意到粗管直径是细管的4 倍题型七、探究题例 1在探究“影响液体内部压强大小的因素”的过程中，一些同学作了如下猜想：猜想 A在同一深度，液体内部向各个方向都有压强，且向各个方向的压强相等；猜想 B在深度相同时，不同液体的压强还跟它的密度有关，液体的密度越大，压强越大；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 8 页名师精编精品教案猜想 C同一种液体的压强随深度的增加而增大为了检验上述猜想是否正确，某同学进行了图中各图所示的操作：(1)比较图中代号为_的三个图，可以说明猜想

14、A 是否正确；(2)比较代号为 _的两个图，可以说明猜想B 是否正确；(3)比较代号为 _的三个图，可以说明猜想C 是否正确用 U 形管压强计研究液体内部压强大小与哪些因素有关的实验.在研究三个或三个以上物理量之间的关系时，应先确定研究对象的物理量(如液体压强 )，然后逐一研究这个物理量和另一物理量(如深度或液体密度)的关系研究时要控制除这两个物理量外的其他物理量(深度或密度 )不变，然后将这些单一关系综合起来，即控制变量的思想为验证猜想A 是否正确，必须在同一液体中的同一深度，转动金属盒，将橡皮膜分别转向各个不同的方向，观察 U 形管两管中水面的高度差是否变化，所以应选图中代号为A、B、C

15、三个图；检验猜想B 是否正确，要分别将金属盒放在不同液体的同一深度，观察两管中水面的变化情况，故应选代号为E、F 的两个图；为检验猜想C 是否正确， 要将金属盒分别放在同一液体的不同深度，观察两管中水面的变化情况，故应选代号为A、D、E(或B、 D、 E或 C、D、E)答 （1）A、B、 C （2）E、F （3）A、D、E(或 B、D、E 或 C、D、E) 例 2如图所示 ,用压强计研究液体内部的压强: (1) 比 较a、 b 图 实 验 , 说 明 _ ； (2) 比 较b、 c 图 实 验 , 说 明_ 。由于液体内部压强的大小无法直接观察，故本题考查同学们是否知道在实验时必须借助于测量仪

16、器压强计来研究，还考查同学们是否知道压强计的原理是“两管液体的高度差越大，压强就越大”要比较首先要学会观察，看看每组实验数据中，哪些因素没变，哪些因素发生了变化，再运用正确的研究方法找出因果关系，即可得出正确的结论根据液体内部压强的特点，比较a、b 两图实验， a图中压强计金属盒浸入水中深度小于b 图中的深度， a 图压强计液面的高度差较小，说明液体的压强随深度的增加而增大比较b、c 两图实验，金属盒的深度相同，压强计液面的高度差相同，说明在同一深度处液体向各个方向的压强相等（1）液体的压强随深度的增加而增大；（2）在同一深度处液体向各个方向的压强相等题型八、与容器形状有关的液体压强计算液体对

17、容器底部的压力与所盛液体的重力的关系. 液体对容器底部的压力不一定等于液体的重力。形状不同的三个容器装有密度为、深度为 h 的液体，底面积均为S。根据液体压强计算公式，液体对容器底部的压强为p=gh，所以液体对容器底部的压力为F=pS= ghS。液体的重力为G=mg= gV。所以，比较各容器底部受到液体的压力大小F 与液体重力G的大小，只需要比较Sh（容器的底面积和高的乘积，即图2 中两竖直虚线间所包围的体积）与V（液体的体积）之间的关系即可。图甲为口大底小的容器，ShV，所以容器底受到的压力小于液体的重力，即FG；图乙为柱状容器，Sh=V ，所以容器底部受到的液体的压力等于液体的重力，即F=

18、G ；图丙为口小底大的容器，Sh V，所以容器底部受到的压力大于液体的重力，即FG。可见，容器的形状不同，则容器底部受到的压力与所装液体的重力大小关系就不一样。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 8 页名师精编精品教案a 容器口大底小，对液体提供向上的支持力的，不仅仅是容器底部，周围侧壁对液体也提供向上的支持力，这就减轻了液体对容器底部的压力，使FG 。 b 容器的侧壁对液体也有作用力，但方向是水平的，不能减轻液体对容器底部的压力，所以F=G 。c 容器的侧壁对液体的力的方向向下（依据：压力的方向总是与接触面垂直），使容器底

19、部不仅承受液体的重力，还要承受侧壁对液体向下的压力，使FG。例 1三个质量相同，底面积相同，但形状不同的容器放在水平桌面上，其内分别装有甲、乙、丙三种液体，它们的液面在同一水平面上，如图所示，若容器对桌面的压强相等，则三种液体对容器底的压强：A一样大B甲最大C乙最大D丙最大由于水平放置的三个容器的底面积相同，对桌面压强相等，因此它们对桌面压力也相等，而三个容器质量相同，故容器重力也相等，所以三种液体重力、质量也相等，但三种液体的体积不相等，甲液体体积最大，丙液体的体积最小，因为m=V，所以丙液体密度最大，再根据液体压强特点可知，在深度一样时，丙液体对容器底的压强最大例 2在水平桌面上放置一空玻

20、璃杯，它的底面积为001m2，它对桌面的压强为200Pa。在玻璃杯中装入1kg水后， 水对杯底产生的压强为900Pa，求水的深度； 并通过计算推测出玻璃杯的大致形状是图3 中（a） （b）（c）的哪一种？（水的密度=1 0103kg/m3，取 g=10N/kg ）题型九、分清所求压强为固体压强还是液体压强例 1如图所示的水平地面上放有一个边长为30cm 的正方体箱子，箱子重50 N ，其顶部有一根长20 cm、横截面积为4 cm2 竖直的管子与箱子相通，管子重10 N，管子和箱子都灌满水，求：(1)箱内顶部受到水的压强和压力；(2)箱内底部受到水的压强和压力；(3)水的重力； (4)箱子对水平

21、面的压力和压强在运用公式时要知道：公式pF/S 是压强的定义式，同时适用于计算固体、液体、气体的压强而公式p gh只适用于计算静止液体产生的压强大小所以在解答问题前应先分清楚是固体压强还是液体压强，是先求压力还甲丙乙精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 8 页名师精编精品教案是先求压强在求解液体对容器的压强和压力问题时，先求压强(用 p gh)，再求压力 (用 F=pS)；求解容器对支持面的压力和压强时，先求压力(用 F=G总)，再求压强 (p=G总/S)解(1) 箱子顶部受到水的压强为p1= gh1=1103kgm39. 8

22、 N kg0.2 m 1960 Pa，h1为从水的自由面(即管顶 )到箱内顶部的竖直距离，也就是管子的长度箱顶受到水的压力为F1=p1S1=1960 Pa(0.30.3410-4)m2=175. 6 N ，这里 S1是箱内顶部整个面积减管子的面积(2) 箱子底部受到水的压强p2= gh2=1103kgm39. 8 Nkg0.5 m4900 Pa，h2是指管子顶部到箱底的竖直距离箱子底部受到水的压力F2=p2S2=4900 Pa0.3m0.3m=441 N .(3) 水的重力G gV1103kgm39. 8Nkg (0.30.30.3+410-40.2)m3265.4N ， V 是箱内盛水的总体

23、积，即管内水的体积和箱内水的体积之和.比较 (2)、(3)结果可以看出，水对箱底的压力并不等于水的总重力(4) 箱子对水平面的压力为F4G水+G箱+G管265. 4 N 十 50 N 十 10 N=325. 4 N 箱子对水平面的压强为p4F4/S4= 325. 4 N /(0.3m 0.3m )=3616Pa 比较 (2)、(4)结果可以看出，水对箱内底部的压强和箱对水平面的压强无关例 2平底茶壶的质量是400g，底面积是40c，内盛 06kg 的开水，放置在面积为1的水平桌面中央。试求：水对茶壶底部的压力；茶壶对桌面的压强。例 3如图所示，一开口的杯子，装上8cm高的水后，放在水平桌面上。已知杯子内部底面积为50cm2，外部底面积为60cm2；杯子装上水后的总质量为06kg。（ g 取 10Nkg）求：（ 1）水对杯底的压力（2）杯子对桌面的压强。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 8 页