备战2022中考物理基础考点10 液体内部压力与压强专题突破(原卷版)
基础考点 10—液体内部压力与压强专题突破
★常考点一:液体内部压力与压强的特点及计算公式
★常考点二:压强计及液体内部压强的实验探究
★常考点三:连通器的识别与应用
★常考点四:液体内部压力与压强及浮力的综合计算
考点归纳
★常考点一:液体压力与压强的特点
⑴ 由于液体有重量且具有流动性所以液体向各个方向都有压力与压强,液体内部的压强与液体的密度及
深度均有关,当液体密度一定时,液体内部的压强与液体的深度成正比;当液体的深度一定时,液体内部
的压强与液体的密度也成正比;且应注意液体内部的压强与容器的形状无关,且其中的 h指所求点到最高
液面的深度。
(2)液体压强的大小 :公式:P=ρgh,从公式可以看出液体压强只跟液体的密度和深度有关。
【帮你归纳】P=ρgh,适用于所用容器内部液体压强的计算,对于直形容器由于液体对容器底的压力等于液
体的重力,故在计算直形容器内液体对容器底的压强时还可根据公式 P=F/S=G 液/S 容,计算液体对容器底
部的压强。
【易错警示】在计算公式 P=ρgh,中
,
h指液体内部某一点到最高液面的高度,而与距离容器的高度无关。
(3)三种不同容器的液体内部压力与压强及对接触面的压力与压强专题总结:
如下图所示为三种形状不同的容器,若三者底面积相同盛有相同深度的水,则甲容器中水对杯底的压力
F<Gi液,水对杯底的压强只能由 P=ρgh求出而不能由 G/S 求出;在乙图中水对杯底的压力 F=G液,水对杯底
的压强 P=G/S=ρ
水
gh;;;在丙中水对杯底的压力 F>G液,而压强也只能由 P=ρgh 求出同样不能由 G/S求出。
当三个容器底面积相同(容器重力也相同),注入同体积同种液体时,由于三种情况下甲中所盛的液体质
量最大,丙中所盛的液体质量最少,则根据 P=G 总/S 可知
:
三者对水平面的压强是 P甲>P
乙
>P丙,而三者
对容器底的压强,由于液体的深度关系是:h丙>h 乙>h 甲所以 P甲<P
乙
<P丙。
根据 F=PS 可知:下图中(容器等重,底面积相同)当盛有相同深度的同种液体时,水对容器底部的压力
关系也是相等的;但由于液体的重力关系是:G甲>G
乙
>G丙,所以对桌面的总压力与压强均是甲>乙>丙。
1
⑶ 对于同一个不规则容器要注意其倒、正放置时,液体对容器底及容器对桌面的压力与压强可能会发生
变化,例如下图中一个容器盛有适量的液体,甲图中正立,若将此容器倒立后如乙图,则液体对杯底的压
力变大压强变小,容器对水平面的压力不变,压强变小,若此容器盛满液体,则由正立改为倒立后,由于
液体的深度没有改变,所以液体对容器底的压强不会改变,对桌面的总压力也不会改变;但由于底面积变
大(如下图所示)则容器对桌面的压强变小,根据容器的形状变化可确定,此时液体对容器的压力变大。
★常考点二:压强计及液体内部压强的实验探究
(1)如下图所示:为测量液体内部压强的仪器叫压强计,当金属盒浸入液体某一深度时,右侧玻璃管内
出现液柱差再代入 P=ρgh 就可知道此时液体中某处的压强;当 U型玻璃管内液体密度越小则对应的液面
高度差相应会更大些,所以也越准确些,所以 U形管中通常注入密度较小的液体,而不注入水银;只是
压强计它的明显不足是:不能直接得出液体内部的压强值,必须代入液体压强计算公式得出。且应注意:
压强计并不是连通器,使用之前必须先调整 U型管内两侧的液柱相平,且检查气密性是否良好。
【为你归纳】1:压强通常只能测量液体内部的压强,且测量液体内部压强时必须将金属全部浸没。
2:压强计检查气密的方法是:用手指轻压压强计金属盒上的薄膜,若 U型管内两侧的液柱差发生变化,
则表明压强计气密性良好,否则装置漏气。
(2)探究液体内部压强实验:
①. 实验仪器(U 形管压强计)(如上图)
②. 检验装置气密性(实验前:用手轻压金属盒上的橡皮膜,观察 U形管中的液柱是否变化,若变化,则气
密性良好;实验前或实验过程中,U形管两边的液柱高度几乎不变,则仪器的气密性不好)
③. 转换法的应用(根据 U形管压强计中两管液面的高度差来判断液体压强的大小)
④. 控制变量法探究液体内部压强特点
A:探究液体内部压强与方向的关系(让金属盒处于同种液体、相同的深度处,控制金属盒方向不同)
B:探究液体内部压强与深度的关系(让金属盒处于同种液体、相同的方向,使其在液体中的深度不同)
C:探究液体内部压强与液体密度的关系(让金属盒处于相同深度、相同的方向,不同密度的液体中)
⑤. 实验现象分析与判断
2
实验结论:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强相等;深度越深,压强越大;液体内部压强的大小
还跟液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
★常考点三:连通器的识别与应用
上端开口,底部相互连通的容器叫连通器,当连通器中只有一种液体时,且液体不流动时,液面总是相
平的。如下图 A、B两个容器中都盛有水且液面相平,当打门 K时由于两个容器构成了连通器所以水并不
流动。但若两个容器中放的是不同的液体则当液体不流动时密度小的一边的液面高些。
连通器的应用有:茶壶,船闸,牲畜自动喂水,过路涵洞等都是利用连通器的原理来工作的。
★常考点四:液体内部压力与压强及浮力的综合计算
(1)对于直形容器:当把某一物体放入容器时若原容器没有盛满液体,则液面必上升此时必须正确求出
液面上升的高度,从而推知总液面再代入压强公式即可求解此时液体对容器底的压强;当求液面上升的深
度△h时,如果物体全部浸没(包括悬浮与沉底的情况)此时△h=V物/S容,如果物体漂浮,即物体没有全
部浸没,此时△h=V排/S容,而求 V排时,通常根据 F=G物可求出,若要计算此种情况下容器对桌面增加的
压强,只要液体没有外溢,此时△P=G物/S容;如放入物体后,有部分液体溢出此时△P=G物-G溢/S容。若
将一物体悬挂着浸没在某一液体中,此时容器对支持面增加的压强△P=F浮/S容即将悬挂的物体浸没在液
体中后,容器对支持面增加的压力即为物体在液体中所受的浮力值,但物体直接放入盛有一定量液体的容
器中,只要液体没有外溢,容器对支持面增加的压力均为物体的重力值。如果原直形容器盛满液体,放入
物体后液体必然会溢出,如果物体漂浮或悬浮,F浮=G溢=G物,此时液体的深度不会改变,液体对容器底
部的压力与压强及容器对接触面的压力与压强均不会改变;但如果物体沉于容器的底部,则此时 F浮=G排
=G溢<G物此时容器对支持面增加的压力△F=G物-F浮,增加的压强△P=G-F浮/S容。
(2)对于不规则容器,盛有某些液体,当放入某个物体后,只要液体不外溢,此时若物体不沉底,液面
上升,液体对容器底及容器对支持面增加的压力△F=△PS 容增加的压强△P=ρ液gh,但如果物体沉于容器
底部,容器底及支持面增加的压力△F=△P液S+(G物—F浮)增加的压强△P=△P液S+(G物—F浮)/S容。
【帮你归纳】在根据公式 P=ρ液gh 推导或计算液体内部压强时,若没有指明液体的密度值,通常可利用
某物体在液体的沉浮情况先推导出液体的密度值,进行计算或比较液体内部的压强大小。
典例剖析
例1:(2019·河南)如图所示,水平桌面上放着底面积相等的甲、乙两容器,分别装有同种液体且深度
相同,两容器底部所受液体的压力、压强分别用 F甲、F乙、p甲、p乙表示,则( )。
3
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