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第2节液体的压强第1课时一、选择题测试时间:20分钟1.潜水员在不同深度的水中作业时,需要穿抗压能力不同的潜水服。针对这一现象,同学们经过讨论形成了下面四个问题,你认为最有探究价值且易于探究的科学问题是()A.液体的压强与潜水员所处的位置是否有关?B.液体的压强与潜水员所处的位置有什么关系?C.液体的压强与其深度及其密度有什么关系?D.液体的压强与液体内某处的深度有什么关系?1.答案D在一定深度内,我们把海水的密度看成基本不变,当潜水员在海水下越深时,受到海水对他的压强就越大,穿的潜水服的受压能力就要越强。所以,潜水员在不同的深度潜水时要穿不同的潜水服,其实质是液体压强与深度的关系造成的,在四个选项中,D选项是最有探究价值且易于探究的科学问题。2.如图是探究水的压强与水的深度关系的实验装置,下列描述正确的是()A.三处水压大小相等B.位置a处水压最大C.位置b处水压最大D.位置c处水压最大2.答案D因为液体的压强随深度的增加而增大,由图可知,c处水的深度最大,所以位置c处水压最大,故D正确。3.如图,a、b、c是盛水容器中深度不同的三处位置,其中压强最大的是()A.a点B.b点C.c点D.一样大3.答案Cc处水的深度最大,根据液体压强的特点:“在液体内部,深度越深,压强越大”可知,位置c处压强最大。4.如图所示,两个完全相同的圆柱形容器甲和乙放置在水平桌面上,已知距容器底部h处A、B两点所受液体的压强pA和pB相等,则两容器底部所受液体压力F甲、F乙和压强p甲、p乙的关系是()A.F甲F乙,p甲p乙B.F甲=F乙,p甲p乙C.F甲F乙,p甲p乙D.F甲F乙,p甲=p乙4.答案CB点的深度小于A点的深度,且距容器底部h处A、B两点所受液体的压强pA和pB相等,根据公式p=ρgh可知,甲液体的密度小于乙液体的密度,A、B到底部的深度相等,所以A点下面液体产生的压强小于B点下面液体产生的压强,所以甲容器底部受到的压强小于乙容器底部受到的压强。因为容器底面积相等,根据公式F=pS可知,容器底部甲受到的压力小于乙受到的压力。5.某同学用如图装置探究液体内部压强的特点。下列图形符合实验事实的是()5.答案AA图中隔板左边是水,右边是盐水,液面相平,因为盐水的密度大于水的密度,根据液体压强公式p=ρgh可知,右边压强大于左边,橡皮膜应向左凹陷,故A项正确;B图中隔板左右两侧都是水,且右边的液面高于左边,根据液体压强公式p=ρgh可知,右边压强大于左边,橡皮膜应向左凹陷,故B选项错误;C图中隔板左边是水,右边是盐水,液面相平,因为盐水的密度大于水的密度,根据液体压强公式p=ρgh可知,右边压强大于左边,橡皮膜应向左凹陷,故C选项错误;D图中隔板左右两侧都是水,且液面相平,根据液体压强公式p=ρgh可知,两边压强相等,橡皮膜不应有凹陷,故D选项错误。二、填空题6.如图(a)向玻璃管内倒水,管底部橡皮膜向下凸出了,说明液体对有压强;图(b)用手指触压装满水的塑料袋,手指感到有压力,说明液体对有压强;图(c)中,把下端套有橡皮膜的空玻璃管插入水中,橡皮膜向上凹陷,说明存在压强。6.答案橡皮膜向下塑料袋侧壁对橡皮膜向上解析如图(a)向玻璃管内倒水,管底部橡皮膜向下凸出了,说明液体对橡皮膜向下有压强,这是由于液体受到重力的作用;图(b)用手指触压装满水的塑料袋,手指感到有压力,说明液体对塑料袋侧壁有压强;图(c)中,把下端套有橡皮膜的空玻璃管插入水中,橡皮膜向上凹陷,说明对橡皮膜向上存在压强。7.如图所示,放在桌面上的一个瓶子,内部盛有饮料,瓶口倒过来时,液体对瓶塞的压强比对瓶底的要大,原因是倒置后,液体的深度,因而压强增大;瓶子对桌面的压强也增大,原因是倒置后,桌面受到的压力不变而受力面积却,所以压强增大。7.答案增加变小解析饮料不满,瓶口塞紧倒过来时,由于瓶口横截面积小,液体的深度会变大,根据公式p=ρgh,可知液体对瓶塞的压强�比对瓶底的压强大;同时,倒置后瓶子与桌面的接触面积变小,根据公式p=�,压力不变,接触面积变小,故压强变大。8.如图所示,在水平面上放置一盛水的容器,容器内水面到容器底部的距离为0.15m,A、B、C为容器中的三点,已知A、B两点位于同一水平高度,A点距容器底部的竖直距离为0.1m,则A点受到水的压强为Pa,B点受到水的压强C点受到水的压强(选填“大于”、“等于”或“小于”)。将容器移到斜面上后,A、B、C三点受到水的压强最小的是点(假设A、B、C仍处于水面下)。(g取10N/kg)8.答案500小于A解析A点所处的深度为h=0.15m-0.1m=0.05m;则A点受到水的压强为p=ρgh=1000kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa;由于B点所处深度比C点小,由p=ρgh可知,B点压强小于C点;将容器移到斜面上后,A、B、C三点中,深度最小的是A点,故受到水的压强最小的是A点。9.背着氧气瓶的潜水员在浅海中可以长时间停留,若要在深海的海水中工作,就要穿抗压服了,这是由于海水的压强随深度的增加而(选填“增大”、“减小”或“不变”)。设想你在7km深的蛟龙号潜水器中把一只脚伸到外面的水里,此时水对你脚背的压强约为Pa(ρ水=1.03×103kg/m3,g取10N/kg)。9.答案增大7.21×107解析因液体的压强随深度的增加而增大,所以,深水潜水员在潜水时要受到比在水面上大许多倍的压强,必须穿上高强度耐压的潜水服才行。此时水对脚背的压强:p水=ρ水gh水=1.03×103kg/m3×10N/kg×7000m=7.21×107Pa。10.小华同学通过实验探究某液体内部的压强与深度的关系,根据实验数据绘出了如图所示的图象。(g取10N/kg)(1)该液体60cm深处的压强是Pa;(2)该液体的密度是kg/m3。10.答案(1)4.5×103(2)0.75×103解析(1)由于液体内部的压强与深度是成正比的,液体压强与深度的比值是相等的;即40cm的深度的压强与深度的比值3×103Pa�与60cm深度的压强与深度的比值相等,故:4.5×103Pa40cm=60cm,解得:p=4.5×103Pa;(2)由于在60cm处的压强是4.5×103Pa,由p=ρgh得:ρ=10N/kg×0.6m=0.75×103kg/m3。11.为了研究液体内部压强的特点,小刚将液体压强计进行了改进。当两探头置于空气中时,U形管液面相平。现将两探头分别放在甲、乙容器内密度为ρ1和ρ2的两种液体中,且两探头所处的深度相同时,U形管中的液面位置如图所示,则ρ1ρ2(填“”“”或“=”);若使U形管中的液面再次相平,应(填“增大”或“减小”)乙容器中的探头在液体中的深度。11.答案增大解析由题图可知,压强计的探头在两液体中的深度相同,而U形管中液面的高度左边小于右边,说明左侧的压强更大,故可以判断甲液体的密度更大;若使U形管中的液面再次相平,根据p=ρgh可知,应增大乙容器中的探头在液体中的深度。三、实验探究题12.在探究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:(1)甲、乙两图是探究液体压强与液体的关系,结论是:。(2)要探究液体压强与密度的关系,应选用两图进行对比。(3)在图乙中,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度,使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时,两玻璃管中液面高度差不变,说明了。12.答案(1)深度液体密度一定时,液体内部压强随深度的增加而增大(2)乙、丙(3)在同一液体的同一深度,液体内部向各个方向的压强相等解析(1)甲、乙两图液体的密度相同,探头在液体中的深度不同,U形管中液面的高度差不同,探究液体压强与深度的关系,得出的结论是液体密度一定时,液体内部压强随液体深度的增加而增大;(2)要探究液体压强与密度的关系,应选择探头的深度相同、液体的密度不同的实验装置进行实验,故应选用乙、丙两图进行对比;(3)在图乙中,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度,使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时,两玻璃管中液面高度差不变,说明了在同一液体的同一深度,液体内部向各个方向的压强相等。13.为了探究“液体内部压强与哪些因素有关”,某小组同学提出如下猜想:猜想1:液体内部的压强可能与深度有关;猜想2:同一深度,液体内部各个方向上的压强可能不同;猜想3:液体内部的压强,可能与液体的密度有关。为了验证上述猜想1和猜想2,他们用液体压强计研究水内部的压强,得到数据如下表:液体种类水水水序号123456789深度(cm)555101010151515橡皮膜方向上下侧上下侧上下侧压强计液面高度差(cm)4.34.34.38.58.58.5131313请你分析实验数据并回答:①为了验证猜想1,应选序号为的实验数据。实验的结论是:。②猜想2的结论是(选填“正确”或“错误”)的。③为了验证猜想3是否正确,在上述实验的基础上,你还应该进行的实验步骤是(写完整实验过程)。13.答案①1、4、7或2、5、8或3、6、9同种液体深度越深,液体内部压强越大②错误③再选取一杯盐水,然后把橡皮膜浸在与水中相同的深度处,观察并记录压强计液面的高度差,进行比较解析①实验1、4、7或2、5、8或3、6、9均表明,同种液体深度越深,内部压强越大,验证了猜想1;②比较实验1、2、3或4、5、6或7、8、9均可以看出,同一深度,液体内部各个方向的压强相等,因此,猜想2是错误的;③验证猜想3必须选用不同的液体,比如盐水,把橡皮膜浸在与水中相同的深度处,观察并记录压强计液面的高度差进行比较。四、综合题14.小华、小明两家住在一栋楼的同一单元内,小明家在3楼,小华家在顶层5楼。两家在五楼楼顶屋面上的同一高度,装有如图甲所示的同一品牌、同一规格的太阳能热水器各一台,室内装有同种淋浴头(俗称喷头)。当他们将阀门S1打开到最大位置(S2、S3关闭)时,分别拍摄了淋浴头喷水场景的照片两张,如图乙、丙所示。(1)根据你的猜想,哪一张图是小明家的照片?。猜想的根据是。(2)小明、小华还分析,尽管他们买的是同种淋浴头,可能在质量上有一定的差别,为搞清淋浴头是否有质量问题,小明正确的做法是。(3)根据图中的照片,请你提出一条改进措施:。14.答案(1)乙楼层越低,水越深,水的压强越大(2)把两只淋浴头装在同一处,阀门开到最大,根据喷水情况分析比较(3)升高太阳能热水器或增大水压解析(1)在密度一定时,根据液体压强随深度的增加而增大的规律判断。小明家在3楼,小华家在顶层5楼,小明家水深,所以水产生的压强大,喷得远,应该是乙图。(2)为了比较质量问题,保证密度相同、深度相同,阀门都开到最大,比较水喷的距离,如果喷的距离相同,没有质量问题,如果喷的距离不同,存在质量问题。(3)为了增大喷水距离,可以增大太阳能的高度来增大水深或增大水压。15.液体内部存在压强,如图,烧杯内盛有密度为ρ的液体,我们可以设想液面下h深处有一底面积为S的水平圆面,它所受到的压力是其上方圆柱形的小液柱所产生的。(1)请推证:液体内部深度为h处的压强p=ρgh;(2)已知圆柱形液柱下表面所在深度为30cm,所受压强为3.6×103Pa,则液体的密度是多少?(g取10N/kg)15.答案(1)证明:小液柱的体积V=Sh,小液柱的质量m=ρV=ρSh,小液柱受到的重力G=mg=ρShg,小液柱对圆面产生的���ℎ�压力F=G=ρShg,小液柱对圆面产生的压强p=�=�=ρgh。即:液体内部深度为h处的压强p=ρgh。(2)1.2×103kg/m3�解析(1)见答案。(2)根据p=ρgh得:ρ=�ℎ=3.6×103Pa-2=1.2×103kg/m3。10N/kg×30×10m