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第2节液体的压强第一课时液体压强的特点体验1液体压强的存在活动:用手分别触及装有水的塑料袋的侧面、底部、上部和下部,你的手有什么感觉?提示:手感觉到有压力。体验2感受液体压强的大小活动:用缝衣针在装有水的塑料瓶侧壁一上一下扎两个小孔,观察水流的射程。有什么发现?提示:发现从下面小孔流出的水射程较远。1.物理实验室中用什么仪器探究液体内部压强的特点?如何反映液体压强的大小?2.液体压强的特点有哪些?探究液体压强的特点根据“体验”,结合“研究液体内部的压强”实验的相关内容,思考以下问题:1.通过“体验1”,猜想液体压强,液体对容器侧面压强,对容器底压强,液体内部向上压强,向下压强。(均选填“存在”或“不存在”)参考答案:存在存在存在存在存在2.通过“体验2”可知,液体压强的大小与有关。参考答案:深度3.实验设计(1)实验中如何比较液体压强的大小?提示:实验中液体压强的大小变化不易直接测量,液体压强的变化会引起压强计的探头受到的压力发生变化,从而导致压强计探头上的橡皮膜的形状发生变化,进而引起压强计U形管两侧液面的高度差发生变化,因此可以利用压强计U形管两侧液面的高度差来判断液体压强的大小变化。参考答案:利用压强计U形管两侧液面的高度差来判断液体压强的大小变化,两侧液面高度差越大,液体产生的压强越大。(2)如图,把探头放进盛水的容器中,U形管两侧液面发生什么变化?可以得出什么结论?提示:探头放进盛水的容器中,水对探头的薄膜有压强,使得压强计的U形管两侧液面产生高度差,说明液体内部存在压强。参考答案:两侧液面产生高度差说明液体内部存在压强(3)比较三幅图,探头在水中深度相同,改变探头的方向,U形管两侧液面高度差(选填“相同”或“不同”)。可以得出。提示:保持探头在水中深度不变,无论怎样改变探头的方向,U形管两侧液面都不变化,产生的高度差也不改变,说明在同一液体内部同一深度,液体向各个方向的压强都相等。参考答案:相同在同一液体内部的同一深度,液体向各个方向的压强都相等(4)探究液体压强与液体深度的关系思路:控制不变,增加探头在水中的,U形管两侧液面高度差,可得出。提示:增大探头在水中深度,保持探头方向不变,会发现随着探头在水中深度的增加,U形管两侧液面发生变化,产生的高度差增加,说明同一液体内部的压强随深度的增加而增大。参考答案:液体密度深度变大同一液体,深度越深,液体压强越大(5)探究液体压强与液体密度的关系思路:控制不变,换用盐水或硫酸铜溶液,U形管两侧液面高度差,可得出。提示:保持探头的深度和方向不变,换用盐水或硫酸铜溶液做实验时,U形管两侧液面发生变化,产生的高度差增加,说明液体的压强与液体的密度有关,在深度相同时,液体密度越大,压强越大。参考答案:液体深度变大在深度相同时,液体的密度越大,液体压强越大4.交流与评估:液体压强与容器的形状有关系吗?如何设计实验来探究?提示:控制液体密度和液体深度不变,改变容器的形状,观察U形管两侧的液面高度差。参考答案:取盛有水的长方体容器和正方体容器各一个,放在同一水平面上且水面深度相同,把U形管压强计分别放在这两个容器水中的同一深度,比较U形管两侧的液面高度差。如果高度差不变,说明液体压强与容器形状无关,如果高度差改变,说明液体压强与容器形状有关。1.液体压强产生的原因:(1)液体受到_____的作用。(2)液体具有_______。2.测量:压强计。(1)作用:测量_____________。(2)原理:U形管左右两侧_____________,反映探头薄膜所受压强的大小。重力流动性液体内部压强液面的高度差3.液体压强的特点:(1)液体内部朝_________都有压强。(2)在同一深度,液体朝各个方向的压强_____。(3)液体压强随液体深度的增加而_____。(4)液体的压强与___________有关,在深度相同时,_________越大,压强越大。各个方向相等增大液体的密度液体密度【拓展延伸】帕斯卡定律物理中液体压强部分有一条很有用的定律,叫作帕斯卡定律,是法国科学家帕斯卡提出来的。这个定律指出:加在密闭液体任一部分的压强,必然按其原来的大小,由液体向各个方向传递。他是经过几年的观察、实验和思考才得出这个规律的。帕斯卡还根据这个定律提出建造水压机的设想。现在各种各样的水压机已经在各个领域中广泛使用了。考点探究液体内部压强的特点【典例】(2013·潍坊中考)小明同学利用如图所示的装置探究液体内部压强的特点,得到的实验数据如表:序号液体深度/cm橡皮膜方向压强计左右液面高度差/cm①水5朝上4.9②水5朝下4.9③水5朝侧面4.9④水10朝侧面9.7⑤水15朝侧面14.6⑥酒精15朝侧面11.8⑦盐水15朝侧面15.9(1)分析序号为①②③的三组数据,可得到的结论是:______________________________________________________________________________________________________________。(2)分析序号为的三组数据,可得到的结论是:液体的压强随深度的增加而增大。(3)分析序号为⑤⑥⑦的三组数据,可得到的结论是:不同液体的压强还跟液体的有关。【思路导引】探究“影响液体内部压强大小的因素”实验中用到的思想方法有控制变量法和等效替代法。【精讲精析】本题考查液体内部压强特点的探究。(1)比较序号为①②③的三组数据可知,压强计在水中的深度相同,但橡皮膜的方向不同,压强计左右液面的高度差相同,也就是压强相同,这说明在同一深度,液体向各个方向的压强都相等;(2)要想比较液体的压强与深度的关系,就必须比较同种液体但深度不同的几次实验数据,分析并得出结论,这就需要分析序号为③④⑤的三组数据,从而可得出液体的压强随深度的增加而增大;(3)由序号为⑤⑥⑦的三组数据可知,实验所用的液体不同,深度相同,但压强计左右液面的高度差不同,也就是压强不同,这说明不同液体的压强还跟液体的密度有关。答案:(1)在同一深度,液体向各个方向的压强都相等(2)③④⑤(3)密度【方法归纳】(1)实验方法:①控制变量法:在研究液体压强与某一因素的关系时,注意控制什么量变化,什么量不变化;②等效替代法:液体内部压强的大小是通过U形管内液面的高度差反映出来的。(2)注意事项:①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;②不能让压强计中的液面差过大,以免使部分有色液体从管中流出。1.(2012·成都中考)下列说法正确的是()A.液体内部没有压强B.液体对容器底部有压强,对容器侧壁没有压强C.液体内部同一深度处,各个方向压强相等D.液体压强与深度有关,跟液体密度无关【解析】选C。本题主要考查对液体压强特点的理解。液体压强的特点有:液体对容器底部和侧壁都有压强;液体内部向各个方向都有压强;液体压强随深度的增加而增大;液体内部同一深度处,各个方向压强相等;液体压强跟液体密度有关。故选C。2.两个相同的容器分别装满水和煤油(水的密度较大),容器底部受到水和煤油的压强()A.相同B.水较大C.煤油较大D.无法判断【解析】选B。本题考查液体压强与液体的密度的关系。两个相同的容器分别装满水和煤油时,两者的深度相同,在深度相同时,密度大的液体产生的压强大。故选B。3.(2013·济南中考)1648年,帕斯卡曾做过一个著名的实验。如图所示,在装满水的密闭木桶的桶盖上,插入一根细长的管子,然后在楼房阳台上向细管子里灌水,结果只用几杯水就把木桶压裂了。该实验说明影响水产生压强大小的因素是()A.水的深度B.水的体积C.水的质量D.水的密度【解析】选A。本题考查液体压强的知识。液体压强只跟液体的密度和液体的深度有关,帕斯卡在实验中只往细管里灌入了几杯水,木桶便被压裂了,这说明影响水产生压强大小的因素是水的深度,所以本题选A。4.学校实践活动小组探究“液体内部的压强”时,将一端扎有橡皮膜的玻璃管逐渐浸入水中,如图所示。在此过程中看到的现象是,由此得到的结论是_________________。【解析】本题考查液体压强与深度的关系。在同种液体内,液体压强随深度的增加而增大,所以当玻璃管逐渐浸入水中时,橡皮膜凹陷的程度会越来越大。答案:橡皮膜凹陷的程度增大在同种液体内,液体压强随深度的增加而增大5.(2013·娄底中考)下表是小明同学利用如图所示的实验装置探究液体压强规律时所测得的部分数据,实验测得的数据有一组是错误的,其实验次数为第次。实验次数深度h/cm橡皮膜在水中的方向U形管左右液面高度差Δh/cm13朝上2.626朝上5.439朝上8.249朝下7.059朝左8.269朝右8.2【解析】本题考查探究液体压强规律实验。液体压强的特点是在同一深度向各个方向的压强均相等。第3、4、5、6这四次实验深度相同,橡皮膜朝向不同,水产生的压强相等,左右液面高度差应该相等,但是第4次实验与其他几次结果差别太大,故该次实验错误。答案:46.如图所示是用压强计探究水内部压强的情景。(1)把探头放入水中,通过观察U形管两边液面的高度差来判断探头处水的压强大小,高度差越大,水的压强(选填“越大”或“越小”);(2)比较甲图、乙图和丙图,可以得到:在同一深度,液体内部向各个方向的压强;(3)在乙图中把探头慢慢下移,可以观察到U形管两边液面的高度差增大,从而得到:在同一种液体里,液体的压强随________的增大而增大;(4)在乙图中,若只将烧杯中的水换成盐水,其他条件不变,则可以观察到U形管两边液面的。【解析】本题考查用压强计探究液体内部压强特点的实验。(1)压强计的探头不放入水中时,U形管两边液面高度相等,当放入水中时,探头受到压强,两边液面出现高度差,探头处的压强越大,两边液面高度差就越大;(2)甲、乙、丙三图中探头在水中的同一深度但方向不同,U形管两边液面高度差相等,说明在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等;(3)在乙图中,探头下移即水的深度增大,U形管两边液面高度差增大,说明在同一液体里,液体压强随深度的增加而增大;(4)若把水换成盐水,盐水的密度增大了,在深度不变的情况下,探头受到的压强增大,可以观察到U形管两边的液面高度差增大。答案:(1)越大(2)相等(3)深度(4)高度差增大找找你容易错在哪里？今年夏天,爸爸带小亮第一次去海边游泳,当小亮由水浅处往水深处走时,感到胸口越来越闷,他忙问爸爸有没有这种感觉,爸爸说也有,并问他这是什么原因。你能帮小亮回答这个问题吗?【学生自答】离岸越远的水中、水面处空气变得稀薄,因缺少氧气而感觉胸口越来越闷。【教师点评】①思考问题时需要与所学的知识相联系,用所学的物理知识解答问题。②原理理解错误。【正确答案】当人由水浅处往水深处走时,水的深度逐渐增加,胸部受到的压强也逐渐增大,从而使胸部的扩张和收缩受阻,所以人会感到胸闷。