探究液體內(nèi)部壓強的規(guī)律

探究液體內(nèi)部壓強的規(guī)律專題復(fù)習(xí)

液體的壓強（云南近三年共13套試卷，液體壓強的影響因素及特點考查8次，液體壓強的計算考查6次，連通器考查2次）1.液體壓強的特點（1）產(chǎn)生原因：由于液體具有

，液體內(nèi)向各個方向都有壓強.（2）液體壓強的特點：a.在液體內(nèi)部的同一深度，向各個方向的壓強都

.深度越深，壓強越

.流動性相等大（3）.液體內(nèi)部壓強的大小還跟液體的有關(guān)，在深度相同時，液體的

越大，壓強越大.2.液體壓強的大小公式：p＝

.其中：ρ表示液體

，單位為

，h表示液體

，單位為m，p表示壓強，單位為

.密度密度ρgh密度kg/m3深度Pa3.連通器（1）定義：上端開口，下端

的容器叫做連通器.（2）特點：如果連通器里裝的是相同的液體，當液體不流動時，連通器各部分中的液面高度總是

的.（3）應(yīng)用：水壺的壺嘴與壺身組成連通器、排水管的U形“反水彎”是一個連通器、茶爐和外面的水位計組成連通器、三峽船閘等.連通相同教材圖片命題內(nèi)容如圖，液體能從容器側(cè)壁的孔中噴出，說明液體對側(cè)壁有

，深度不同的小孔噴出的水柱距離不同，這說明

.隨著瓶內(nèi)水面的降低，水噴出的距離越來越短，說明液體的壓強與

有關(guān)壓強深度越深，壓強越大液體的深度教材圖片命題內(nèi)容甲圖中，給硬板左右兩側(cè)各加入密度相同、深度不同的液體時，可以看到薄膜向左凸起.由此可知，同種液體中深度越深，壓強越

.大教材圖片命題內(nèi)容乙圖中，給硬板左右兩側(cè)各加入密度不同、深度相同的液體時，可以看到薄膜向左凸起.由此可知，深度相同時，液體的密度越大，壓強越

.大類型題展示類型一增大或減小壓強的方法命題解讀：主要考查生活中常見的現(xiàn)象是增大還是減小壓強，有時考查判斷屬于用哪種方法增大或減小壓強，有時單獨考查，有時結(jié)合力學(xué)其他知識（慣性、摩擦力、重力等）一起考查.

?？碱愋推饰鲱愋投后w壓強公式p=ρgh的應(yīng)用例（’14邵陽）2014年1月13日，我國“飽和潛水”首次突破300米，成功抵達深海313.15米處，居世界領(lǐng)先地位．在海水300米深處，海水產(chǎn)生的壓強約為（海水密度ρ=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（）

A.3×104PaB.3×105PaC.3×106PaD.3×107PaC【解析】300米深處，該處的壓強約為p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×300m

＝3×106Pa.

故選C.

類型突破

（1）如何理解液體壓強中的ρ和h.①公式中h指所研究的點到液面的豎直距離，而不是點到容器底部的距離.②利用公式p＝ρgh計算的時候，密度ρ的單位一定要用kg/m3，液體深度h的單位要用m，計算出的壓強p的單位才是Pa.

（2）在計算液體對容器底部的壓力時首先要用p=ρgh求出容器底部所受的壓強，再利用F＝pS求其壓力大小.變式題3

某地發(fā)生了嚴重的洪澇災(zāi)害．當水庫堤壩壩底水深已達30m，嚴重威脅著下游群眾的生命安全，此時堤壩底部受到水的壓強為

Pa.若該水庫堤壩所能承受的最大壓強為3.2×105Pa，則最多還允許水位上漲

____m（g=10N/kg）.3.0×1052【解析】某地水庫堤壩壩底水深已達30m，此時堤壩底部受到水的壓強為：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×30m=3.0×105Pa；水庫堤壩所能承受的最大壓強為3.2×105Pa，則最高水位是：＝32m，則最多允許水位上漲高度為：h漲=h高-h=32m-30m=2m.易錯題探究易錯點液體內(nèi)部壓力的比較和計算液體內(nèi)部有壓強的原因是：液體有重力且具有流動性，但應(yīng)注意：物體所受到的液體內(nèi)部壓力并不一定等于液體的重力；如下圖所示：對于規(guī)則形狀的容器，如甲圖所示，此時液體對容器底部的壓力等于液體自身的重力；但對于乙圖來說，此時有一部分液體壓在容器的側(cè)壁，故液體對容器底部的壓力小于自身的重力；而對于丙圖來說，容器的兩個側(cè)壁還向下壓液體，即液體對容器底的壓力大于液體自身的重力，故在判斷大小時，根據(jù)上面的知識進行分析；若在定量計算時，應(yīng)該先利用公式

p=ρgh計算出容器底部液體的壓強，而后再利用公式F=pS進行計算.

例6（’14益陽）如右下圖所示，一個未裝滿水的瓶子，正立放置在水平面上時瓶對桌面的壓強為p1，瓶底受到水的壓力為F1.倒立放置時瓶對桌面的壓強為p2，瓶蓋受到水的壓力為F2.則（

）A.p2=p1，F(xiàn)2=F1B.p2＜p1，F(xiàn)2＜F1C.p2＜p1，F(xiàn)2＞F1D.p2＞p1，F(xiàn)2＜F1D【解析】因為瓶對桌面的壓力等于瓶和水的總重力，所以無論正放還是倒放，它們的總重力不變，即對桌面的壓力不變，倒置后，瓶與桌面的接觸面積小，故據(jù)可知，倒置后瓶對桌面的壓強大，即p1＜p2；正放時，瓶子中的水柱是粗細相同的，瓶子底部受到的壓力等于瓶中水的重力；倒放時，瓶子中的水柱上面粗，下面細，一部分水壓的是瓶子的側(cè)壁，瓶蓋受到的壓力小于瓶中水的重力；因此即F1＞F2.故選D.變式題6（2013自貢）如圖所示，底面積相同的甲、乙兩容器，裝有質(zhì)量相同的不同液體，則它們對容器底部壓強的大小關(guān)系正確的是（）A．p甲＞p乙

B．p甲＜p乙C．p甲=p乙

D．條件不足，無法判斷B【解析】由于裝有質(zhì)量相等的液體，甲的體積大，所以甲液體的密度小于乙液體的密度，在深度相同時，乙液體對容器底的壓強大，所以B選項正確實驗二研究液體內(nèi)部的壓強

1.檢查裝置氣密性的方法

2.U形管中的液面、調(diào)節(jié)的方法

3.判斷壓強的大?。ㄓ^察Ｕ形管兩液柱的高度差）

4.實驗數(shù)據(jù)分析

5.控制變量法的應(yīng)用（1）探究液體內(nèi)部壓強與方向的關(guān)系（控制金屬盒在同種液體，相同的深度，變化金屬盒的方向）（2）探究液體內(nèi)部壓強與深度的關(guān)系（控制金屬盒在同種液體，金屬盒方向不變，變化金屬盒的深度進行實驗）（2012年1次）

（3）探究液體內(nèi)部壓強與液體密度的關(guān)系（控制金屬盒在相同的深度，金屬盒的方向不變，改變液體的種類）

6.實驗方案的評估

實驗結(jié)論：液體內(nèi)部壓強與液體的深度和液體的密度有關(guān)，與方向無關(guān)，深度越深壓強越大，密度越大壓強越大，相同深度不同方向的壓強相同（2012年1次）例2（’14達州）小李同學(xué)利用如圖裝置探究“液體內(nèi)部壓強的特點”.（1）小李檢查壓強計的氣密性時，用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜，發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液柱的高度差變化

(選填“大”或“小”)，表明其氣密性差.小李調(diào)節(jié)好壓強計后，U形管兩邊液面相平.

（2）小李把金屬盒分別浸入到甲、乙圖中的兩種液體(水和酒精)中，發(fā)現(xiàn)圖甲中U形管兩邊液柱的高度差較小，他判斷圖甲中的液體是酒精，其結(jié)論不可靠，原因是沒有控小制金屬盒在液體中的

；他改變圖乙中金屬盒的深度，其探究情況如圖丙所示.（3）小李應(yīng)該比較圖

，得出金屬盒離液面的距離越深，U形管兩邊液柱的高度差就越大，表示液體的壓強就越

.（4）小李發(fā)現(xiàn)在同種液體中，金屬盒所處深度相同時，只改變金屬盒的方向，U形管兩邊液柱的高度差不變，表明_________________________________________________________________。深度相同乙、丙大

在同種液體的同一深度處（或在相同條件下），液體內(nèi)部向各個方向

的壓強相等【解析】（1）若壓強計的氣密性很差，用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜時，都會有漏氣現(xiàn)象，因此U形管兩邊液柱的高度差變化小；（2）影響液體壓強的因素有：液體的密度和浸入液體的深度，實驗中沒有控制金屬盒浸入的深度相同，因此無法得出正確結(jié)論；（3）研究液體壓強與深度的關(guān)系時應(yīng)控制液體密度相同，改變深度，小李應(yīng)該比較圖乙、丙，金屬盒離液面的距離越深，壓強越大，U形管兩邊液柱的高度差就越大；（4）在同種液體中，金屬盒所處深度相同時，只改變金屬盒的方向，U形管兩邊液柱的高度差不變，表明在同種液體的同一深度處（或在相同條件下），液體內(nèi)部向各個方向的壓強相等．

小李換用其他液體探究液體壓強與液體密度的關(guān)系，當探頭在下列液體中的深度相同時，U形管左右兩側(cè)液面的高度差最大的是

.A.酒精（ρ酒精=0.8×103kg/m3）

B.植物油（ρ植物油=0.9×103kg/m3）

C.鹽水（ρ鹽水=1.1×103kg/m3）C

【解析】探頭在下列液體中的深度相同，根據(jù)p=ρgh可知，深度相同，液體的密度越大壓強越大，所以在鹽水中的壓強最大，U形管左右兩側(cè)液面的高度差最大.練習(xí)題2小明在用壓強計做“探究影響液體壓強大小的因素”.（1）如圖所示壓強計是通過U形管中液面的

來反映被測壓強大小的．使用前應(yīng)檢查裝置是否漏氣，方法是用手輕輕按壓幾下橡皮膜，如果U形管中的液體能靈活升降，則說明裝置

（選填“漏氣”或“不漏氣”）.

（2）下表是小明同學(xué)利用如圖所示的實驗裝置探究液體壓強規(guī)律時所測得的部分數(shù)據(jù).高度差不漏氣實驗次數(shù)深度h/cm橡皮膜在水中的方向U形管左右液面高度差Δh/cm

1

3朝上

2.6

2

6朝上

5.4

3

9朝上

8.2

4

9朝下

8.0

5

9朝左

8.2

6

9朝右

8.2

①實驗所得的數(shù)據(jù)有一組是錯誤的，其實驗序號為

.②比較序號1、2、3（或1、2、5或1、2、6）的實驗數(shù)據(jù),可得出的結(jié)是：；③比較序號

的實驗數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是：在同一深度，液體向各個方向的壓強相等；4密度一定時，液體壓強隨深度的增加而增大3、5、6（3）完成上述實驗后老師又要求小明同學(xué)將桌面上兩杯沒有標簽的清水和鹽水區(qū)分開，于是，小明同學(xué)用壓強計將金屬盒先后浸入到兩杯液體中，如圖（a）和（b）所示．他發(fā)現(xiàn)圖（b）中U形管兩邊的液柱高度差較大，于是認為圖（b）杯子中盛的是鹽水.4

①你認為，小明的結(jié)論是

（選填“可靠的”或“不可靠的”）；②簡要說明理由：不可靠沒有控制金屬盒在液體中的深度相同【解析】（1）液體的壓強變化不能直接觀察，壓強計的測量原理是：壓強的變化引起U形管兩液面出現(xiàn)高度差，壓強越大，高度差越大．使用壓強計之前，用手輕輕按壓幾下橡皮膜，如果U形管中的液體能靈活升降，說明壓強計各部分之間連接良好，無漏氣現(xiàn)象；（2）①在實驗序號3、4、5、6中，液體密度一定（都是水），深度一定（h=9cm),液體壓強應(yīng)該相同．所以序號4的高度差記錄錯誤，應(yīng)該是8.2cm.②在實驗序號1、2、3中，水的密度一定，由1到3，深度增大，金屬盒所受壓強增大．實驗結(jié)論為：密度一定時，液體壓強隨深度的增加而增大．③已知在同一深度，所以實驗序號包括3、4、5、6，由于序號4記錄錯誤，排除序號4．所以比較3、5、6實驗序號，可得結(jié)論：同一深度，液體向各個方向的壓強相等；（3）①由（a）、（b）兩圖知，金屬盒在兩種液體中，并且所在的深度不同．由此得到壓強與密度的關(guān)系結(jié)論是不可靠的．②原因是沒有控制金屬盒在液體中的深度相同.1．（2012昭通）如圖3所示的兩個容器放在水平桌面上，它們的質(zhì)量和底面積均相同，容器中分別裝有甲、乙兩種液體且液面在同一高度。若容器對桌面的壓強相等，則兩種液體對容器底部的壓強（）A．一樣大 B．甲最大 C．乙最大 D．無法判斷圖3甲乙2．（2014?曲靖）甲、乙兩種液體質(zhì)量與體積的關(guān)系如圖所示，在兩個完全相同的容器中分別裝滿甲、乙兩種液體時，甲液體對容器底的壓強

（填“大于”、“小于”或“等于”）乙液體對容器底的壓強。3．（2013云南）我國自主研制的“蛟龍?zhí)枴碧綔y器己在7000m的深海探測實驗成功，到達7000m深度時，探測器受到的海水壓強是

Pa。(海水密度取1．0×103kg／m3)4．（7分）（2014?黃岡）2014年4月14日，為尋找失聯(lián)的MH370航班，啟用了“藍鰭金槍魚﹣21”（簡稱“金槍魚”）自主水下航行器進行深海搜尋．其外形與潛艇相似（如圖甲所示），相關(guān)標準參數(shù)為：體積1m3、質(zhì)量750kg，最大潛水深度4500m，最大航速7.4km/h（不考慮海水密度變化，密度ρ取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）．

（1）假設(shè)“金槍魚”上有面積為20cm2的探測窗口，當它由海水中2000m處下潛至最大潛水深度處，問該探測窗口承受海水的壓力增加了多少？（2）“金槍魚”搜尋任務(wù)完成后，變?yōu)樽灾貢r恰能靜止漂浮在海面上，此時露出海面體積為多大？（3）若上述漂浮在海面的“金槍魚”，由起重裝置將其勻速豎直吊離海面．起重裝置拉力的功率隨時間變化的圖象如圖乙所示，圖中P3=3P1．求t1時刻起重裝置對“金槍魚”的拉力（不考慮水的阻力）．考點： 液體壓強計算公式的應(yīng)用；阿基米德原理；功率計算公式的應(yīng)用．專題： 壓強和浮力．分析： （1）根據(jù)壓強公式p=ρgh求航行器由2000m下潛至4500m深度時受到海水的壓強差．根據(jù)公式F=PS求所受壓力差．（2）處于漂浮狀態(tài)的物體露出液面的體積等于總體積與浸在液面下的體積之差．（3）利用功率變形式，結(jié)合受力分析，計算所受拉力．5．（2分）（2014?邵陽）2014年1月13日，我國潛艇首次突破300米，成功抵達深海313.15米處，居世界領(lǐng)先地位．在海水300米深處，海水產(chǎn)生的壓強約為（海水密度取ρ=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（）

A．3×104Pa B．3×105Pa C．3×106Pa D．3×107Pa

考點：液體的壓強的計算．專題：計算題；壓強、液體的壓強．分析：已知海水的深度，根據(jù)公式P=ρgh可求海水產(chǎn)生的壓強；解答：解：在海水300米深處，該處海水的壓強約為：P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×300m=3×106Pa；故選C．點評：題考查了液體壓強的計算和液體壓強的特點，屬于基礎(chǔ)知識的考查，比較簡單．6．（2分）（2014?安徽）切割大理石、鋼板的“水刀”可以對切割表面產(chǎn)生高達108Pa的壓強，那么“水刀”作用在10﹣7m2的面積上，產(chǎn)生的壓力為

10N．

考點：壓強的大小及其計算．專題：壓強、液體的壓強．分析：知道對切割表面產(chǎn)生的壓強和受力面積，利用F=pS求產(chǎn)生的壓力．解答： 解：由p=得：F=pS=108Pa×10﹣7m2=10N．故答案為：10．點評：本題考查了學(xué)生對壓強定義式的了解與掌握，屬于基礎(chǔ)題目．7．（4分）（2014?安徽）一均勻的長方體浸沒在液體中，如圖所示．已知它的底面積為S，上表面所處深度為h1，下表面所處深度為h2，則長方體下表面所受到液體的壓力表達式為

ρ液gh2S、浮力表達式為

ρ液g（h2﹣h1）S．（液體密度ρ液和g為已知量）．考點：液體壓強計算公式的應(yīng)用；浮力大小的計算．專題：壓強和浮力．分析：根據(jù)液體壓強公式p=ρgh、壓強公式的變形公式F=pS推導(dǎo)證明解答： 解：由液體壓強公式p=ρgh及壓強公式的變形公式F=pS得：F1=p1S=ρ液gh1S；F2=p2S=ρ液gh2S，F(xiàn)浮=F2﹣F1=ρ液gh2S﹣ρ液gh1S=ρ液g（h2﹣h1）S．故答案為：ρ液gh2S；ρ液g（h2﹣h1）S．點評：本題考查了：液體壓強公式p=ρgh、壓強公式的變形公式F=pS、浮力公式F浮=ρgV排，推導(dǎo)證明過程簡單，是一道基礎(chǔ)題．8．（2分）（2014?威海）我國首臺自主設(shè)計研發(fā)的載人深潛器“蛟龍?zhí)枴痹?012年6月27日進行了7000m級海試，最大下潛深度達7062m，此處海水產(chǎn)生的壓強約為7.026×107

Pa，此時“蛟龍?zhí)枴泵?.5m2外表面受到海水的壓力為3.153×107

N．（海水的密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）考點：液體壓強計算公式的應(yīng)用．專題：壓強、液體的壓強．分析：（1）根據(jù)公式p=ρgh求出海水的壓強；

（2）知道海水的壓強，再根據(jù)F=PS求出壓力．解答：解：（1）7000m深度受到海水的壓強為：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7062m=7.026×107Pa；（2）由p=得“蛟龍?zhí)枴泵?.5m2外表面受到海水的壓力：F=pS=7.026×107Pa×0.5m2=3.153×107N．故答案為：7.026×107；3.153×107N．點評：本題考查的是學(xué)生對液體壓強、壓力公式的理解和掌握，基礎(chǔ)