資源簡介

(共28張PPT)
第9章 第2節 第2課時
液體的壓強--連通器
人教版 · 物理 · 八年級（下）
學習目標-新知導入-新知探究-課堂小結-課堂達標
1.知道液體壓強的公式。
2.會根據液體壓強的特點解釋簡單的現象。
3.認識壓強的實際應用——連通器，了解生活和生產形形色色的連通器。
學 習 目 標
圖片所示的是水壺中裝水的情景。
導 入 新 課
為什么水壺中的水裝不滿，最多只能裝到壺嘴的高度呢？
思 考
……？
……？
導 入 新 課
知識點 液體壓強的大小
1
要想得到液面下某處的壓強，可以設想這里有一個水平放置的“平面”。這個平面以上的液柱對平面的壓力等于液柱所受的重力，所以計算出液柱所受的重力是解決問題的關鍵。
探 究 新 知
（1）方法：理想模型法
（2）研究對象——液柱
①這個液柱的體積：V=Sh
② 這個液柱的質量：m=ρV=ρSh
③液柱對平面的壓力：F=G=mg=ρgSh
④平面受到的液柱的壓強：
p=_______=
ρgh
F
S
__________
ρgSh
=
S
液體壓強公式的推導
探 究 新 知
液面下深度為h處液體的壓強為：
p=ρ液 g h
計算公式適用于靜止的液體，不適用于流動液體。
液體壓強公式
kg/m3
m
Pa
液體內部某處的壓強只與液體的密度和深度有關，與液體的質量、體積等無關。
探 究 新 知
深度h：指液面到某點的豎直距離，而不是高度。
A的深度為_____cm
20cm
50cm
A
30
特別提醒！
p=ρ液 g h
探 究 新 知
壓強的定義式 液體壓強的計算公式
p=ρgh
區別 適用范圍
決定因素
聯系 p = —
F
S
F
S
p= —
公式 與p=ρgh的區別與聯系
適用于所有情況
常用于計算液體的壓強
壓力和受力面積
g值不變時，取決于液體的密度和深度
液體壓強公式是通過定義式推導出來的，是壓強定義式的特殊形式
探 究 新 知
液柱對容器底部的壓力只等于以其底面積大小形成的液柱的重力。
F壓=G液
F壓F壓>G液
液體對容器底的壓力與液體自身重力的關系
探 究 新 知
1.如圖所示,三個完全相同的容器,里面分別裝有質量相等的三種不同液體,三個容器都是圓柱形,那么,這三個容器底受到液體的壓強pa　　　pb　　　　pc(均填“<”“=”或“>”).
1.【答案】　=　=　
【解析】　三個容器分別裝有質量相等的液體,即ma=mb=mc,根據G=mg可知a、b、c三種液體的重力Ga=Gb=Gc,由題圖可知,三個完全相同的容器是圓柱形容器,且置于水平面,所以液體對容器底部的壓力等于液體的重力,所以Fa=Fb=Fc,因為三個容器底面積相同,所以根據p=,可得pa=pb=pc.
答案
典型例題
2.如圖所示,若甲、乙兩容器裝的是同種液體,那么,甲、乙兩容器底部受到液體的壓強較大的是　　　　;若與乙等高的丙容器中液體的密度大于乙容器中液體的密度,那么,乙、丙兩容器底部受到的液體壓強較大的是　　　　.
2.【答案】　甲　丙
【解析】　甲、乙兩容器中的液體密度ρ相同,h甲>h乙,根據公式p=ρgh可得,p甲>p乙.乙、丙兩容器中的液體深度h相同,ρ丙>ρ乙,根據公式p=ρgh可得,p丙>p乙.
答案
典型例題
觀察下面的圖片，你有什么發現？
探 究 新 知
2
知識點 連通器
上端開口、下端連通的容器叫做連通器。
連通器里裝入同一種液體，當液體不流動時，連通器各部分中的液面高度總是相同的。
你知道這是為什么嗎？
探 究 新 知
液體靜止，液片處于平衡狀態
水平方向，液片受力平衡，F左=F右
液片兩側壓強相等，即p左=p右
液片兩側液柱高度相等，即h左=h右
兩側液面等高
連通器的原理
當連通器內的液體靜止時，設想在連通器底部連通的部分有一個小液片AB。
探 究 新 知
連通器在生產、生活中應用非常廣泛。
(1)茶壺倒水
連通器的應用
探 究 新 知
（2）下水管的U形“反水彎”是一個連通器，阻擋下水道的臭氣進入室內 。
探 究 新 知
（3）鍋爐水位計的玻璃管和鍋爐構成連通器，可顯示鍋爐內水位。
探 究 新 知
（4）水塔和自來水管構成連通器，將水送到千家萬戶。
探 究 新 知
（5）三峽船閘——世界上最大的人造連通器
探 究 新 知
3.下列設備沒有利用連通器原理的是(　　)
3.C　連通器是上端開口,底部連通的容器.選項A、B、D都是利用連通器原理工作的,而選項C橡皮膜向外凸出是因為受到了液體的壓強.
答案
典型例題
4.向如圖所示的容器內加水,則水位最后能達到的最高位置是(　　)
A.A的頂端
B.B的頂端
C.C的頂端
D.無法確定
4.B　根據連通器的特點,連通器中液體靜止時,各部分液面相平,由于C上端封閉,可與B視為一體,最終只有A、B的液面相平,故水位最高到B的頂端.
答案
典型例題
5.如圖所示是船閘的示意圖.它是利用　　　　原理來工作的.當上游閘門和閥門B關閉,閥門A打開時,水從　 　　　流向下游,當閘室的水面與下游水面　　　　時,打開下游閘門,讓船駛入閘室.
5.【答案】　連通器　閘室　相平　
船閘的工作原理
　　船閘是利用連通器的原理工作的.通過閘門和閥門的打開、關閉,調節閘室內的水位分別與上、下游水位相平,使船經過船閘從上游駛往下游或從下游駛往上游.
歸納總結
答案
典型例題
1.液體壓強的公式：
p=ρgh
2.連通器
應用：茶壺、排水管的 “U形”反水彎、水位計、船閘等。
特點：連通器里裝同種液體且不流動時，連通器各部分 中的液面總是相平的。
定義：上端開口、下端連通的容器叫做連通器。
課 堂 小 結
1.如圖所示的實例中,不屬于連通器應用的是(D)
課 堂 練 習
2.將未裝滿水且密閉的礦泉水瓶，先正立放置在水平桌面上，再倒立放置，如圖所示。兩次放置時，水對瓶底和瓶蓋的壓強分別為pA和pB, 水對瓶底和瓶蓋的壓力分別為FA和FB則（ D ）
A.pA＞pB FA＞FB
B.pA＜pB FA=FB
C.pA=pB FA＜FB
D.pA＜pB FA＞FB
課 堂 練 習
3.如圖所示，鐵桶重20N，桶的底面積為200cm2，往桶里倒入80N的水，水的深度25cm，平放在面積為1m2的水平臺面上，求：
（1）水對桶底的壓強多大？
（2）桶底受到水的壓力多大？
（3）臺面受到桶的壓強多大？
2.5×103 Pa
50N
5×103 Pa
課 堂 練 習
4.如圖所示，在質量為1 kg的容器內裝有5 kg的水，容器底面積為100 cm2，容器放在水平桌面上，桌面面積為0.9 m2)(g取10 N／kg)．求：
(1)容器底對桌面的壓力．
(2)容器底對桌面的壓強．
(3)水對A點的壓強．
(4)水對容器底部的壓強．
60 N
6.5× 103 Pa
104 Pa
6 000 Pa
課 堂 練 習人教版物理八年級下冊第九章第二節連通器
【預習速填】
1. 液體壓強的計算 。從公式中可以知道：液體壓強的大小與
和 有關，式中的h表示 。
2.液體壓強公式中的物理量及其單位：
P——帕斯卡(Pa)，ρ—— ，g——牛每千克(N/kg)，h——米(m)。
3.液體壓強計算公式的應用：
（1）求深度h= ；（2）求密度ρ=pgh。
4.連通器：上端開口、下端 的容器。
5.連通器的特點：連通器里若裝的是 的液體，那么液體不流動時，連通器各部分中的液面高度總是 的。
6.連通器原理的應用： 、鍋爐水位計、 。
【自我檢測】
一、單選題
1．（2021八下·莒南期中）以下生活物品或現象中，與連通器原理無關的是（　　）
A．茶壺的壺口和壺身結構
B．鍋爐水位計
C．注射器
D．洗手臺下方防臭的U形排水管
2．（2021九上·嘉定期中）下列實例中，利用連通器原理工作的是（　　）
A．密度計 B．吸塵器 C．灑水壺 D．潛水艇
3．（2021九上·虹口期中）在下列生活和生產實例中，與連通器有關的是（　　）
A．抽水機 B．注射器 C．水壓機 D．茶壺
4．（2021八下·豐潤期中）下列選項，不是利用連通器原理的是（　　）
A． B．乳牛自動加水器
C．鍋爐水位計 D．微小壓強計
5．（2021九上·松江期中）下列實例中，利用連通器原理工作的是（　　）
A．密度計 B．液位計 C．吸塵器 D．脫排油煙機
6．（2021八下·九龍坡期末）如圖所示，A、B、C三個容器中分別裝有鹽水、清水和酒精，三個容器中液面相平，容器底部受到液體的壓強分別為pA、pB、pC，則（　　）
A．pApB>pC C．pA=pB=pC D．無法確定
二、填空題
7．（2021八下·佛山月考）如圖甲，茶壺壺嘴和壺身中水面　 　，其設計遵循了　 　的原理；如圖乙，用吸管將杯中的飲料吸入口中，利用了　 　的作用。
8．（2021八下·遵化期中）在如圖所示的甲、乙兩容器中盛有水，水面相平，之間有斜管相通，K是開關，當K打開后這個容器變成一個　 　；M處的壓強　 　（選填“大于”、“等于”或“小于”）N處壓強，水　 　（選填“會”或“不會”）流動。
9．（2021八下·豐潤期中）如圖是輪船通過三峽船閘的示意圖，它是利用　 　原理工作的，此時上游閥門A打開，下游閥門B關閉，　 　和閘室構成此裝置（選填“下游”或“上游”）；閥門A左側液體壓力　 　右側液體壓力（選填“大于”“小于”或“等于”）。
10．（2021八下·和平期末）圖為研究液體壓強規律的實驗，實驗表明液體對容器　 　有壓強，并且液體壓強隨　 　．
11．（2021八下·江津期末）如圖所示，U形管一側盛有煤油，另一側盛有水（ρ水>ρ煤油），閥門關閉時，液面相平，此時該裝置　 　（選填“是”或“不是”）連通器；當把閥門打開時，將會發現閥門處的液體將　 　（選填“向左流動”、“不流動”或“向右流動”）。
12．（2021八下·綠園期末）細心的同學會觀察到，在衛生間的洗手池與下水管之間常常要裝一段U型管，如下圖所示，U型管相當于　 　，當管內的水靜止時，U形管左右兩側液面的高度　 　，起隔離臭氣作用。
13．（2021八下·定南期末）如圖所示，是船閘的示意圖.船在閘室內，所有的閥門與閘門中，只有閥門A是打開的，則上游水道與　 　構成了連通器，等連通器兩處水面相平后，就要打開相應的閘門，船就能駛往　 　（選填“閘室”或“下游水道”）。
14．（2021八下·開封期末）如圖所示，這是水池下方的彎水管，利用了 　 　原理，當彎水管中的水靜止時，管中的水面是 　 　的。
15．（2021八下·虎林期中）如圖所示，是地漏的結構圖。這種地漏在結構上利用了　 　原理，它的好處是　 　。
三、實驗探究題
16．在學習了連通器后，某小組同學為了研究連通器內液體靜止時液面的高度差，先將水注入用不同粗細的玻璃管制成的連通器中，已知管的橫截面積SC＞SB＞SA，待水靜止后，水面如圖（a）、（b）、（c）所示；然后他分別在連通器右側的玻璃管中注入不同高度的和水不相溶的液體，直到水被完全壓入左管中，測量出此時水的深度及兩個液面的高度差，靜止后液面如圖（d）所示。接著，他們換用不同液體重復上述實驗，下表中記錄了他們探究過程中的部分數據。請仔細觀察實驗現象和數據，歸納得出初步結論。
①分析比較圖（a）、（b）或（c）中液面高度及相關條件可得：當連通器內只有一種液體且液體靜止時，液面高度差為　 　，且與　 　無關。
②分析實驗序號1和2和3中的數據可初步得出：連通器中分別盛入水和某種不相溶液體，當水的深度一定且液體靜止時，　 　。
③分析實驗序號4和5和6中的數據可初步得出的結論，與②的結論相　 　（選填“一致”或“矛盾”）。
④基于③的結論，小王猜想：連通器中分別盛入水和某種不相溶液體，當水的深度一定且液體靜止時，最終兩個液面的高度差決定于水和液體兩者密度的差值大小。綜合分析表中的實驗數據，小王的猜想　 　（選填“正確”或“錯誤”）。
⑤小張猜想：連通器中分別盛入水和某種不相溶液體且液體靜止時，最終兩個液面的高度差可能還跟水的深度有關。若在上述實驗基礎上，再增加一次實驗加以驗證，則序號7中擬進行實驗的數據可設計為　 　、　 　。
四、計算題
17．（2021八下·浦城期中）如圖所示，放在水平桌面上的容器，側壁上有一開口彎管，彎管內的液面高度h1＝0.8m，其頂部和底部的面積均為0.1m2，頂部到底部的高度h2＝0.6m，容器中的液體密度為1.2×103kg/m3，g取10N/kg。求：
（1）液體對容器底部的壓強；
（2）液體對容器底部的壓力；
答案解析部分
【預習速填】
1. p=ρgh液體的深度液體的密度液體的深度
2. 千克每立方米(kg/m3)
3. Pρg
4. 連通
5. 相同相同
6.茶壺 船閘
【自我檢測】
1．【答案】C
【考點】連通器原理
【解析】【解答】A．茶壺的壺嘴與壺身上端開口、底部連通，壺嘴和壺身在同一高度，倒滿水后，液面相平，故茶壺是連通器，A不符合題意；
B．液位計是上端開口、底部連通，利用連通器的原理制成的，B不符合題意；
C．注射器在吸藥水時，是利用外界大氣壓大于其內部的壓強，故藥水在外界大氣壓的作用下被壓入注射器內部的，與連通器無關，C符合題意；
D．洗手臺下方防臭的U形排水管符合上端開口、底部連通的特點，利用了連通器的原理，D不符合題意。
故答案為：C。
【分析】茶壺的壺嘴和壺身、鍋爐水位計、洗手池下的U型排水管都利用了連通器的原理。
2．【答案】C
【考點】連通器原理
【解析】【解答】A．液體密度計是利用物體的漂浮條件工作的，即讓密度計在液體中漂浮，則可知密度計在任何液體中所受浮力都等于密度計的重力，通過密度計浸入液體的深度來反映液體密度的大小，A不符合題意；
B．吸塵器在工作時，由于轉動的扇葉處氣體的流速大，壓強小，從而在周圍大氣壓的作用下將灰塵、紙屑等垃圾“吸”入，B不符合題意；
C．灑水壺的壺嘴與壺身底部相通，上端開口，壺嘴和壺身在同一高度，倒滿水后，液面相平，利用了連通器，C符合題意；
D．潛水艇是通過改變自身重力進行下沉和上浮的，與連通器無關，D不符合題意。
故答案為：C。
【分析】底部連通上部開口是連通器；灑水壺的壺嘴和壺身是連通器。
3．【答案】D
【考點】連通器原理
【解析】【解答】A．抽水機是利用大氣壓的原理來工作的，A不符合題意；
B．注射器在吸藥水時，是利用外界大氣壓大于其內部的壓強，故藥水在外界大氣壓的作用下被壓入注射器內部的，是利用大氣壓強的原理工作的，B不符合題意；
C．水壓機是利用液體能夠大小不變的傳遞壓強的特性來工作的，C不符合題意；
D．茶壺的壺嘴和壺身上端開口、底部相通，是利用連通器的原理制成的，D符合題意。
故答案為：D。
【分析】連通器的結構特征是上端開口、底部連通。
4．【答案】D
【考點】連通器原理
【解析】【解答】A．連通器是上端開口下端連接可知，此裝置為連通器，A不符合題意；
B．奶牛自動喂水器，飲水口與水箱的水面相平構成了連通器原理，B不符合題意；
C．鍋爐水位計是利用連通器的原理制成的，C不符合題意；
D．連通器是上端開口下端連接，微小壓強計，有一個上端沒有與開口，因此微小壓強計不是連通器，D符合題意。
故答案為：D。
【分析】連通器是底部連通上部開口的容器，微小壓強計的U型管，不是連通器。
5．【答案】B
【考點】連通器原理
【解析】【解答】A．密度計是利用物體漂浮時浮力等于重力的原理工作的，A不符合題意；
B．液位計的上端開口、下端連通，是利用連通器原理工作的，B符合題意；
C．吸塵器在工作時，由于轉動的扇葉處氣體的流速大、壓強小，灰塵、紙屑等垃圾在周圍較大的大氣壓的作用下被“吸”入，C不符合題意；
D．脫排油煙機是利用流體壓強與流速的關系工作的，不是利用連通器原理工作的，D不符合題意。
故答案為：B。
【分析】連通器的底部連通上部開口，液位計利用了連通器。
6．【答案】B
【考點】液體壓強的特點
【解析】【解答】由圖可知，三個容器內液體深度為hA=hB=hC
根據
可得，三種液體的密度大小關系為
故由pA>pB>pC
B符合題意，ACD不符合題意。
故答案為：B。
【分析】質量相同時，體積越小，密度越大；液面深度相同時，液體密度越大，液體壓強越大。
7．【答案】相平；連通器；大氣壓
【考點】連通器原理；大氣壓的綜合應用
【解析】【解答】由圖可知，茶杯在工作時，茶壺壺嘴和壺身中水面相平，壺嘴與壺身構成連通器，是利用連通器原理工作的。
圖乙中，用力一吸氣，吸管內的氣壓小于外界大氣壓，飲料在外界大氣壓的作用下，被壓入口腔內，利用了大氣壓的作用。
【分析】茶壺的壺嘴和壺身構成連通器，連通器中的液面相平；利用吸管喝飲料，利用了大氣壓的作用。
8．【答案】連通器；小于；不會
【考點】液體壓強計算公式的應用；連通器原理
【解析】【解答】當閥門K打開后，甲乙兩容器頂端開口，底部有一斜管相連通，符合連通器的結構特點。
兩液面是相平的，由圖可知M點比N點深度小一些，根據液體壓強隨深度的增加而增大的原理，M點比N點壓強小；
根據連通器的特點，裝有同種液體且自由靜止時，液面是相平的，圖示的兩液面已經相平了，所以不會有水的流動了，M高N低是干擾因素，不影響水的流動。
【分析】連通器的結構特點：頂端開口，底部相連通的容器。不論什么形狀，符合這個特點的就是連通器；連通器內裝有同種液體、自由靜止時，液面總保持相平。
液體壓強隨深度的增加而增大，深度是指自由液面到被研究點的豎直距離。
9．【答案】連通器；上游；等于
【考點】連通器原理
【解析】【解答】船閘是利用連通器的原理工作的。
圖示中閥門A打開，閥門B關閉，水由上游流入閘室，那么上游與閘室連通，構成連通器。
閘室與上游的水位相同，那么閥門A左、右兩側水的深度相同，據p=ρgh知，閥門A兩側的壓強相同。
【分析】船閘利用了連通器的原理工作。
10．【答案】側壁；深度的增加而增大
【考點】液體壓強的特點
【解析】【解答】圓筒中灌滿水，側壁開小孔，有水流出，說明側壁受到壓強作用；小孔在液面下越深，噴得越遠，受到的壓強越大，表明液體壓強隨深度的增加而增大．
【分析】液體對容器壁有壓強，液體密度一定時，液體壓強隨深度的增加而增大。
11．【答案】不是；向右流動
【考點】連通器原理
【解析】【解答】閥門關閉時，雖然兩邊液面相平，但其底部不連通，所以此時該裝置不是連通器；當把閥門打開時，該裝置構成連通器，由于液體的壓強與液體的密度和深度有關，在U形管中的水與煤油的深度相同時，由于水的密度大，所以水產生壓強大于煤油產生的壓強，部分水將經閥門流向右側管內，直至兩邊的液體壓強相等。
【分析】連通器是底部連通，上部開口的容器；液體壓強相等時，液體密度越大，深度越小。
12．【答案】連通器；相同
【考點】連通器原理
【解析】【解答】下水管中的彎曲的部分，即U型管相當于連通器。
根據連通器的原理知：當管內的水靜止時，U形管左右兩側液面的高度相同，這樣可以隔絕下水道往上反的臭味。
【分析】連通器的特點是內部液面始終在同一水平面上，與擺放位置無關，例如水壺、船閘等。
13．【答案】閘室；下游水道
【考點】連通器原理
【解析】【解答】閥門A打開后，上游水道與閘室形成兩端開口，底部連通的連通器。
閘室與上游水道構成連通器后，關閉閥門A，打開上游閘門，船進入閘室；再關閉上游閘門，打開閥門B，使閘室與下游水道構成連通器，等兩處水面相平后，打開下游閘門，船就能駛往下游水道。
【分析】連通器的特點是內部液面始終在同一水平面上，與擺放位置無關，例如水壺、船閘等。
14．【答案】連通器；相平
【考點】連通器原理
【解析】【解答】水池下方的彎水管，利用了連通器的原理，使管中存有一定量的水，將上下隔開，防止異味上行。根據連通器的原理，當彎水管中的水靜止時，管中的水面是相平的。
【分析】水池下的反水彎，利用了連通器的作用；連通器中液體相同且不流動時，液體壓強相等。
15．【答案】連通器；隔氣，防止返味
【考點】連通器原理
【解析】【解答】解：根據地漏的結構圖可知，存水杯上端開口，底部連通，因此地漏的結構就是利用連通器的原理，在液體不流動的情況下，容器中液面的高度總是相平的。可防止異味從下水管中冒上來。
【分析】根據連通器的特點：上端開口下端連通的容器。連通器里只有一種液體，在液體不流動的情況下，連通器各容器中液面的高度總是相平的，防止返味。
16．【答案】零；管的橫截面積；液體的密度越大，液面的高度差越小；矛盾；錯誤；1.5；10
【考點】連通器原理
【解析】【解答】①比較圖a、b、c可知，各容器中的液面都相平，各容器的粗細不同，故可得出的結論是：當連通器內只有一種液體且液體靜止時，液面高度差為零，且與管的橫截面積無關；②分析實驗序號1和2和3中的數據可初步得出：連通器中分別盛入水和某種不相溶液體，當水的深度一定且液體靜止時，液體的密度越大，液面的高度差越小。③ 分析實驗序號4和5和6中的數據可初步得出的結論，與②的結論相矛盾。 ④ 基于③的結論，小王猜想：連通器中分別盛入水和某種不相溶液體，當水的深度一定且液體靜止時，最終兩個液面的高度差決定于水和液體兩者密度的差值大小。綜合分析表中的實驗數據，小王的猜想錯誤。⑤ 小張猜想：連通器中分別盛入水和某種不相溶液體且液體靜止時，最終兩個液面的高度差可能還跟水的深度有關。若在上述實驗基礎上，再增加一次實驗加以驗證，則序號7中擬進行實驗的數據可設計為1.5 ,10。
故答案為：零；管的橫截面積；液體的密度越大，液面的高度差越小；矛盾；錯誤；1.5；10.
【分析】連通器中裝同種液體時，當液體不流動時，液面要相平，探究時要結合控制變量法.
17．【答案】（1）最高液面到容器底的距離是h1＝0.8m，液體對容器底部的壓強
p＝ρgh＝1.2×103kg/m3×10N/kg×0.8m＝9600Pa
答：液體對容器底部的壓強為9600Pa；
（2）由 知道，液體對容器底部的壓力為
F＝pS＝9600Pa×0.1m2＝960N
答：液體對容器底部的壓力為960N。
【考點】液體壓強的計算；液體壓強計算公式的應用
【解析】【分析】（1）根據液體壓強公式 p＝ρgh 求出液體對底部的壓強；
（2）根據壓力公式F=PS求出液體對底部的壓力。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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