浙教版七年级下册第7节 压强教案及反思

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3.7-2 压强——液体压强
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液体的压强
1.水对容器底部和侧壁的压强

(1)如图甲所示，液体对容器底部有压强，且深度越大，压强越大。
(2)如图乙所示，液体对容器侧壁也有压强，且深度越大，压强越大。
(3)液体压强产生的原因：液体受到重力作用且具有流动性。
2.水内部的压强特点
大量实验表明：一切液体内部都存在着压强。液体的压强随深度的增加而增大；在同一深度，液体向各个方向的压强相等。液体的压强还跟液体的密度有关，同一深度处，液体密度越大，压强越大。
3.压强计
压强计是测量液体内部压强的仪器。通常情况下，U形玻璃管两边的液面相平。用手挤压橡皮膜时，U形管两边液面出现高度差，两边高度差表示橡皮膜受到压强，压强越大，液面高度差也越大。
1.研究水液体的压强
(1)实验步骤：①将压强计金属盒放入盛水的容器中，观察U形管两边是否出现高度差，认识液体内部是否存在压强。保持金属盒在水中的深度不变，改变金属盒的方向，观察液体内部是否向各个方向都有压强、同一深度各方向的压强是否相等；②增大金属盒在水中的深度，观察压强计。认识液体内部压强与深度的关系；③换用其他液体，观察在深度相同时，液体内部的压强是否与液体的密度有关。
(2)实验结论：液体内部向各个方向都有压强；在同一深度，各个方向压强相等；深度增加，液体的压强增大；液体的压强还与液体的密度有关，在深度相同时，液体密度越大，压强越大。
【说明】①所谓深度，与我们平常所说的高度的概念是相反的。它是从液面开始往下计算，而高度是从下往上计算，也就是说越高的地方，深度越浅，越深的地方，位置越低。
②液体的压强与深度和密度有关。
③液体压强与液体的质量、体积、容器的形状没有关系。
④ABC：相同液体，相同高度，相同底面积，底部压强相同(根据液体压强公式：p＝ρgh，密度、深度相同，又由于底面积相同，压强相同)。EF：F底部受到的压强要大(根据p＝ρgh可知，液体密度不变，高度变高，故压强变大)。
【例】(雅安中考)小敏同学利用如图装置探究“液体内部压强的特点”(乙和丙容器中装的是同种液体)。
(1)实验中，首先必须检查压强计能否正常使用，若用手指不论轻压还是重压探头的橡皮膜时，发现U形管两边液柱的高度差变化都很小，则说明该压强计的气密性________(填“好”或“差”)；调节好压强计后，U形管两边液面相平。
(2)小敏把探头分别浸入到甲、乙图中的两种液体(水和酒精)中，发现图甲中U形管两边液柱的高度差比图乙小，由此，他判断图甲中的液体是酒精，他的判断是________(填“正确”或“错误”)的；接着他改变图乙中探头的深度，其探究情况如图丙所示。
(3)比较图 ________和________，得出探头浸入液体中的深度________(填“越深”或“越浅”)，U形管两边液柱的高度差就越大，表示液体在此处的压强就越________。
(4)小敏发现在同种液体中，探头所处深度相同时，只改变探头的方向，U形管两边液柱的高度差不变，表明________________________。
2．液体压强公式的推导
(1)如图所示，圆柱形容器中液体密度为ρ，深度为h，容器底面积为S，则液体体积V＝Sh，质量m＝ρV＝ρSh，重力G＝mg＝ρShg。液体对容器底部的压力F＝G，则容器底部受到的液体的压强
p＝eq \f(F,S)＝eq \f(G,S)＝eq \f(ρgSh,S)＝ρgh
p＝ρgh即为液体内部的压强公式。
公式中ρ表示液体的密度，单位是kg/m3；h表示液体的深度，即由液面到液体内部研究点的竖直距离，单位是m；g是物理常数，g＝9.8N/kg，粗略计算取10N/kg；p是液体内部的压强，单位是Pa。
(2)由公式p＝ρgh也可以知道，液体内部的压强只跟液体的密度和深度有关，而跟液体的质量、重力、体积以及容器的形状、底面积等无关。
液体对容器底部的压力并不一定等于液体自身的重力。如图2，只有在甲图的情况下(容器是柱形)，液体对容器底部的压力才等于液体的重力；而乙图中，液体对容器底部的压力小于液体的重力；丙图中，液体对容器底部的压力大于液体的重力。对乙、丙两种情况，要算液体对容器底部的压力，应先利用p＝ρhg算出容器底部所受的压强，再利用公式F＝pS(S是容器的底面积)算出容器底部受到的液体的压力。
【例2】两支相同的试管内，装有质量相等的不同液体，a管竖直放置，b管倾斜放置，此时两管液面处于同一水平位置，如图所示，则管底受到液体的压强是( )
A．一样大 B．a管底大 C．b管底大 D．无法判断
3．压强的综合计算
综合计算时，一般固体先求压力，再求压强；液体先求压强，再求压力。
【说明】①液体的压强大小只跟液体的密度、深度有关，跟液体的重力、体积、容器形状、底面积大小等其他因素都无关。
②液体压强的计算公式p液＝ρ液gh中使用的每个物理量的单位都是唯一的，不能用其他单位代替。
③下面三种情况，液体对容器底的压力F与液体重力G液的大小关系不同。
【例3】(株洲中考模拟)如图甲所示，一装有水的圆台形密闭容器放在水平桌面上，水对容器底的压强为p1，容器底对桌面的压强为p2；若把容器倒置过来，如图乙所示水对容器底的压强为p1′，容器底对桌面的压强为p2′，则( )
A．p1＜p1′，p2＞p2′ B．p1＞p1′，p2＜p2′
C．p1＜p1′，p2＜p2′ D．p1＞p1′，p2＞p2′
【常考1】液体压强的特点
【例1】(深圳校级期中)关于液体压强的下列说法中，正确的是( )
A.液体对容器底的压强小于对容器侧面的压强
B.在同一液体内，越深的地方液体的压强越大
C.在同一深度，液体向上的压强大于向下的压强
D.液体具有流动性，所以液体内部向上的压强为零
【例2】(2018秋•西湖区校级月考)如图所示，底面积相同的两个容器，放在水平桌面上，分别装有水和酒精。已知水和酒精对容器底的压力相等，水中A点和酒精中B点到各自容器底面的距离也相等，该两点处液体的压强分别用pA、pB表示，则pA、pB的大小关系为( )
A．pA＞pB B．pA＜pB C．pA=pB D．不能确定
【例3】(2020春•石家庄期中)如图所示，甲、乙两个相同的圆台形容器以不同的方式放在水平桌面上，容器内装有深度相同、质量相同、密度不同的A、B液体，则两液体密度ρA________ρB，两液体对容器底部压强pA________pB，两容器对桌面的压强p甲________p乙．(均选填“＞”、“=”或“＜”)
【例4】(庆元县校级月考))如图所示，一个两端开口的玻璃管下端扎有橡皮膜，当把它按入水中使橡皮膜处于水面下10cm处时，橡皮膜____________；当在管内注入10cm的水时，橡皮膜____________；当在管内注入10cm的盐水时，橡皮膜____________；当在管内注入10cm的酒精时，橡皮膜____________。(填“上凸”“下凹”或“水平”)
【常考2】液体压强的探究
【例5】(2018•沈阳中考)为研究液体内部压强特点，如图甲所示小华将透明塑料瓶底部剪去，蒙上橡皮膜并扎紧。

(1)将瓶压入水中，橡皮膜向内凹，如乙图所示，说明水对橡皮膜有压强；将瓶向下压，橡皮膜内凹的程度变大，说明液体内部压强与液体的_______有关。
(2)接着将某液体缓慢倒入瓶中，当内外液面相平时，橡皮膜仍向内凹，如丙图所示，说明倒入液体的密度_______ (填“大于”“等于”或“小于”)水的密度。
(3)将甲图中装置倒置，然后在瓶口紧密连接一根无色透明胶管，并灌注红墨水，如丁图所示。使胶管内液面高于橡皮膜，将塑料瓶橡皮膜的一端朝各个方向放置，橡皮膜都向外凸，说明液体内部向_______方向有压强。
【热点题型】液体的压强
【例6】(2018•攀枝花中考)匀速地向某容器内注满水，容器底所受水的压强与注水时间的关系如右图所示，这个容器可能是( )

【方法归纳】对液体内部压强的理解液体内部压强的大小只与液体的密度和深度有关。应该注意的是深度与高度不同，深度是指液体与空气接触面到计算压强的那个面之间的竖直距离，即深度是由上往下量的。
1.图甲为纯水，乙为海水，对于图中a、b、c、d四个位置压强的说法，正确的是( )
A.a、c两处的压强相等 B.b处压强比c处压强大
C.a处向下压强比向上压强大 D.b处压强比d处压强小
2.如图所示，三个完全相同的容器底部受到液体的压强相等，可推测甲、乙、丙三种液体的密度大小关系是( )
A. ρ甲>p丙>ρ乙 B. ρ乙>p丙>ρ甲 C. ρ甲>p乙>ρ丙 D.p丙>ρ乙>ρ甲
3.(温州中考)如图所示，往浴缸中匀速注水直至注满，选项表示此过程中浴缸底部受到水的压强随时间变化的曲线，其中合理的是( )

4.试管中装有一定量的水，当试管逐渐倾斜时(水未溢出)，水对管底的压强与压力的变化情况是( )
A.压强和压力都变小 B.压强和压力都变大 C.压强和压力都不变 D.压强不变，压力减小
5.一个烧杯盛满水，现在水上轻轻放入一木块，水溢出一部分，则杯底受水的压强将( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定
6.(杭州中考)如图，甲、乙、丙是三个质量和底面积均相同的容器，若容器中都装入等量的水(水不溢出)，三个容器底部受到水的压强( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
7.一只烧杯放在斜面上，烧杯内盛有某种溶液，如图所示，则该溶液对杯底A、B两点的压强pA和pB的大小关系是( )
A．pA＞pB B．pA＝pB C．pA＜pB D．无法确定
8.液体不仅对容器底部和__________有压强，而且在__________也有压强。液体内部的压强可用_____________来测量。
9.在研究液体压强的实验中，老师出示了图甲所示的装置，并向装置中加入一定量的水，此时观察到的现象是____________________，说明液体对容器底有压强。稍后老师拿出图乙所示的压强计准备探究液体内部是否存在压强，而小明认为没必要，利用图甲装置即可。于是小明将图甲装置缓慢地浸入水中，他将观察到______________________________。若要探究液体内部压强的特点，甲、乙装置中哪个装置更适合，__________；并说明理由：__________________________________________________。
1.如图所示，三个容器所盛液体的质量相等。甲和乙中盛水，丙中盛酒精，乙和丙中液面相平，那么，三个容器中液体对瓶底的压强p甲、p乙、p丙相比较( )
A. p甲=p乙>p丙 B. p甲>p乙>p丙 C. p甲>p乙=p丙 D.都相等
2.现在我国已在长江上游建成了世界最大的水电站 三峡水电站，倘若你是三峡工程的总设计师，你认为最安全的渠堤截面图为图中的( )
3.如图所示，开口容器的底部有一个小孔，装水后，水不断从小孔流出。图中能够粗略反映水流出时，容器底部所受水的压强p与时间t的关系图像的是( )

4.如图所示，两个底面积不同的圆柱形容器甲和乙，容器足够高，分别盛有质量相等的水和酒精(ρ水>ρ酒精)，可能使水和酒精对容器底部的压强相等的方法是( )
A．倒入相同质量的水和酒精 B．倒入相同体积的水和酒精
C．抽出相同质量的水和酒精 D．抽出相同体积的水和酒精
5.如图所示玻璃管两端开口处蒙的橡皮膜绷紧程度相同，将此装置置于水中，图中能反映橡皮膜受到水的压强后的凹凸情况的是( )

6．如图所示，圆柱形容器中装有质量相等的水和酒精(ρ水>ρ酒精)，这时容器底部受到液体的压强为p1。把水和酒精充分混合后(不考虑水和酒精的蒸发)，容器底部受到液体的压强为p2。则( )
A．p1>p2 B．p17.如图所示，当试管从倾斜放置到竖直放置的过程中，水对试管底部的压强将( )
A．变大 B．不变 C．变小 D．无法确定
8.(丽水中考)压强计的结构如图所示，在“用压强计探究液体内部压强的特点”实验中，用大拇指轻压金属盒上的橡皮膜，可观察到压强计U形管左管液面比右管液面__________。在探究同一液体、同一深度液体内部压强特点时，改变液体中金属盒橡皮膜朝向的具体操作是____________________。
9．在一只透明的饮料瓶的侧壁上开一个圆孔，用万能胶将橡皮膜粘贴在圆孔上，并将液体倒入瓶内，观察到橡皮膜向外凸(如图甲所示)。将瓶子浸入水中，当瓶内外水面相平时，橡皮膜变为既不凸出也不凹进(如图乙所示)。再将瓶浸入一个盛有饱和食盐水的容器中，当瓶内外液面相平时，橡皮膜变为向内凹(如图丙所示)。对图丙现象的合理解释是_____________________________。
在图丙中，为了使橡皮膜变为向外凸，则应选择下表中的________(填液体名称)取代容器中的饱和食盐水。
通过以上的实验现象，你发现液体内部的压强都有哪些特点？________________________。
10．如图所示，两个底面积相同的容器A和B，装入深度相同的水，水对容器底部的压强pA________pB，对容器底部的压力FA________FB，注入质量相等的水后(水未溢出)水对容器底部的压强pA________pB，对容器底部的压力FA________FB 。(填“>”、“＝”或“<”)
11．在探究液体压强的实验中，进行了如图所示的操作：
(1)实验中，探究液体压强的工具是________。
(2)由丙、丁两图进行实验对比，得出液体压强与盛液体的容器形状________(填“有关”或“无关”)。
(3)甲、乙两图是探究液体压强与________的关系，结论是 。
(4)要探究液体压强与密度的关系，应选用________两图进行对比。
(5)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，说明了在液体内部同一深度处，液体向各个方向的压强大小________。
(6)实验是通过U形管中液面的________来反映被测压强大小的。使用前用手轻轻按压几下橡皮膜是检查装置的________，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置________(填“漏气”或“不漏气”)。

液体名称
酒精
水
饱和食盐水
硫酸铜溶液
密度(千克/米3)
0.8×103
1.0×103
1.1×103
1.2×103