資源簡介

第九章 壓強
9.2 液體的壓強
一、液體壓強
產(chǎn)生原因 （1）液體受重力作用，對支撐它的容器底有壓強。 （2）液體具有流動性，對阻礙它流散開的容器壁也有壓強。 （3）液體由于具有流動性而在液體內(nèi)部相互擠壓，因此液體部向各個方向都有壓強。
特點 （1）液體除了對容器底部產(chǎn)生壓強外，還對“限制”它流動的側(cè)壁產(chǎn)生壓強，固體則只對其支承面產(chǎn)生壓強，方向總是與支承面垂直； （2）在液體內(nèi)部向各個方向都有壓強，在同一深度向各個方向的壓強都相等，同種液體，深度越深，壓強越大。 （3）液體內(nèi)部壓強的大小還跟液體的密度有關(guān)，在深度相同時，液體的密度越大，壓強越大。 （4）容器底部受到液體的壓力跟液體的重力不一定相等。
計算公式 注意∶應(yīng)用p＝ρgh時，各個物理量的單位都應(yīng)統(tǒng)一取國際單位。 其中ρ—kg/m3，g—N/kg，h—m，p—Pa。
對公式的理解 （1）從公式中看出：液體的壓強只與液體的密度和深度有關(guān)，而與液體的質(zhì)量、體積、重力、容器的底面積、容器的形狀均無關(guān)。 （2）液體對容器底部的壓力一般不等于液體的重力，只有柱形容器（圓柱、正方體、長方體）放到水平面上，液體對容器底部的壓力才等于液體的重力（F=G）。
二、連通器
定義 上端開口，下部相連通的容器。
特點 連通器里裝同種液體，當液體不流動時，連通器各容器中的液面高度總是相同的。連通器中深度相同的各點壓強相同。
應(yīng)用 茶壺、船閘、鍋爐水位計、乳牛自動喂水器等都是根據(jù)連通器的原理來工作的。
三、探究液體壓強與哪些因素有關(guān)
實驗?zāi)康?探究液體壓強與液體的深度是否有關(guān) 探究液體壓強與液體的密度是否有關(guān)
實驗裝置
改變量 壓強計探頭在液體內(nèi)部的深度 密度不同的液體
不變量 液體的密度，壓強計探頭的方向 壓強計探頭在不同液體中的深度和方向
操作步驟 （1）將U形管壓強計的探頭放人水中深度為H處，觀察并記錄U形管兩側(cè)液面的高度差△h1
（2）保持探頭方向不變，改變探頭在水中的深度，觀察并記錄U形管兩側(cè)液面的高度差△h2 （2）保持探頭方向不變，將探頭伸入密度不同液體中深度H處，觀察并記錄U形管兩側(cè)液面的高度差△h3
實驗分析 若△h1≠△h2 ，則液體壓強與液體的深度有關(guān) 若△h1≠△h3 ，則液體壓強與液體的密度有關(guān)
實驗結(jié)論 在同種液體的同一深度處，液體對各個方向的壓強都相等；在同種液體內(nèi)部，深度越深，液體壓強越大；在深度相同時，液體的密度越大，壓強越大
【題型1】 實驗探究液體壓強的特點
方法點撥 1．通過“猜想——設(shè)計實驗——進行實驗——分析歸納——總結(jié)交流”等環(huán)節(jié)培養(yǎng)良好的探究習(xí)慣。 2．控制變量法：物理學(xué)中對于多因素（多變量）的問題，常常采用控制因素（變量）的方法，把多因素的問題變成多個單因素的問題。每一次只改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物的影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法。注意控制變量法的應(yīng)用。
（2023 常州）小明探究影響液體內(nèi)部壓強的因素。
（1）用手輕按橡皮膜，現(xiàn)象如圖甲所示，說明橡皮膜受到壓強大小可以用U形管兩側(cè)液面的　 　來表示。
（2）比較乙、丙兩圖，可得結(jié)論：在同種液體中，液體內(nèi)部的壓強隨　　 的增大而增大。
（3）比較　 　、丁兩圖，可得結(jié)論：　 　。
【答案】（1）高度差；（2）深度；（3）丙；液體內(nèi)部壓強與液體的密度有關(guān)。
【分析】（1）轉(zhuǎn)換法是指將不易測量的物理量或不易觀察的現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為易于測量的物理量或易于觀察的現(xiàn)象的方法。
（2）液體壓強與液體的深度和密度有關(guān)，研究與其中一個因素的關(guān)系時，要控制另外一個因素不變；同種液體中壓強隨深度的增大而增大；
（3）液體壓強還和液體密度有關(guān)。
【解答】解：（1）橡皮膜受到壓強大小可以用U形管兩側(cè)液面的 高度差來表示，應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法；
（2）由圖乙和圖丙可知，將探頭先后放在同一液體中不同深度處，探頭深度較大時，U形管兩側(cè)液面高度差更大，可得結(jié)論：液體內(nèi)部壓強隨 深度的增大而增大；
（3）由圖丙和圖丁可知，探頭所處在液體中的深度相同，鹽水的密度更大，U形管兩側(cè)液面高度差更大，說明探頭在鹽水中橡皮受到的壓強更大，可得結(jié)論：液體內(nèi)部壓強與液體的密度有關(guān)。
【點評】本題探究影響液體內(nèi)部壓強大小的因素，還考查了控制變量法和轉(zhuǎn)換法的的運用，是一道綜合題。
【變式1-1】（2023 赤峰）小亮學(xué)習(xí)了液體壓強知識后，猜想：液體內(nèi)部某點的壓強跟該點到容器底的距離有關(guān)。為此，他利用液體壓強計、水、燒杯等相同的兩套器材進行對比驗證，實驗情況如圖所示。
（1）小亮向小明介紹自己的實驗推理過程：在甲、乙兩燒杯中，A、B兩點到燒杯底部的距離是不同的；通過觀察壓強計U形管兩側(cè) 　，判斷出pA　 　pB；由此可以得出結(jié)論：液體內(nèi)部某點壓強與該點到容器底部距離有關(guān)。
（2）小明反駁說：你在實驗中沒有控制 　相同，所以你的結(jié)論是錯誤的。在你的實驗基礎(chǔ)上，　 　（選填序號），才能得出正確結(jié)論。
A．把甲杯中的探頭上移5cm或把乙杯中的探頭下移5cm
B．從甲杯中抽出5cm深的水或向乙杯中加入5cm深的水
【答案】（1）液面高度差；＞；（2）探頭所處深度；B。
【分析】（1）探究影響液體壓強大小的因素時，根據(jù)轉(zhuǎn)換法，通過U形管兩側(cè)液面高度差來顯示液體壓強的大小；
（2）探究液體內(nèi)部某點的壓強跟該點到容器底的距離是否有關(guān)，應(yīng)控制液體的密度和液體的深度相同，據(jù)此分析。
【解答】解：（1）探究影響液體壓強大小的因素時，根據(jù)轉(zhuǎn)換法，通過U形管兩側(cè)液面高度差來顯示液體壓強的大小；圖甲中U形管兩側(cè)液面高度差大于圖乙中U形管兩側(cè)液面高度差，小亮判斷出pA＞pB；
（2）探究液體內(nèi)部某點的壓強跟該點到容器底的距離是否有關(guān)，應(yīng)控制液體的密度和液體的深度相同，圖甲中探頭據(jù)液面的距離hA＝19cm﹣7cm＝12cm，圖乙中探頭據(jù)液面的距離hB＝19cm﹣12cm＝7cm；因此，小明反駁說：你在實驗中沒有控制探頭所處深度相同，所以你的結(jié)論是錯誤的，要控制探頭所處深度相同，從甲杯中抽出5cm深的水，使hA＝hB＝7cm；或向乙杯中加入5cm深的水，使hA＝hB＝12cm；故選B。
【點評】本題探究影響液體壓強大小的因素，考查了轉(zhuǎn)換法、控制變量法的運用，體現(xiàn)了對實驗過程和實驗原理的考查。
【變式1-2】（2023秋 越秀區(qū)校級期中）如圖是“探究影響液體內(nèi)部壓強大小因素”的實驗。
（1）實驗前應(yīng)檢查壓強計的氣密性，方法如甲圖所示：用手輕壓橡皮膜，若U形管中的液面發(fā)生 　（“明顯變化”或“幾乎不變”），說明該裝置不漏氣。實驗中通過 　來表示液體內(nèi)部壓強大小；
（2）將壓強計金屬盒逐漸浸入水中，完成了圖乙、丙所示實驗，由此分析得到的結(jié)論是：　 　；
（3）為探究液體壓強與液體密度的關(guān)系，小偉又完成了丁圖所示實驗，對比丙、丁兩次實驗發(fā)現(xiàn)兩次U形管兩側(cè)水面高度差對比不明顯，為使實驗現(xiàn)象更加明顯，下列操作可行的是 　；
A．將丁圖中金屬盒下移
B．丁燒杯中換用密度更大的液體
C．將U形管中的水換成密度更大的液體
（4）如圖戊所示，1、2是兩根完全相同的細玻璃管，管的一端封有相同橡皮薄膜，在管中裝入不等量的水，薄膜凸起的程度不同；據(jù)此小偉猜想：液體的壓強可能與管內(nèi)液體的質(zhì)量有關(guān)；小偉將2號管 　放置，直至 　，對比1、2號管橡皮膜的凸起程度相同，可知小偉的猜想錯誤。
【答案】（1）明顯變化；U形管內(nèi)液面的高度差；（2）在液體密度一定時，液體越深，液體壓強越大；（3）B；（4）逐漸傾斜；水柱高度相同。
【分析】（1）液體壓強大小通過U形管內(nèi)液面的差來反映的，液面高度差越大，液體的壓強越大，這是一種轉(zhuǎn)換法的運用；
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）探究液體壓強跟深度關(guān)系時，控制液體的密度不變，改變液體深度；
（3）根據(jù)p＝ρgh來分析壓強和液體密度的關(guān)系；
（4）結(jié)合控制變量法分析作答。
【解答】解：（1）使用壓強計之前，用手輕輕按壓幾下橡皮膜，如果U形管中的液面發(fā)生明顯變化，說明壓強計各部分之間連接良好，無漏氣現(xiàn)象；
壓強計是通過U形管中液面的高度差來反映被測壓強大小的；
（2）對比乙、丙兩圖，金屬盒沒入水中的深度增大，U形管兩邊液面的高度差逐漸變大，所以在液體密度一定時，液體越深，液體壓強越大；
（3）探究液體壓強與液體密度的關(guān)系，根據(jù)控制變量法原則要控制液體深度相同，因此不能單獨改變丁圖中金屬盒的位置，故A不可行；
根據(jù)p＝ρgh可知，液體的密度越大，深度越大，壓強越大，所以在“丁燒杯中換密度差更大的液體”U形管左右兩側(cè)液面的高度差將變大，
而“將U形管中的水換成密度更大的液體”，橡皮膜受到的壓強不變時，則U形管左右兩側(cè)液面的高度差將變小，故B可行，C不可行；
故選B；
（4）探究液體的壓強可能與管內(nèi)液體的質(zhì)量有關(guān)，必須控制液體的深度相同，小紅將2號管傾斜放置，直至1、2號管水柱高度相同，對比1、2號管橡皮膜的鼓起程度可知小偉的猜想錯誤。
【點評】掌握液體壓強大小的影響因素，利用控制變量法探究液體壓強大小的影響因素，難度一般。
【變式1-3】（2023 內(nèi)蒙古）某學(xué)習(xí)小組在“探究液體壓強與哪些因素有關(guān)”的實驗中，進行了如下操作和分析：
（1）某同學(xué)使用液體壓強計前，發(fā)現(xiàn)U形管左右兩側(cè)液面存在高度差，如圖甲所示。他接下來應(yīng)該的操作是 　 　（選填選項字母）。
A．從U形管內(nèi)向外倒出適量的水
B．拆除軟管重新安裝
調(diào)整后，他用手指按壓橡皮膜，發(fā)現(xiàn)U形管中的液面升降靈活，說明該裝置
　 　（選填“漏氣”或“不漏氣”）。
（2）根據(jù)乙和丁實驗步驟，　 　 （選填“可以”或“不可以”）得出結(jié)論：液體內(nèi)部壓強的大小還跟液體的密度有關(guān)。理由是：　 　。
【答案】（1）B；不漏氣；（2）不可以；沒有控制探頭（橡皮膜）深度相同。
【分析】（1）檢查裝置是否漏氣時，用手輕輕按壓幾下橡皮膜，看液體能否靈活升降；U形管右端上方是和大氣相通的，等于大氣壓強；U形管右端液面比較高，就說明U形管左端液面上方的氣體壓強大于大氣壓；只要取下軟管，讓U形管左端液面和大氣相通，這樣U形管兩端的液面就是相平的；
（2）液體壓強與深度和液體的密度有關(guān)，研究液體壓強與其中一個因素的關(guān)系，要控制另外一個因素不變；分析實驗中相同量和不同量，根據(jù)轉(zhuǎn)換法得出結(jié)論。
【解答】解：（1）若在使用壓強計前，發(fā)現(xiàn)U形管內(nèi)水面已有高度差，只需要將軟管取下，再重新安裝，這樣U形管中兩管上方的氣體壓強就是相等的（都等于大氣壓），當橡皮膜沒有受到壓強時，U形管中的液面就是相平的，故B正確；故選：B；
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，則說明裝置不漏氣；
（2）液體壓強與液體密度和深度有關(guān)，探究與密度關(guān)系，必須控制深度相同，而乙和丁實驗步驟，深度和密度都不同，故不能得出正確結(jié)論。
【點評】本題考查了壓強計的檢查與使用、液體壓強的影響因素等問題，難度不大，掌握基礎(chǔ)知識即可正確解題，解題時注意控制變量法的應(yīng)用。
【題型2】 液體內(nèi)部壓強的特點
方法點撥 要熟記記憶性的知識點，液體壓強的特點： （1）液體內(nèi)部朝各個方向都有壓強； （2）在同一深度，液體向各個方向的壓強相等； （3）液體的壓強隨深度的增加而增大； （4）不同液體的壓強還跟密度有關(guān)，深度一定時，液體的密度越大，壓強越大。
（2023春 同安區(qū)期中）學(xué)好物理好處多，比如隨手涂鴉也能兼顧美與科學(xué)性。小娟同學(xué)想畫魚兒戲水時在水吐出氣泡的情景，如圖所示，聰明的你請幫她在圖中選出正確的畫法（　　）
A．甲圖 B．乙圖 C．丙圖 D．丁圖
【答案】C
【分析】（1）液體產(chǎn)生的壓強與深度有關(guān)，深度越大壓強越大，深度越小壓強越小；
（2）魚吐出的氣泡內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的氣體，氣體的體積與所受的壓強有關(guān)，受的壓強越大體積越小，受的壓強越小體積越大；
（3）從氣泡的深度判斷受到的壓強大小情況，從壓強大小情況判斷氣泡體積情況。
【解答】解：因為液體壓強隨深度減小而減小，所以，氣泡上升時受到的壓強越來越小，氣泡應(yīng)越來越大；所以甲圖畫的氣泡越來越小，乙圖畫的氣泡上下一樣大小，都是錯誤的；只有丙圖畫的氣泡越來越大，故C正確，ABD錯誤。
【點評】本題考查液體內(nèi)部壓強的特點，與深度有關(guān)，隨深度增加而增加，減小而減小；一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時，壓強與體積壓強和體積成反比，例如用力壓氣球，氣球會爆破。
【變式2-1】（2023春 巨野縣期末）下列關(guān)于液體壓強的說法中，不正確的是（　　）
A．液體壓強產(chǎn)生的原因是因為液體受重力且具有流動性
B．液體內(nèi)部向各個方向都有壓強，且同種液體在同一深度向各方向的壓強大小相等
C．攔河大壩修建為“上窄下寬”，是因為水的深度越深，液體的壓強越大
D．兩種不同的液體，誰的密度大，誰產(chǎn)生的壓強大
【答案】D
【分析】（1）根據(jù)液體壓強產(chǎn)生的原因解答：液體對容器底部有壓強，是因為液體受到重力的作用；液體對容器側(cè)壁有壓強，是因為液體具有流動性。
（2）液體壓強的特點：液體內(nèi)部朝各個方向都有壓強，在同一深度，液體向各個方向的壓強相等；液體的壓強隨深度的增加而增大；不同液體的壓強還跟密度有關(guān)，深度一定時，液體的密度越大，壓強越大。
【解答】解：A．根據(jù)液體壓強的知識可知，液體壓強產(chǎn)生的原因是因為液體受到重力且具有流動性，故A正確；
B．根據(jù)液體壓強特點可知，液體內(nèi)部向各個方向都有壓強，且同種液體同一深度，各方向的壓強相等，故B正確；
C．根據(jù)p＝ρgh可知，當液體密度相同時，水越深的位置，液體壓強越大，所以，攔河大壩修建為“上窄下寬”，故C正確；
D．根據(jù)p＝ρgh可知，影響液體壓強的因素有液體密度和液體深度兩個因素，所以，兩種不同的液體，誰的密度大，誰產(chǎn)生的壓強大，這種說法錯誤，故D錯誤。
【點評】此題是對液體壓強特點，屬于基礎(chǔ)知識，難度不大。
【變式2-2】（2023春 思明區(qū)校級期中）如圖為帕斯卡實驗，在一個封閉的木桶內(nèi)裝滿水，從桶蓋上插入一根細長的管，向細管里只灌了幾杯水，就把木桶壓裂。這個實驗說明液體壓強大小與下列哪個因素有關(guān)（　　）
A．液體的重力 B．液體的體積
C．液體的密度 D．液體的深度
【答案】D
【分析】從桶裂這個現(xiàn)象可以看出倒入的幾杯水使水桶受到的壓強產(chǎn)生了很大的變化，然后再將倒入這幾杯水造成的變化與液體壓強的特點聯(lián)系起來進行分析。
【解答】解：由于是一根細管，所以倒入幾杯水后，細管中水的深度增加的很多，根據(jù)液體壓強的特點可知：液體壓強隨著深度的增加而增大，所以這一實驗表明的是影響液體內(nèi)部壓強大小的因素是液體的深度。故選：D。
【點評】液體壓強的大小是由液體的密度和深度決定的，與液體的質(zhì)量沒有直接的關(guān)系，質(zhì)量大產(chǎn)生的壓強不一定大。
【變式2-3】（2023 株洲）如圖，在一個不帶瓶蓋的塑料瓶側(cè)壁打一個小孔，a、b為瓶中小孔下方位置不同的兩點，用手堵住小孔，在瓶中裝滿某種液體。松手后，在液體噴出的過程中（　　）
A．液體噴出的水平距離s變大
B．液體噴出的水平距離s不變
C．a(chǎn)、b兩點間的液體壓強差變小
D．a(chǎn)、b兩點間的液體壓強差不變
【答案】D
【分析】液體的密度一定，液體內(nèi)部的壓強隨深度的增加而增大。
【解答】解：AB、液體內(nèi)部的壓強隨深度的增加而增大，所以隨液體深度的變小，液體噴出的水平距離逐漸變小，故AB錯誤；CD、a點液體產(chǎn)生的壓強大于b點液體產(chǎn)生的壓強，兩點的高度差不變，由p＝ρgh可知，兩點的壓強差不變，故C錯誤，D正確。
【點評】本題考查了對液體壓強特點的理解和應(yīng)用，難度不大。
【題型3】 液體壓強的計算
方法點撥 1．液體的壓強與液體的深度和密度有關(guān)，因此計算時關(guān)鍵找到“液體”的深度和密度。當容器是柱形容器時，液體對容器底部壓力等于液體重力時，先判斷壓力等于重力后利用p＝F/S求壓強。 2．液體的壓強公式，對于固體來說，不能直接應(yīng)用此公式，但對于長方體、正方體、圓柱體等規(guī)則形狀的物體來說，經(jīng)過推導(dǎo)以后可以使用。 3．一些題按常規(guī)方法比較，很復(fù)雜。重要是抓住問題的關(guān)鍵：容器內(nèi)液體體積不變。結(jié)合圖形分析、比較，得出結(jié)論。
（2023春 西城區(qū)期末）如圖所示，盛水的杯子靜止在水平桌面上。杯子重1N，高8cm，底面積為20cm2；杯內(nèi)水重1.8N，水深5cm，水的密度為1g/cm3，g取10N/kg。下列選項中正確的是（　　）
A．水對杯底的壓力為1.8N
B．水對杯底的壓強為800Pa
C．水杯對桌面的壓力為2N
D．水杯對桌面的壓強為1400Pa
【答案】D
【分析】（1）已知杯內(nèi)水的深度，根據(jù)p＝ρ液gh計算水對杯底的壓強，已知杯底面積，根據(jù)p計算水對杯底的壓力；
（2）杯子對水平桌面的壓力等于杯子和水的重力，根據(jù)F＝G計算杯子對桌面的壓力，根據(jù)p計算杯子對桌面的壓強。
【解答】解：AB、水對杯底的壓強為：p水＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m＝500Pa，根據(jù)p得，水對杯底的壓力為：F水＝p水S＝500Pa×20×10﹣4m2＝1N，故AB錯誤；CD、杯子對水平桌面的壓力等于杯子和水的重力，即水杯對桌面的壓力為：F杯＝G總＝G杯+G水＝1N+1.8N＝2.8N，水杯對桌面的壓強為：p杯1400Pa，故C錯誤，D正確。
【點評】本題考查壓強和壓力的計算，要注意計算液體對容器底的壓強和壓力，應(yīng)先計算壓強再求壓力。
【變式3-1】（2023 涼州區(qū)期末）潛水員下潛至水面下12m深處時受到水的壓強為（　　）
A．120Pa B．1.2×103Pa C．1.2×104Pa D．1.2×105Pa
【答案】D
【分析】根據(jù)液體壓強公式計算潛水員下潛至水面下12m深處時受到水的壓強。
【解答】解：潛水員下潛至水面下12m深處時受到水的壓強為：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×12m＝1.2×105Pa，故D正確。
【點評】本題考查液體壓強公式的簡單運用，屬于基礎(chǔ)題。
【變式3-2】（2023 大連）如圖所示，放在水平桌面上的兩個相同的柱形容器，分別裝有甲、乙兩種液體，甲液面高于乙液面。液體中的a、b兩點處于同一水平高度，a、b兩點的液體壓強相等。則兩種液體的密度和質(zhì)量的關(guān)系分別是（　　）
A．ρ甲＜ρ乙；m甲＞m乙 B．ρ甲＜ρ乙；m甲＜m乙
C．ρ甲＞ρ乙；m甲＞m乙 D．ρ甲＞ρ乙m甲＜m乙
【答案】B
【分析】a、b兩點的壓強相等，a的深度大于b的深度，利用p＝ρgh可得兩液體的密度關(guān)系；而a、b兩點到容器底的距離相等，可得從a、b兩點向下的液體對容器底的壓強大小關(guān)系；兩種液體對容器底的壓強等于a、b點的壓強加上a、b點以下液體產(chǎn)生的壓強，最后得出兩種液體對容器底的壓強大小關(guān)系；由p得到兩種液體對容器底部的壓力關(guān)系，對于柱形容器內(nèi)的液體其對底部的壓力與其重力大小相同，由G＝mg可得到兩種液體的質(zhì)量關(guān)系。
【解答】解：a、b兩點的壓強相等，即pa＝pb，因為p＝ρgh，hb＜ha，
所以兩液體的密度關(guān)系：ρ甲＜ρ乙，又因為a、b兩點到容器底的距離相等，
所以從a、b兩點以下的液體對容器底的壓強關(guān)系：pa′＜pb′，而兩種液體對容器底的壓強：p甲＝pa+pa′，p乙＝pb+pb′，所以p甲＜p乙；
兩種液體對容器底的壓強p，由于兩容器底面積相等，p甲＜p乙，故兩種液體的質(zhì)量m甲＜m乙。故選：B。
【點評】本題考查了液體壓強公式p＝ρgh的應(yīng)用，要理解“深度”的含義，熟練運用壓強公式進行解答。
【變式3-3】（2023 安徽）“奮斗者”號深潛器創(chuàng)造了我國載人深潛的新紀錄。當“奮斗者”號潛至海面下10000m深處時，其外部0.1m2的水平艙面上所受的海水壓力約為　 　N。（海水密度近似為1×103kg/m3，g取10N/kg）
【答案】107。
【分析】根據(jù)p＝ρ海水gh得出水平艙面上所受海水的壓強，由公式p可得觀察窗所受海水的壓力。
【解答】解：水平艙面上所受海水的壓強為：p＝ρ海水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×10000m＝1×108Pa；由公式可得，0.1m2的水平艙面上所受海水的壓力為：F＝pS＝1×108Pa×0.1m2＝107N。
【點評】本題考查了液體壓強以及壓力的計算，關(guān)鍵是公式的應(yīng)用，是一道較為簡單的計算題。
【題型4】 連通器的應(yīng)用
方法點撥 1．判斷是不是連通器 依據(jù)連通器的定義，要看兩點：一是各容器的底部必須是連通的；二是各容器的上部都是開口的。 2．連通器液面相平的條件： （1）連通器里只有一種液體； （2）連通器里的液體不流動。 只有同時滿足這兩個條件，連通器各部分的液面才是相平的，如果有一個條件不能滿足，則連通器各部分的液面不會相平。 3．連通器原理的應(yīng)用（生活中的事例）是命題方向，例如，水渠的過路涵洞、牲畜的自動飲水器、水位計，以及日常生活中所用的茶壺、灑水壺等都是連通器。世界上最大的人造連通器是三峽船閘和自來水水塔。
（2023秋 長寧區(qū)校級期中）如圖所示的實例中，不是利用連通器原理工作的是（　　）
A．茶壺 B．攔河大壩
C．船閘 D．乳牛自動飲水機
【答案】B
【分析】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。
【解答】解：A、茶壺的壺嘴和壺身上端開口、下端連通，構(gòu)成了連通器，故A不符合題意；
B、攔河大壩是根據(jù)液體壓強隨深度的增加而增大的特點修建成上窄下寬的形狀，不屬于連通器，故B符合題意；
C、先打開船閘的一端，船閘里的水位逐漸與外面相等，外面的船就可以開進船閘，然后把這一端船閘關(guān)閉，然后打開另一端的船閘，船閘里的水位逐漸與外面相等，船就可以開到另一端去，屬于連通器，故C不符合題意；
D、乳牛自動飲水機，符合上端開口、下部連通的特點，故是連通器，故D不符合題意。
【點評】本題考查連通器的原理，關(guān)鍵知道連通器是上端開口，底部相連的，內(nèi)裝同種液體液面靜止時保持相平。
【變式4-1】（2023秋 徐匯區(qū)校級期中）下列裝置工作時可以看作連通器的是（　　）
A．血壓計 B．密度計 C．液位計 D．溫度計
【答案】C
【分析】根據(jù)連通器定義：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。
【解答】解：A、血壓計的結(jié)構(gòu)不符合上端開口、下端連通的特點，不是利用連通器原理工作的，故A不符合題意；B、密度計是利用物體漂浮原理，不是利用連通器原理工作的，故B不符合題意；C、液位計符合上端開口、下端連通的特點，是利用連通器的原理制成的，故C符合題意；D、溫度計是利用液體熱脹冷縮的性質(zhì)制成的，故D不符合題意。
【點評】此題考查的是連通器在生活中的應(yīng)用。這就要求我們平時要多觀察、多思考。
【變式4-2】（2023秋 寶山區(qū)校級期中）圖所示的裝置，屬于連通器的是（　　）
A．破窗錘 B．攔河大壩
C．吸盤 D．地漏
【答案】D
【分析】上部開口，底部連通的容器叫做連通器。
【解答】解：A．破窗錘是利用減小受力面積增大壓強的原理，不屬于連通器，故A錯誤。B．攔河大壩是利用液體的壓強隨深度的增加而增加的原理，不屬于連通器，故B錯誤；C．吸盤壓在玻璃上時，擠出空氣，使得內(nèi)部壓強小，從而在周圍大氣壓的作用下壓在墻壁上，利用了大氣壓，不屬于連通器，故C錯誤；D．地漏中倒扣的“碗”狀金屬片將存水杯分割為兩個底部相連而上端開口的容器，這樣就構(gòu)成了一個連通器，故D正確。
【點評】本題考查連通器原理的應(yīng)用，是一道基礎(chǔ)題。
【變式4-3】（2023 哈爾濱）如圖所示，水龍頭放水時，水管與水塔組成　 　 ；水龍頭關(guān)閉時，A處水龍頭所受水的壓強為　 　 Pa。（g＝10N/kg；ρ水＝1.0×103kg/m3）
【答案】連通器；1.4×105
【分析】上端開口，底部連通的儀器叫連通器；知道相鄰兩層的高度差，利用液體壓強公式求相鄰兩層相應(yīng)位置水管內(nèi)的壓強差。
【解答】解：各用戶間的水管和水塔下部連通，當水龍頭打開時，上部都與空氣連通，因此水管與水塔組成連通器；水龍頭關(guān)閉時A處水龍頭所受水的壓強為：p＝ρgh＝1×103kg/m3×10N/kg×14m＝1.4×105Pa。
【點評】此題考查的是連通器的原理、液體壓強公式的應(yīng)用和計算，屬于基礎(chǔ)題、難度不大。

展開更多......

收起↑