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微專題 液體壓強
2024遼寧省統考物理專題復習講義
第一：考點解讀
一、液體壓強
1．產生：由于液體受到重力作用。
注意：由于液體具有流動性，因此液體內部朝各個方向都有壓強。
2．特點：
（1）同種液體，深度越大，壓強越大；
（2）同一深度的不同液體，密度越大，壓強越大；
（3）同種液體的同一深度，朝各個方向的壓強相等。
二、液體壓強的大小
（1）在液體壓強的公式中，p表示液體的壓強，單位是Pa，表示液體的密度，單位是kg/m3，h表示液體的深度，單位是m，g一般取9.8 N/kg。
（2）從公式中看出：液體的壓強只與液體的密度和深度有關，而與液體的質量、體積、重力、容器的底面積、容器的形狀均無關。
（3）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）。
因為液體具有流動性，所以容器中的液體對容器底部的壓力大小與容器的形狀有關。
三、連通器
（1）定義：上端開口，下部相連通的容器。
（2）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。
（3）應用：茶壺、船閘、鍋爐水位計、乳牛自動喂水器等都是根據連通器的原理來工作的。
判斷是不是連通器時，依據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。
第二：重點解析 易錯題
不同容器的液體壓強
1. 柱形容器
設柱形容器的底面積為S，內盛有密度為ρ、深度為h的液體。
則液體對容器底部的壓強為 p=ρgh
液體對容器底部的壓力F=pS=ρghS= ρgV柱=m柱g=G柱（G柱的含義是以V柱為體積的那部分液體的重力，即容器中液體的重力）。
結論：在柱形容器中，液體對容器底的壓力大小等于液體自身的重力。
2. 口大底小形容器
設容器的底面積為S，內盛有密度為ρ、深度為h的液體。
則液體對容器底部的壓強為p=ρgh
液體對容器底部的壓力為F=pS=ρghS（hS相當于右圖中紅色部分液柱的體積）
因為hS＜V液，所以F＜ρgV液=m液g=G液，液體對容器底部的壓力 F＜G液
結論：在口大底小形容器中，液體對容器底的壓力小于液體自身的重力。
3. 口小底大形容器
設容器的底面積為S，內盛有密度為ρ、深度為h的液體。
則液體對容器底部的壓強為 p=ρgh
液體對容器底部的壓力F=pS=ρg hS（hS相當于右圖中紅色部分液柱的體積）
因為hS＞V液，所以F＞ρgV液=m液g=G液，液體對容器底部的壓力為 F＞G液
結論：在口小底大形容器中，液體對容器底的壓力大于液體自身的重力。
4. 總結：液體對容器底的壓力與容器形狀的關系
第三：例題
1.（2023山東）如圖所示，容器中間用隔板分成左右兩部分，隔板下部有一圓孔用薄橡皮膜封閉。在隔板兩側分別裝入清水和濃鹽水，不能判斷哪側是清水，哪側是濃鹽水的是（　　）
A． B． C． D．
2.如圖所示容器_____連通器（選填“是”或“不是”），容器中裝有一定量的液體，若B點的液體壓強為3.6×103pa，則液體的密度是_________kg/m3；A點液體的壓強為______Pa。
3、構建理想模型是一種物理研究方法。如圖甲所示，我們可以假想在連通器的底部有一個小“液片”AB，它處于靜止狀態。
（1）請結合圖甲，運用所學的物理知識推導證明：靜止在連通器內的同一種液體，各部分直接與大氣接觸的液面總是相齊平的；
（2）如圖乙所示，連通器左右兩管粗細相同且足夠高，水平細管足夠長，中間有一可無摩擦移動的活塞。活塞左側管中盛酒精（ρ酒精=0.8×103kg/m3），活塞右側管中盛水（ρ水=1.0×103kg/m3）剛開始時，活塞被螺栓固定不動，左右兩管中的液面齊平。求此時酒精對容器底部產生的壓強大小；（g取10N/kg）
（3）如圖乙所示，如果打開螺栓，松開活塞，連通器內的液體會流動，當連通器內的液體重新穩定下來靜止時，求右管中面高度的變化量 h大小。（不考慮酒精和水接觸時的擴散現象，即二者總體積不變）
第四：自主練習
1．用隔板將玻璃容器均分為兩部分，隔板中有一小孔用薄橡皮膜封閉（如圖）。下列問題中不能用該裝置探究的是
A．液體壓強是否與液體的深度有關
B．液體壓強是否與液體的密度有關
C．液體是否對容器的底部產生壓強
D．液體是否對容器的側壁產生壓強
2.如圖所示，底面積相同的甲、乙兩容器，裝有高度、質量均相同的不同液體，則它們對容器底部壓強的大小關系正確的是（　　）
A．p甲＞p乙 B．p甲＜p乙
C．p甲=p乙 D．條件不足，無法判斷
3.小明做實驗時，將一個瓶口扎橡皮膜的空瓶，豎直浸入水中，一次瓶口朝上，一次瓶口朝下，兩次空瓶在水中位置相同，觀察兩次橡皮膜向內凹的情況，如圖所示。則他研究的問題是（　　）

A．液體壓強與液體密度的關系 B．液體壓強與液體深度的關系
C．浮力與排開液體體積的關系 D．浮力與液體密度的關系
4.據央廣網報道，2021年3月31日18:00，當日最后一艘滿載貨物的船舶駛向粵港澳大灣區，標志著位于廣西桂平市的大藤峽船閘試通航滿一年。這不僅加速推進了航道改造升級，也帶動了相關產業的高質量發展。船閘應用了 原理。2020年9月6日18時許，經過綜合調度，建設中的廣西大藤峽水利樞紐工程水庫水位首次達到52米高程，這是大藤峽工程全面完工前允許運行的最高水位，此時水對壩底的壓強為 Pa。（g取10N/kg，=1.0×103kg/m3）
5.小紅用U形管、適量的水、刻度尺來測花生油的密度（已知花生油的密度比水的密度小）。
（1）先將U形管開口沿豎直向上放置，往一側管中注入適量的水，兩管中水面相平。再從管的另一側緩慢注入適當高度的花生油（如圖），管的 側液柱是花生油（填“左”或“右”）；
（2）用刻度尺測出液柱的高度h1，測出兩側液面的高度差h2，若水的密度為ρ，則油的密度ρx= 。（用已知量的字母表示）

6.如圖所示是用壓強計“研究液體內部的壓強”的實驗裝置。
（1）壓強計上的U形管 （選填“屬于”或“不屬于”）連通器；
（2）在使用壓強計前，發現U形管左右兩側的水面有一定的高度差，如圖甲，其調節的方法是 （選填“A”或“B”），使U形管左右兩側的水面相平；
A．將右側支管中高出的水倒出
B．取下軟管重新安裝
（3）如圖乙所示，保持金屬盒在此深度不變，轉動金屬盒的方向，U形管兩側水面的高度差 ；
（4）比較圖中的乙和丙圖，可以得到；液體的壓強與 有關。比較圖中 兩圖，可以得液體的壓強與液體密度有關；
（5）實驗過程中，主要采用的研究方法是轉換法和 法，最后可得到影響液體內部壓強大小的因素是 和深度；
（6）已知圖丁中U形管左右兩側水面的高度差h=10cm，則橡皮管內氣體的壓強與大氣壓強之差為 Pa、（ρ水=1.0×103kg/m3，ρ鹽水=1.1×103kg/m3，g=10N/kg）
7.小明放學回家，看見水平茶幾的中央放著一個盛有水的平底茶壺，如圖所示。于是他利用家中的皮尺測得水深15 cm，粗略測出茶壺的底面積為4×10-3 m2（厚度不計），茶壺的重為20 N，茶壺中水的質量為0.8 kg；并提出了下列問題，請你幫他解答這些問題。（ρ水=1.0×103kg/m3 g＝10 N/kg）
（1）茶壺中水的重力；
（2）水對茶壺底的壓強和壓力；
（3）茶壺對水平茶幾的壓強。

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