中考物理一轮复习高频考点:液体压强

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中考物理一轮复习高频考点:液体压强
【考点梳理】

1. 产生原因

重力作用:液体自身有质量,受到竖直向下的重力,会对容器底部产生压力,进而产生压强。

流动性:液体没有固定形状,能向各个方向流动,因此不仅对容器底部,还会对容器侧壁及液体内部各个方向产生压强。

2. 特点

方向性:液体内部向各个方向都有压强。

深度相关性:在同种液体中,深度越大,液体压强越大。

密度相关性:在同一深度,液体的密度越大,压强越大。

等压性:同种液体、同一深度,各个方向的压强相等。

3. 计算公式

液体压强的计算公式为:p=ρgh,其中:

p 表示液体压强,单位是帕斯卡(Pa);

ρ 表示液体密度,单位是千克每立方米(kg/m³);

g 通常取9.8N/kg,粗略计算时可取10N/kg;

h 表示深度,指从液体自由液面到研究点的竖直距离,单位是米(m)。

4. 应用实例

连通器:上端开口、底部相互连通的容器叫做连通器。当连通器里装同种液体,且液体不流动时,各容器中的液面保持相平。例如茶壶、船闸、锅炉水位计等。

水库大坝:大坝设计成上窄下宽的形状,因为液体深度越深压强越大,下部较宽能承受更大的压强。

深水潜水服:潜水员潜入深海时,受到的液体压强极大,潜水服需采用高强度材料制作,抵御海水的巨大压强。

5. 实验探究
常用U形管压强计来探究液体压强的特点。通过控制变量法,分别探究液体压强与方向、深度、液体密度的关系,实验结论与上述特点一致。

液体压强是流体静力学中的重要概念,在工程、生活等领域有广泛应用,理解其原理和特点有助于解释许多自然现象和解决实际问题。

6.考点速记口诀

液体压强有特点,重力流动是根源;

各个方向都存在,同深等压是必然;

深度越深压越大,密度越大压越强;

公式 p=ρghh 是深度记心间;

连通器里液面平,同种液体且不流。

【考向点拨】

(一)液体压强的概念

1.液体压强的产生:液体受重力且具有流动性。我们知道,物体受到力的作用产生压力,而只要某物体对另一物体表面有压力,就存在压强,同理,水由于受到重力作用对容器底部有压力,因此水对容器底部存在压强。液体具有流动性,对容器壁有压力,因此液体对容器壁也存在压强。

2.液体能够把它所受到的压强向各个方向传递。也就是说,液体内部某点向各个方向都有压强,且压强大小都相同。

3.液体压强可表述为:液体内部向各个方向都有压强,压强随液体深度的增加而增大,同种液体在同一深度的各处,各个方向的压强大小相等;不同的液体,在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关,密度越大,液体的压强越大。

4.液体内部压强大小:

1)同种液体:向各个方向都有压强;(2)同一深度处,压强一致;(3)深度越深,压强越大。

2)不同液体:同一深度,密度越大,压强越大。

3)公式:p=ρgh 式中g=9.8N/kg g=10N/kg,h的单位是m,ρ的单位是kg/m³,压强p的单位是Pa

4)由于液体内部同一深度处向各个方向的压强都相等,所以我们只要算出液体竖直向下的压强,也就同时知道了在这一深度处液体向各个方向的压强。这个公式定量地给出了液体内部压强地规律。

深度是指点到液面的距离,液体的压强只与深度和液体的密度有关,与液体的质量无关。

(二)连通器

1.连通器指上端开口,下部连通的容器。例如U型管就是一种典型的连通器。若向连通器内倒水,则当水停止流动时,连通器的液面会相平。因为水面到器底同一水平面上的深度相同,压强相同,液体便能保持静止状态。

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连通器内装的是同一种液体,左右两个液柱的密度相同,根据液体压强的公式P=ρgh可知,只有当两边液柱的高度相等时,两边液柱对液片AB的压强才能相等。所以,在液体不流动的情况下,连通器各容器中的液面应保持相平。

2.连通器的特点是只有容器内装有同一种液体时,各个容器中的液面才是相平的。如果容器倾斜,则各容器中的液体即将开始流动,由液柱高的一端向液柱低的一端流动,直到各容器中的液面相平时,即停止流动而静止。如用橡皮管将两根玻璃管连通起来,容器内装同一种液体,将其中一根管固定,使另一根管升高、降低或倾斜,可看到两根管里的液面在静止时总保持相平。其原理在生产实践中有着广泛的应用,例如,水渠的过路涵洞、牲畜的自动饮水器水位计,以及日常生活所用的茶壶、洒水壶等都是连通器。

(三)影响液体压强大小的因素

实验装置

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器材作用

通过U形管内两管液面高度差来判断液体内部压强大小

实验方法

控制变量法,转换法

探究过程

1.根据如图甲所示,按照组装U形管压强计

2.将水倒入烧杯,如图乙,控制探头在水下深度不变,调节旋钮改变探头的朝向,观察并测出U形管中液面的高度差,将数据填入下表;

3.如图乙、丙,控制橡皮膜的朝向不变,改变探头浸入水中的深度,观察并测出U形管中液面的高度差,将数据填入下表;

4.如图丙、丁,控制探头在水和盐水下的深度相同,观察并测出U形管中液面的高度差,将数据填入下表;

实验结论

1、液体内部向各个方向都有压强,压强随液体深度的增加而增加;
2、同种液体在同深度的各处,各个方向的压强大小相等;
3、不同的液体,在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关,密度越大,液体的压强越大。

注意事项

1.液体压强产生的原因是:液体受到重力作用;液体有流动性

2.实验前的两个操作:(1)先检查U型管左右两边的液面是否相平。

2)检查装置的气密性:(用手压金属盒上的橡皮膜,观察U型管中液面是否发生变化,若变化明显,则气密性良好)

3.实验时发现U型管内高度差没变化原因是什么?怎么解决?

:气密性不好,拆下来重新安装

4.使用的U型管是不是连通器?答:不是

5.此实验U型管内液体为什么要染成红色?答:使实验效果明显,便于观察

5.实验需要多次进行,目的是:总结普通规律

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