第九章 压强和浮力
课时9.2 液体的压强
2025年课程标准 物理素养
1、明确液体压强的定 物理观念:知道液体能产生压强,了解液体压强的概念 。
义。 科学思维:知道液体内部朝各个方向都有压强,且压强随着深度的增加而增
2、了解液体压强的特 大 。
点。 科学探究:通过实验和观察,更直观地了解液体压强的大小与哪些因素有
3、掌握液体压强的计算 关,这些因素如何影响压强 。
方法。 科学态度与责任:培养自己对物理的兴趣、提高实验操作能力和思维能力,
以及通过合作学习提高自己的团队意识等教学目标 。
知识点一、探究液体压强的特点实验
1.实验目的、原理、方法
(1)实验目的:探究影响液体内部压强的因素有哪些;
(2)实验方法:控制变量法。
2.实验猜想:液体内部压强可能与液体深度,液体的密度,液体重力,方向等有关。
3.实验器材:压强计;烧杯;食盐;水;刻度尺。
4.器材作用及图像
(1)压强计:测量液体压强。
(2)烧杯:盛放水。
(3)食盐:改变液体密度。
(4)水:实验对象。
(5)刻度尺:测量压强计高度差。
5.实验步骤
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学科网(北京)股份有限公司步骤①将水倒入烧杯,如图甲,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,将数据填入表格;
步骤②如图乙,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,将数据填入表格;
步骤③如图丙,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,
将数据填入表格。
6.实验结论及应用
(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。
特别提醒
(1)控制变量法实验中影响压强的因素有深度、密度。我们需要用控制变量法来研究各个
因素对压强的影响。
(2)转换法液体内部压强的大小无法直接测量,我们用压强计两侧的液面高度差来判断液
体内部压强的大小,这种方法叫做转换法。
小明利用U形管压强计探究液体内部的压强与哪些因素有关,实验装置如图所
示。
(1)压强计是通过U形管中左右液面的 来反映被测压强大小的,这种实验方法叫
做 ,压强计 (选填“属于”或“不属于”)连通器。使用前检查装置,
方法是用手轻轻按压几下探头上的橡皮膜,如果发现U形管中的液体不能灵活升降,
则说明装置很可能 ;
(2)排除故障后开始实验,小明把实验数据记录在设计好的表格中,如下表所示:
序号 液体 橡皮膜在液体中的朝向 探头所在位置深度h/mm 液面高度差
1 水 朝上 30 28
2 水 朝下 30 28
3 水 朝左 ① 28
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学科网(北京)股份有限公司4 水 朝右 30 28
5 水 朝上 60 56
6 水 朝上 90 84
记录完数据后发现纸上①处滴了一滴水,墨洇开了,看不清楚此处数据,请把表格中
数据补充完整,①处应该为 ;
(3)利用表中 (填序号)四组数据可得到结论A:同种液体在同一深度向各个方
向的压强大小相等;利用 (填序号)三组数据可得到结论B:同种液体中,深
度越深,压强越大。拦河大坝做成上窄下宽的形状是根据结论 (选填“A”或
“B”)设计的。
知识点二、液体压强
1.液体压强产生的原因:由于液体受重力的作用,若液体在失重的情况下,将无压强可言。
2.液体压强具有以下几个特点
(1)液体除了对容器底部产生压强外,还对“限制”它流动的侧壁产生压强,固体则只对
其支承面产生压强,方向总是与支承面垂直。
(2)在液体内部向各个方向都有压强,在同一深度向各个方向的压强都相等,同种液体,
深度越深,压强越大。
特别提醒
(1)液体对容器的底面和侧壁都有压强。
(2)在同一深度,同一液体向各个方向有压强,且压强都相等。
(3)在同一液体,液体内部压强随深度的增加而增大。
(4)在同一深度,不同液体密度越大液体该处压强越大。
(5)液体内部的压强只与液体的密度、液体深度有关,而与容器的形状、底面积、液体的
体积、液体的总重无关。
3.液体压强的计算公式:计算液体压强的公式是p=ρgh。
(1)液体压强的大小只取决于液体的种类(即密度ρ)和深度h,而和液体的质量、体积
没有直接的关系。
(2)运用液体压强的公式计算确定深度时,要注意是指液体与大气(不是与容器)的接触
面向下到某处的竖直距离,不是指从容器底部向上的距离(那叫“高度”)。
4.液体压强的大小比较:液体内部的压强主要与液体的密度、深度有关,比较其大小一定
采取控制变量法来分析,利用公式采用密度比较法和深度比较法。
特别提醒
(1)容器底部受到液体的压力跟液体的重力不一定相等。
(2)液体压强公式推导:P=F/S=G/S=mg/S=ρgSh/S=ρgh,其中ρ为液体密度,g为重力
常数,S为横截面积,h为水柱高度,V为水柱体积。
如图所示,把一个质量为 、底面积为 的平底茶壶放在水平桌面上
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学科网(北京)股份有限公司(茶壶壁厚度不计),壶嘴和壶身构成 。壶内装有 的水,水面到壶底的
高度为 ,则水对壶底的压强为 Pa,水对壶底的压力是 N。(
, 取 )
知识点三、连通器的原理
1.连通器:上端开口,下部相连通的容器。
2.连通器原理:连通器里装同一种液体且液体不流动时,各容器的液面保持相平。
3.连通器的应用:茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来
工作的。
特别提醒
(1) 连通器的性质主要体现在当几个底部互相连通的容器注入同一种液体且液体不流动
时,各容器中的液面总是保持在同一水平面上。
(2)当液体不流动时,连通器内各容器的液面总是保持在同一水平面上。这一原理不仅在
技术和工程领域有着广泛的应用,也为日常生活带来了便利和安全保障。
如图所示,甲、乙两容器中都装有水且液面相平,打开阀门K后,水
(选填“会”或“不会”)在甲、乙容器间流动,此时这两个容器构成了一个连通器。
请从生活用具或设备中列举一个连通器的实例 。
问题一:探究液体压强的特点实验
【角度1】探究液体压强的特点实验
【典例1】如图是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
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学科网(北京)股份有限公司(1)压强计通过 反映液体内部压强大小。
(2)实验中必须先检验压强计的气密性。在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面
有一定的高度差,如图甲,其调节的方法是_______(选填“A” “B”或“C”),调节
好后U形管左右两侧的水面相平。
A.将右侧支管中高出的水倒出
B.取下软管重新安装
C.向U形管内添加适量水
(3)比较图乙和图丙,可以得到结论: 。
(4)比较 两图,可以得液体的压强与液体密度有关。
(5)已知图丙中U形管左侧水面的高为4cm,右侧水面的高为10cm,则橡皮管内气体
的压强与大气压强之差为 Pa(g=10N/kg)。
1、控制变量法实验中影响压强的因素有深度、密度。我们需要用控制变量法来研究各个因
素对压强的影响。
2、转换法液体内部压强的大小无法直接测量,我们用压强计两侧的液面高度差来判断液体
内部压强的大小,这种方法叫做转换法。
【变式1-1】小婷在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,在U形管接头处加装了一个
“三通接头”,如图甲所示。(g取10N/kg)
(1)U形管与探头连接时,阀门K应处于 (选填“打开”或“关闭”)状
态,以确保U形管内的水面相平;
(2)比较图乙与 两图,可得出液体压强随深度的增加而增大;比较图丙与
丁两图,还可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强 ;
(3)若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,应将图戊中的探头向
移动适当的距离;移动探头后,观察到U形管水面高度差为 ,此时探头受到盐水的
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学科网(北京)股份有限公司压强为 ,小婷取出探头放回水中,当U形管水面高度差再次为 时,测出探头在
水中的深度为0.2m,则 Pa;
(4)探究过程中,保持探头所处深度不变,将U形管逐渐向后倾斜,偏离竖直方向,U
形管中两液面所对刻度线间的距离将 (选填“变大”、“变小”或“不
变”)。
【变式1-2】如图所示,小雨用U形管压强计探究影响液体压强的因素。
(1)实验前先检查U形管压强计左右两液柱是否 (选填“相平”或“不相
平”);
(2)实验所用压强计的金属盒上的橡皮膜应该选用 (选填“薄”或“厚”)
一些的较好;
(3)比较图a和图b,可得出的结论是:同种液体在同一深度处,液体向各个方向的压
强 ;
(4)比较 两图,可得出的结论是:同种液体,深度越深,液体压强越大;
(5)比较a和d两图,可得出的结论是:在同一深度处,液体的压强与
有关;
(6)已知图d中U形管左右两侧水面的高度差 ,则橡皮膜所受液体压强为
Pa。( ,g取 )
问题二:液体压强
【角度1】液体压强的特点及产生原因
【典例1】液体由于受到 力作用,且液体具有 性,所以液体内部
存在压强。
(1)液体对容器的底面和侧壁都有压强。
(2)在同一深度,同一液体向各个方向有压强,且压强都相等。
(3)在同一液体,液体内部压强随深度的增加而增大。
(4)在同一深度,不同液体密度越大液体该处压强越大。
(5)液体内部的压强只与液体的密度、液体深度有关,而与容器的形状、底面积、液体的
体积、液体的总重无关。
【变式1-1】如图所示是装有水的气球,水由于受到 的作用,从而对气球的底部产
生压强;用手指挤压气球的侧面,放手后气球侧面恢复原状,这是因为液体具有
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学科网(北京)股份有限公司,所以对气球侧面也产生压强。
【变式1-2】如图所示,盛有液体的容器内有A、B、C三点,这三点处由于液体受到重力
且具有 而产生的压强分别为p 、p 、p ,三者相比压强最小的是 。
A B C
【角度2】液体压强公式的简单应用
【典例2】以茶待客,是历代中国人社交的首选,如图所示,水平桌面上放有一个平底茶
壶,已知壶内茶水的深度是 ,茶壶与茶水总重为 ,茶壶底面积为 。
g取 ,茶水密度近似取 ,壶内茶叶的质量忽略不计,试求:
(1)茶水对茶壶底部的压强;
(2)平底茶壶对桌面的压强。
(1)液体的压强与液体的深度和密度有关,因此计算时关键找到“液体”的深度和密度。
当容器是柱形容器时,液体对容器底部压力等于液体重力时,先判断压力等于重力后利用
p=F/S求压强。
(2)液体的压强公式,对于固体来说,不能直接应用此公式,但对于长方体、正方体、圆
柱体等规则形状的物体来说,经过推导以后可以使用。
(3)找出题目中隐含条件是解本题的关键。
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学科网(北京)股份有限公司(4)一些题按常规方法比较,很复杂。重要是抓住问题的关键:容器内液体体积不变。结
合图形分析、比较,得出结论。
【变式2-1】如图所示,容器的质量为 ,下半部分柱形横截面积为 ,上半
部分柱形横截面积为 ,容器内装入一些水,放置在水平地面上。求:
(1)容器壁A点受到水的压强;
(2)水对容器底部的压力;
(3)容器对地面的压强。(g取 , )
【变式2-2】如图在一个重2N、底面积为 的容器里装8N的水,容器中水的深度为
0.12m,把它放在水平桌面上,如图所示。求:
(1)容器对桌面的压力和压强;
(2)水对容器底部的压强和压力。
【角度3】比较液体在不同容器中对容器底部压强和压力的大小
【典例3】如图所示,底面积和自身重力相同的两个容器甲和乙中分别装入两种不同液体,
放在水平桌面上,液体内距离容器底高度相同的A、B两点的压强相同,则两种液体
对容器底的压强关系p p ,两个容器对水平桌面的压力F F
甲 乙 甲
。(均选填“>”“<”或“=”)
乙
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学科网(北京)股份有限公司液体对容器底的压力与液体自身重力的关系
(1)规则形状容器(横截面积相同,如圆柱体、长方体容器,此类容器我们做题时最常
见)液体对容器底压力F等于液体重力G 。
液
(2)上粗下细容器液体对容器底压力F小于液体重力G 。
液
(3)上细下粗容器液体对容器底压力F大于液体重力G 。
液
【变式3-1】如图,水平桌面上放着底面积和质量相等的甲、乙两容器,分别装有深度和
质量都相同的不同液体,两容器底部所受液体的压力 ;两容器对桌面的
压强 。(选填“>”、“<”或“=”)
【变式3-2】在水平桌面上,有质量相等、底面积相同、形状不同的甲、乙两个容器,分
别装有质量相等的水。水对两个容器底部的压力 ,容器对桌面的压
强 。(均选填“>”“=”或“<”)
问题三:连通器的原理
【角度1】连通器的原理
【典例1】如图所示装置中没有利用连通器原理工作的是( )
A. B.
C. D.
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学科网(北京)股份有限公司(1) 连通器的性质主要体现在当几个底部互相连通的容器注入同一种液体且液体不流动时,
各容器中的液面总是保持在同一水平面上。
【变式1-1】图中不属于利用连通器原理的是( )
A. U形容器 B. 乳牛自动喂水器
C. 拦河大坝 D. 锅炉水位计
【变式1-2】下列说法错误的是( )
A. 船闸的上游水道和下游水道是一个连通器
B. 排水管的U形“反水弯”是一个连通器
C. 水壶的壶嘴与壶身是一个连通器
D. 锅炉和外面的水位计是一个连通器
【基础强化】
1.如图所示,容器中装有一定量的水,水在A、B、C三点产生的压强分别为 、 、
,下列关系式中正确的是( )
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学科网(北京)股份有限公司A. B. C. D.
2.关于如图所示的各种情景,下列说法不正确的是( )
A.甲图中,若 , ,则物体对地面压强
B.乙图说明锅炉水位计应用连通器原理
C.丙图中,水对容器底的压强是800Pa( )
D.丁图中,若液体的密度 ,深度 ,底面积 ,则液体对容器底的
压力
3.著名的“木桶理论”又被称为“短板效应”。该理论告诉我们:一只木桶能装多少水,
不是取决于桶壁上最长的那块木板,而是取决于桶壁上最短的那块木板。如图所示,现
有一个底面积为0.05 的木桶放在水平地面上,将质量为12kg的水缓慢倒入木桶。最
终水对木桶底部的压强为( )(g取10N/kg, )
A. B. C. D.
4.某同学在“研究液体内部的压强”的实验中,选择如图所示的器材,容器中间用隔板分
成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。在甲的左、右两侧倒入深度不同的
水后,橡皮膜向左凸起;在乙的左、右两侧分别倒入水和某种液体后,橡皮膜相平。下
列说法正确的是( )
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学科网(北京)股份有限公司A.甲图可以得出结论:同种液体内部,深度越大压强越小
B.图甲两侧水对容器底部的压强相等
C.图乙中右侧液体的密度大于水的密度
D.图乙中左侧水对容器底的压强大于右侧液体对容器底的压强
5.两只完全相同的锥形瓶内装满不同液体,用塞子塞住瓶口,如图所示放置。若甲、乙两
瓶对桌面的压强相等,那么甲瓶底部和乙瓶底部受到液体的压强分别为p 和p ,液体
甲 乙
对容器底部的压力分别为F 和F ,则它们之间的大小关系是( )
甲 乙
A.p
F
甲 乙 甲 乙
B.p =p F p F >F
甲 乙 甲 乙
D.p =p F >F
甲 乙 甲 乙
6.如图所示,在敞口塑料瓶侧壁钻两个大小相同的小圆孔a、b;瓶中注水后,若某时刻
水从两个小圆孔喷出分别落到水平地面上c、d两点,其中d离塑料瓶远些,则
( )
A.图中d是从a孔喷出水的落点
B.实验初步说明:水内部压强的大小与水的深度有关
C.实验初步说明:液体内部压强的大小与液体的密度有关
D.在相同的时间内a孔喷出水的质量比b孔喷出水的质量多
7.水平桌面上有两个轻质圆柱形容器A、B,它们的横截面积相同,A的底面为平面,B
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学科网(北京)股份有限公司的底面向上凸起,在两容器中均注入重均为G的甲、乙两种液体如图所示,容器A对
桌而的压力 容器B对桌面的压力 ,容器A对桌面的压强
容器B对桌面的压强;若A、B容器中同一水平高度处液体的压强分别为 、 ,则
(本题三空均选填“大于”“等于”或“小于”)。
8.小周在三街购买了一杯奶茶。如图甲所示将奶茶放在水平桌面上,液体对容器底部的压
强为p ,液体对容器底部的压力为F ;如图乙所示将容器倒置时,液体对容器底部
甲 甲
的压强为p ,液体对容器底部的压力为F 。则p p ,F F 。
乙 乙 甲 乙 甲 乙
(以上均选填“<”“>”“=”)
9.我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程,如图是三峡船闸中轮船通过船闸的示意图,水
对阀门A右侧的压力 (选填“大于”“等于”或“小于”)左侧的压力;
此时打开上游阀门A,关闭下游阀门B,闸室和上游水道构成 。当上游
水道下降到和闸室水面相平后,打开上游闸门,轮船驶向闸室。
10.如图所示,上端开口,下端连通的U形管 (选填“是”或“不是”)连通器,
向此装置内注入一定量的水,待水静止后,若此时将A管向右稍微倾斜待稳定后,U
形管底C点的压强与倾斜前相比将 (“变大”、“不变”或“变小”)。
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学科网(北京)股份有限公司【能力培优】
11.如图甲所示,某科技小组的同学用弹簧测力计悬挂一实心圆柱形金属块,使其缓慢匀
速下降,并将其浸入平静的游泳池水中,弹簧测力计的示数F与金属块下底面下降高
度h的变化关系如图乙所示,忽略金属块浸入水中时池水液面高度的变化,则下列说法
中正确的是( )
A.若把该金属块浸没在某种液体中弹簧测力计示数30N,则该液体密度
B.金属块的密度为
C.金属块浸没在水中时所受浮力的大小为26N
D.金属块刚浸没时,其下底面所受水的压强为
12.如图所示,两个底面积相同、形状不同的玻璃杯放在水平桌面上、甲杯中装有水,水
对甲杯底的压力、压强分别为 、 ;现将甲杯中的水全部倒入乙杯中,水对乙杯底
的压力、压强分别为 、 。下列判断中正确的是( )
A. B.
C. D.
13.蛟龙号载人潜水器是我国第一艘深海载人潜水器。它由我国自行设计、自主集成研制,
是目前世界上下潜能力最深的作业型载人潜水器。蛟龙号当前最大下潜深度7062米,
最大工作设计深度为7000米。当它由海面逐渐下潜的过程中,所受到海水的压强将
(选填“变大”“不变”或“变小”)。当它在海面下7000米深处进行作业时,它受
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学科网(北京)股份有限公司到海水的压强是 Pa。( ,g取10N/kg)
14.如图甲所示,A、B两容器内盛有水,且水面等高,两容器之间用斜管相连,K是开
关,当把开关K打开后,水将 (选填“由A流向B”、“由B流向A”或“不
流动”);如图乙所示,液压机的大小活塞面积之比S:S=1:50,若在小活塞上施加
1 2
20N的力,则在大活塞上能产生 N的力。
15.在学习液体压强时,小齐同学用矿泉水瓶对液体压强特点进行了一系列探究。
(1)如图甲所示,在A、B两处开了两个大小相同的孔,发现从孔 (选填
“A”或“B”)喷出的水较急,这说明同种液体 ,液体压强越大。
(2)如图乙所示,在瓶子同一高度的C、D、E开三个大小相同的孔,装满水后,发现
水从这三个孔中喷出的距离一样远,此现象说明: 。
(3)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
水倒入瓶内,观察到橡皮膜向外凸(如图两所示)。将瓶子浸入一个盛有饱和食盐水
的容器中,且瓶内外液面相平,此时橡皮膜变为向里凹(如图丁所示),此现象说明:
同一深度时, ,液体压强越大。
(4)在图丁中,为了使橡皮膜变为向外凸,则应选下表中 (填液体的名称)
取代容器中的食盐水。
液体名称 酒精 水 饱和食盐水 硫酸铜溶液
密度(ρ/kg·m-3) 0.8×103 1.0×103 1.1×103 1.2×103
16.物理课上,同学们利用压强计“研究液体内部压强特点”,进行了如下的操作。
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学科网(北京)股份有限公司(1)实验中根据左右两液柱的 来比较液体压强大小的;
(2)图乙中,保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,观察U形管左右两侧液面
的变化,得出结论:在液体的同一深度,各个方向的压强 ;
(3)正确操作后,分析乙、丙的实验现象得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度
的增加而 ;
(4)分析图丙、丁的实验现象得出结论:在深度相同时,液体的 越大,压
强越大;
17.如图所示,是A端开口B端封闭的L形容器,内盛有水,已知B端顶部离容器底
6cm,A端液面离容器底26cm,容器中水的重力是10N,容器的重力是2N,求:(g
=10N/kg)
(1)B端顶部受到水的压强;
(2)容器底部的面积8×10﹣3m2,容器底部对桌面的压强是多少Pa。
18.如图所示,将底面积为 的薄壁容器放在水平桌面上,容器内装有深为 的
某种液体,已知A处液体的压强为 。(g取 )
求:
(1)液体的密度;
(2)液体对容器底的压强和压力;
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