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如图所示:甲、乙两容器用一细管相连,细管中间有一开关K,先把K关上,在两容器中装入不同质量的水,甲中水面比乙中水面高,然后将甲上口密封,打开开关K后,下列判断中正确的

一、题文

如图所示:甲、乙两容器用一细管相连,细管中间有一开关K,先把K关上,在两容器中装入不同质量的水,甲中水面比乙中水面高,然后将甲上口密封,打开开关K后,下列判断中正确的是(  )
A.甲中的水不往乙流,水面高度都保持不变
B.甲中的水往乙中流一些,但甲中的水面一定比乙中的高
C.甲中的水往乙中流一些直到乙的水面比甲高
D.甲中的水往乙中流一些,直到甲、乙水面相平为止

考点提示:液体压强的计算

二、答案

开关K打开前,甲中水面比乙中水面高,根据p=ρgh可知,甲中水产生的压强大于乙,则打开K之后,甲中的水将向乙中流动;
但由于甲的上口密封,水面下降后,水面上方密封的气体随着体积的增大产生的压强将减小,即小于大气压p0
当甲、乙两容器中的水不流动时,开关处左右两边的压强相等,即p=p,因为p=pgh,p=p0gh,所以pgh=p0gh
因为p<p0,则ρgh>ρgh,可得h>h
说明甲中的水能往乙中流一些,但最终甲的水面一定比乙高.
故选B.

三、考点梳理

知名教师分析,《如图所示:甲、乙两容器用一细管相连,细管中间有一开关K,先把K关上,在两容器中装入不同质量的水,甲中水面比乙中水面高,然后将甲上口密封,打开开关K后,下列判断中正确的》这道题主要考你对 液体压强的计算 等知识点的理解。

关于这些知识点的“解析掌握知识”如下:

知识点名称:液体压强的计算

考点名称:液体压强的计算
  • 液体压强的计算公式:
    P=ρgh(ρ是液体密度,单位是千克/米3;g=9.8牛/千克;h是深度,指液体自由液面到液体内部某点的竖直距离,单位是米。)
  • 对液体压强公式的理解
    1.由公式可知,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。

    2.公式只适用于计算静止的液体产生的压强,而对固体、气体或流动的液体均不适用。

    3.在液体压强公式中h表示深度,而不是高度。判断出h的大小是计算液体压强的关键,如图所示,甲图中A点的深度为30cm,乙图中B点的深度为 40cm.丙图中C点的深度为50cm。

    4.运用公式时应统一单位:ρ的单位用kg/m3,h 的单位用m,计算出的压强单位才是Pa。 

    5.两公式的区别与联系:是压强的定义式,  无论固体、液体还是气体,它都是普遍适用的;而是结合液体的具体情况通过推导出来的,所以适用于液体。

    6.用公式求出的压强是液体由于自身重力产生的压强,它不包括液体受到的外加压强。

    转换法和控制变量法探究液体压强大小跟哪些因素有关:
         在探究液体压强的大小时,由于液体压强的大小不易测量或是不能直接观测到它的大小,我们用“转换法”,通过液体压强计中两玻璃管液面的高度差的大小来比较液体压强的大小,将抽象的东西变成了直观且形象的东两,使问题简化了。

        由于液体内部压强跟液体的深度和液体密度两方面因素有关,所以在探究液体内部压强的规律时要采用控制变量法,即在探究液体压强与深度的关系时,要保持液体密度不变,在探究液体压强与液体的密度关系时,要保持液体的深度不变。

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