1. 首页
  2. 物理
  3. 初中物理
  4. 连通器原理及应用液体压强的特点密度公式的应用

两个完全相同的圆柱形容器甲和乙底部相连通,倒入适量的水.待液面静止后,将质量相同的两物块浸没在两容器的水中时(水没有溢出容器外),结果发现有部分水从乙容器流入甲容器

一、题文

两个完全相同的圆柱形容器甲和乙底部相连通,倒入适量的水.待液面静止后,将质量相同的两物块浸没在两容器的水中时(水没有溢出容器外),结果发现有部分水从乙容器流入甲容器,则(  )
A.甲容器中的物块的密度较大
B.甲、乙容器中的物块的密度一样大
C.乙容器中的物块的体积较小
D.甲、乙容器中的物块的体积一样大

考点提示:连通器原理及应用,液体压强的特点,密度公式的应用

二、答案

A

三、考点梳理

知名教师分析,《两个完全相同的圆柱形容器甲和乙底部相连通,倒入适量的水.待液面静止后,将质量相同的两物块浸没在两容器的水中时(水没有溢出容器外),结果发现有部分水从乙容器流入甲容器》这道题主要考你对 连通器原理及应用液体压强的特点密度公式的应用 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:连通器原理及应用,液体压强的特点,密度公式的应用

考点名称:连通器原理及应用
  • 定义:
    上端开口,下端连通的容器叫连通器,如图所示。
  • 特点:
    连通器里的同种液体不流动时,各容器中的液面总保持相平。

    应用:
    乳牛自动喂水器、茶壶、锅炉水位计、船闸等。如图所示。

    说明:
    (1)连通器的特点既可以通过实验归纳得出,也可以通过理论推导得出。
    (2)理论推导的过程(建立模型法):如图,液体不流动一液片处于平衡状态一液片两侧受到的压力相等(F左=F右)→液片两侧受到的压强相等(p左=P右)→两管液面高度相等(h左=h右)→两管液面相平。

     (3)连通器特点应用: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,才停止流动。

  • 压强计
        压强计是测量液体内部压强的仪器(如图所示),它由探头,U形管,软管组成,当探头的薄膜(橡皮模) 受压强的作用时,U形管左右两侧液面就会产生高度差,液面高度差越大,薄膜(橡皮模)受到的压强越大。


    船闸:

         船闸是利用连通器原理T作的。通过闸门和阀门的打开、关闭,调节船闸内的水位分别与上、下游水位相平,使船经过船闸从上游驶往下游或从下游驶往上游。当上游闸门打开时,闸室与上游河流构成连通器;当下游闸门打开时,闸室与下游河流构成连通器,这样使落差较大的河面上能让船只正常安全地行驶。下面描述的是一艘轮船由上游通过船闸驶往下游的情况。
    (1)如图l船在上游(打开上游阀门A,闸室和上游水道构成了一个连通器)。
    (2)如图2船进入闸室中(闸室水面上升到和上游水面相平后,打开上游闸门,船驶入闸室)。
    (3)如图3船准备出闸室(打开下游阀门B,闸室和下游水道构成了一个连通器)。
考点名称:液体压强的特点
  • 液体压强定义:
    液体容器底、内壁、内部的压强称为液体压强,简称液压。
  • 产生原因:
    ①液体受到竖直向下的重力作用,对支撑它的容器底部产生压力和压强
    ②液体没有固定的形状,能够流动,对限制它流动的容器的侧壁产生压力和压强
    ③液体内部各相邻部分之间互相挤压,液体内部向各个方向都有压强

    特点:
    液体内部朝各个方向都有压强;在同一深度,各个方向压强相等;深度增大,液体的压强增大;液体的压强还与液体的密度有关,在深度相同时,液体密度越大,压强越大
考点名称:密度公式的应用
  • 密度公式的应用:
    (1)利用m=ρV求质量;利用V=m/ρ求体积

    (2)对于密度公式,还要从以下四个方面理解
    ①同种物质,在一定状态下密度是定值,它不随质量大小或体积大小的改变而改变。当其质量(或体积)增大几倍时,其体积(或质量)也随着增大几倍,而比值是不变的。因此,不能认为物质的密度与质量成正比,与体积成反比;
    ②具有同种物质的物体,在同一状态下,体积大的质量也大,物体的体积跟它的质量成正比;
    ③具有不同物质的物体,在体积相同的情况下,密度大的质量也大,物体的质量跟它的密度成正比

    ④具有不同物质的物体,在质量相同的条件下,密度大的体积反而小,物体的体积跟它的密度成反比

  • 密度公式的应用:
    1. 有关密度的图像问题
    此问题一般是给出质量一体积图像,判断或比较物质密度。解答时可在横坐标(或纵坐标)任选一数值,然后在纵坐标(或横坐标)上找到对应的数值,进行分析比较。
     例1如图所示,是甲、乙两种物质的m一V图像,由图像可知(   )
    A.ρ
    B.ρ
    C.ρ
    D.无法确定甲、乙密度的大小

    解析:要从图像直接看出甲、乙两种物质的密度大小目前还做不到,我们要先借助图像,根据公式ρ =总结规律后方可。
    如图所示,在横轴上任取一点V0,由V0作横轴的垂线V0B,分别交甲、乙两图线于A、B两点,再分别从A、B两点作纵轴垂线,分别交纵轴于m、m两点。则甲、乙两种物质的密度分别为,ρ= ,因为m<m,所以ρ甲<ρ乙,故C正确。

    2. 密度公式ρ =及变形、m=ρV的应用:
    密度的公式是ρ =,可得出质量计算式m=ρV 和体积计算式。只要知道其中两个物理量,就可以代入相应的计算式进行计算。审题时注意什么量是不变的,什么量是变化的。
    例2某瓶氧气的密度是5kg/m3,给人供氧用去了氧气质量的一半,则瓶内剩余氧气的密度是_____;容积是10L的瓶子装满了煤油,已知煤油的密度是 0.8×103kg/m3,则瓶内煤油的质量是_____,将煤油倒去4kg后,瓶内剩余煤油的密度是______。
     解析:氧气用去一半,剩余部分仍然充满整个氧气瓶,即质量减半体积不变,所以氧气的密度变为 2.5kg/m3。煤油倒去一半后,体积质量同时减半,密度不变。
    答案:2.5kg/m3;8kg;0.8×10kg/m3

    3. 比例法求解物质的密度
       利用数学的比例式来解决物理问题的方法称之为 “比例法”。能用比例法解答的物理问题具备的条件是:题目所描述的物理现象,由初始状态到终结状态的过程中至少有一个量保持不变,这个不变的量是由初始状态变成终结状态的桥梁,我们称之为“中介量”。
    例3甲、乙丽个物体的质量之比为3:2,体积之比为l:3,那么它们的密度之比为(   )
    A.1:2B.2:1C.2:9D.9:2
    解析:(1)写出所求物理量的表达式:
    (2)写出该物理量比的表达式:

    (3)化简:代入已知比值的求解:


    密度、质量、体积计算中的“隐含条件” 问题:
      很多物理问题中的有些条件需要仔细审题才能确定,这类条件称为隐含条件。因此寻找隐含条件是解决这类问题的关键。以密度知识为例,密度计算题形式多样,变化灵活,但其中有一些题具有这样的特点:即质量、体积、密度中的某个量在其他量发生变化时保持不变,抓住这一特点,就掌握了求解这类题的规律。

    1.隐含体积不变
    例1一个瓶子最多能装0.5kg的水,它最多能装_____kg的水银,最多能装_____m3的酒精。 ρ水银=13.6×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,ρ酒精= 0.8×103kg/m3)
    解析:最多能装即装满瓶子,由最多装水量可求得瓶子的容积为V=5×10-4m3,则装水银为m水银=13.6×103kg/m3×5×10-4m3=6.8kg。装酒精的体积为瓶子的容积。
    答案6.8;5×10-4

    2. 隐含密度不变
    例2一块石碑的体积为V=30m3,为测石碑的质量,先取了一块刻制石碑时剔下来的小石块作为样品,其质量是m=140g,将它放入V1=100cm3的水中后水面升高,总体积增大到V2=150cm3,求这块石碑的质量m
    解析:此题中隐含的条件是石碑和样品是同种物质,密度相同,而不同的是它们的体积和质量。依题意可知,样品体积为:
    V=V2-V1=150cm3一100cm3=50cm3 =5.0×10-5m3
    =84t
    答案:84t

    3. 隐含质量不变
    例3质量为450g的水结成冰后,其体积变化了 ____m3。(ρ水=0.9×103kg/m3)
    解析:水结成冰后,密度减小,450g水的体积为,水结成冰后,质量不变,因此冰的体积为=500cm3=5.0×10-4m3=5.0× 10-4m3一4.5×10-4m3=5×10-5m3

    合金物体密度的相关计算:
         首先要抓住合金体的总质量与总体积分别等于各种物质的质量之和与体积之和这一特征,然后根据具体问题,灵活求解。
    例两种不同的金属,密度分别为ρ1、ρ2:
    (1)若墩质量相等的金属混合后制成合金,则合金的密度为____。
    (2)若取体积相等的金属混合后制成合金,则合金的密度为_____。
    解析:这道题的关键是抓住“两总”不变,即总质量和总体积不变。在(1)中,两种金属的质量相等,设为m1=m2=m,合金的质量m=2m,则密度为ρ1的金属的体积V1=,密度为ρ2的金属的体积V2=,合金的体积,则合金的密度
    在(2)中两种金属的体积相等,设为,合金的体积,密度为ρ1的金属的质量m1=,密度为ρ2的金属的质量为,合金的质量m总,合金的密度为
    答案:
    注意:上述规律也适用于两种液体的混合,只要混合液的总质量和总体积不变即可。

本文来自投稿,不代表本站立场,如若转载,请注明出处:https://www.planabc.net/wuli/282807.html