8. 如图所示,质量和底面积相同、形状不同的甲、乙、丙三个容器,分别倒入质量相同的三种不同液体,液面高度相同。甲、乙、丙三种液体的密度$\rho_甲$、$\rho_乙$、$\rho_丙$的大小关系是________;三个容器底部所受液体的压强$p_甲$、$p_乙$、$p_丙$的大小关系是________;三个容器底部所受液体的压力$F_甲$、$F_乙$、$F_丙$的大小关系是________;三个容器对桌面的压强$p_甲'$、$p_乙'$、$p_丙'$的大小关系是________。

答案
8.$\rho_甲<\rho_乙<\rho_丙$ $p_甲<p_乙<p_丙$ $F_甲<F_乙<F_丙$ $p_甲'=p_乙'=p_丙'$
解析
【分析】
要解决本题,需分步骤推导:首先根据容器形状判断三种液体的体积大小,结合液体质量相同,利用密度公式确定密度关系;再依据液体压强公式判断容器底部的液体压强;接着通过压强与底面积的关系得到液体对容器底部的压力;最后分析容器对桌面的总压力和底面积,得出容器对桌面的压强关系。
【解析】
1. 密度关系推导:三个容器底面积相同,液面高度相同,由容器形状可知,液体体积满足$V_甲 > V_乙 > V_丙$(甲容器上宽下窄,液体体积最大;乙为柱形,体积次之;丙上窄下宽,体积最小)。已知三种液体质量$m$相同,根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,当质量一定时,密度与体积成反比,因此$\rho_甲 < \rho_乙 < \rho_丙$。
2. 容器底部液体压强推导:液体压强公式为$p=\rho gh$,液面高度$h$相同,$g$为常量,结合密度关系$\rho_甲 < \rho_乙 < \rho_丙$,可得压强关系$p_甲 < p_乙 < p_丙$。
3. 容器底部液体压力推导:压力公式为$F=pS$,三个容器底面积$S$相同,结合压强关系$p_甲 < p_乙 < p_丙$,因此压力关系$F_甲 < F_乙 < F_丙$。
4. 容器对桌面的压强推导:容器对桌面的压力等于容器和液体的总重力,已知三个容器质量相同,液体质量也相同,故总重力相同,即对桌面的压力$F'$相同;又因三个容器底面积$S$相同,根据固体压强公式$p'=\frac{F'}{S}$,可得$p_甲' = p_乙' = p_丙'$。
【答案】
$\rho_甲<\rho_乙<\rho_丙$;$p_甲<p_乙<p_丙$;$F_甲<F_乙<F_丙$;$p_甲'=p_乙'=p_丙'$
【知识点】
密度、液体压强、固体压强
【点评】
本题综合考查密度、液体压强与固体压强的知识,核心是区分液体压强和固体压强的计算逻辑,需注意容器形状对液体体积的影响,以及容器对桌面的压力为总重力,易混淆液体压力与容器总压力,需仔细分析。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需分步骤推导:首先根据容器形状判断三种液体的体积大小,结合液体质量相同,利用密度公式确定密度关系;再依据液体压强公式判断容器底部的液体压强;接着通过压强与底面积的关系得到液体对容器底部的压力;最后分析容器对桌面的总压力和底面积,得出容器对桌面的压强关系。
【解析】
1. 密度关系推导:三个容器底面积相同,液面高度相同,由容器形状可知,液体体积满足$V_甲 > V_乙 > V_丙$(甲容器上宽下窄,液体体积最大;乙为柱形,体积次之;丙上窄下宽,体积最小)。已知三种液体质量$m$相同,根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,当质量一定时,密度与体积成反比,因此$\rho_甲 < \rho_乙 < \rho_丙$。
2. 容器底部液体压强推导:液体压强公式为$p=\rho gh$,液面高度$h$相同,$g$为常量,结合密度关系$\rho_甲 < \rho_乙 < \rho_丙$,可得压强关系$p_甲 < p_乙 < p_丙$。
3. 容器底部液体压力推导:压力公式为$F=pS$,三个容器底面积$S$相同,结合压强关系$p_甲 < p_乙 < p_丙$,因此压力关系$F_甲 < F_乙 < F_丙$。
4. 容器对桌面的压强推导:容器对桌面的压力等于容器和液体的总重力,已知三个容器质量相同,液体质量也相同,故总重力相同,即对桌面的压力$F'$相同;又因三个容器底面积$S$相同,根据固体压强公式$p'=\frac{F'}{S}$,可得$p_甲' = p_乙' = p_丙'$。
【答案】
$\rho_甲<\rho_乙<\rho_丙$;$p_甲<p_乙<p_丙$;$F_甲<F_乙<F_丙$;$p_甲'=p_乙'=p_丙'$
【知识点】
密度、液体压强、固体压强
【点评】
本题综合考查密度、液体压强与固体压强的知识,核心是区分液体压强和固体压强的计算逻辑,需注意容器形状对液体体积的影响,以及容器对桌面的压力为总重力,易混淆液体压力与容器总压力,需仔细分析。
【难度系数】
0.5
9.(选做)请你利用家里废弃的不易变形的饮料瓶、细玻璃管(或细塑料管)、橡皮膜(或气球)、少许红色墨水,按照如图所示的装置自制一个压强计,来探究液体压强的特点,并写出你的实验结论。

生活小常识
拔罐疗法俗称“拔火罐”。先用点燃的酒精棉球加热罐内的空气,再将罐子扣在有病灶的皮肤上,使罐内空气被封闭。温度降低后,罐内气压减小,当小于外界大气压时,大气压将罐子压在皮肤上,使皮肤向罐内凸起,以达到治疗目的。
生活小常识
拔罐疗法俗称“拔火罐”。先用点燃的酒精棉球加热罐内的空气,再将罐子扣在有病灶的皮肤上,使罐内空气被封闭。温度降低后,罐内气压减小,当小于外界大气压时,大气压将罐子压在皮肤上,使皮肤向罐内凸起,以达到治疗目的。
答案
解:
制作步骤:
在不易变形的饮料瓶盖上钻大小合适的小孔,将细玻璃管穿过小孔后密封连接处,向瓶内装入大半瓶滴有红色墨水的水,用橡皮膜紧紧扎住饮料瓶的敞口端,简易压强计制作完成。
实验结论:
1. 在同种液体的同一深度,液体内部向各个方向的压强大小相等;
2. 同种液体中,液体内部的压强随深度的增加而增大;
3. 在同一深度,液体的密度越大,液体内部的压强越大。
制作步骤:
在不易变形的饮料瓶盖上钻大小合适的小孔,将细玻璃管穿过小孔后密封连接处,向瓶内装入大半瓶滴有红色墨水的水,用橡皮膜紧紧扎住饮料瓶的敞口端,简易压强计制作完成。
实验结论:
1. 在同种液体的同一深度,液体内部向各个方向的压强大小相等;
2. 同种液体中,液体内部的压强随深度的增加而增大;
3. 在同一深度,液体的密度越大,液体内部的压强越大。
解析
【分析】
本题是利用生活器材自制压强计探究液体压强特点的实践题,核心思路是通过转换法将液体压强的大小转换为细玻璃管内液柱的变化,制作时需保证装置密封性以准确反映压强;实验时需控制变量,分别探究同一深度不同方向、同种液体不同深度、不同液体同一深度的压强情况,从而总结液体压强的规律。
【解析】
制作步骤:1. 在不易变形的饮料瓶盖上钻大小合适的小孔,将细玻璃管穿过小孔后密封连接处;2. 向瓶内装入大半瓶滴有红色墨水的水;3. 用橡皮膜紧紧扎住饮料瓶的敞口端,简易压强计制作完成。
实验结论:1. 在同种液体的同一深度,液体内部向各个方向的压强大小相等;2. 同种液体中,液体内部的压强随深度的增加而增大;3. 在同一深度,液体的密度越大,液体内部的压强越大。
【答案】
制作步骤:在不易变形的饮料瓶盖上钻大小合适的小孔,将细玻璃管穿过小孔后密封连接处,向瓶内装入大半瓶滴有红色墨水的水,用橡皮膜紧紧扎住饮料瓶的敞口端,简易压强计制作完成。实验结论:1. 在同种液体的同一深度,液体内部向各个方向的压强大小相等;2. 同种液体中,液体内部的压强随深度的增加而增大;3. 在同一深度,液体的密度越大,液体内部的压强越大。
【知识点】
液体内部压强规律,转换法
【点评】
本题结合生活常见器材自制压强计,将物理知识与生活实践紧密结合,既考查对液体压强特点的理解,又锻炼了实验设计与动手操作能力,体现了物理学科的实用性。
【难度系数】
0.5
本题是利用生活器材自制压强计探究液体压强特点的实践题,核心思路是通过转换法将液体压强的大小转换为细玻璃管内液柱的变化,制作时需保证装置密封性以准确反映压强;实验时需控制变量,分别探究同一深度不同方向、同种液体不同深度、不同液体同一深度的压强情况,从而总结液体压强的规律。
【解析】
制作步骤:1. 在不易变形的饮料瓶盖上钻大小合适的小孔,将细玻璃管穿过小孔后密封连接处;2. 向瓶内装入大半瓶滴有红色墨水的水;3. 用橡皮膜紧紧扎住饮料瓶的敞口端,简易压强计制作完成。
实验结论:1. 在同种液体的同一深度,液体内部向各个方向的压强大小相等;2. 同种液体中,液体内部的压强随深度的增加而增大;3. 在同一深度,液体的密度越大,液体内部的压强越大。
【答案】
制作步骤:在不易变形的饮料瓶盖上钻大小合适的小孔,将细玻璃管穿过小孔后密封连接处,向瓶内装入大半瓶滴有红色墨水的水,用橡皮膜紧紧扎住饮料瓶的敞口端,简易压强计制作完成。实验结论:1. 在同种液体的同一深度,液体内部向各个方向的压强大小相等;2. 同种液体中,液体内部的压强随深度的增加而增大;3. 在同一深度,液体的密度越大,液体内部的压强越大。
【知识点】
液体内部压强规律,转换法
【点评】
本题结合生活常见器材自制压强计,将物理知识与生活实践紧密结合,既考查对液体压强特点的理解,又锻炼了实验设计与动手操作能力,体现了物理学科的实用性。
【难度系数】
0.5
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