活动任务一:了解公道杯的历史和原理
(1)公道杯是我国一种充满智慧的酒器,它起源于汉代,在明代较为盛行,也叫九龙杯,其结构如图所示。

(2)公道杯是利用虹吸原理制成的。由于管口水面承受不同的大气压力,水会由压力大的一边流向压力小的一边,直到两边的大气压力相等。所以,当公道杯中盛放的酒过多时,就会从中心管道漏出去。
(3)在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都
(4)设液柱的高度为$h$,平面的面积为$S$,液体的密度是$\rho$,则这个平面上方的液柱对平面的压力$F=$
(1)公道杯是我国一种充满智慧的酒器,它起源于汉代,在明代较为盛行,也叫九龙杯,其结构如图所示。
(2)公道杯是利用虹吸原理制成的。由于管口水面承受不同的大气压力,水会由压力大的一边流向压力小的一边,直到两边的大气压力相等。所以,当公道杯中盛放的酒过多时,就会从中心管道漏出去。
(3)在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都
相等
;深度越大,压强越大
。液体内部压强的大小还与液体的密度有关。(4)设液柱的高度为$h$,平面的面积为$S$,液体的密度是$\rho$,则这个平面上方的液柱对平面的压力$F=$
$\rho Shg$
,液面下深度为$h$处液体的压强为$p=$$\rho gh$
。答案
(3)相等 大
(4)$\rho Shg$ $\rho gh$
(4)$\rho Shg$ $\rho gh$
解析
【分析】
本题考查液体内部压强的相关知识,分为两个小题。第(3)题需回忆液体内部压强的基本规律,明确同一深度各方向压强特点及压强与深度的关系;第(4)题需结合液柱的体积、质量、重力推导压力,再利用压强公式计算液体压强,核心是掌握压力与压强的定义及液体压强的推导逻辑。
【解析】
(3) 根据液体内部压强的规律:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等;液体的压强随深度的增加而增大,因此深度越大,压强越大。
(4) 液柱的体积$V=Sh$,液柱的质量$m=\rho V=\rho Sh$,液柱的重力$G=mg=\rho Shg$,平面上方的液柱对平面的压力等于液柱的重力,即$F=G=\rho Shg$;根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,将$F=\rho Shg$代入可得,液面下深度为$h$处液体的压强$p=\frac{\rho Shg}{S}=\rho gh$。
【答案】
(3) 相等;大
(4) $\rho Shg$;$\rho gh$
【知识点】
液体内部压强;压力计算;压强公式
【点评】
本题为液体压强的基础应用题目,直接考查液体压强规律及相关公式的推导,属于对核心概念的基础考查,难度较低,学生只要牢记相关知识点即可解答。
【难度系数】
0.3
本题考查液体内部压强的相关知识,分为两个小题。第(3)题需回忆液体内部压强的基本规律,明确同一深度各方向压强特点及压强与深度的关系;第(4)题需结合液柱的体积、质量、重力推导压力,再利用压强公式计算液体压强,核心是掌握压力与压强的定义及液体压强的推导逻辑。
【解析】
(3) 根据液体内部压强的规律:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等;液体的压强随深度的增加而增大,因此深度越大,压强越大。
(4) 液柱的体积$V=Sh$,液柱的质量$m=\rho V=\rho Sh$,液柱的重力$G=mg=\rho Shg$,平面上方的液柱对平面的压力等于液柱的重力,即$F=G=\rho Shg$;根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,将$F=\rho Shg$代入可得,液面下深度为$h$处液体的压强$p=\frac{\rho Shg}{S}=\rho gh$。
【答案】
(3) 相等;大
(4) $\rho Shg$;$\rho gh$
【知识点】
液体内部压强;压力计算;压强公式
【点评】
本题为液体压强的基础应用题目,直接考查液体压强规律及相关公式的推导,属于对核心概念的基础考查,难度较低,学生只要牢记相关知识点即可解答。
【难度系数】
0.3
活动任务二:制作公道杯
(1)材料准备
塑料杯、橡皮泥、胶水、锥子、剪刀、吸管、水、红色颜料、筷子、水槽等。
(2)公道杯的设计图
(3)制作公道杯
①在塑料杯底部用剪刀扎一个圆形小孔,使吸管刚好能穿过去。
②将吸管弯成倒U形,将吸管较长一截的管口从塑料杯底部的小孔中穿出,用橡皮泥或者胶水把吸管和塑料杯底部的连接处粘牢固,封住接口。
③将水慢慢倒入塑料杯中,向水中滴加几滴红色颜料,用筷子轻轻搅拌,让颜料混合均匀,此时会观察到当水没过吸管的最高点之前,水
④继续向塑料杯中加水,当水没过吸管的最高点时,水
(1)材料准备
塑料杯、橡皮泥、胶水、锥子、剪刀、吸管、水、红色颜料、筷子、水槽等。
(2)公道杯的设计图
(3)制作公道杯
①在塑料杯底部用剪刀扎一个圆形小孔,使吸管刚好能穿过去。
②将吸管弯成倒U形,将吸管较长一截的管口从塑料杯底部的小孔中穿出,用橡皮泥或者胶水把吸管和塑料杯底部的连接处粘牢固,封住接口。
③将水慢慢倒入塑料杯中,向水中滴加几滴红色颜料,用筷子轻轻搅拌,让颜料混合均匀,此时会观察到当水没过吸管的最高点之前,水
不会
(选填“会”或“不会”)流出来。向水中添加红色颜料的原因:使实验现象更显著(合理即可)
。④继续向塑料杯中加水,当水没过吸管的最高点时,水
会
(选填“会”或“不会”)从穿出塑料杯底部的吸管的管口中流出来,直到塑料杯里的水位下降到较短那截吸管的管口之下才停止流出。答案
(3)③不会 使实验现象更显著(合理即可)
④会
④会
登录