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2. 连通器应用

液体压强与连通器 · 初二
先确认一下:这一关能不能学
先会这个
先会这个
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 上端开口、下部连通的容器,静止时液面保持相平。

从哪来 基于压强概念与压力概念:液体内部同一深度压强相等,导致连通部分压力平衡,从而液面高度一致。

为什么 假设连通器内装同种液体且静止。若某处液面高,则该处底部压强 $p=\rho gh$ 大,产生向低液面侧的净压力,推动液体流动,直到两侧液面高度相同,压强平衡,液体停止流动。

生活实例法
展示茶壶、船闸、锅炉水位计图片。问:“为什么茶壶嘴和壶身高度一样?船闸怎么让大船通过大坝?”
适合:形象思维强、对抽象公式不敏感的学生。
逻辑推演法
画连通器剖面图,标出左右液面高度 $h_1, h_2$。推导底部压强 $p_1=\rho gh_1, p_2=\rho gh_2$。若 $h_1 \neq h_2$,则 $p_1 \neq p_2$,液体受力不平衡必流动,故静止时 $h_1=h_2$。
适合:逻辑推理能力强、喜欢数学推导的学生。
实验验证法
用U型管演示。倒入水,观察液面;倾斜U型管,液面仍相平;换用油和水,液面不再相平(强调“同种液体”前提)。
适合:动手能力强、通过操作建立直观感知的学生。
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练一道
基础题
一个连通器中装有水,左侧液面高10cm,右侧液面高10cm。若向左侧再注入5cm深的水,静止后右侧液面高度是多少?
变式
连通器左管粗、右管细,装入同种液体,静止时左管液面高10cm。若将右管倾斜,液面高度如何变化?
试试手自己判
检测题
一个U型管连通器,左管直径是右管的2倍。装入同种液体后,左管液面高10cm。若将右管向上提起5cm,静止后两管液面高度差是多少?
看答案和判分标准
答案:0cm。
判对标准:
学生能指出连通器液面始终相平,与管径、位置移动无关(只要不溢出),得出高度差为0。
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