液體壓強(qiáng)-知識講解

1、液體壓強(qiáng)（提咼）-知識講解液體壓強(qiáng) （提高） 撰稿：肖鋒 審稿：蒙阿妮 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、知道液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)；2、了解連通器及其原理；3、能用液體壓強(qiáng)公式進(jìn)行簡單計算?！疽c(diǎn)梳理】要點(diǎn)一、液體壓強(qiáng) （高清課堂液體壓強(qiáng) ） 要點(diǎn)詮釋：1產(chǎn)生原因：液體的壓強(qiáng)是由液體所受的重力及 液體具有流動性而產(chǎn)生的， 液體的壓強(qiáng)雖然是由液體受 的重力產(chǎn)生的， 但它的大小卻與液體受的重力無關(guān)， 液 體對容器底部的壓力不一定等于容器中的液體受到的 重力，只有側(cè)壁豎直的容器， 底部受到的液體壓力才等 于容器內(nèi)的液體所受的重力。2特點(diǎn)：通過實驗探究發(fā)現(xiàn)，液體壓強(qiáng)具有以下 特點(diǎn)： 液體對容器的底部和側(cè)壁都有壓強(qiáng)， 液體內(nèi)部

2、向 各個方向都有壓強(qiáng)。 液體的壓強(qiáng)隨深度增加而增大， 在同一深度， 液體向各個方向的壓強(qiáng)相等。 不同液體的壓強(qiáng)還跟它的密度有關(guān)系。要點(diǎn)二、液體壓強(qiáng)公式：L 二1、公式推導(dǎo)：如圖所示，設(shè)想在密度為1 的液體中，液面下深度為h處有一水平放置 的面積為S的小平面，在這個平面上就有一 個假想的液柱。液柱的體積：'-液柱的質(zhì)量：，.：液柱受到的重力：1：, - - L： - ' -：小平面受到的壓力：，；- ' 匸小平面受到的壓強(qiáng)：j二二心：由于在同一深度液體向各個方向的壓強(qiáng)都相等，因 此用于液體內(nèi)部向各個方向壓強(qiáng)的計算。2、液體壓強(qiáng)計算公式：-7,式中P表示液體自 身產(chǎn)生的向各

3、個方向的壓強(qiáng)，不包括液體受到的外加壓 強(qiáng)，單位是Pa，是液體密度，單位是g是常數(shù)， g=9.8N/kg，h是液體的深度，單位是 m。要點(diǎn)詮釋：1、由公式-d知，液體壓強(qiáng)與液體的密度和深度 有關(guān)，與液體的重力、體積無關(guān)。當(dāng)深度一定時，P與 成正比，當(dāng)"一定時，P與h成正比。2、液體的深度h指的是液體中被研究點(diǎn)到自由液 面的豎直距離，即一定要從液體跟空氣的分界面豎直往 下測量，它不是高度，高度由下往上量的，判斷出 h 的大小是計算液體壓強(qiáng)的關(guān)鍵。要點(diǎn)三、液體壓強(qiáng)的測量由于在同一深度，液體向各個方向的壓 強(qiáng)相等，所以我們只要測出液體某一深度某 一方向上的壓強(qiáng)，就同時知道了液體在這一 深度各

4、個方向上的壓強(qiáng)。如圖所示，液體壓強(qiáng)可用壓強(qiáng)計來測量，工作原理 是:當(dāng)金屬盒上的橡皮膜受到擠壓時，U型管兩邊的液 面出現(xiàn)高度差；壓強(qiáng)越大，兩邊的高度差越大，讀出高 度差即可得出壓強(qiáng)計金屬盒所處之處的壓強(qiáng)。要點(diǎn)四、 連通器及其應(yīng)用體壓強(qiáng)）上端開口，下端連通的容器叫連通器。 要點(diǎn)詮釋：1連通器原理：連通器里如果只有一種 液體，在液體不流動的情況下容器的各液面總 保持相平。如圖，在連通器內(nèi)取一很薄的液片 AB; AB受到 左邊液面對它的壓力1，也受到右邊液面對它的壓力 >,AB平衡，根據(jù)二力平衡關(guān)系有 U，根據(jù)壓力與 壓強(qiáng)的關(guān)系有，由于AB是薄片，有所 以”廠7,又根據(jù)則有I所以同種液體不流 動

5、時各液面相平，若連通器里裝有不同的且不能均勻混 合的液體，連通器液面將不再相平。2 連通器原理的應(yīng)用 茶壺：茶壺口高于茶壺蓋的設(shè)計。 鍋爐水位計：利用連通器原理把鍋爐中的水位反 映到鍋爐外的水位計中。 自動飲水器：利用連通器原理使飲水部分水面自 動升高。 船閘：利用連通器原理使輪船通過水庫， 攔河大 壩等?！镜湫屠}】類型一、液體壓強(qiáng)乙少1、將同一個壓強(qiáng)計的金屬盒先j|Q 后放入甲、乙兩種液體中，現(xiàn)象如 打窗| 圖所示，這兩種液體的密度大小關(guān)系是（）A. 甲液體的密度一定小于乙液體的密度B. 甲液體的密度一定等于乙液體的密度C .甲液體的密度一定大于乙液體的密度D.無法判斷【答案】A【解析】壓

6、強(qiáng)計兩管所顯示的高度差是相同的，即壓 強(qiáng)的大小相等，但金屬盒在甲液體中比在乙液體中深 些，由；，、松知，甲的密度比乙小?！究偨Y(jié)升華】壓強(qiáng)計是用來測量液體壓人尸|強(qiáng)的，是初中物理的常見儀器。腫三舉一反三：【變式】如圖所示，在圓柱形容器的側(cè)壁上不同位置 各開一個小孔，并用橡皮塞蓋住，將容器裝滿水后，同 時取掉三個橡皮塞，水從小孔中噴射而出，結(jié)果出現(xiàn)圖 中的情形，你從圖中所示的現(xiàn)象能得出什么結(jié)論？【答案】這現(xiàn)象表明，液體內(nèi)部的壓強(qiáng)隨深度的增加 而增大。°2、如圖是甲、乙兩種液體內(nèi)部壓強(qiáng)與深度 關(guān)系的圖象。設(shè)液體甲的密度為p甲，液體乙的密度為P乙，則P甲和P乙的關(guān)系是（）A. p甲Vp乙B.

7、 p 甲 =卩乙C. p甲 >卩乙D.無法確定【答案】C【解析】由圖可知，當(dāng)甲乙兩液體深度相同時，甲中 的壓強(qiáng)大于乙中的壓強(qiáng)，由 P= p gh可得：p 甲 > p乙【總結(jié)升華】圖象法是物理中的重要方法之一，應(yīng)用 較多，本題應(yīng)注意由控制變量法分析圖象。甲乙舉一反三：【變式】一支兩端開口的玻璃管下方扎 有橡皮膜，當(dāng)注入某種液體時，橡皮膜向 下凸出，如圖甲；將其放入一盛水容器中,當(dāng)管內(nèi)外液面相平時,橡皮膜凹進(jìn)管內(nèi)，如圖乙。則管內(nèi)所裝液體可能是（）A .鹽水 B.煤油 C .水 D .以上三種均有可能【答案】B類型二、連通器°3、廚房、衛(wèi)生間里的臟水，通過下水管流到污水溝, 我

8、們卻聞不到溝里的臭味，這種下水管的示意圖是下圖中的（）【答案】C【解析】A、B兩種情況，室內(nèi)與污水溝直接相連， 溝里的臭味易傳到屋內(nèi)；C、D的下水管相當(dāng)于連通器， 當(dāng)有臟水下行時，據(jù)連通器原理，同種液體靜止時，左 右兩管液面相平，會有部分液體貯藏在下水管里，讓溝 里的臭味不能傳出，但D凹溝太深，易堵塞殘渣廢物， 故C恰當(dāng)?！究偨Y(jié)升華】物理是一門與生活實際密切相關(guān)的科 學(xué)，把物理知識運(yùn)用到與生活實際中來不只是中考的要 求，也是學(xué)好物理的必然選擇。舉一反三:【變式】1 （高清課堂液體壓強(qiáng)例 7）如圖所示的 事例中，不應(yīng)用連通器原理的是A.鍋爐水位計 艮需閘C.抽水機(jī)D.茶盞【答案】C【變式】2如圖

9、所示，公路兩側(cè)的甲、 乙兩條水渠由路面下的傾斜涵洞相連，兩渠水面相平.關(guān)于涵洞的水流方向，下列說法中 正確的是()A 由于水向低處流，所以涵洞中的水從乙流向甲B. 由于甲側(cè)涵洞口在水下位置較深，壓強(qiáng)較大，所 以涵洞中水從甲流向乙C 由于兩渠水面相平，所以涵洞中的水不流動D .由于甲側(cè)涵洞口的壓強(qiáng)等于乙側(cè)涵洞口的壓強(qiáng), 所以涵洞中的水不流動【答案】C類型三、知識運(yùn)用。4、質(zhì)量為1kg的平底空水桶，底面積為 500cm2。水桶內(nèi)裝有30cm深的水，放在水 平地面上，如圖甲所示，水對水桶底的壓強(qiáng)比水桶對地面的壓強(qiáng)小1000Pa。當(dāng)小明用豎直向上的 力F提水桶，但沒有提起來時，如圖12乙所示，水桶 對

10、地面的壓強(qiáng)為1500Pa。則力F的大小為N(g 取 10N/kg)【思路點(diǎn)撥】已知水桶內(nèi)的水深，可利用液體液體壓 強(qiáng)公式P=p gh求出水對桶底的壓強(qiáng)，又已知水對水桶 底地壓強(qiáng)比水桶對地面得壓強(qiáng)小 1000Pa，可求出桶放 在水平地面上時桶對水平地面的壓強(qiáng)，再利用壓強(qiáng)公式 p=£求出，桶對地面的壓力，即可得水和桶的總重力，S又可得水和桶的總質(zhì)量, 質(zhì)量。已知桶的質(zhì)量，即可求得水的當(dāng)小明用豎直向上的力F提水桶時，如圖乙所示，已i500Pa可求出此時桶對地面F。知水桶對地面的壓強(qiáng)為 的壓力，即可求出拉力【答案】125【解析】水桶內(nèi)水探h-30cm=Q.3mj 水對桶底的壓強(qiáng)為:p=pgh

11、=l x 10skg/m3x lON/kgXQ, 3m=3X,水桶對地面的壓強(qiáng)為：十=3000Fa+1000Fi-4000Pa >地面受到水輔的壓力大小嚴(yán)=pJ S=4000PaX 500 X 10 V=200N i水和水桶的總重力為：G=Ff =200N,水和水桶的總質(zhì)量為：怙二宜】帶£嚴(yán)臨.水的爾量為：m 水=m -riiOkj-lklSkg ；當(dāng)小明用豎宜向上的力F提水桶時水桶對地面的壓軽肯嚴(yán)MSOCiFi則此時桶對地面的壓力F"二F" S-1500?aX5(JQ X 10-V=75N -所以此時拉力"G總-F" =2Q0W5K=

12、12511【總結(jié)升華】本題是一道關(guān)于液體壓強(qiáng)、固體壓強(qiáng)、 質(zhì)量、重力以及力的合成的綜合題，在解題時應(yīng)認(rèn)真分 析所用到的物理知識。難點(diǎn)是找到解本題的突破點(diǎn)，本 題的突破點(diǎn)是用液體液體壓強(qiáng)公式能求出水對桶底的壓強(qiáng)，進(jìn)而解決此題05、如圖所示，水平桌面上有甲、乙兩個質(zhì)量和底面 積都相等的容器，向容器中注入高度相等的水，水對容 器底部的壓強(qiáng)分別為兒、二，裝水后的容器對桌面的壓 力分別為 '、二則（）A .51 = 1B. 山!1 '=二C. ?D. Y； XI【答案】C【解析】液體對容器底的壓強(qiáng)決定于密度和深度，兩 容器裝的都是水，且水的深度相同，故對容器底的壓強(qiáng) 也相同，容器對桌面的

13、壓力等于容器和所裝液體受的總 重力，兩容器的重量是相同的但所裝的液體乙比甲的 多，故乙容器對桌面的壓力要大些?！究偨Y(jié)升華】解此類題主要清楚壓強(qiáng)產(chǎn)生原因是液體 產(chǎn)生壓強(qiáng)，先用P= p gh計算分析，固體產(chǎn)生壓強(qiáng)，先 求壓力。舉一反三:【變式】一個裝滿水后瓶蓋密封的硬塑料瓶， 放在水桌面上，如圖所示甲，水對瓶底的壓強(qiáng)為 P1,瓶底對 桌面的壓強(qiáng)為Pl'將瓶底例置后如圖乙，水對瓶蓋的P2'則（）A.Pi > P；B.P： <P；C.ttPi書D.rt【答案】B壓強(qiáng)為P2,瓶蓋對桌面的壓強(qiáng)為【解析】由于甲乙兩種情況液體深度相同，又是同種液體，依據(jù)一一知'液體對容器底

14、的壓強(qiáng)相等，即； 對于同一種物體的不同放置，對桌面的壓力 F=G，相 等，而受力面積不同'-，依據(jù)一:知，”亠，故B 選項是對的。06、如圖所示的容器中裝有水，靜止在水平桌面上， 水對容器底部的壓力為Fi，容器對桌面的壓力為F2, 若容器的質(zhì)量忽略不計，則（）A.B. 帚二D.無法比較【答案】B【解析】液體對容器底的壓力Fi等于容器內(nèi)液體重 加上陰影部分液體重，即-二，而容器對桌面的壓 力等于容器和液體的總重，容器重不計F2=Gi,故二【總結(jié)升華】解此類題，關(guān)鍵是液體對容器底的壓力 與液體受到的重力比較和容器對桌面的壓力與液體的 重力比較。舉一變式：如圖所示的容器中裝“三有一半的水，將

15、它正放和倒放在 二二二X二二 水平桌面上如圖甲、乙所示，則對甲、乙兩種情況比較, 下列說法中正確的是（）A .水對容器底部的壓力相等，壓強(qiáng)相等B.水對容器底部的壓力相等，壓強(qiáng)不相等C 容器對桌面的壓力相等，壓強(qiáng)相等D 容器對桌面的壓力相等，甲圖壓強(qiáng)大【答案】D【解析】容器對桌面的壓力F等于容器和液體總 重，甲、乙是同一物體不同放置，故對桌面的壓力相等。 甲圖中，液體對容器底的壓力等于虛線內(nèi)液體重 （如圖），小于容器內(nèi)液體重，乙圖中，液體對容器底的 壓力等于虛線內(nèi)液體重（如圖），大于容器內(nèi)液體重。 對容器的壓強(qiáng)與液體的密度和深度有關(guān)，由圖可 知】，依據(jù)？出知f二。桌面受到的壓力相等， 依據(jù) ，1

16、，故m。70c»l-°7、如圖所示，連通器粗管直徑是細(xì)管 直徑的4倍，現(xiàn)在連通器中注入水銀， 待水銀穩(wěn)定后再向細(xì)管中注入 70cm高 的水（注入水后細(xì)管中仍有水銀）。求： 粗管中水銀面上升多少？細(xì)管中水銀面下降多少？【思路點(diǎn)撥】當(dāng)給細(xì)管中加入水后，由于水的壓強(qiáng), 細(xì)管中的水銀面會下降，粗管中的水銀面會上升，從而 兩管中的水銀面有一個高度差。這個高度差是由70cm高的水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)形成的，所 以粗管比細(xì)管高出的那段水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)與70c m高的水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等，即 P水=P水銀。然后我們再利用壓強(qiáng)計算公式 P=p gh，計算出兩管中 水銀面的高度差。由于粗管直徑是細(xì)管的4倍，粗管面積是細(xì)管的16倍, 則粗管上升的高度是細(xì)管下降高度的 1/16，而因為細(xì) 管下降的高度與粗管上升的高度之和等于兩管水銀面 的高度差，所以我們可以列出一個方程進(jìn)行求解?！敬鸢概c解析】解:設(shè)兩管中水規(guī)面的髙度差是h水気，這個水祖柱產(chǎn)生的壓強(qiáng) 與高的水柱產(chǎn)生的壓徑相等'即：F水二F水餐則：P水.詬水沖水諜曲水假1.0X103kg/m3 XgXO 7m=13.6 X 103kg/n3 X SX h 水健,叭J.OXlO3W"3X0十、八 ”1 _L.L貝Uh去繪廠-15 X