液體內(nèi)部的壓強(提高)知識講解

1、液體內(nèi)部的壓強提升【學(xué)習(xí)目標】1、知道液體內(nèi)部的壓強的特點；2、了解連通器及其原理；3、能用液體內(nèi)部的壓強公式進行簡單計算.【要點梳理】要點一、液體內(nèi)部的壓強要點詮釋：1 .產(chǎn)生原因：液體的壓強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：通過實驗探究發(fā)現(xiàn),液體內(nèi)部的壓強具有以下特點：液體對容器的底部和側(cè)壁都有壓強,液體內(nèi)部向各個方向都有壓強.液體的壓強隨深度增加而增大,在同一深度,液體向各個方

2、向的壓強相等.不同液體的壓強還跟它的密度有關(guān)系.要點二、液體內(nèi)部的壓強公式：P二P前1、公式推導(dǎo)：如下圖,設(shè)想在密度為*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：二,二液柱的質(zhì)量：;,液柱受到的重力：:'J_：'小平面受到的壓力：,；尸碎gT小平面受到的壓強：/1.LO4由于在同一深度液體向各個方向的壓強都相等,因此P=p的用于液體內(nèi)部向各個方向壓強的計算.2、液體內(nèi)部的壓強計算公式：P=P的,式中P表示液體自身產(chǎn)生的向各個方向的壓強,不包括液體受到的外加壓強,單位是Pa,戶是液體密度,單位是跑加,g是常數(shù),g=9.8

3、N/kg,h是液體的深度,單位是m.要點詮釋：1、由公式知,液體內(nèi)部的壓強與液體的密度和深度有關(guān),與液體的重力、體積無關(guān).當深度一定時,P與戶成正比,當爐一定時,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的大小是計算液體內(nèi)部的壓強的關(guān)鍵.要點三、液體內(nèi)部的壓強的測量由于在同一深度,液體向各個方向的壓強相等,所以我們只要測出液體某一深度某一方向上的壓強,就同時知道了液體在這一深度各個方向上的壓強.如下圖,液體內(nèi)部的壓強可用壓強計來測量,工作原理是：當金屬盒上的橡皮膜受到擠壓時,U型管兩邊

4、的液面出現(xiàn)高度差；壓強越大,兩邊的高度差越大,讀出高度差即可得出壓強計金屬盒所處之處的壓強.要點四、連通器及其應(yīng)用上端開口,下端連通的容器叫連通器.要點詮釋：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空,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%=%,根據(jù)壓力與壓強的關(guān)系有P五*二P燈$注,由于AB是薄片,有染=$有,所以P辰二尸舊,又根據(jù)F二#相gh,那么有取=%,所以同種液體不流動時各液面相平,假設(shè)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

5、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局部水面自動升高.船閘：利用連通器原理使輪船通過水庫,攔河大壩等.【典型例題】類型一、液體內(nèi)部的壓強U型管中兩液面的©>1、如下圖,小明將壓強計的探頭放入水中的某一深度處,記下高度差h,以下操作中能使高度差h減小的是A.將探頭向下移動一段距離B.將探頭水平向左轉(zhuǎn)動一段距離C.將探頭放在酒精中的同樣深度處D.將探頭在原深度處向其他方向任意轉(zhuǎn)動一個角度【思路點撥】根據(jù)影響壓強大小的因素進行判斷,要減小U形管兩邊液面的高度差,根據(jù)p=p液gh,可

6、以減小深度或減小液體的密度.【答案】C【解析】A、將探頭向下移動一段距離,深度變大,橡皮膜受到的壓強變大,U形管兩邊液面的高度差變大,故A錯誤；B、液體內(nèi)部在同一深度不同方向的壓強是相等的,將壓強計的探頭水平向左轉(zhuǎn)動一段距離,不會影響壓強的大小,故B錯誤；C、將探頭放在酒精中的同樣深度處,液體的密度變小,橡皮膜受到的壓強變小,U形管兩邊液面的高度差變小,故C正確；D、液體內(nèi)部在同一深度不同方向的壓強是相等的,將壓強計的探頭在原深度處向其他方面任意轉(zhuǎn)動一個角度,不會影響壓強的大小,故D錯誤,應(yīng)選Co【總結(jié)升華】通過U形管兩邊的液面高度差來反映液體壓強的大小是轉(zhuǎn)換法的運用,要想順利解答此題,必須對

7、液體內(nèi)部壓強的規(guī)律有一個熟練的掌握才行,這也是我們應(yīng)重點把握的知識點.舉一反三【變式】圖是三個裝滿水的完全相同的玻璃缸,其中a只有水,b水中漂浮著一只小鴨子,c水中漂浮著一只大鴨子.三個玻璃缸底部受到水的壓強(b)A.(a)最大C.B.D.2、如圖是甲、乙兩種液體內(nèi)部壓強與深度關(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,貝Up甲和p乙的關(guān)系是A.p甲Vp乙B.甲=p乙C.p甲p乙D.無法確定【答案】C【解析】由圖可知,當甲乙兩液體深度相同時,甲中的壓強大于乙中的壓強,由P=pgh可【總結(jié)升華】圖象法是物理中的重要方法之一,應(yīng)用較多,此題應(yīng)注意由限制變量法分析圖象.舉一反三：【變式】一

8、支兩端開口的玻璃管下方扎有橡皮膜,當注入某種液體時,橡皮膜向下凸出,如圖甲；將其放入一盛水容器中,當管內(nèi)外液面相平時,橡皮膜凹進管內(nèi),如圖乙.那么管內(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,我們卻聞不到溝里的臭味,這種下水管的示意圖是以下圖中的【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的下水管相當于連通器,當有臟水下行時,據(jù)連通器原理,同種液體靜止時,左右兩管液面相平,會有局部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.【總結(jié)升華】物理是一門與生活

9、實際密切相關(guān)的科學(xué),把物理知識運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】如下圖的事例中,不應(yīng)用連通器原理的是【答案】CB.希周ITc,抽水機【變式2】如下圖,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,下列說法中正確的選項是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)涵洞口的壓強等于乙側(cè)涵洞口的壓強,所以涵洞中的水不流動類型三、知識運用底面積為500cm2.水桶內(nèi)裝有30cm4、質(zhì)量為1kg的平底空

10、水桶,深的水,放在水平地面上,如圖甲所示,水對水桶底的壓強比水桶對地面的壓強小1000Pa.當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,水桶對地面的壓強為1500Pa.那么力F的大小為N.g取10N/kg【答案】125水桶內(nèi)水窗料毛.5=口.而j水對桶底的壓強為：ipsh=llD3kg/mJ1OlT/hcO.3蚌齊lOai水桶對地面的壓強為：/=3O00F1+1000Pi=4000Fi>地面受到水碓I的壓力大小丁=/3=1000raX500X10-V=20(JN»水和水桶的忘重力為：G.笆二M=200111水和水桶的總質(zhì)量為：m理=整=溜造毛詠曲水的質(zhì)量為：m

11、水G憩f捅文典5g-lltg=ig.；：當小明用里直向上的力續(xù)水桶時水桶對地面的壓強為rVWQFS那么it困桶對地面的壓力F#=P*£=LE00Pa>iEM10V=75H,所以此時技力9=G克-臚=20011-7511=125K【總結(jié)升華】此題是一道關(guān)于液體內(nèi)部的壓強、固體壓強、質(zhì)量、重力以及力的合成的綜合題,在解題時應(yīng)認真分析所用到的物理知識.難點是找到解此題的突破點,此題的突破點是30cm用液體液體內(nèi)部的壓強公式能求出水對桶底的壓強,進而解決此題.【變式】如圖,水桶的底面積為400cm2,重為10N;現(xiàn)倒入13kg的水,桶內(nèi)水的高度為30cm,放在水平地面上,求：水對桶底的

12、壓力和壓強？水桶對地面的壓力和壓強？【答案與解析】解：由題知,s窿7如6'=4><10-%,G楠=1.耳,m4=13k力h=3Q5中,3mi水對桶底的壓強：r=pch=lXici$k或前3乂*8N/kfX0,3(n=294aFa.水對桶底的壓力；F=ps3t口FaX4X1T*二1IT.411；桶內(nèi)水的重：C=mg=13kgX9.SH/ltg=i27.41T,?在水平地面上,二水桶對地面的壓力：F=G桶+G水=LON+l214M=13T.4F水桶對地面的壓強：答：水對桶底的孫為11,4乩壓強為衿40PV水桶對地面的壓力為13T4以壓強為34罵也、如下圖,水平桌面上有甲、乙兩個

13、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分別為P早、戶乙,裝水后的容器對桌面的壓力分別為&昆那么A.F料二聲乙/二芹乙B._>7二二.=1C.=1'L<二D.<f二,J-<F【答案】C【解析】液體對容器底的壓強決定于密度和深度,兩容器裝的都是水,且水的深度相同,故對容器底的壓強也相同,容器對桌面的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.【總結(jié)升華】解此類題主要清楚壓強產(chǎn)生原因是液體產(chǎn)生壓強,先用P=pgh計算分析,固體產(chǎn)生壓強,先求壓力.舉一反三:【變式】一個

14、裝滿水后瓶蓋密封的硬塑料瓶,放在水桌面上,如下圖甲,水對瓶底的壓強為P1,瓶底對桌面的壓強為pi'；將瓶底例置后如圖乙,水對瓶蓋的壓強為P2,瓶蓋對桌面的壓強為P2',那么A.到+%+k;B.:二二J'.'C.丁:二D【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)知,液體對容器底的壓強相等,即為二外;對于同一種物體的不同放置,對桌面的壓力F=G,相等,而受FG力面積不同S甲>3乙,依據(jù)=不知,p<p；,故B選項是對的.g7r6、如下圖的容器中裝有水,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,假設(shè)容器的質(zhì)量忽略不計,

15、那么A.用<居D.無法比擬【答案】B【解析】液體對容器底的壓力Fi等于容器內(nèi)液體重加上陰影局部液體重,即瑪=5+5,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=G1,故耳用.【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擬和容器對桌面的壓力與液體的重力比擬.【變式】如下圖的容器中裝有一半的水,將它正放和倒放在水平桌面上如圖甲、乙所示,那么對甲、乙兩種情況比擬,以下說法中正確的選項是A.水對容器底部的壓力相等,壓強相等B.水對容器底部的壓力相等,壓強不相等C.容器對桌面的壓力相等,壓強相等D.容器對桌面的壓力相等,甲圖壓強大【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.對容器的壓強與液體的密度和深度有關(guān),由圖可知詼甲以乙,依據(jù)P=pkg知少甲3P之.桌面受到的壓力相等,依據(jù)=,3甲V%,故尸甲二中乙.7、如圖內(nèi)徑均勻的U形管內(nèi)盛有密度不同的兩種放體.其中一種披體的密度是p1；另一種液體的密度是p2,體積是V,且p2>p1.靜止時,兩種液體不混合.假設(shè)U形管的橫截面積為S,那么兩邊液面的高度差h是多少?P左=P右,是解【答案與解析】設(shè)兩位液面的高度差為L那