液體壓強(qiáng)、大氣壓強(qiáng)-物理試題

液體壓強(qiáng)、大氣壓強(qiáng)-物理試題－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

一、知識要點

⑴液體對容器底部的壓強(qiáng)跟液體的質(zhì)量無關(guān)（與液體的深度和密度有關(guān)）

⑵底部相通的容器叫做連通器，連通器中同種液體相平液面的壓強(qiáng)相等。

這是連通器原理！

⑶大氣對浸在其內(nèi)部的物體有壓強(qiáng)。

說明：①大氣壓強(qiáng)跟液體壓強(qiáng)的產(chǎn)生類似，空氣受重力作用。

②由于空氣具有流動性，因此大氣壓強(qiáng)向各個方向。

⑷證實存在大氣壓的著名實驗是馬德堡半球?qū)嶒?；第一個測量大氣壓數(shù)值的科學(xué)家是托里拆利。

說明：①托里拆利利用管內(nèi)水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)跟大氣壓強(qiáng)相等的原理測量出了大氣壓數(shù)值。

②標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的數(shù)值是1．01×105帕；相當(dāng)于760毫米高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)

記住標(biāo)準(zhǔn)大氣壓數(shù)值！

二、知識運(yùn)用

[例1]如圖所示，在一個上大下小的容器中放入重15牛的水，水對容器底部的壓力：（）

A大于15牛B等于15牛

C小于15牛D不能判斷

思路分析：水對容器底部的壓強(qiáng)為P（），容器底部受到的壓力用公式計算。比較液體重力G與壓力F的大小關(guān)系可以得到問題的答案。

壓力＝重力

式中V是15牛水的體積；hS是底面積為S、高為h的柱形體的體積（如圖10－16中所示），從圖中可以看出，因此，即。

答：C液體對容器底部的壓力不一定等于液體的重力！

注：將液體放入上大下小容器中時，液體對容器底部的壓力小于液體受到的重力；此時容器壁支撐了一部分液體。質(zhì)量相同的液體放入上大下小容器中比放入底面積相同的柱形容器中液面的高度低，因此柱形容器底部壓強(qiáng)壓力比上大下小容器大。

練習(xí)1．將1千克水放入某個底面積為50厘米2容器中時，水對容器底部的壓力為30牛，求水面的高度。

練習(xí)2．兩個完全相同的封閉容器中盛有質(zhì)量相同的水（未裝滿），如果它們放到水平桌面上（如圖所示），比較水對容器底部的壓力和壓強(qiáng)下列說法中正確的是：（）

AP甲＞P乙；F甲＞F乙BP甲＜P乙；F甲＜F乙

CP甲＞P乙；F甲＜F乙DP甲＜P乙；F甲＞F乙

[例2]將一邊長為5厘米的木塊放入盛有水的規(guī)則容器內(nèi)前后，水對容器底部的壓強(qiáng)增加了245帕，已知容器的底面積是30厘米2，木塊的密度是多大？

思路分析：木塊漂在水面上，此時它受重力和水給的壓力作用而平衡。木塊放入水中使容器中水面上升，液體對容器底部的壓強(qiáng)和壓力變大，增大的壓力等于物體重力。

已知：L=5cmS=25cm2

求：

解：增大的壓力等于物重！

答：木塊的密度為0．6×103千克／米3。設(shè)計解題程序！

注：解決問題時比較容易想到的思路是：

。推到這一步V、P增加、S容器、g都是已知量或可求量。解決這個問題的關(guān)鍵是分析清楚容器底部壓強(qiáng)增大的原因，容器底部壓力增加的數(shù)值跟物體重力之間的關(guān)系。

練習(xí)3．圓桶形容器的底面積為25厘米2，容器中盛有足夠量的酒精，將質(zhì)量為78克的鐵塊放入液體中（酒精未溢出），酒精對容器底部的壓強(qiáng)增大了多少？（鐵的密度是7．8×103千克／米3）

[例3]關(guān)于托里拆利實驗下列說法中正確的是：（）

A用細(xì)玻璃管和用粗玻璃實驗的結(jié)果相同

B若將玻璃管傾斜一些，實驗結(jié)果會變大

C玻璃管口插入水銀槽越深，管中水銀質(zhì)量越大

D以上說法都不正確

思路分析：同一地點、同一時間大氣壓的數(shù)值不會變化。托里拆利測量大氣壓是利用了管內(nèi)外壓強(qiáng)相等的原理。根據(jù)液體壓強(qiáng)公式，只要玻璃管足夠長，則管內(nèi)、外水銀面的高度差必定不變，跟管的粗細(xì)、傾斜與否、管口插入水銀槽深度無關(guān)。

答：A、D考察影響實驗結(jié)果的相關(guān)因素！

注：測量大氣壓實驗中有幾個問題需要注意：第一，是測量的原理，管內(nèi)水銀在跟管外水銀面相平的水平面上產(chǎn)生的壓強(qiáng)等于當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簭?qiáng)（等量關(guān)系）。第二，同一地點、同一時間大氣壓強(qiáng)確定不變。

練習(xí)4．在底面積為2厘米2、長度為23厘米的一端封閉的玻璃管中裝滿水銀，堵住管口將它豎直倒置在水銀槽內(nèi)，已知玻璃管底跟水銀槽中液面的高度差是20厘米，求玻璃管底的壓強(qiáng)。

[例4]一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓能夠支撐多高的水柱？

思路分析：把問題翻譯為“多高的水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)等于一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓？”

簡解：

答：一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓能夠支撐10．336米水柱。

注：利用等量關(guān)系是解決本題的關(guān)鍵；標(biāo)準(zhǔn)大氣壓用水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)來表示在解決問題時比較方便；代入數(shù)據(jù)時，由于前面是兩個密度的比值，所以只要代入的單位相同便不會出現(xiàn)錯誤。從計算結(jié)果看，如果改用水來做類似于托里拆利測量大氣壓強(qiáng)的實驗，玻璃管的長度一定要大于10．336米，若管的長度不夠，當(dāng)把管口向下放入水池中，管內(nèi)的水仍會充滿整個玻璃管。在物理學(xué)中有時用水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)作為壓強(qiáng)的單位，稱為“毫米汞柱”或“厘米汞柱”，如：“標(biāo)準(zhǔn)大氣壓等于760毫米汞柱”。

壓強(qiáng)的單位：帕、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、毫米（或厘米）水銀柱高！

練習(xí)5：自來水龍頭距地面的高度是1．5米，現(xiàn)測得水龍頭出口處水的壓強(qiáng)是2個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，求水塔中水面距地面的高度。

[例5]如圖所示，一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，在長度為40厘米一端封閉的塑料管內(nèi)灌滿水銀后，用手堵住開口倒過來放入水銀槽內(nèi)，水銀充滿整個塑料管，如果在管的頂端開一小孔，管內(nèi)的水銀將：（）

A向上噴出B向下流動C保持原位不動

思路分析：由于塑料管長度不夠760毫米，所以塑料管倒過來后，管內(nèi)水銀不會向下流動（一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓能夠支撐760毫米水銀柱），此時管內(nèi)水銀對管頂有向上的壓力，管頂受到水銀向上的壓強(qiáng)（小于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）。在塑料管頂端開孔時，管內(nèi)、外相通，大氣壓壓在管頂?shù)乃y上，同時也壓在管外水銀槽液面上，這樣管內(nèi)跟管外水銀面相平的水平面上的壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)與管中水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)之和（大于管外水銀面的壓強(qiáng)），所以管內(nèi)的水銀會向下流動。直到管內(nèi)、外水銀面相平為止。

答案：B大氣壓“無孔不入”！

注：有些同學(xué)只分析出了未開口之前管內(nèi)水銀對管頂有向上的壓強(qiáng)，沒有考慮