液體內(nèi)部的壓強(qiáng)

1、 §8-2液體內(nèi)部的壓強(qiáng) §8-3連通器教學(xué)過程一、液體內(nèi)部的壓強(qiáng)液體對(duì)容器底和側(cè)壁都有壓強(qiáng)。1. 液體壓強(qiáng) （1）產(chǎn)生的原因 液體壓強(qiáng)的產(chǎn)生原因是由于液體受到重力作用和液體具有流動(dòng)性。 （2）關(guān)于液體內(nèi)部壓強(qiáng)的測(cè)定，我們是通過微小壓強(qiáng)計(jì)來探究的。微小壓強(qiáng)計(jì)的原理是：當(dāng)金屬盒上的橡皮膜受到壓強(qiáng)時(shí)，U形管兩邊的液面出現(xiàn)高度差；壓強(qiáng)越大，液面的高度差也越大，如圖所示。 （3）掌握液體內(nèi)部壓強(qiáng)的規(guī)律 在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上概括總結(jié)出液體壓強(qiáng)特點(diǎn)：液體對(duì)容器底和側(cè)壁都有壓強(qiáng)，液體內(nèi)部向各個(gè)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(gè)方向的壓強(qiáng)相等；不同液體的壓強(qiáng)還跟密度有

2、關(guān)系在同一深度，液體的密度越大，壓強(qiáng)越大。 2. 液體壓強(qiáng)公式及其正確的理解和運(yùn)用：公式中各物理量的單位要統(tǒng)一用國際主單位。密度的單位用千克/米3，深度的單位用米，g為9.8牛/千克，計(jì)算出來壓強(qiáng)的單位是帕。理解公式pgh的物理意義：公式中的壓強(qiáng)是液體由于自身重力產(chǎn)生的壓強(qiáng)，它不包括液體受到的外加壓強(qiáng)。從公式可知，液體內(nèi)部的壓強(qiáng)只跟液體的密度、深度有關(guān)，而跟液體的體積、液體的總質(zhì)量無關(guān)。公式pgh中的“h”表示深度，不能理解為高度h是指從液面到所求壓強(qiáng)處之間的豎直距離深度h，是指液體中被研究的點(diǎn)到自由液面的豎直距離。如圖所示，三個(gè)圖中A點(diǎn)的深度都是4厘米，要清楚液體的自由液面究竟在什么地方；而

3、A點(diǎn)的高度是6厘米，要清楚高度不是深度；還要注意容器傾斜時(shí)的深度問題。注意公式的適用范圍：公式只適用于計(jì)算靜止液體的壓強(qiáng)，不適用于計(jì)算固體的壓強(qiáng)，盡管有時(shí)固體的壓強(qiáng)恰好等于gh例如，將一密度均勻、高為h的圓柱形金屬錠豎直放在水平地面上，地面受到的壓強(qiáng)pgh，但這只是一種特殊情況，絕不能由此認(rèn)為固體由于自身重力而產(chǎn)生的對(duì)支持面的壓強(qiáng)都可以用pgh來計(jì)算可是，對(duì)于液體來講，無論液體的形狀如何，盛放液體的容器如何，都可以用pgh來計(jì)算液體在某一深度的壓強(qiáng)。液體的壓強(qiáng)與液體的重力、體積、面積、容器的形狀等其他因素沒關(guān)系。如圖所示，各容器中裝有同種液體，且深度相同，雖然容器的形狀不同，裝有液體的體積、重

4、力均不相同，容器底面積也不相同，但液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)都是一樣的。 3. 公式和的關(guān)系： p是壓強(qiáng)的定義式，具有普遍適用性，即既適用于固體也適用于液體我們?cè)谕茖?dǎo)液體內(nèi)部壓強(qiáng)的計(jì)算公式時(shí)，也使用了這個(gè)公式。 公式是結(jié)合液體的具體情況，利用推導(dǎo)出來的，一般情況下，它只適用于靜止液體壓強(qiáng)的計(jì)算。 有的同學(xué)會(huì)問：既然也適用于液體，何必再推導(dǎo)其他公式呢？實(shí)際上，我們一般不用計(jì)算液體的壓強(qiáng)，是因?yàn)橐后w對(duì)某個(gè)受力面的壓力不能計(jì)算和測(cè)量，而且壓力也可能不等于重力。而中是便于測(cè)量的，計(jì)算液體壓強(qiáng)很方便。二、連通器 （1）上端開口，底部相連通的容器叫做連通器，連通器中的各容器的形狀不受限制，既可以是直筒的，又可以是

5、彎曲的，各容器的粗細(xì)程度也可以不同。（2）連通器的原理：如果連通器中只有一種液體，在液體不流動(dòng)時(shí)，各容器中的液面總保持相平。 （3）應(yīng)用 本節(jié)知識(shí)結(jié)構(gòu)及要點(diǎn)： 船從上游通過船閘駛向下游的過程中， 和 先組成一個(gè)連通器，然后 和 又組成一個(gè)連通器?！镜湫屠}】例1. 如圖，指出各圖中A、B、C、D四個(gè)點(diǎn)的深度。分析與解答：只有正確找出液體中某點(diǎn)的深度，才能正確地計(jì)算出壓強(qiáng)。 答案：hA（5020）cm30cm hB40cm hC（5020）cm30cm hD50cm例2. 如圖所示，容器中裝有水，A點(diǎn)的壓強(qiáng)和容器底部C點(diǎn)的壓強(qiáng)分別是多少？分析與解答：A點(diǎn)的深度與B點(diǎn)的深度相同，所以A點(diǎn)的壓強(qiáng)和B

6、點(diǎn)的壓強(qiáng)相等，同樣C點(diǎn)的壓強(qiáng)與D點(diǎn)的壓強(qiáng)相等。 解：pAghA1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.2m1960 PapCghC1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.9m8820 Pa答：A點(diǎn)的壓強(qiáng)和容器底部C點(diǎn)的壓強(qiáng)分別是1960帕、8820帕例3. 如圖所示，為一個(gè)梯形容器的縱截面，兩側(cè)壁高度分別為a和b，從開口c處向容器內(nèi)注滿密度為的液體，則容器底部所受液體的壓強(qiáng)為（ ） 分析：液體內(nèi)部的壓強(qiáng)公式pgh，這里的h是的指由液面算起至液體中某個(gè)位置的深度。本題的液面在“c處”，故容器底部所受液體的壓強(qiáng)應(yīng)為gb。正確答

7、案為C。 注意：深度相同，形狀不同的容器裝滿同一種液體，對(duì)底面產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等，但產(chǎn)生的壓力可能不同；壓力的大小與底面積的大小成正比。例4. 一個(gè)潛水艇潛入海面以下150米深處時(shí)，潛水艇上一面積為2米2的艙蓋上所受到海水的壓強(qiáng)和壓力各是 多大？ 如果這個(gè)潛水艇再下潛 50米，艙蓋上所受到海水的壓力變?yōu)槎啻螅?分析與解答：先根據(jù)公式pgh計(jì)算出海面以下150米深處的壓強(qiáng)，然后再根據(jù)p變形求得壓力FpS。解：p1gh11.0×103kg/m3×9.8N/kg×150m1.47×106Pa F1p1S147×104Pa×2m22.94

8、5;106N同理求得：p2gh21.0×103kg/m3×9.8N/kg×200m1.96×106PaF2p2S196×104Pa×2m23.92×106N答：潛水艇潛入海面以下150米深處時(shí)所受到海水的壓強(qiáng)是147×104帕；壓力是294×104牛。如果這個(gè)潛水艇再下潛 50米，艙蓋上所受到海水的壓力變?yōu)?92×104牛。例5. 如圖所示的玻璃杯中裝有重為5牛的水，杯子的底面積為20厘米2，杯內(nèi)水面高度為20厘米。若玻璃杯受到的重力為1牛，求：（1）水對(duì)杯底的壓力。（2）裝有水的玻璃杯對(duì)水平桌

9、面的壓強(qiáng)。分析與解答：本題考查的是液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)和壓力的計(jì)算及容器對(duì)支撐面的壓力和壓強(qiáng)的計(jì)算。解：水對(duì)杯底的壓強(qiáng)：（1） p1gh11.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.2m1960PaF1p1S1960Pa×0.002m23.92N（2）p2F2/SG/S(1+5)N/0.002m23000Pa答：（1）水對(duì)杯底的壓力是3.92 牛；（2）裝有水的玻璃杯對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)是3000帕。例6. 如圖所示的試管內(nèi)裝有一定量的水，當(dāng)試管豎直放置時(shí)，水對(duì)管底的壓強(qiáng)為p1；當(dāng)管傾斜放置時(shí)，水對(duì)管底的壓強(qiáng)為p2，比較p1、p2的大小，則（） A. p1p

10、2B. p1p2 C. p1p2D. 條件不足，無法判斷 分析：此題考查深度變化對(duì)壓強(qiáng)的影響當(dāng)管傾斜放置后，圖（a）（b）比較，試管中液體的長度沒有變化，但深度變?yōu)閔2，h2hl，根據(jù)p液gh，水的密度沒變，水對(duì)管底壓強(qiáng)減小。 答案：A例7. 甲、乙兩支完全相同的試管，內(nèi)裝質(zhì)量相等的液體，甲管豎直放置，乙管傾斜放置，兩管液面相平，如圖所示，設(shè)液體對(duì)兩管底的壓強(qiáng)分別為p甲和p乙，則p甲_ p乙（填“大于”、“等于”或“小于”）分析：計(jì)算液體的壓強(qiáng)應(yīng)從公式p液gh去分析。液體的密度和所求位置的液體深度是決定液體壓強(qiáng)的兩個(gè)關(guān)鍵量。解：比較甲、乙兩試管底，液體的深度均為h。再比較液體的密度，從圖中看V

11、甲V乙，又因?yàn)閙甲m乙，所以根據(jù)，得甲乙又 p液ghp甲p乙答案：大于 例8. 如圖，甲和乙是底面積相同的容器，其中都裝有深度相同的水，（1）比較水對(duì)容器底的壓強(qiáng)；（2）比較水對(duì)容器底面的壓力；（3）比較其中所裝水的重力；（4）比較裝水容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)。（不計(jì)容器重） 分析：依據(jù)液體壓強(qiáng)公式和FpS來比較壓強(qiáng)和壓力。 （1）p液gh，甲、乙中水和h相同， p甲p乙 （2）水對(duì)容器底的壓力：FpS，甲、乙中p和S相同， F甲F乙 （3）水的重力：Gmg水Vg，V甲V乙，G甲G乙 注意：F甲pS水gh·S G甲水V甲 g hSV甲 分析得F甲G甲 圖甲：F甲G甲，圖乙：F乙G乙G甲G乙

12、（4）對(duì)桌面壓力為FG水G容器G水（不計(jì)容器重） 對(duì)桌面壓強(qiáng)p甲 p乙 G甲水G乙水 p甲p乙 注意：在這道題的分析和解答中能夠體會(huì)到液體的壓強(qiáng)只與液體的密度和深度有關(guān)，與液體的總重、盛裝液體容器的形狀、大小等無關(guān)。而液體的壓力則與液體的壓強(qiáng)、受力面積有關(guān)，與容器內(nèi)的液體重力無關(guān)。容器對(duì)桌面的壓力和壓強(qiáng)可以從容器的整體分析得出。思考：如圖所示，甲、乙、丙三個(gè)容器（容器重忽略不計(jì)）底面積都相同、高度也相同，如果三個(gè)容器都裝有同種液體，求：（1）哪個(gè)容器受到液體的壓強(qiáng)和壓力最大?（2）哪個(gè)容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)和壓力最大?【模擬試題】（答題時(shí)間：80分鐘） （所有計(jì)算g10N/kg）一、選擇題 1. 關(guān)

13、于壓力，下列說法中正確的是（ ） A. 壓力的大小一定等于物體的重力 B. 壓力的方向總是豎直向下 C. 垂直作用在物體表面上的力叫壓力 D. 壓力作用效果只與壓力大小有關(guān) 2. 關(guān)于壓強(qiáng)下列說法中正確的是（ ） A. 壓力越大時(shí)，壓強(qiáng)一定越大 B. 受力面積越小時(shí)，壓強(qiáng)一定越小 C. 受力面積越小時(shí)，壓強(qiáng)一定越大 D. 當(dāng)受力面積一定時(shí)，壓強(qiáng)與壓力成正比 3. 如圖所示，物體重400牛，F(xiàn)100牛，物體和水平地面的接觸面積為40厘米2，則物體對(duì)水平地面的壓力和壓強(qiáng)分別是（ ） A. 400牛，10帕 B. 500牛，12.5帕 C. 500牛，1.25×105帕 D. 400牛，1

14、05帕 4. 一塊磚長寬厚之比是24：12：5，將它用不同的方式放在水平地面上，它對(duì)地面最大壓強(qiáng)為p1，最小壓強(qiáng)為p2，則p1：p2（ ） A. 24：5B. 2：1 C. 12：5D. 無法判定 5. 如圖所示，甲、乙兩容器底面積相同，內(nèi)裝液體深度分別為h1和h2，且3：5，液體密度分別為，且，那么，甲、乙兩容器底部受到的液體壓強(qiáng)之比是（ ） A. 5：3B. 3：10C. 5：6D. 6：5 6. 如圖所示，在試管中裝有一定量的液體，當(dāng)試管豎直放置時(shí)，試管底部受到的液體壓強(qiáng)是p1，將試管傾斜放置時(shí)，試管底部受到的液體壓強(qiáng)為p2，則（ ） A. B. C. D. 無法確定 7. 放于水平桌面

15、上的上下等粗高度相同的A、B、C三個(gè)物體，其底面積，密度，則它們對(duì)桌面的壓強(qiáng)（ ） A. B. C. D. 8. 下列事例中，不屬于增大受力面積減小壓強(qiáng)的是（ ） A. 鐵路的鋼軌不直接鋪在路基上，而是鋪在枕木上 B. 書包帶都做得比較寬 C. 切菜刀口要薄 D. 在爛泥地上墊上木板，便于人行走 9. 人坐在軟沙發(fā)上比坐在硬木板上舒服，這是因?yàn)椋?） A. 沙發(fā)有彈性，把人托住了 B. 人對(duì)沙發(fā)壓力一定，但沙發(fā)對(duì)人的壓力小 C. 沙發(fā)使人不再受到重力作用 D. 人陷在沙發(fā)中，和沙發(fā)的接觸面積較大，壓強(qiáng)較小 10. 下述設(shè)備和用具中不屬于連通器的是（ ） A. 茶壺 B. 簡(jiǎn)易自來水水塔供水系統(tǒng)

16、 C. 過路涵洞 D. 無液氣壓計(jì) 11. 如圖所示，容器中A點(diǎn)的水的壓強(qiáng)是（ ） A. 2940帕B. 1470帕C. 490帕D. 1960帕 12. 放在水平桌面上的物體對(duì)桌面的壓力和物體的重力間的關(guān)系有下列說法，其中正確的是（ ） A. 壓力就是重力 B. 壓力等于物體重力，它們是同一種力 C. 壓力大小等于物體重力的大小 D. 以上說法都不對(duì) 13. 如圖所示，在甲、乙、丙三個(gè)形狀不同而底面積相等的容器中，倒入同深度的同種液體，置于水平桌面上，如果液體重，液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)、壓力分別為。則（ ） A. B. C. D. 14. 甲、乙兩個(gè)容器間有一斜管相連，都盛有水，液面一樣高，如

17、圖所示，K是一個(gè)開關(guān)，下列判斷中正確的是（ ） A. K打開后，水將由甲流向乙 B. K打開后，由于B處壓強(qiáng)大于A處壓強(qiáng)，水將由乙流向甲 C. K打開后，水不流動(dòng)，但B處壓強(qiáng)大于A處壓強(qiáng) D. K打開后，水不流動(dòng)，A、B兩處壓強(qiáng)相等 15. 如圖所示，將裝滿水的瓶子倒放在一個(gè)水槽內(nèi)，因不慎，瓶底被碰有一個(gè)小孔，此時(shí)瓶內(nèi)水將（ ） A. 由小孔噴出 B. 要下降，直到液面與水槽水面相平 C. 不噴出也不下降 D. 無法判斷二、填空題 16. 5帕斯卡_牛/米2，它表示的意思是_。 17. 樓房要建在寬的地基上，是為了_；縫衣針的尖要很細(xì)，是為了_。 18. 如圖所示，四塊相同的磚疊放在水平地面上

18、，對(duì)地面壓強(qiáng)為p，若將上面兩塊拿走，剩下兩塊對(duì)地面壓強(qiáng)是_；若將右邊兩塊拿走，剩下兩塊對(duì)地面壓強(qiáng)是_；若將右邊兩塊再疊放在左邊兩塊上，四塊磚對(duì)地面壓強(qiáng)是_。 19. 增大壓強(qiáng)的方法是保持壓力不變時(shí)減小_或保持_不變，增大_。 20. 液體內(nèi)部向_方向都有壓強(qiáng)，壓強(qiáng)隨_的增加而增大，在同一深度內(nèi)，液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都_。液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小與液體_和_有關(guān)。 21. 木工磨斧子有利于工作，這是利用_方法來改變壓強(qiáng)，使其鋒利。大型載重汽車的輪子又寬又多是為了_汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)。 22. 容器內(nèi)裝有深40厘米的水，在離容器底部10厘米處，水的壓強(qiáng)是_帕斯卡。 23. 船閘是利用_原理工作的。 24.

19、 _作用在物體表面上的力叫壓力，壓力作用效果與_大小和_大小有關(guān)。 25. 如果40厘米2面積上的壓力是600牛頓，那么壓強(qiáng)是_帕斯卡。如果不改變壓力大小而使壓強(qiáng)為3×105帕斯卡，則受力面積是_米2。 26. 一個(gè)質(zhì)量是60千克的人，他每只腳與地的接觸面積是150厘米2，他行走時(shí)對(duì)地的壓強(qiáng)是_帕斯卡，站立時(shí)對(duì)地的壓強(qiáng)是_帕斯卡。三、作圖和實(shí)驗(yàn)題 27. 容器中有液體，凸出的橡皮膜表明_ 28. a)我們用壓強(qiáng)計(jì)研究液體內(nèi)部壓強(qiáng)時(shí)，把壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒放入液體中，可以看到壓強(qiáng)計(jì)兩管中水面產(chǎn)生高度差。這表明液體內(nèi)部有_。壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒放入液體中越深，兩管中水面高度差越大，這表明_，可是在同

20、一深度內(nèi)，不論金屬盒口向上，向下，向側(cè)或向任何一個(gè)方向，壓強(qiáng)計(jì)兩管中水面的高度差不變，這表明，在同一深度內(nèi)，液體向_的壓強(qiáng)_。b)在研究液體壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)中，將壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒放在水中，下列做法能夠使圖中壓強(qiáng)計(jì)U形管兩邊）的液面高度差減小的是（A. 將壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒向下移動(dòng)一段距離B. 將壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒向上移動(dòng)一段距離C. 將壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒在原處轉(zhuǎn)動(dòng)180°D. 將壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒改放在同樣深度的酒精中四、計(jì)算題 29. 已知水塔中水面離地面的高度為32米，跟水龍頭相連的壓強(qiáng)計(jì)的讀數(shù)是2×105帕斯卡，求自來水龍頭離地面高度是多少？ 30. 在一塊質(zhì)量為20千克，厚度為5厘米的松木板上，裝上700千克的貨物后，放到結(jié)冰的河面上，若冰面能承受的最大壓強(qiáng)是7×104帕，問人拉著木板能否將這些貨物安全運(yùn)過河？（干松木的密度為0.4×103千克/米3） 31. 如圖所示的玻璃容器，底面積為40厘米2，內(nèi)裝500毫升的酒精，酒精的密度是0.8×103千克/米3，深度為10厘米，求：（1）容器內(nèi)酒精的重力；（2）酒精在容器底部的壓強(qiáng)；（3）酒精對(duì)容器底部的壓力?！驹囶}答案】一、選擇題 1. C2. D3. C4. A5. D 6. A7. D8. C9. D10. D 11. B12. C13. A14. C15. B二、填空題 16. 5 每平方