液体压强的相关计算
知识点
一、液体压强
1. 产生原因:液体的压强是由于液体受重力的作用且液体有流动性产生的。液体压强的大小与液体重力大小,一定重力大小的液体可以产生不同的、。
2. 特点:液体对容器和都有压强,液体内部都有压强、液体的压强随深度的、在同一深度,液体向各个方向的压强;不同液体的压强还跟它的有关。 3. 液体压强公式:p=ρ液gh,其中P———压强(帕)
?———液体密度(千克/米3)
g———常量(9.8牛/千克)h———液体的深度(米),是从液体的自由表面到所研究
的液体内部某点(或面)的高度,即从上向下量的距离。 4. 液体内部压强规律
①在同一深度,液体向各个方向的压强相等; ②液体的压强随深度的增加而增大;
③在同一深度,液体密度越大,压强也越大。 5.测量工具:
6.液体压强的应用:连通器 原理:
7.定义式p=F/S与p=ρ液gh的区别与联系。
(1)液体压强公式p=ρ液gh是根据流体的特点,利用定义式p=F/S推导出来的,只适用于液体,而p=F/S具有普遍的适用性。
(2)在公式p=F/S中决定压强大小的因素是压力和受力面积;在液体压强公式p=ρ液gh中决定液体压强大小的因素是液体密度和深度。
(3)对于规则的侧壁竖直的容器,底部受到的压强用公式p=F/S与p=ρ液gh计算结果一致;对于其他不规则的容器,计算液体压强一定要用p=ρ液gh,否则会出现错误。 二、考试题型分析
1. 对高度h的理解(只有正确找出液体中某点的深度,才能正确地计算出压强) 【例1】如图指出各图中A、B、C、D四个点的深度.
(1)液体内部的压强公式p=?gh,这里的h是指由液面算起至液体中某个位置的深度;
1
(2)注意 深度相同,形状不同的容器装满同一种液体,对底面产生的压强相等,但产生的压力可能不同;压力的大小与底面积的大小成正比.
2.对密度ρ的理解
在同一深度,液体密度越大,压强也越大。
【例 】如图所示,三个完全相同的圆柱形玻璃杯,分别装有相等质量的盐水,水和酒精,甲装盐水,乙装水,丙装酒精,杯底所受到的压强是 ( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大 3. 液体放入容器时的压强(分清研究对象)
明确①液体对容器底部的压强②容器对水平接触面的压强,不同之处。
【例1】如图所示为一粗细均匀的圆桶,横截面积为0.2m2,桶自身重为100N,容器内壁的A点距液面20cm,A点所受液体的压强为1800pa,圆桶放在水平地面上,求: ①液体对容器底部的压强。②圆桶对水平地面的压强。 1m
【例2】 如图,甲和乙是底面积相同的容器,其中都装有深度相同的水, (1)比较水对容器底的压强 ( ); (2)比较水对容器底面的压力 ( ); (3)比较其中所装水的重力 ( );
(4)比较装水容器对桌面的压强 ( ).(不计容器重)
A
甲 乙
分析: 依据液体压强公式和F=pS来比较压强和压强力. (1)p=?液gh,甲、乙中?水和h相同,
∴p甲=p乙
(2)水对容器底的压力:F=pS,甲、乙中p和S相同, ∴ F甲=F乙
(3)水的重力:G=mg=?水Vg,∵ V甲>V乙,G甲>G乙
(4)对桌面压力为F′=G水+G容器=G水(不计容器重) 对桌面压强p甲′=
?F甲S=
G甲水S
2
?GF乙乙水 p乙′== ∵ G甲水>G乙水
SS ∴ p甲′>p乙′
4.学会判断高度及高度的变化对压强的影响
【例1】如图所示,放在水平桌面上的容器,侧壁上有一开口弯管,弯管内的液面高度h1=O.8m;其顶部和底部的面积均为0.1m,顶部到底部的高度h2=0.6m,容器中的液体密度为1.2×10kg/m,则液体对容器顶部的压力为___N。(g取10N/kg)
【例2】如图所示,在甲、乙两个试管中分别装有相同高度的水和酒精(ρ
水
3
3
2
>ρ
酒精
),试管底部受到的液体的压强p甲和p乙的关系是(
B,p甲=p乙; D,无法确定;
)
A,p甲>p乙; C,p甲
强()
【例3】如图所示,当试管从倾斜放置到竖直放置的过程中,水对试管压A、变大 B、不变 C、变小 D、无法确定
【例4】如图所示,容器底面积为1dm,容器内装有水,根据图中所给的条件,求容器中A点受到水的压强为Pa;容器底面受到水的压力为N。(g取10N/kg)
【例5】如图所示,容器中盛有一定量的水,容器底部A、B、C三点压强PA、PB、PC的大小关系是
总结:需要根据液体压强公式P=ρgh进行分析.液体压强与液体的密度和深度有关. 判断水对容器底部的压强变不变,就看h变不变.要清楚h是指液面到试管底部的垂直距离.
解题的关键是要清楚深度是指液面到底部的垂直距离. 5. 同样的物体正反倒置
物体质量不变,重力不变,对支持面的压力不变,讨论对支持面的压强时看受力面积的变化情况
3
2
【例1】将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示。两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别是pA和pB,水对瓶底和瓶盖的压力分别为FA和FB,则()
A,pA>pB,FA>FB; C,pA=pB,FA<FB;
【例2】如图所示,在三个相同的容器中装有质量相同的水,将木块A、金属块B按不同的方式放入水中,待A、B静止时,三个容器中木块下表面所受的压强相比较,正确的是( ) A、P甲>P乙>P丙 B、P甲=P乙>P丙 C、P甲<P乙=P丙 D、P甲=P乙=P丙
B,pA<pB,FA=FB; D,pA<pB,FA>FB;
【例3】如下图所示:在三个底面积相同的容器中分别倒入质量相等的水银,水,酒精,则容器底部所受液体压强是( ) A、P甲
P乙>P丙 C、P甲=P乙=P丙 D、无法比较
甲乙丙课堂小结 计算液体压强的公式p=ρ液gh。可见液体压强的大小只取决于液体的种类(即密度)和深度,而和液体的质量、体积没有直接的关系。运用液体压强的公式计算时,必须注意相关知识的理解,以免造成干扰。
(1)对高度h的理解; (1) 对密度ρ的理解; (2) 液体放入容器时的压强;
(3) 会判断高度及高度的变化对压强的影响
(4) 同样的物体正反倒置。这些都是平时做题考试的重点。
我们在平时做题过程中一定要读懂题,注意题中的隐含条件。掌握好本节课对我们后边学习浮力有非常大的帮助,因此,同学们要多做这块的练习题,达到熟能生巧。
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随堂练习
1. 如图所示,为一个梯形容器的纵截面,两侧壁高度分别为a和b,从开口c处向容器内注满密度为?的液体,则容器底部所受液体的压强为 ( ). A.
?g(a?b)2
B.
?g(a?b)2
C.?gb D.?ga
2. 如图所示容器中装满水,当阀门A和阀门B打开后,水不流动时 ( )
A.左管中水面最高 B.右管中水面最高
C.左右两管水面一样高 D.中间容器水面最高
3. 如图所示,甲、乙、丙三个容器(容器重忽略不计)底面积都相同、高度也相同,如果三个容器都装有同种液体,求:
(1)哪个容器受到液体的压强和压力最大?
(2)哪个容器对桌面的压强和压力最大?
4.如图所示.将底面积为100cm,重为5N的容器放在水平桌面上,容器内装有重45N,深40cm的水.
求:(1)距容器底10cm的A处水的压强. (2)容器对水平桌面压强.(g取10N/kg)
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作业 1、三个完全相同的长方体木块,竖放在水平桌面上,若将下图中的阴影部分(底面积都相ABC同)切除后,剩余部分对水平面的压强的大小是( ) A、PA>PB>PC B、PA
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