液體內(nèi)部的壓強(qiáng)提高知識講解

1、液體內(nèi)部的壓強(qiáng)（提高）知識講解-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)INGBIAN液體內(nèi)部的壓強(qiáng)（提高）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、知道液體內(nèi)部的壓強(qiáng)的特點；2、了解連通器及其原理；3、能用液體內(nèi)部的壓強(qiáng)公式進(jìn)行簡單計算。【要點梳理】 要點一、液體內(nèi)部的壓強(qiáng) 要點詮釋：1. 產(chǎn)生原因：液體的壓強(qiáng)是山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)雖然是山液體受的重力產(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(qiáng)具有以下特

2、點： 液體對容器的底部和側(cè)壁都有壓強(qiáng)，液體內(nèi)部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。要點二.液體內(nèi)部的壓強(qiáng)公式：P = Pgh1公式推導(dǎo)：如圖所示，設(shè)想在密度為Q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：y = Sh液柱受到的重力：G = mg = pShg小平面受到的壓力：2G二閃魄液柱的質(zhì)量：忍=w =妙小平面受到的壓強(qiáng)：噸SAJ山于在同一深度液體向各個方向的壓強(qiáng)都相等，因此戸二P或用于液體 內(nèi)部向各個方向壓強(qiáng)的計算。2、液體內(nèi)部的壓強(qiáng)計算公

3、式：匸=防、式中P表示液體自身產(chǎn)生的向各個方向的壓強(qiáng)，不包括液體受到的外加壓強(qiáng)，單位是Pa, Q是液體密度，單位是炯/刪了，g是常數(shù)，g=kg, h 是液體的深度，單位是m。要點詮釋：1、山公式p = p£知，液體內(nèi)部的壓強(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Q成正比，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曲液面的豎直距離，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，高度山下往上量的， 判斷岀h的大小是計算液體內(nèi)部的壓強(qiáng)的關(guān)鍵。要點三、液體內(nèi)部的壓強(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

4、體某一深度某一方向上的壓強(qiáng)，就同時知道了液體 在這一深度各個方向上的壓強(qiáng)。如圖所示，液體內(nèi)部的壓強(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；圧強(qiáng)越大，兩邊的高度差越大，讀出高度差即可得出 圧強(qiáng)訃金屬盒所處之處的壓強(qiáng)。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. 諂通器原理：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。口 r如圖，在連通器內(nèi)取一很薄的液片AB； AB受到左邊液面對言 1它的圧力冬，也受到右邊液面對它的壓力備，AB平衡，根據(jù)二力平衡關(guān)系有冬=倫，根據(jù)壓力與壓強(qiáng)的關(guān)系有注千宀 山于

5、AB是薄片，有罠所以他二p& 乂根據(jù)則有虬二綣，所以同種液體不流動時各液面相平，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.液體內(nèi)部的壓強(qiáng)紗1、如圖所示，小明將壓強(qiáng)計的探頭放入水中的某一深度處，記下U型管 中兩液面的高度差h,下列操作中能使高度差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.

6、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)影響圧強(qiáng)大小的因素進(jìn)行判斷，要減小U形管兩邊液面的高 度差，根據(jù)p二P枚gh,可以減小深度或減小液體的密度。答案c【侖斥】A、將探頭向下移動一段距離，深度變大，橡皮膜受到的壓強(qiáng)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(qiáng)是相等的，將壓強(qiáng)計的探頭水平向左轉(zhuǎn)動一段距離，不會影響壓強(qiáng)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(qiáng)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 一深度不同方向的圧強(qiáng)是相等的，將圧強(qiáng)訃的

7、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(qiáng)的大小，故D錯誤，故選C?！究傛鵉升華】通過U形管兩邊的液面高度差來反映液體壓強(qiáng)的大小是轉(zhuǎn)換法的 運用，要想順利解答此題，必須對液體內(nèi)部壓強(qiáng)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）水中三個玻璃缸底部受到水的Ik漂浮著一只小鴨子，（c）水中漂浮著一只大鴨子. 強(qiáng)（）(a)C. (c)最大A. (a)最大 B. (b)最大2.如圖是屮、乙兩種液體內(nèi)部壓強(qiáng)與深度關(guān)系的圖象。設(shè)液體屮的密度為Pw液體乙的密度為P乙，則P屮和P乙的關(guān)系是（）A. P甲V

8、P乙 BP甲=P乙 CP甲 P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，中中的壓強(qiáng)大于乙 中的壓強(qiáng)，由P=Pgh可得：P甲 卩乙【總紡升華】圖象法是物理中的重要方法之一，應(yīng)用較多，本題應(yīng)注意山控制變量法分析圖象。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，橡皮膜向下凸岀，如圖屮；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Os、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下圖中的

9、（）【答案】C【1亦】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 岀，但D凹溝太深，易堵塞殘渣廢物，故C恰當(dāng)?！究偧m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】如圖所示的事例中，不應(yīng)用連通器原理的是舉一反三:A.鋸爐水位計B.船閘C.抽水機(jī)【變式2】如圖所示，公路兩側(cè)的甲、乙兩條水渠 山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

10、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屮B. 山于屮側(cè)涵洞口在水下位置較深，壓強(qiáng)較大，所以涵洞中水從屮流向乙C. 山于兩渠水面相平，所以涵洞中的水不流動D. 山于屮側(cè)涵洞口的圧強(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、知識運用質(zhì)量為lkg的平底空水桶，底面積為500cm2o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lOOOPao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，水桶對地面的壓強(qiáng)為 1500Pao則力F的大小為No （g取10N/kg）【答案】125【解析】水桶內(nèi)Zkh

11、=30cm=0.3m> 水對桶底的壓強(qiáng)為；p=pgh= 1 X103kg/m3X 10N/kgX0. 3m=3X 103Ta > 水桶對地面的壓強(qiáng)為：=3000Pa41000Pa=4000Pa >地面受到水桶的壓力大小A F S=4000PaX 500 X 10-4m2=200N ,水和水桶的總重力為:G邕二F' =2064水和水桶的總質(zhì)量為：m邕二哇二齋寵二勿k®水的質(zhì)量為：,-mi|g=20kgr lkg? 19kg ；當(dāng)水明用豎直向上的力F提水桶時水桶對地面的壓強(qiáng)為嚴(yán)=ISOOPa ,則此時桶對地面的壓力F"二P" S=1500Pa

12、X500X 10-4m2=75ff>所以此時拉力F二G總-F" =200W-75W=1251T【總纟古升華】本題是一道關(guān)于液體內(nèi)部的壓強(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。難點是找到解本題 的突破點，本題的突破點是用液體液體內(nèi)部的壓強(qiáng)公式能求出水對桶底的壓 強(qiáng)，進(jìn)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： 水對桶底的圧力和壓強(qiáng)水桶對地面的圧力和壓強(qiáng)【答案與解析】解:由題知占 s=4OOcmMxiO-2m2/m沖= 13k h=30an=0. 3

13、m / 水對橇盤P=pgh=lX 10%詁衛(wèi)8H/ksX0.3m=2940Pa,水對桶底的壓力；F=ps=2940PaX 4 X 10'2m2= 117. 4H ； 桶內(nèi)水的重：G水水g=13kg X 9.8N/kg=127. 4ff >在水平地面上，水桶對地面的壓力：F=GG=10H+127.4H=13T. 4N水桶對地面的壓強(qiáng):_E_ 137.4N卩甘4X1L 2詰=3435Pa .答:水對桶底的壓力為HT.41L壓強(qiáng)為2940Pa；水桶對地面的壓力為137.41k壓強(qiáng)為3435bB. P甲P乙F甲=£乙甲紗5、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

14、器，向 容器中注入高度相等的水，水對容器底部的壓強(qiáng)分別為戸甲、血，裝水后的容 器對桌面的壓力分別為第、理則（）C. P甲沁坷理D. 於尹乙殲尺乙【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屮的多，故乙容器對桌 面的壓力要大些?！究傛A】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=pgh計 算分析，固體產(chǎn)生壓強(qiáng)，先求壓力。【變式】一個裝滿水后瓶蓋密封的硬塑料瓶，放在水桌面上，如圖所示屮，水 對瓶底的壓強(qiáng)為P1,瓶底對桌面的壓強(qiáng)為pf

15、 ;將瓶底例置后如圖乙，水對瓶 蓋的壓強(qiáng)為P2,瓶蓋對桌面的壓強(qiáng)為P2'，貝9()A. A >t>2tfPl沖2B.處=血X <P2C.乃( (Pl =P2D- P1=P2(tPl =P2B【解析】山于屮乙兩種情況液體深度相同，乂是同種液體，依據(jù)P=Pg知, 液體對容器底的爪強(qiáng)相等，即處二宀：對于同一種物體的不同放置，對桌面的F G壓力F=G,相等，而受力面積不同S甲乙，依據(jù)p七十知，p：up；,故 B選項是對的。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 尺二q+E，而容器對桌面的壓力等于容器和液體的總重，容器重不11

16、' F2=Gn故2兔?！究偧徤A】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。舉一反三：【變式】如圖所示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，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，屮圖壓強(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，屮、乙是同一物體不同 放置，故對桌面的壓力相等。屮圖中，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)，山圖可 知褊心乙，依據(jù)知心*乙。桌面受到的壓力相等，依據(jù)P = ,S心甲d乙，故戸甲P乙。°7、如圖內(nèi)徑均勻的U形管內(nèi)盛有密度不同的兩種液體。其中一種液體的密度是P1；另一種液體的密度是P 2,體積是V,且P2>Plo靜止時，兩種液 體不混合。若U形管的橫截面積為S,則兩邊液面的高度