搜索
第二节科学探究:液体的压强一二一、液体的压强1.特点(1)液体内部向都有压强,压强随深度的增加而;(2)同种液体在同一深度的各处、各个方向的压强大小;(3)不同的液体,产生的压强大小与有关,在同一深度,越大,液体的压强越大。2.计算(1)公式:。(2)单位:ρ的单位为,h的单位为,p的单位为。各个方向变大相等液体的密度密度p=ρghkg/m3mPa一二二、液体的压强的应用1.连通器(1)定义:上端、底部的容器。(2)特点:在连通器内的液体,各部分直接与大气接触的液面总是保持在上。(3)生活实例:、水塔的供水系统、等。2.液体压强的传递(1)帕斯卡原理:加在上的压强,能够不变的被液体向方向传递。(2)生活实例:液压机、等。开口互相连通静止同一种同一水平面茶壶船闸密闭液体大小各个液压千斤顶液体压强公式的理解1.液体压强公式p=ρgh。h指液体内部某点到自由液面的竖直距离,不是到容器底的距离。2.由p=ρgh知:液体压强大小只与液体的密度和深度有关,与容器的形状、粗细及液体的体积、质量等均无关。3.公式p=FS适用于计算固体、液体、气体的压强,而公式p=ρgh只适用于计算静止液体产生的压强大小。【例题】如图所示,重为6N、底面积为0.01m2的圆柱形容器放置在水平桌面上,内装20cm深的水,则水的质量为kg;水对容器底的压强和压力分别为Pa和N;水平桌面受到的压力和压强分别为N和Pa。(g取10N/kg)点拨:在解答有关压强计算问题时,应先分清楚是固体压强还是液体压强,是先求压力还是先求压强。(1)求液体对容器的压强和压力利用p=ρgh求压强→利用F=pS求压力(2)求容器对支持面的压力和压强利用F=G总求压力→利用p=G总S求压强解析:水的质量为m水=ρV=ρSh=1.0×103kg/m3×0.01m2×0.2m=2kg水对容器底的压强为p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa水对容器底的压力为F=pS=2×103Pa×0.01m2=20N水平桌面受到的压力为F'=G水+G容=m水g+G容=2kg×10N/kg+6N=26N水平桌面受到的压强为p'=F'S=26𝑁0.01𝑚2=2600Pa答案:22×10320262600一二三一、液体压强的特点1.下列说法正确的是()A.液体内部没有压强B.液体对容器底部有压强,对容器侧壁没有压强C.液体内部同一深度处,各个方向压强相等D.液体压强与深度有关,跟液体密度无关四答案解析解析关闭本题主要考查对液体压强特点的理解。液体压强的特点有:液体对容器底部和侧壁都有压强;液体内部向各个方向都有压强;液体压强随深度的增加而增大;液体内部同一深度处,各个方向压强相等;液体压强跟液体密度有关。答案解析关闭C一二三2.在研究液体压强的实验中,如图所示的玻璃管底部及侧部上、中、下三个孔都用塑料薄膜扎紧,然后往玻璃管内倒满水,并且竖直放置。(1)A、B、C三孔的橡皮膜都凸出,表明液体对侧壁有。(2)A、B、C三孔橡皮膜凸出的程度逐渐增大,表明液体内部的压强随深度的增加而。(3)D孔橡皮膜凸出,表明液体对容器底有。(4)如果换用盐水做上述实验,橡皮膜的凸出程度会(填“增大”或“减小”)。四答案解析解析关闭(1)三个孔的膜都向外凸出,是因为液体具有流动性,对容器的侧壁有压强;(2)从题图中可以看出,A、B、C三孔的深度逐渐增加,而橡皮膜的凸出程度也增大,说明液体内部压强随深度的增加而增大;(3)由于液体有重力,对支持它的容器底部有压力,作用到小孔上,就会产生压强;(4)相同深度时,液体密度越大,压强越大;盐水密度大于水的密度,所以在相同深度的地方,压强会增大。答案解析关闭(1)压强(2)增大(3)压强(4)增大二、液体压强的大小3.下列图像中,能正确描述液体压强与深度关系的是()答案解析解析关闭同种液体中,液体的压强随深度的增加而增大(液体压强与深度成正比)。答案解析关闭B一二三四4.(2013·江苏苏州)如图所示是我国首台自主设计研发的深海载人探测器“蛟龙号”。“蛟龙号”进行了7000m级海试,最大下潜深度达7062m,此处海水产生的压强约为7×107Pa,以此数据计算:海水对“蛟龙号”每0.5m2外表面产生的压力有N;“蛟龙号”在海里加速上升的过程中,所受海水的压强大小将。答案解析解析关闭(1)p=𝐹𝑆,海水对“蛟龙号”每0.5m2外表面产生的压力F=pS=7×107Pa×0.5m2=3.5×107N(2)“蛟龙号”在海里加速上升的过程中,所处深度h不断减小,p=ρ水gh,水的密度ρ水不变,受到的压强变小。答案解析关闭3.5×107变小一二三四三、连通器及其应用5.如图所示的装置中,两端开口的U形管装有一定量的水,将A管向右倾斜,稳定后A管中的水面将()A.高于B管中的水面B.低于B管中的水面C.与B管水面相平D.以上三种情况均有可能答案解析解析关闭U形管是个连通器,静止时各容器液面总是相平的,故选C。答案解析关闭C一二三四6.连通器的应用非常广泛,在生产和生活中,都有非常重要的应用,下列日常生活的用具中,运用了连通器的原理的是()A.(1)和(2)B.(2)和(4)C.(1)(3)(4)D.(1)(2)(3)(4)答案解析解析关闭(2)中是由于液体的压强随深度的增加而增大,故拦河坝上窄下宽;(1)(3)(4)均利用了连通器的原理。答案解析关闭C一二三四四、液体压强的传递7.如图所示,在一个充满油的固定装置中,两端同时用大小相等的力去推原来静止的活塞。若活塞与容器壁的摩擦不计,则活塞将()A.向右移动B.向左移动C.保持静止D.上述说法都有可能答案解析解析关闭密闭的液体有一个重要的特点,即加在密闭液体上的压强能够大小不变地被液体向各个方向传递,这个规律被称为帕斯卡原理;故当施加在右边小活塞上的压力是F1时,其压强是p,即据帕斯卡原理知,其内部的液体会将该压强大小不变地传给左边的大活塞,据公式p=𝐹𝑆知,此时左边大活塞所受的液体对它向左的压力F2=pS2,即由于左边的活塞面积大于右边的活塞面积,故此时左边的活塞受到向左的力F2大于此时该活塞受到的向右的力(两端同时用大小相等的力去推原来静止的活塞),故活塞向左运动。答案解析关闭B一二三四8.如图所示,用于维修汽车的千斤顶利用了技术,可以达到目的。答案解析解析关闭液压技术用的是帕斯卡原理:密闭液体上的压强,能够大小不变地向各个方向传递,在一个小面积的活塞上施加一个很小的力,因为传递的是压强,根据压强公式得出在另一边的面积大的活塞上就会产生更大的力,即能省力。答案解析关闭液压省力一二三四