第十三讲液体压强与大气压强
【知识补充】
1、上端开口，下部连通的容器叫连通器。原理：连通器里装一种液体且液体不流动时，各容器中的液面高度总是相同的。应用：茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等。
2、托里拆利实验说明：
①实验前玻璃管里水银灌满的目的是：使玻璃管倒置后，水银上方为真空；若未灌满，则测量结果偏小。
②本实验若把水银改成水，则需要玻璃管的长度为10.3m
③将玻璃管稍上提或下压，管内外的高度差不变，将玻璃管倾斜，高度不变，长度变长。
3、标准大气压——支持76cm水银柱的大气压叫标准大气压。标准大气压=760mmHg=76cmHg =1.013×105Pa，可支持水柱高约10.3m
4、大气压的变化：大气压随高度增加而减小，大气压随高度的变化是不均匀的，低空大气压减小得快，高空减小得慢，且大气压的值与地点、天气、季节的变化有关。一般来说，晴天大气压比阴天高，冬天比夏天高。
5、大气压的测量：测定大气压的仪器叫气压计。气压计分为水银气压
计和无液气压计。
6、大气压的应用：活塞式抽水机和离心式抽水机。
7、虹吸现象：虹吸是利用液面高度差的作用力现象，可以不用泵而吸
抽液体。将液体充满一根倒U形的管状结构内（称为虹吸管）后，将
开口高的一端置于装满液体的容器中，容器内的液体会持续通过虹吸
管从开口于更低的位置流出。
8、帕斯卡定律（Pascal's law），即帕斯卡原理（Pascal's
principle）或称静压传递原理。指加在密闭液体任何一部分上的
压强，必然按照其原来的大小由液体向各个方向传递。只要液体仍
保持其原来的静止状态不变，液体中任一点的压强均将发生同样大
小的变化。这就是说，在密闭容器内，施加于静止液体上的压强将
同时传到各点。公式：P1=P2即F1/S1=F2/S2也即F1/F2=S1/S2
【热身训练】
例一：（2011上海初中物理知识竞赛题）两块相同的海绵
分别置于相同的磅秤上，取两个相同的物块分别置于海绵
上，如图所示。下列关于甲、乙两图中磅秤示数F甲、F乙
大小及海绵下陷浓度h甲、h乙的比较，正确的是【】
A．F甲=F乙，h甲>h乙 B．F甲=F乙，h甲=h乙
C．F甲
【解析】由于是两个相同的物块甲、乙两图中磅秤示数F甲、F乙大小相等，F甲=F乙；由压
强定义，在压力相同时，压强与受力面积成反比，下陷浓度h 甲>h 乙，选项A 正确。 例二：（2011上海初中物理知识竞赛题）如图所示，置于水平桌面上的
一个密闭的圆锥形容器内装满了重力为G 的某种液体。已知：圆锥形容器
的容积公式为V=31πR 2h,，其中，R 、h 分别为容器的底面半径和高。则容器内的液体对容器侧面的压力大小为 【 】
A ．1G
B ．2G
C ．3G
D ．0
【解析】若重力为G 的某种液体装在圆柱体容器内，容器内的液体对容器
底面的压力应为G ，重力为G 的某种液体装在圆锥形容器内，则其液面高度为圆柱形容器的3倍，容器内的液体对容器底面的压强为圆柱形容器的3倍，其压力为3G 。把液体看作整体，分析受力，由平衡条件可知，容器侧面对液体的压力大小为2G ，根据力的作用是相互的，容器内的液体对容器侧面的压力大小为2G ，所以正确选项为B 。
例三：如图6 所示，水平桌面上有两个完全相同的鱼缸甲和乙，盛有适量的水，把一个橡皮泥做的小船放入乙后，小船处于漂浮状态，此时两鱼缸内的水面刚好相平。然后把它们分别放在台秤上，则台秤的示数 【 】
A ．甲放上时大
B ．乙放上时大
C ．甲或乙放上一样大
D ．无法判断
【解析】根据两鱼缸内的水面刚好相平，由液体压强公式可知，鱼缸底部受到的液体压强一样大，完全相同的鱼缸，底面大小相等，所以鱼缸对台秤的压力一样大，台秤的示数一样大，选项C 正确。
【突破训练】
一、帕斯卡定律的应用
1、如图所示，两个密闭容器中均装满液体。容器中的大活塞
面积为S 2，小活塞的面积为S 1，且S 1:S 2=1:5。左边容器的大
活塞与右边容器小活塞固定在一起。若在左边容器小活塞S 1
上加100N 的压力，那么需在右边容器大活塞S 2上加多大的压
力才能使整个装置平衡？
2、一个液压千斤顶，小活塞直径为1.2cm ，如果在小活塞上施以50N 的压力时，在大活塞上能举起20000N 重的物体，则大活塞上的直径为多少？
3、如图所示，有三个带活塞a 、b 、c 的圆筒，底部相连，里面装
有水，活塞a 、b 、c 截面积之比为4：3：2，活塞重不计。在活塞
a 、
b 、
c 上各放有质量分别为8kg 、6kg 、4kg 的物体，则( )
A .a 活塞上升。 B.b 活塞上升。 C.活塞上升。 D.活塞仍都保
持平衡。
二、液体压力与重力关系
4、如图所示，一个圆台形容器A面朝下放置时，液体对A面压力为F A，压强为p A；把它倒过来B面朝下放置时，液体对B面的压力为F B，压强为p B，则( )
A．F A＞F B，p A＞p B B．F A＜F B，p A＜p B C．F A＞F B，p A＜p B D．F A＜F B，p A＞p B
5、如图所示，甲、乙、丙三个容器的底面积S相等，在三个容器中分别注入质量相等的酒精、水和水银，比较三个容器底部所受液体的压力F甲、F乙、F丙的大小关系是（)
A．F甲＞F乙＞F丙B．F甲=F乙=F丙C．F甲＜F乙＜F丙D．无法判断
6、甲、乙两个完全相同的瓶子置于水平桌面上，甲装水，乙装等质量的盐水，且液面
均超过aa’面，但均未溢出，如图所示．两瓶底部受到的压强p甲与p乙的关系为( )
A. p甲> p乙。
B. p甲< p乙。
C.p甲= p乙。
D.无法比较。
7、如图所示，两端开口的圆锥形小筒，下面用一重力可忽略不计的薄片贴住后一起浸入水中，漂浮在水面。如果向小筒中注入100g的水，薄片恰能脱落，则同样也能够使薄片下落的方法是（ )
A．在薄片中央轻放100g砝码 B．慢慢注入100g酒精
C．慢慢注入100g水银 D．上述三种情况都不行
8、如图所示，锥形瓶中盛有0℃的水，现用酒精灯加热，使水温升高到10℃，在这一过程中（不考虑水的汽化及锥形瓶的热胀冷缩），则水对锥形瓶底的压强变化是（）Ａ．不变Ｂ．变大Ｃ．先变小，后变大Ｄ．先变大，后变小
三、连通器和U型管的应用
9、如图内径均匀的U形管内盛有密度不同的两种液体．其中一种液体的密度是ρ1；另一种液体的密度是ρ2，体积是V．且ρ2>ρ1．静止时，两种液体不混合．若U形管的横截面积为S，则两边液面的高度差h等于．
10、直径之比为1:4的两管构成一个连通器，如图所示。先在连通器里装上水银，然后再往左边细管中倒进68cm高的水，则细管中水银面下降了多少？粗管中水银面要上升多少？如果把这些水倒进右边粗管里，则细管中的水银面比粗管中的水银面高多少？
11、如图所示，一个足够长、粗细均匀的U形管。先在A管中注入密度为ρA的液体，再往B管中注入密度为ρB的液体，当两管中的液面高度差为L/2时（L为B液体的液柱长度），管内液体处于平衡状态。如果再往A管中注入液体c，已知ρc=ρB/2，欲使液体平衡时两管的液面恰好相平，应该注入液体C的液柱长度为________。
四、压强计算
12、水平桌面上的密闭圆锥形容器内，装满互不相溶的两种液体，上下两部分液体的深度恰好相等，如图所示。已知上下两种液体的密度之比ρ1:ρ2=1:2，上部分液体对下部分液体的压力为F1，下部分液体对容器底部的压力为F2，则F1:F2=________。
13、如图所示，一只锥形烧瓶量得它的上口径与底径之比为1:3，放在水平桌面上，容器内有两种互不相溶的液体充满容器，且上、下两部分液体恰好深度相同。已知上、下两种液体的密度之比为ρ1:ρ2=1:2，设上部液体对下部液体的压力为F1，下部液体对瓶底的压力为F2，则F1:F2=________。
14、如图所示，圆柱形容器内注入某种液体，深度为H，容器底的半径为r。如果液体对侧壁的压力等于对容器底部的压力，那么H与r的比值为( )
A．1:1 B．1:2 C．2:1 D．l:3
五、虹吸现象
15、某同需要清理金鱼缸中沉在底部的污物，其手中只有一根透明的塑料软管，采用虹吸的方法来将鱼缸底部的污物排除．软管的一端插入鱼缸的底部如图1所示，该同学用嘴在软管的另一端吸气，使管中液面到达某点时停止吸气，管中就能自动排出鱼缸底部的污水，同时保证污水不能流进该同学的嘴中，该点是( )
A．A点 B．B点 C．C点 D．D点
16、如图所示是公共厕所中的自动冲水装置，水相中有倒置的U 形管ABC，它通过箱底直接与泄水管相连，问当水箱内水位到______时放水,水位降到______时放水停止。
17、在趣味物理表演会上，小明展示了如图所示的蓄水和放水装置。如果原来水箱是空的，注水时水箱中的水位高于哪点时排水口才有水流出？如果原来水箱是满的，放水时水箱中的水位降到哪点时排水口才停止出水？如果进水口不停地向箱中注水，但进水流量较小，
使得当出水口有水流出时，进水流量小于出水流量，这种情况下排水口的水流有什么特点？
18、由于长期的河道淤塞，黄河下游的河床已被抬高。沿河农民通常采用如图所示的方式，引黄河水来灌溉农田。有关这种引水灌溉方式，下列说法中错误的是 ( )
A．这种取水灌溉方式利用了连通器原理 B．使用时B端管口必须低于A处水面
C．使用时先将管道中灌满水 D．高度差B越大，管道中的水流得就越快
六、托里拆利实验
19、如图所示，一个粗细均匀的薄壁玻璃管倒扣在水银槽内，上面用弹簧
拉着处于静止状态，此时管内有一部分空气，管内水银面比槽内水银面高
出h，管内水银面比管的开口处高出H，忽略玻璃管本身的重力，则弹簧测
力计的读数等于（）
A．外界大气压力与管内气体对玻璃管底部的压力之差
B．玻璃管内h高水银柱所受重力的大小
C．上面A或B
D．玻璃管内H高的水银柱所受重力的大小
20、如图所示，一端开口、一端封闭部分空气的玻璃管，开口向下插入
水银槽中，不计玻璃管的重力和浮力，用竖直向上的力F提着保持平衡，
此时管内外水银面高度差为h。如果将玻璃管向上提起一段距离，待稳
定后，此时的F和h与刚才相比（ )
A．F会增大，h也增大 B．F会增大，h却不变
C．F会不变，h却增大 D．F会不变，h也不变
21、如图，一端封闭的玻璃管内水银面的上方留有一些空气，当外界大气压强为1标准大气压时，管内水银柱高度l1小于76cm，此时弹簧秤示数为F1。若在水银槽中缓慢地倒入一些水银，使槽内水银面升高，则玻璃管内的水银柱高度l2和弹簧秤的示数F2应满足（）A．l2=l1，F2＝F1B．l2>l1，F2>F1C．l2
22、如图所示，将水银槽置于天平左盘中, 玻璃管被支架固定，右盘中放人适量砝码，天平平衡。若大气压增大，则下列说法正确的是( )
A.天平仍保持平衡。
B.天平不再平衡，若要恢复平衡，需在右盘中增加适量砝码。
C.天平不再平衡，若要恢复平衡，需在右盘中减去适量砝码。
D.无法确定。
23、活塞式抽水机模型，如图10所示，当活塞不断上升时，拉力F的大小及水对活塞的压强p将( )
A.F先增大后不变，p不变。
B.F先减小后增大，p先减小后不变。
C.F先增大后不变，p先减小后不变。
D.F、p都不断增大。
24、手持抽气、打气两用气筒的构造如图1所示，a为筒身，B为活塞，C和J是气门装置，类似于自行车内胎上套有气门芯的气门嘴，起阀门作用。使用这种气筒时（）A．接D气门，起打气作用；接c气门，起抽气作用。
B．接D气门，起抽气作用；接C气门，起打气作用。
C．向外拉活塞，2个气门都起抽气作用。
D．向里推活塞，2个气门都起打气作用。
25、如图所示，在一个一端开口的Ｕ形管内装有水，管的左端封闭着一些空气，
水中有一只小试管浮在水面，小试管中也封闭着一些空气．向右管中注入水，
则小试管相对左管内的水面变化情况（）
Ａ．小试管将上浮Ｂ．小试管将向下沉一些
Ｃ．小试管将先向下沉一些，再上浮Ｄ．无法判断
26、在一根左端封闭、右端开口的U形细玻璃管内注入水银并充满左端，两端水银面的高度差为20cm，如图所示。若用拇指将开口端堵住，并将U形管的开口向下。松开拇指后，管内两侧水银面的位置应是图中的（）
七、综合练习题
1．有一根盛有液体的长玻璃管，开口向上竖直放置，然后逐渐倾斜，则液体对管底的压强将：（） A.增大 B.不变 C.减小 D.变化不定
2.如图所示的“帕斯卡裂桶实验”，木桶内装满水，桶的顶部竖立着一根
细管，一人在三楼的阳台上向细管内只倒入了几杯水，木桶就被水压破了，
这一实验表明，影响液体内部压强的因素是液体的：（）
A. 质量
B. 深度
C. 密度
D. 体积
3.如图所示，将一个普通的乒乓球轻轻放入漏斗中，用电吹风从管里向上
吹气，那么以下分析正确的是：（）
A. 球被向上吹起，因为其下方气体流速大，压强大
B. 球被向上吹起，因为其下方气体流速大，压强小
C. 球不会被向上吹起，因为其下方气体流速大，压强大
D. 球不会被向上吹起，因为其下方气体流速大，压强小
4.如图，一个圆台形的筒子，下用一重力忽略不计薄片贴住，浸入水中后，薄片不会下落，如果筒中注入100g水，恰能使它脱落，则下列情况哪种能使薄片下落（）
A．在薄片中央轻放100g砝码
B．慢慢注入100g酒精
C．慢慢注入100g水银
D．上述三种做法都不行
5.如图甲所示，杯中盛有密度分别为ρ1和ρ2的两层均匀液体，且ρl<ρ2，经过一段时间后变成了密度为ρ的混合液体，如图乙所示．设液体总体积不变，则液体对杯底的压强如何变化_________(填“变大”、“变小”或“不变”)
6.类比水压是形成水流的原因，猜想血液在血管内流动时也需要一定的压力差来维持。假设血液匀速通过长度一定的血管时，受到的阻力f与血液的流速v成正比，即f=kv。那么，要想让血液匀速流过，血管两端就需要一定的压力差。设血管截面积为S1时，两端所需的压强差为Δp1；若血管截面积减少10%时，为了维持在相同的时间内流过同样体积的血液，压强差必须变为Δp2。请你通过计算比较Δp1、Δp2的大小，说明血管变细可能是诱发高血压的重要因素之一。