液体压强知识点
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第二节液体压强一、液体压强1.产生:由于液体受到重力作用。
注意:由于液体具有流动性,因此液体内部朝各个方向都有压强。
2.特点:(1)同种液体,深度越大,压强越大;(2)同一深度的不同液体,密度越大,压强越大;(3)同种液体的同一深度,朝各个方向的压强相等。
二、液体压强的大小(1)在液体压强的公式中,p表示液体的压强,单位是Pa,表示液体的密度,单位是kg/m3,h表示液体的深度,单位是m,g一般取9.8 N/kg。
(2)从公式中看出:液体的压强只与液体的密度和_深度有关,而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器的形状均无关。
(3)液体对容器底部的压力一般不等于液体的重力,只有柱形容器(圆柱、正方体、长方体)放到水平面上,液体对容器底部的压力才等于液体的重力。
三、连通器(1)定义:上端开口,下部相连通的容器。
(2)特点:连通器里装同种液体,当液体不流动时,连通器各容器中的液面高度总是相同的。
连通器中深度相同的各点压强相同。
(3)应用:茶壶、船闸、锅炉水位计、乳牛自动喂水器等都是根据连通器的原理来工作的。
判断是不是连通器时,依据连通器的定义要看两点:一是各容器的底部必须是连通的;二是各容器的上部都是开口的。
重点:一、液体内部压强的特点:(1)液体对容器的底和侧壁都有压强;(2)液体内部向各个方向都有压强;(3)液体压强随深度的增加而增大;(4)在同一深度处,液体向各个方向的压强都相等;(5)在同一深度处,液体压强还与液体的密度有关系,密度越大,压强也就越大。
【例题1】(2018·云南民族大学附属中学八年级下学期第一次月考)用如图所示的装置探究液体内部压强的特点,下列做法能使U形管两边液面高度差变大的是A.将金属盒在水中的位置上移B.将金属盒在原位置转动180°C.保持金属盒的位置不动,从杯中取出适量水D.保持金属盒的位置不动,向杯中加入适量水参考答案:D二、液体压强的计算(1)液体压强的公式p=ρgh。
2024年初中物理压强、液体压强和大气压强知识点总结一、压强的概念:压强是指单位面积上受到的力的大小。
在物理学中,我们用压强来描述物体上单位面积上的力的大小。
压强的数学表示式为压强=力÷面积。
二、压强的计算公式:1. 若力的大小和作用面积都是已知的,则压强可以通过力除以面积得到。
2. 压强的单位是帕斯卡(Pascal),简写为Pa。
三、液体压强:液体压强是指由液体的重力引起的单位面积上的压强。
根据压强的计算公式,液体压强可以通过液体的重力除以面积来计算。
四、液体压强与液体深度的关系:1. 液体压强与液体深度成正比,即压强随着液体深度的增加而增加。
2. 液体压强与液体的密度和重力加速度有关系,压强随着液体的密度和重力加速度的增加而增加。
五、液体平衡和帕斯卡定律:1. 液体平衡是指液体处于静止状态的平衡状态。
在液体平衡中,液体内部的每一个部分都处于平衡状态,压强在液体中是均匀分布的。
2. 帕斯卡定律是描述液体压强和液体静力学的基本规律。
帕斯卡定律表明,液体压强在液体中传递时,无论液体与物体的形状和大小如何,液体传递的压强都是相同的。
六、大气压强:大气压强是指由大气层的重力引起的单位面积上的压强。
大气压强也称为气压。
根据压强的计算公式,大气压强可以通过大气层的重力除以面积来计算。
七、海拔高度和大气压强的关系:1. 根据权杖定律,海拔越高,大气层的厚度越薄,大气压强越小。
2. 随着海拔的增加,大气压强逐渐减小。
八、大气压强的单位:1. 大气压强的常用单位是毫米汞柱(mmHg)。
2. 另外,国际单位制中大气压强的单位是帕斯卡(Pa)。
九、大气压强的测量方法:1. 大气压强可以使用水银柱压力计来测量。
2. 水银柱压力计利用水银柱在大气压力作用下的高度差来测量大气压强。
十、大气压强的应用:1. 大气压强是气象学中重要的物理量,可以用来预测天气变化。
2. 大气压强也是一些机械装置的重要参数,如计时器、气压战以及压缩机等。
液体压强知识点笔记总结一、压强的定义和计算公式1.1 压强的定义:压强是单位面积上的压力,它的大小与压力和面积的大小有关。
通常用P来表示,其计算公式为P=F/A,其中F表示受力,A表示作用力的面积。
1.2 压强的计算公式:压强的计算公式为P=F/A。
在这个公式中,F表示受力的大小,A表示受力面积的大小,P表示压强的大小。
这个公式说明了压强与压力和受力面积有关,压力越大,受力面积越小,压强就越大;压力越小,受力面积越大,压强就越小。
二、液体压强的性质2.1 液体压强的传递性:在静止的液体中,液体压强的大小与液体的深度有关,而与液体中液体的体积无关。
液体压强的传递性是指:在静止的液体中,液体的压强是沿着同一水平面方向相等的。
即,不管液体中的液体压强是如何分布的,只要在同一水平面上,液体的压强都是相等的。
2.2 液体压强的大小与液体的密度和液体的深度有关:液体压强的大小与液体的密度和液体的深度有关。
液体压强的大小与液体的密度成正比,与液体的深度成正比。
即,密度越大,液体压强越大;深度越深,液体压强越大。
2.3 液体压强与液体的体积无关:在静止的液体中,液体压强的大小与液体的体积无关。
即,不论是大器容器还是小容器中的液体,只要深度相同,液体压强就是相同的。
2.4 液体压强在静止液体中是垂直向下的:在静止的液体中,液体压强的方向是垂直向下的。
即,液体压强的方向与液体表面的方向垂直。
三、液体的压强的实验测定3.1 实验仪器和仪器的使用:实验中通常会使用天平、压力计、刻度尺等仪器来测定液体的压强。
天平用来测定受力的大小,压力计用来测定压强的大小,刻度尺用来测定液体的深度。
3.2 实验步骤:在进行实验测定液体压强时,首先要准确地测定液体的深度,然后用天平测定受力的大小,最后用压力计测定压强的大小。
液体的压强大小是根据受力的大小和液体深度计算得到的。
四、液体的压强的应用4.1 液体的压强在气压计中的应用:液体的压强可以应用在气压计中,常见的气压计有水银气压计和水柱气压计等。
液体的压强知识点归纳
一、液体压强产生的原因。
1. 液体受到重力作用,对支撑它的容器底部有压强。
2. 液体具有流动性,对阻碍它流动的容器侧壁有压强。
二、液体压强的特点。
1. 液体内部向各个方向都有压强。
2. 在同一深度,液体向各个方向的压强相等。
3. 液体的压强随深度的增加而增大。
4. 不同液体的压强还跟液体的密度有关,在深度相同时,液体密度越大,压强越大。
三、液体压强的计算公式:p = ρ gh
1. p表示液体压强,单位是Pa(帕斯卡)。
2. ρ表示液体的密度,单位是kg/m^3。
3. g是常量,取9.8N/kg(在粗略计算时可取10N/kg)。
4. h表示液体的深度,是指从液体内部某点到自由液面的垂直距离,单位是m。
四、连通器。
1. 定义:上端开口、下端连通的容器叫做连通器。
2. 连通器原理:连通器里装的是同一种液体,当液体不流动时,连通器各部分中的液面高度总是相同的。
3. 应用:茶壶、船闸、锅炉水位计等都是连通器原理的应用。
液体压强和流速知识点总结一、液体的压强1. 液体的压强定义:液体的压强是指液体对单位面积的压力。
液体的压强可以用公式P=F/A表示,其中P表示压强,F表示液体对物体的压力,A表示物体受压面积。
2. 液体的压强和深度的关系:液体的压强与深度成正比,即液体的压强随着深度的增加而增加。
这是因为液体的每一层受到上方液体和外界压力的作用,所以随着深度的加深,液体的重力和外界压力也会增加,从而导致液体的压强增加。
3. 液体压强的应用:液体的压强在生活中有很多应用,比如水压力可以用来推动水泵,使得水能够从低处抽到高处;此外还可以利用液体的压强原理设计液压系统,在机械行业中有广泛应用。
二、液体的流速1. 液体流速的定义:液体的流速是指液体在单位时间内通过单位截面积的液体质量。
液体的流速可以用公式v=Q/S表示,其中v表示流速,Q表示液体通过的质量,S表示截面积。
2. 液体的流速和压强的关系:液体的流速和液体的压强成反比,即当液体的压强增加时,流速会减小;当液体的压强减小时,流速会增加。
这是因为液体的流速受到液体的压强和流体的粘性等因素的影响,所以当液体的压强增加时,会导致液体分子之间的压力增加,从而使得流速减小。
3. 液体流速的应用:液体的流速在实际生活中也有很多应用,比如水力发电是利用水流速的能量转化为机械能,从而产生电能;此外还可以利用液体流速的原理设计液压系统,在机械行业和航空航天中有着广泛应用。
综上所述,液体的压强和流速是研究液体性质和运动规律中重要的知识点,对于理解液体在物理学、机械工程以及其他领域的应用具有重要意义。
深入理解液体的压强和流速,不仅可以加深我们对液体性质和运动规律的理解,还可以帮助我们更好地应用液体的压强和流速原理来解决实际生活和工作中的问题。
初中物理压强、液体压强和大气压强知识点总结1.压力和压强(1) 垂直压在物体表面上的力叫压力.(2) 物体单位面积上受到的压力叫压强.压力和压强是截然不同的两个概念:压力是支持面上所受到的并垂直于支持面的作用力,跟支持面面积大小无关。
压强的公式: p=F/S (在都使用国际单位制时,单位是pa)(3) 在受力面积一定时,压力越大,压强的作用效果越明显。
(此时压强与压力成正比)在压力不变的情况下,增大受力面积可以减小压强;减小受力面积可以增大压强.(此时压强与受力面积成反比)2.液体的压强(1)液体对容器底和侧壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强.(2)液体的压强随深度增加而增大.在同种液体内部的同一深度处,液体向各个方向的压强相等;不同的液体,在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关,密度越大,液体的压强越大。
(3)计算液体压强的公式是p=ρgh( p液=F/S=G/S=mg/S=ρ液Vg/S=ρ液Shg/S=ρ液hg=ρ液gh)★注意:1.液体压强产生的原因是由于液体受重力的作用。
若液体在失重的情况下,将无压强可言。
2.由于液体具有流动性,它所产生的压强具有如下几个特点(1)液体除了对容器底部产生压强外,还对“限制”它流动的侧壁产生压强。
固体则只对其支承面产生压强,方向总是与支承面垂直。
(2)在液体内部向各个方向都有压强,在同一深度向各个方向的压强都相等。
(3)计算液体压强的公式是P=ρgh。
可见,液体压强的大小只取决于液体的种类(即密度ρ)和深度h,而和液体的质量、体积没有直接的关系。
(4)密闭容器内的液体能把它受到的压强按原来的大小向各个方向传递。
3.容器底部受到液体的压力跟液体的重力不一定相等。
容器底部受到液体的压力F=PS=ρghS,其中S底面积为,h为S处液柱的高度体积。
为液体有可能倾斜放置。
所以,容器底部受到的压力其大小可能等于,也可能大于或小于液体本身的重力。
3.连通器(1)上端开口、下部相连通的容器叫连通器.(2)连通器里的水不流动时,各容器中的水面总保持相平,这是由于水不流动时,必须使连通器底部的液片左、右两侧受到的压强大小相等.(3)船闸的工作利用了连通器的原理.。
初中物理压强液体压强和大气压强知识点总结压强(Pressure)是物体受到的力在单位面积上的分布情况。
液体压强是液体受到的压力在液体内单位面积上的分布情况。
大气压强是大气对物体表面单位面积上压力的作用。
液体压强的概念最早由帕斯卡(Pascal)提出,他发现液体在不同深度会受到不同大小的压力。
根据液体的统计性质和新气体状态方程,可以得出液体压强的公式:P = ρgh,其中P为压强,ρ为液体的密度,g为重力加速度,h为液体的深度。
液体压强与液体的高度和密度有关。
随着液体高度或密度的增加,液体压强也会增加。
液体压强的大小对于液体中的物体是均匀的,即液体内的任何一个点受到的压强都相同。
液体压强在实际生活中有很多应用。
例如:使用压力计可以测量液体压强;水中漂浮的物体受到的浮力可以利用液体压强来解释;液压系统利用液体压强的传递来实现机械的工作。
大气压强是大气对物体表面单位面积上压力的作用。
最早有气压计测定大气压强的方法。
大气压强的单位为帕斯卡(Pascal),1帕斯卡等于1牛顿/平方米。
大气压强的知识点总结如下:1.大气压强是大气对物体表面单位面积上压力的作用;2.基本单位是帕斯卡;3.一般情况下随着海拔增加而逐渐减小;5.大气压强的大小与气象现象和生活环境有关。
液体压强的知识点总结如下:1.液体压强是液体受到的压力在液体内单位面积上的分布情况;2.基本单位是帕斯卡;3. 根据液体的统计性质和新气体状态方程,可以得出液体压强的公式:P = ρgh,其中P为压强,ρ为液体的密度,g为重力加速度,h为液体的深度;4.液体压强随液体高度或密度的增加而增加;5.液体压强的大小对于液体中的物体是均匀的;6.液体压强在实际生活中有很多应用。
总结起来,压强是物体受到的力在单位面积上的分布情况。
液体压强是液体受到的压力在液体内单位面积上的分布情况,液体压强与液体的高度和密度有关。
大气压强是大气对物体表面单位面积上压力的作用,大气压强随着海拔的增加而减小。
压强的计算知识点总结一、压强的定义和计算公式1. 压强的定义在物理学中,压强是指单位面积上受到的力的大小。
在实际生活中,我们通常使用“帕斯卡”(Pa)作为压强的单位,1帕斯卡等于1牛顿/平方米(N/m²)。
压强的计算公式可以表示为:压强 = 受力 / 面积2. 压强的计算公式根据上述定义,可以得出压强的计算公式为:P = F / A其中,P表示压强,F表示受力,A表示面积。
二、压强的计算方法1. 气体的压强计算气体的压强通常可以通过所受外力除以气体的面积来计算。
例如,当气体所受外力为50牛顿,气体的面积为5平方米时,气体的压强为:P = 50 N / 5 m² = 10 Pa2. 液体的压强计算液体的压强计算相对气体稍微复杂一些,通常涉及到液体的密度和液体高度等因素。
液体的压强计算公式为:P = ρgh其中,P表示压强,ρ表示液体的密度,g表示重力加速度,h表示液体的高度。
例如,当某种液体的密度为1000千克/立方米,液体高度为10米时,重力加速度为10米/秒²时,液体的压强为:P = 1000 kg/m³ × 10 m × 10 m/s² = 100000 Pa通过上述公式和方法,可以对液体的压强进行比较准确地计算。
三、其他压强计算方面的知识点1. 压强的影响因素压强的大小通常受到受力的大小、物体表面积大小以及受力的方向等多种因素的影响。
这些因素会共同决定压强的大小,因此在实际计算中需要对这些因素进行综合考虑。
2. 压强的单位转换压强的单位有很多种,常用的有帕斯卡(Pa)、千帕(kPa)、兆帕(MPa)等。
在实际计算中,可能会涉及到单位之间的转换,需要根据具体情况进行相应的单位转换。
3. 压强的应用压强的应用非常广泛,涉及到液压、气压等多个领域。
例如,在机械工程中,涉及到液压传动系统的设计,需要对液体的压强进行准确的计算,以保证设备的正常运转。
有关流体压强的知识点总结流体力学是物理学的一个重要分支,研究流体的性质和行为。
在流体力学中,我们经常会接触到流体的压强。
流体的压强是指单位面积上受到的压力,它是描述流体中压力分布的重要参数。
了解流体的压强对于我们理解流体力学的基本原理和应用有着重要的意义。
本文将对流体压强的基本概念、计算方法以及应用进行总结,希望能够帮助读者更好地理解和应用流体压强的知识。
一、流体力学基础知识1. 流体的定义和分类流体是一种物质状态,它具有流动性和变形性。
根据流体的性质和分子结构,我们将流体分为液体和气体两种基本类型。
液体是一种密度较大、容易流动且不易被压缩的流体;而气体是一种密度较小、容易膨胀且可被压缩的流体。
2. 流体的性质流体有一系列特有的物理性质,包括密度、压力、压强、黏性、表面张力等。
这些性质对于描述流体的行为和作用有着重要的意义。
3. 流体的运动流体在受到外力的作用时会产生运动。
流体的运动可以分为定常流动和非定常流动两种类型。
在定常流动中,流体的性质在时间和空间上均保持不变;而在非定常流动中,流体的性质会随着时间和空间的变化而发生变化。
4. 流体的压力流体中的压力是流体力学中的一个重要参数。
压力是指单位面积上受到的力,它是描述流体中分子间相互作用和受力情况的重要物理量。
流体的压力可以受到外力的作用,也可以由流体自身的重力和运动产生。
二、流体压强的基本概念1. 压强的定义流体压强是指单位面积上受到的压力。
它是描述流体中压力分布的物理量,通常用P来表示。
在国际单位制中,压强的单位为帕斯卡(Pascal),记作Pa。
2. 压强的计算流体压强的计算公式为P = F/A,其中P表示压强,F表示受力的大小,A表示受力的面积。
当流体受到外力作用时,它会在单位面积上产生一定的压力,这个压力就是流体的压强。
3. 静压力和动压力流体的压强可以分为静压力和动压力两种类型。
静压力是指流体静止时受到的压力,它是由流体的重力和外力产生的。
第八章 压 强第二节 液体压强【引入】产生液体压强的原因如图所示,A 图在两端开口的玻璃管下方扎上橡皮膜,B 图在侧边开口处扎上橡皮膜,会出现图所示的现象。
分析:液体由于受重力作用,对容器底部有向下的压强;另一方面液体具有流动性,所以液体对容器壁也有压强。
【知识点一】液体内部压强的特点 1.介绍压强计①U 形管压强计:测量液体内部压强的仪器。
②原理:当探头的橡皮膜受到压强时,U 形管中两边的液面会形成高度差③使用方法:无力作用薄膜时,U 形管两液面高度差为0,如图甲;用手压薄膜时,U 形管两液面会产生高度差,如图乙;对薄膜的压强越大,U 形管两液面高度差越大。
2.实验探究:液体内部压强的特点分析论证:① 比较代号为A.B.C 三个图,可以说明在同一深度,液体内部向各个方向都有压强且相等; ② 比较代号为B.D.E 三个图,可以说明液体的压强跟深度有关;③ 比较代号为E.F 两个图,可以说明在深度相同时,不同液体的压强还跟它的密度有关。
结论:液体内部压强的特点:①液体内部朝各个方向都有压强;在同一深度,各方向压强相等;②同种液体(密度相同),深度越大,液体的压强越大; ③在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
甲 乙【经典例题】例1. 观察下列液体压强实验,如图1所示,(1)有水从a 、b 、c 三孔喷射出来,说明水对容器侧壁有____________; (2)比较a 、b 两孔水的喷射情况,说明了______________________________________________;(3)比较a 、c 两孔水的喷射情况,说明了______________________________________________。
例2. 如图2,关于液体中a 、b 、c 、d 四点压强的说法中正确的是( )A .a 点的压强最大B .b 点的压强最大C .c 点的压强最大D .d 点的压强最大例3. 某同学利用如图3所示装置探究“液体压强的特点”,下列对实验现象的分析不正确的是( )A .只拔掉a 、c 的孔塞时,观察到两孔均有水流出,说明水向各个方向都有压强B .只拔掉b 、c 的孔塞时,观察到两孔水的射程相同,说明同一深度,水的压强相等C .只拔掉a 、c 的孔塞时,观察到c 孔比a 孔水的射程远,说明水的压强随深度增加而增大D .只拔掉d 的孔塞时,观察到有水流出,说明水对容器底有压强 【习题精练】1. 如图4所示,水平地面上甲、乙两圆柱形容器中的液面相平,A 、B 、C 三点液体的压强分别为P A 、P B 和P C 。
中考专题复习──压强、液体压强的计算江苏丰县广宇中英文学校刘庆贺压强、液体的压强因为概念较为抽象,对于学生来说是一个难点。
同时,压强、液体压强的计算又要涉及到学习过的力、压力、重力、合力、质量、密度、体积、面积等,这部分知识还与后面的大气压、浮力等有密切的联系。
单一知识点掌握不牢,多个知识点之间又相互干扰,造成大部分学生在学习压强、液体的压强知识时会感到困难。
然而,这部分知识却是中考“餐桌”上必备的“硬骨头”,由不得你不啃。
怎么啃?八个字──抓住症结,各个击破。
一、备考指南压强、液体压强的计算,主要是运用两个公式及其变形解决有关问题。
题型常见的有填空、选择、计算及探究题。
两个公式一个是压强的定义式p=F/S,另一个是液体压强公式p =ρgh。
经验表明,不少学生在学习了这一部分内容后,一般会记住公式,但理解往往是片面的,有时甚至是错误的。
因此,学习中要注意对压强公式的理解,除明确各物理量间的数学关系(学生往往重视这一点),明确各量的单位,最重要的是要明确公式所表达的物理意义(学生往往忽略这一点)。
进行计算时,要能正确地确定压力、确定受力面积、确定深度。
除此以外,还要明确,由于固体不具有流动性,而液体具有流动性,造成了计算固体对水平支持面的压力压强的方法,与计算液体对容器底部的压力压强的方法一般不同。
二、难点突破运用压强、液体压强的公式计算时,必须注意相关知识理解,以免造成干扰。
如确定压力时,要注意压力与重力可能有关,但也可能无关。
与重力可能有关时,可能会涉及到物体的重力、质量、密度、体积等,这又可能需要用到三个公式G = mg,m=ρV,V=Sh。
确定受力面积时要注意此面积就是指两个物体接触部分的面积。
它一般等于较小的物体面积,但也可能比较小的还要小。
确定深度时要注意是指液体与大气(不是与容器)的接触面向下到某处的竖直距离,不是指从容器底部向上的距离(那叫“高度”)。
液体对容器底部的压力与液体受到的重力可能相等,也可能不等,这取决于容器的形状。
难点一:固体压强的有关计算1.正确理解物体间的压力例1有一重48N,边长为20㎝的正方体木块,放在水平地面上。
一个小孩用10N的力竖直向上拉木块,但没有拉起来,求此时木块对地面的压强。
评析:题目考查压强的计算,需要确定压力、面积。
要注意面积的计算与单位,其中压力的确定是难点。
如果认为压力F=G=48N,那就要犯错误了。
本题中压力虽然是由于物体受到重力产生的,但小孩用10N的力竖直向上拉木块,虽然没有拉起来(那样对地面的压力就为零了),却减轻了木块对地面的压力。
你要问减轻了多少压力?向上用多少力,压力就减少多少。
即此时木块对地面的压力为F=48N–10N=38N。
当然,你还可以对木块进行受力分析:如图1,木块共受三个力:重力G=48N,方向竖直向下;小孩施加的力F1=10N,方向竖直向上;地面对木块向上的力F2,方向竖直向上.由于木块静止,所有向上的力等于向下的力。
即F2=G-F1=48N-10N=38N。
根据物体间力的作用是相互的,木块对地面的压力大小就等于F2。
答案:木块受力如图1,由于木块静止,F2= G - F1=48N-10N=38N根据物体间力的作用是相互的,木块对地面的压力大小就等于F2木块对天花板的压强.反思:正确判断物体间的压力,进行受力分析是关键,特别是涉及到两个以上力的作用时,受力分析有助于我们找准各力之间的关系。
初中阶段,我们要掌握物体受同一直线上三个力作用的情况。
2.正确理解受力面积例2正方体铝块的质量为2.7㎏,分别放在以下的水平桌面中央,那么受力面积各是多少?产生的压强各是多大?(ρ铝=2.7×103㎏/m3,取g=10N/㎏)⑴每边长1m的正方形水平面。
⑵每边长10cm的正方形水平面。
⑶每边长1cm的正方形水平面。
评析:压强公式中的受力面积S实际上是指物体间接触部分的面积.本题中,铝块的面积可能小于桌面的面积,也可能等于或大于桌面的面积。
物体间接触部分的面积,不会超过两物体中较小的面积。
所以,应先求出铝块的底面积,再与桌面的面积进行比较.这样必须求铝块的边长,要求出边长,必须先用求体积.答案:反思:物体间接触部分的面积,一般与较小的物体面积相同.另外,压强的计算常常与密度公式,重力公式相联系,体现了知识的综合性,所以常成为中考的热点.难点二:液体对容器底部的压力与所盛液体的重力的关系液体对容器底部的压力不一定等于液体的重力。
如图2所示,是形状不同的三个容器装有密度为ρ、深度为h的液体,底面积均为S。
根据液体压强计算公式,液体对容器底部的压强为p =ρgh,所以液体对容器底部的压力为F=pS=ρghS。
液体的重力为G = mg =ρgV。
所以,比较各容器底部受到液体的压力大小F与液体重力G的大小,只需要比较Sh(容器的底面积和高的乘积,即图2中两竖直虚线间所包围的体积)与V(液体的体积)之间的关系即可。
图甲为口大底小的容器,Sh<V,所以容器底受到的压力小于液体的重力,即F<G;图乙为柱状容器,Sh=V,所以容器底部受到的液体的压力等于液体的重力,即F=G;图丙为口小底大的容器,Sh>V,所以容器底部受到的压力大于液体的重力,即F>G。
可见,容器的形状不同,则容器底部受到的压力与所装液体的重力大小关系就不一样。
甲乙丙图2你还可以这样理解:甲容器口大底小,对液体提供向上的支持力的,不仅仅是容器底部,周围侧壁对液体也提供向上的支持力,这就减轻了液体对容器底部的压力,使F<G。
乙容器的侧壁对液体也有作用力,但方向是水平的,不能减轻了液体对容器底部的压力,所以F=G。
丙容器的侧壁对液体的力的方向向下(依据:压力的方向总是与接触面垂直),使容器底部不仅承受液体的重力,还要承受侧壁对液体向下的压力,使F>G。
由于液体对容器底部的压力并不一定等于液体的重力,所以在计算液体对容器底部的压力时,应先根据公式p=ρgh求出液体的压强,再根据F=pS求出压力。
例3(2007年山东省中考试题)在水平桌面上放置一空玻璃杯,它的底面积为0.01m2,它对桌面的压强为200Pa。
在玻璃杯中装入1kg水后,水对杯底产生的压强为900 Pa,求水的深度;并通过计算推测出玻璃杯的大致形状是图3中(a)(b)(c)的哪一种?(水的密度ρ=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)评析:题目主要考查液体对容器底部的压力与所盛液体的重力的关系。
因为容器的形状不一定为柱形,所以不能根据水的质量求深度,可以根据p=ρgh求解。
而要推测出玻璃杯的大致形状,必须根据液体对容器底部的压力与所盛液体的重力的关系。
答案:水的深度水对容器底部的压力容器内水的重力因为F<G,所以玻璃杯的大致形状是图3中(a)。
难点三:液体对容器底部压强和容器对水平支持面的压强的计算固体不具有流动性,而液体具有流动性,决定了它们对支持面产生的压力和压强有不同的特点。
在支持面水平,且压力仅由固体或液体的重力产生的情况下,固体对支持面的压力容易确定,即F = G(如果不是这样,可以根据题意计算出压力),然后可以根据P = F/S计算出压强。
所以计算有关固体的压力和压强问题时,是先根据F = G求压力,再用P = F/S计算出压强。
计算液体压力压强问题时,应该想到液体产生的压力不一定等于液体的重力,排除液体重力对压力的干扰。
应先根据液体压强公式P =ρgh和题意求解压强,再根据F = PS计算液体对容器底的压力。
只有当容器是柱形容器时,液体对容器底部压力等于液体重力,可以先求压力后求压强。
例4(2007年四川省绵阳市中考试题)如图4所示,一开口的杯子,装上8 cm高的水后,放在水平桌面上。
已知杯子内部底面积为50 cm2,外部底面积为60 cm2;杯子装上水后的总质量为0.6 kg。
(g取10N/kg)求:(1)水对杯底的压力(2)杯子对桌面的压强。
评析:水对杯底的压力是液体的压力压强问题,它取决于水的密度、深度和水的底面积(即杯子内部底面积);杯子对桌面的压强是固体的压力压强问题,它取决于杯子对桌面的压力和桌面的受力面积。
其中杯子对桌面的压力等于杯子和水的总重力。
答案:(1)先求水对杯底的压强再求水对杯底的压力(2)先求杯子对桌面的压力再求杯子对桌面的压强三、金题演练1.如图1,用20N的水平压力把一重为10N的物体压在竖直墙壁上,若物体与墙壁的接触面积是50cm2,求墙壁受到的压强。
2.如图2所示,边长为10cm的正方体金属块恰有一半放在面积为1m2的水平桌面上,当弹簧测力计的示数为10N时,金属块对桌面的压强为4×103Pa,求此金属块的密度。
(取g=10N/㎏)3.如图3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;容器顶部和底部的面积均为0.1m2,顶部到底部的高度h2=0.6m,容器中的液体密度为1.2×103kg/m3,则液体对容器顶部的压力为 N。
(g取10N/kg)4.如图4,平底茶壶的质量是400g,底面积是40cm2,内盛0.6kg的开水,放置在面积为1m2的水平桌面中央。
试求:⑴水对茶壶底部的压力;⑵茶壶对桌面的压强。
解:⑴∵茶壶静止在水平桌面上∴水对茶壶底的压力F1=G水=m水g=0.6×10=6 (N)⑵茶壶的重力G壶=m壶g=0.4×10=4(N)茶壶对水平桌面的压力F2=G水+G壶=6+4=10(N)茶壶对水平桌面的压强你认为上述解题过程中有无错误?如有错误,请指出其中的错误之处并加以订正。
5.如图5所示,边长分别为0.2米和0.1米的实心正方体A.B放置在水平地面上,ρ A =0.l×l03 千克/米 3,ρB=0.8×l03 千克/米 3。
求:(1)物体A的质量m A。
(2)物体B对地面的压力F B。
(3)小明和小华两位同学设想在正方体A.B上部沿水平方向分别截去一定的厚度后,通过计算比较A、B剩余部分对地面压强的大小关系。
小明设想在A、B的上部均截去0.09米,小华设想在A、B的上部均截去0.05米,他们的计算过程及得出的结论分别如下表所示:①请判断:就他们设想截去的厚度而言,小明的结论是的,小华的结论是的。
(均选填“正确”或“错误”)②是否有可能存在某一厚度 h,沿水平方向截去h后使A.B剩余部分对地面的压强相等?若有可能,求出 h 的值;若没有可能,说明理由。
参考答案及解题注意点:1.4000 Pa (注意:此题压力与重力无关)2.3×103㎏/m3(注意:此题压力等于金属块重力与弹簧测力计示数的差,受力面积等于金属块底面积的一半)3.240N(深度为h1-h2)4.(1)4.8N(水对茶壶底部的压力不等于水的重力);(2)2500 Pa(受力面积应是茶壶的底面积)5.(1)0.8kg (2)7.84N (3)①正确正确②有可能。