内容正文:
第4讲 液体压强 气体压强
一、知识导航
1、液体压强
(1)产生原因:由于液体受到重力的作用,所以液体对容器底有压强;由于液体具有流动性,所以液体对阻碍它流动的容器壁也有压强。
(2)液体内部压强的测量工具:压强计。
(3)液体内部压强规律:液体内部向各个方向都有压强;在同一液体的同一深度,液体向各个方向的压强相等;液体压强随深度增加而增大;液体压强还与液体的密度有关,在深度相同时,液体密度越大,压强越大。
(4)液体的深度指从被研究点到自由液面的垂直距离。左下三幅图中h都是液体的深度,a都是自由液面。
(5)液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关,而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。
(6)对于形状不规则的容器,液体对容器底部的压力不等于液体的重力;形状不规则容器中的液体对容器底部产生压力的大小,等于以容器的底面积为底,液体深度为高的柱体体积的液体受到的重力大小。
如果容器的形状是规则的(长方体、圆柱形),并且放在水平面上,那么液体对容器底部的压力等于液体受到的重力。
2、大气压强
(1)产生原因:空气由于受到重力作用且具有流动性。
(2)标准大气压的值: ≈1.0×105Pa。
(3)大气压的变化:大气压随高度的增加而减小,晴天比阴天高,冬天比夏天高。
(4)液体沸点与大气压的关系:一切液体的沸点都在气压减小时降低,气压增大时升高。
3、流体压强与流速的关系
(1)判断流速的快慢应从以下方面来分析:自然流动的空气、流动的水,一般是在较宽阔的地方流速慢,较狭窄的地方流速快。运动的物体引起的空气或液体的流动在运动物体周围流速快,其余地方流速慢。
(2)流体压强与流速的关系:流体流动时,流速大的地方压强小;流速小的地方压强大。升力的形成:机翼横截面的形状为上方弯曲,下方近似于直线。上方的空气要比下方的空气行走较长的距离。机翼上方的空气流动比下方要快,压强变小;与其相对,机翼下方的空气流动较慢,压强较大。这一压强差使飞机获得竖直向上的升力或举力。
二、典例剖析
例题1如图所示,放在水平桌面上的瓶子,内盛部分饮料,瓶口用塞子塞紧,倒过来时,
液体对瓶塞的压强比原来对瓶底的压强_____,原因是 __________________;瓶子对桌面
的压强变_____,原因是 __________________;若瓶子内盛满饮料,倒过来放置时,液体
对瓶塞的压强与原来对瓶底的压强相比是_____ ,原因是_______________。
举一反三:
如图所示,有三个不同形状的容器A、B、C,它们的底面积相同,盛上同一种液体并使液面在同一高度.若不计容器所受的重力,则下列说法中正确的是( )
A.液体对桌面的压强和压力都相同
B.液体对桌面的压强相同,压力不同
C.液体对容器底部的压强和压力都相同
D.液体对容器底部的压强相同,压力不同
例题2两个用同一种材料制成且完全相同的密闭圆台形容器一正一反放置在同一水平桌面上,容器内装有质量和深度均相同的液体,如图所示.若它们分别在水平方向拉力F1和F2的作用下沿桌面做匀速直线运动,速度分别为v和2v,容器底部受到液体的压强分别为p1和p2.下列关系正确的是( )
A. p1 =p2 F1=F2 B. p1 >p2 F1<F2
C. p1 >p2 F1=F2 D. p1 <p2 F1>F2
举一反三:
如图所示,底面积相同的甲、乙两容器中装有质量和深度均相同的不同液体,则甲、乙两容器中液体的密度ρ甲和ρ乙的关系以及液体对容器底部的压力F甲和F乙的关系,正确的是( )
A.ρ甲=ρ乙,F甲<F乙
B.ρ甲>ρ乙,F甲=F乙
C.ρ甲<ρ乙,F甲>F乙
D.ρ甲>ρ乙,F甲>F乙
例题3匀速向某容器内注满水,容器底所受水的压强与注水时间的关系如图。该容器可能是( )
举一反三:
如下图所示,往量杯中匀速注水直至注满。下列表示此过程中量杯底部受到水的压强P随时间t变化的曲线,其中合理的是( )
例题4如图是自制的水气压计,把它由东宝山的山脚移至山顶,玻璃管中的水柱的高度变化情况是(瓶口密闭不漏气,移动过程中整个瓶子没有与外界发生热传递) ( )
A.降低
B.升高
C.先降低后升高
D.先升高后降低
举一反三:
如图所示是小明自制的气压计,在制作过程中,他要从管子上端吹入少量气体的目的
是 .将此气压计从五楼拿到楼底时,玻璃管中的水柱会______(填“升高”或“降