内容正文:
一、液体压强
1、液体压强产生的原因
(1)液体受重力作用,对支撑它的容器底有压强。
(2)液体具有流动性,对阻碍它流散开的容器壁也有压强。
(3)液体由于具有流动性而在液体内部相互挤压,因此液体部向各个方向都有压强。
2、液体压强具有以下几个特点:
(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,同种液体,深度越深,压强越大。
(3)液体内部压强的大小还跟液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
(4)容器底部受到液体的压力跟液体的重力不一定相等。
3、液体压强的计算:
注意∶应用时,各个物理量的单位都应统一取国际单位。其中ρ—kg/m3,g—N/kg,h—m,p—Pa。
二、对液体压强公式的理解
(1)由可知,液体压强只与液体密度和液体深度有关,与液体质量、体积等无关。
(2)h指的是液体的深度,是被研究的点到自由液面的竖直距离。如下图所示,A、B、C 的深度分别是h1、h2和 h3,D、E、F 三点的深度相同,都是h。
(3)该公式适用于静止的液体和密度均匀的气体,不适用于流动的液体、气体。
(4)和的应用
适用范围
压强的定义式,适用于所有情况,多用于计算固体压强
液体压强的计算式,也适用于计算形状规则、质地均匀的柱形固体对水平面的压强
计算顺序
固体先算压力
后计算压强
液体先算压强,
后计算压力
(5)容器底所受压力、压强及对支持面的压力、压强的比较
容器
容器底受到的压强
p=ρ液gh
容器底受到的压力
F=pS=ρ液gh=G柱
F>G液
F=G液
F<G液
对支持面的压力
F1=G液+G容
对支持面的压强
p1=F1/S
总结
当运用液体压力压强先算压强再算压力的方法变量太多无法计算时,可以通过先观察杯子的形状先比较压力的大小,再比较压强的大小。
三、研究液体内部的压强
研究什么?
探究液体压强与液体的深度是否有关
探究液体压强与液体的密度是否有关
改变什么?
压强计探头在液体内部的深度
密度不同的液体
控制什么?
液体的密度,压强计探头的方向
压强计探头在不同液体中的深度和方向
怎么
改、控、测?
实验装置图
(1)将U形管压强计的探头放人水中深度为H处,
观察并记录U形管两侧液面的高度差△h1
(2)保持探头方向不变,改变探头在水中的深度,观察并记录U形管两侧液面的高度差△h2
(2)保持探头方向不变,将探头伸入密度不同液体中深度H处,观察并记录U形管两侧液面的高度差△h3
怎么分析?
若△h1≠△h2 ,则液体压强与液体的深度有关
若△h1≠△h3 ,则液体压强与液体的密度有关
实验分析
1、实验器材及作用[U形管、刻度尺(测量压强计的探头在液体中的深度)]
★2、实验前检查装置气密性的方法(用手压探头上的橡皮膜,观察U形管中的液柱是否变化,若液柱变化明显,则气密性良好)
3、实验前U形管液面应调平(若不平,应重新拆装)
★4、转换法的应用(根据U形管中液面的高度差来判断液体压强的大小)
★5、控制变量法的应用。实验结论:在同种液体的同一深度处,液体对各个方向的压强都相等;在同种液体内部,深度越深,液体压强越大;在深度相同时,液体的密度越大,压强越大
实验改进
探究液体压强与什么因素有关
如图所示,容器中间用隔板分成左、右两部分,隔板下部有一圆孔,用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变。它可以用来做"探究液体压强是否跟深度、液体密度有关"的实验。
1、实验要验证"在同种液体中液体压强跟深度有关"这一结论,应该怎样设计实验?说出实验步骤和实验现象。
实验步骤∶向容器左右两边加入水,使右边水面高出左边水面。
实验现象∶橡皮膜向左边凸出。
2、实验要验证"在深度相同时,液体压强跟液体密度有关"这一结论,应该怎样设计实验?说出实验步骤和实验现象。
实验步骤∶向容器左右两边分别加入水和盐水,使两边液面相平。
实验现象∶橡皮膜向左边凸出。
四、连通器的原理:
(1)连通器:上端开口,下部相连通的容器;
(2)原理:连通器里装同一种液体且液体不流动时,各容器的液面保持相平;
(3)连通器的应用:茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。
连通器液面相平的条件:
(1)连通器里只有一种液体;
(2)连通器里的液体不流动。只有同时满足这两个条件,连通器各部分的液面才是相平的,如果有一个条件不能满足,则连通器各部分的液面不会相平。
1、如图所示,在一段粗管的下端蒙上橡皮膜。下列问题中可以用该装置探究的是(