内容正文:
第9-2讲 液体压强
知识点1:液体压强
液体压强的特点:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等;深度越深,压强越大。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。液体压强大小的计算公式为
p=ρgh
连通器:上端开口、下端连通的容器叫做连通器。连通器里的同种液体不流动时,各容器中的液面高度总是相同的。
【典例探究1】如图所示,铁桶重 18 N,桶的底面积为 180 cm,往桶里倒入 5 kg 的水,水的深度为20 cm,平放在面积为1m2的水平台面的中央(g=10 N/kg),则:
(1)桶底受到水的压力为多大?
(2)台面受到桶的压强为多大?
【解题思路】解题口诀技巧“固压先求力,液压先求p”。
求解压力、压强问题时,如果问的是固体压强。优先考虑通过受力分析求出压力,再利用公式求压强;如果问的是液体压力,应先考虑直接通过公式p=ρgh求出压强,再求压力。
【答案】(1)36N;(2)377.8Pa
【解题大招】(1)第一问求液压。先求压强
p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa
再求压力
F水=p水S=2×103Pa×0.018m2=36N
(2)第二问求固压。先求压力
F=G水+G桶=5kg×10N/kg+18N=68N
再求压强
【归纳总结】液体压强公式p=ρgh应用时的几点注意:
(1)由公式 p=ρgh可以看出,液体压强跟液体的密度和液体的深度有关而跟液体的质量、重力、体积以及容器的形状、底面积的大小无关。
(2)该公式只适用于静止的液体,且由p=ρgh计算出的压强是液体由于自身重力及流动性产生的压强,它不包括液体受到的外加压强。
(3)在液体压强公式中h 表示深度,而不是长度。h 指液面到液体内研究的点的竖直高度。,如图所示,甲图中A 点的深度为 30 cm,乙图中B点的深度为40 cm,丙图中C点的深度为50 cm。
(4)对于液体产生的压强和压力问题,一般解题思路是先根据液体压强的公式p=ρgh求出压强,再根据 F=pS 求出压力。
(5)对于液体对固体的压力、压强问题,先根据公式p=ρgh计算压强,再根据公式 F=pS 计算压力;对于固体对固体的压力、压强问题,一般是在水平面上,先根据压力等于重力求出压力,再根据公式计算压强。两种情况下的顺序一般不能颠倒。
【典例探究2】如图所示,某圆台形容器中装了部分水,如甲、乙两种方式放置。甲、乙两种情况下容器底面所受水的压力情况为:F甲____F乙(选填“大于”“等于”或“小于”)。
【解题思路】解题口诀技巧“好容器省力,坏容器费力”。
在液体压强问题中,经常就出现一类问题:形杯问题,即杯口大或者杯口小的问题。好容器是指口大底小,侧壁托着里面的部分水,所以底面支持力比重力小,省力。坏容器是指口小底大,侧壁压着里面的部分水,所以底面支持力比重力大,费力。
【答案】大于
【解题大招】甲是坏容器,压着水,所以压力大于重力;乙是好容器,托着水,所以压力小于重力。故答案为:大于。
【典例探究3】如图所示,甲、乙两个相同的量筒放在同一水平面上,甲量筒内盛水,乙量筒内盛酒精,两个量筒内底部所受液体的压强相等,比较两液体内同一高度上A、B两点的液体压强pA和pB的大小,则( )
A .pA>pB B.pA=pB C .pA<pB D.无法判断
【解题思路】解题口诀技巧“等压鸡爪法”。
当已知两种液体中某两点的液体压强相等时,将压强相等的两点相连,即A1B1和A2B2,并找到两条等压线的交点O,从O点做等压线OA,则A点和B点压强相等,而 B 点深度大于 B'点,则 B点压强大于A 点压强。
【答案】C
【解题大招】将液压相等两点连线,即A1B1和A2B2,并找到两条等压线的交点 O,从O点做等压线OA,则A点和B'点压强相等,而B点深度大于B'点,则B点压强大于A点压强。故答案为C。
一、单选题
1.(2023·湖北武汉·统考中考真题)同学们可能做过这样的实验:在敞口塑料瓶侧壁上钻两个大小相同的小圆孔a、b,注入水,水从两个小圆孔喷出。在某一时刻,从两个小圆孔喷出的水分别落到水平地面上的c、d两处,其中d离塑料瓶远些,如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中d是从a孔喷出水的落点
B.这次实验初步说明水内部压强的大小与水的深度有关
C.这次实验初步说明液体内部压强的大小与液体的密度有关
D.在相同的时间内a孔喷出水的质量比b孔喷出水的质量多
2.(2023·湖南郴州·统考中考真题)题图是某拦河大坝的截面示意图。则A点受到水的压强是(g取10N/kg)( )
A. B.
C. D.
3.(2023·山东烟台