内容正文:
专题08 液体的压强
◆ 知 识 清 单 ◆
1.液体内部压强的特点
2.液体压强的计算
3.连通器
4.实验探究液体压强的特点
知识全归纳
1.液体的压强产生原因:液体受到重力且具有流动性。
2.液体内部压强的特点:
(1)液体内部向各个方向都有压强;
(2)液体内部的压强随深度的增加而增大;
(3)在同一深度,液体向各个方向的压强都相等;
(3)不同液体的压强还跟它的密度有关系。
3.液体压强的大小:液体压强只跟密度和深度有关,计算公式为p=ρ液gh。
(1)在液体压强的公式p=ρ液gh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(F=G)。
4.连通器:上端开口,底部连通的容器。
(1)特点:若连通器中只装有一种液体或各容器中液体的密度相同,连通器里的液体不流动时,各容器中的液面总是相平的。
(2)应用:船闸、过路涵洞、锅炉水位计、茶壶、自动乳牛喂水器等。
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1.液体内部的压强主要与液体的密度、深度有关,要比较其大小一定采取控制变量法来分析,利用公式采用密度比较法和深度比较法。
2.比较液体对容器底部的压力、压强的方法
3.判断是不是连通器
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。
4.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。
5.帕斯卡定律:“帕斯卡定律”指出,不可压缩静止流体中任一点受外力产生压强增值后,此压强增值瞬时间传至静止流体各点。
应用:液压机是由两个大小不同的液缸组成的,在液缸里充满水或油。小活塞将压力通过液体的压强传递给大活塞,将大活塞顶上去。在小活塞上加一较小的力,则在大活塞上会得到很大的力,为此用液压机来压制胶合板、榨油、提取重物、锻压钢材等。
6.U形管压强计的使用:
(1)其作用是反映液体内部压强的大小。
(2)检查气密性:实验前,用手按压金属盒上的橡皮膜,观察U形管两边液柱的高度是否发生变化,若变化,说明气密性良好;若不变,说明装置漏气。
(3)若发现U形管压强计漏气,需重新安装,保证气密性良好。
7.“探究液体压强的特点实验”用到了转换法:把液体压强的大小转换成了U形管压强计中两侧液面的高度差。U形管压强计中两侧液面的高度差越大,说明橡皮膜所受的压强越大。
题型易突破
题型1 液体内部压强的特点
(2023•营口)如图所示,水能从a、b两个相同的小圆孔中喷出,说明液体对容器的 有压强;b孔中的水喷得更远,说明液体内部的压强随着深度的增加而 ;此时,用手封住瓶口(水面高于a孔),能够观察到小孔 (选填“ab”、“a”、“b”或“都停止”)持续向外出水。
典例
【答案】侧壁;增大;都停止。
【分析】(1)液体内部向各个方向都有压强,液体内部压强随深度的增加而增大;液体压强还与液体密度有关,深度一定时,液体密度越大,压强越大;
(2)气体的质量和温度一定时,气体的压强跟自身的体积成反比,气体的体积增大,其压强就减小;反之,气体的体积减小,其压强就增大。
【解答】解:(1)如图所示,水能从a、b两个相同的小圆孔中喷出,说明液体对容器的侧壁有压强;液体内部压强随深度的增加而增大,在液体密度一定时,b处深度比a处大,水喷出的更远,说明液体内部压强随深度的增加而增大。
(2)用手封住瓶口(水面高于a孔),在流出一部分水后,瓶内上方空气的体积变大,水面上方气体压强减小,当水面上方气体压强与a孔上面的液体压强之和小于外界大气压时,a孔不再向外喷水;虽然瓶身开有a、b两孔,但在水的“阻挡”下外部空气均不能进入瓶内,则b孔以上的液体压强与上方气体压强之和仍然小于外界大气压,故b孔也不能向外喷水。
【点评】本题考查了液体压强的特点、气体压强与体积的关系,属于比较基础的内容,掌握相关知识是解题的关键。
【跟踪练1】(2023春•思明区校级期中)如图为帕斯卡实验,在一个封闭的木桶内装满水,从桶盖上插入一根细长的管,向细管里只灌了几杯水,就把木桶压裂。这个实验说明液体压强大小与下列哪个因素有关( )
A.液体的重力 B.液体的体积
C.液体的密度 D.液体的深度
【答案】D
【分析】从桶裂这个现象可以看出倒入的几杯水使水桶受到的压强产生了很大的