内容正文:
考点15 液体压强
1.了解液体压强的产生。
2.会进行液体压强的计算。
3.掌握液体压强的特点及规律。
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(F=G)。
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。
利用液体压强公式求解问题时应重点关注的地方:
(1)应用的公式是P=ρgh;
(2)g=9.8N/kg 有时题中为了计算简单给出g=10N/kg
(3)ρ是指产生压强的液体的密度,一般给出,但对常见的液体水,其密度需记忆。ρ水=1.0×103kg/m3
(4)h是指深度,表示从自由液面到计算压强的那点之间的竖直距离,即深度是由上往下量的。对以上问题理解后,各量单位统一了,代入公式计算能很好地解决实际问题。
考向1 液体压强的计算
【母题1】(真题来源:丛台区校级开学)如图所示,在玻璃槽中装有水,为两端开口的玻璃管,为塑料片(质量不计),在水面下的深度为,向管内缓缓注入硫酸铜溶液,已知,当塑料片恰好脱落时,玻璃管内液柱高度为
A. B. C. D.
【分析】不计塑料片的质量,塑料片恰好脱落时,玻璃管内、外液体对塑料片的压力相等,在受力面积相同时,根据可知,玻璃管内、外液体对塑料片的压强相等,根据求得玻璃管内的液柱高度。
【解答】解:不计塑料片的质量,塑料片恰好脱落时,玻璃管内、外液体对塑料片的压力相等,在受力面积相同时,根据可知,玻璃管内、外液体对塑料片的压强相等。
根据可得:,
即:,
解得:,故正确。
故选:。
1.(真题来源:栾城区校级期末)物理实践活动中,小伟将杯高为薄壁圆柱状空杯(杯壁的厚度忽略不计),放在电子秤上,如图甲所示。然后均匀向杯中缓慢倒水,电子秤所显示质量随杯中水的高度变化的图像如图乙所示,取,。下列说法正确的是
A.空杯的质量为
B.杯装满水时,水对杯底的压强为
C.杯装满水时,水对杯底的压力为
D.杯对电子秤的压强为时,杯中装有水的质量为
【分析】(1)根据图像读出空杯的质量;
(2)根据图像可知杯装满水时水的深度为,根据求出水对杯底的压强;
(3)根据图像读出杯装满水时的总质量,然后求出水的质量,根据得出圆柱状空杯装满水时,水对杯底的压力;
(4)利用求出水的体积,然后根据求出杯子的底面积;
杯对电子秤的压强为时,根据可知杯子对电子秤的压力,根据得出得出杯子和水的总重力,根据得出杯子和水的总质量,根据得出水的质量。
【解答】解:
、由图像可知,水的深度为时,电子秤的示数为,即为空杯的质量,故错误;
、由图像可知,装满水时,水的深度为:,
则水对杯底的压强为:,故错误;
、已知杯高为,则由图像可知水的深度为:时,电子秤的示数为,
则水的质量:,
故圆柱状空杯装满水时,水对杯底的压力,故正确;
、根据可得水的体积:
,
则杯子的底面积:;
杯对电子秤的压强为时,
根据可知杯子对电子秤的压力,
故杯子和水的总重力,
杯子和水的总质量,
水的质量,故错误。
故选。
2.(真题来源:长安区期末)如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重,高,底面积为;杯内水重,水深,水的密度为,取。下列选项中正确的是
A.水对杯底的压强为 B.水对杯底的压力为
C.水杯对桌面的压强为 D.水杯对桌面的压力为
【分析】(1)根据液体压强公式公式求解水对杯底的压强;根据计算水对杯底的压力;
(2)根据水杯对桌面的压力等于水与杯子的总重力,即计算水杯对桌面的压力;根据固体压强公式求解水杯对桌面的压强。
【解答】解:、水对杯底的压强为:,故错误;
水对杯底的压力为:,故错误;
、杯子静止在水平桌面上,水杯对桌面的压力等于水与杯子的总重力,即,故错误;
水杯对