1研究液体内部压强的特点

液体因受重力作用,会对盛装液体的容器底产生压强:另外,液体具有流动性,除对阻挡液体散开的容器壁产生压强外,还有不同于固体压强的特点。

1.1用手指轻压橡皮膜,如果U形管液柱两个液面差几乎无变化,说明橡皮膜漏气了。

1.2U形管液面不相平,原因是橡皮管中有气体。应重新安装U形管。

1.3通过观察U形管两侧液柱的高度差,来反映液体压强大小。

1.4液体内部向各个方向都有压强。

1.5在同种液体内部的同一深度,各个方向的压强大小相等。

1.6同种液体内部的压强随深度的增大而增大。

1.7液体的压强还与液体的密度有关。在同一深度,液体的密度越大,压强也越大。

1.8液体压强的大小与容器的形状无关。

1.9注意上叙中的深度是指液体的自由面(与空气接触的面)到该点的竖直距离。

如下图,液体的自由面为AB,容器底部a、b、c三点到自由面的竖直距离相等,即位于同一深度,所以三点处受到的压强大小相等。这是因为p=ρgh,且三点处ρ与h相等,所以Pa=Pb=Pc。

物理八年级下册第二节液体的压强(初中物理八年级下重点知识第八章压强)(1)

2液体压强的计算

2.1计算液体压强的公式:P=ρgh。

2.2说明:

2.2.1由公式可知,液体内部压强只与液体的密度和深度有关,而与液体的质量、重力、体积以及容器形状,底面积等无关。

2.2.2统一单位:ρ单位用kg/m³,h单位用m,计算出P的单位才是Pa。

2.2.3公式中h为液体内部某点到液体的自由液面(与空气接触的面)的竖直距离。(这点非常重要,务必准确理解和应用。)

例:下图中液体的深度分别为hA=20cm,hB=50cm,hC=40cm。

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2.2.4公式P=ρgh的适用范围:

P=ρgh只适用于计算静止的液体产生的压强,而对固体(柱状固体除外)、气体或流动的液体均不一适用。

2.3液体的压力、压强与液体的重力无直接关系。

2.3.1由公式P=ρgh可知,液体内部因重力产生的压强大小只与ρ液和h有关,而与液体重力无直接关系。

2.3.2由公式F=PS可知,液体对容器的压力只与液体的压强P和接触面的面积S有关,而与液体的重力大小也无直接关系。

2.3.3液体对容器底的压力:F=PS=ρghs。

①由公式可知,液体对容器底部的压力不一定等于液体的重力,只有柱状的容器,液体对容器底部的压力F=G;

②口大底小的容器F<G;口小底大的容器F>G。如下图所示:

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3连通器

3.1定义:上端开口,下端连通的容器。

3.2特点:如果连通器里装的是同种液体,那么液体不流动时连通器的各部分中液面总是相平的。

3.3注意

3.3.1连通器中液面相平的条件:

①连通器里只有同一种液体;

②液体不流动。

3.3.2连通器的应用:锅炉水位计,过路涵洞、船闸,茶壶、下水道U形管、奶牛自动喂水器等。

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3.4判断装置是不是连通器,关键有两点:

①各个容器底部是否相通:

②容器上端是否开口。

典例:如图,在一个重2 N,底面积为0.01m²的容器里装8 N的水,客器中水的深度为0.05m。把它放在水平桌面上。

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求:(1)水对容器底部的压强和压力;

(2)容器对桌面的压力和压强。(g取10N/kg)

解析:由图可知该容器为口大底小的容器,故F≠G,即必须由F=PS求出,且应先求压强p=ρgh。

(1)水对容器底部的压强:

P1= ρ水gh

= 1.0x10³kg/m³x10N/kgx0.05m

= 500Pa

故水对容器底部的压力F1=P1S=500PaX0.01m²=5N。

⑵容器对桌面的压力F2=G水 G容=8N 2N=10N,

故容器对桌面的压力

p2=F2/S=10N/0.01m²=1000Pa。

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