603-液体压强,连通器原理

压强【03】

主要内容：液体压强特点，应用与计算，连通器

知识点导读

一、压强知识回顾

思考：什么是压强？压强的计算公式？增大和减小压强的方法？ 二、液体压强

思考：固体有压强，液体和气体是否也能产生压强？液体压强产生的原因？固体压强和液体压强有什么共同点和不同点？液体压强有什么特点？

三、连通器，液体压强测量与计算

思考：液体压强计为什么能测液体压力？

知识点分析

液体与固体相比较，同样的有重力，与其他物体接触时对支撑液体的接触面有压力，有接触面积， 按照压强原始定义，液体必然是有压强的； 物理是实验的科学，观察如下几个实验现象：

由实验知道，液体不仅对容器底部有压强，对侧壁同样有压强，而且不同深度的压强大小不同，这是因为液体具有流动性，对阻碍它流动的容器壁有力的作用，因此有压强；

液体压强在生活中的体现：水坝为什么是上窄下宽的梯形。。深海鱼打捞上岸为什么死亡。。潜水员潜水深度不同为什么要换不同潜水服。。为什么高楼层自来水经常很小。。 我们知道了液体内部各个方向有压强，压强大小和哪些因素有关系呢？（理想模型法）

对于竖直向下的压强，可做这样的分解：如图 计算该段液柱的对底面的压强即可，计算如下：

p =

F G ρ液Vg ρ液S h g ====ρ液g h ，即得到深度为h 时竖直向下方向的压强计算公式，S S S S

该公式适用于静止的液体，其中对于深度h 的理解需要注意，如下三种情况：

为了研究液体压强其他方向上的特点，我们需要准备一个工具：压强计（如上图所示） 压强计组成：U 形管（内装同一种液体），金属盒（蒙上橡皮膜），刻度架，橡皮管；根据帕斯卡原理制作，液面高度差反应被测压强的大小；

压强计是一个连通器，我们将上端开口，底部相互连通的容器称为连通器，如图

连通器内液体静止时总保持液面在同一水平面上，两边压强相等时处于平衡状态 使用压强计测水不同位置压强，和不同液体压强实验结果如下：

根据以上分析及实验，我们尝试归纳一下液体压强的特点。。。。 结合以上所学，尝试分析下图1水对杯底压力F 和水重力G 大小

图1

知识点精要

1、液体内部产生压强的原因：液体受到重力作用，并且具有流动性。 2、液体内部压强的测量工具：压强计 3、液体压强的特点：

1) 液体对容器底和测壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强。 2) 液体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相等。

4) 液体的压强还跟液体的密度有关，在深度相同时，液体密度越大，压强越大。 4、液体压强的大小

推导液体压强的公式使用了建立理想模型法。液体的压强公式：p ＝ρgh p —压强—帕斯卡（Pa ）；ρ—液体密度—千克每立方米（kg/m3）；h —液体深度—米（m ） 液体的深度指从被研究点到自由液面的垂直距离。

细节：从公式中看出：液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关，而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。

对于形状不规则的容器，液体对容器底部的压力不等于液体的重力。此时液体压强只能用液体压强公式计算。并且要先求压强，后求压力。

形状不规则容器中的液体对容器底部产生压力的大小，等于以容器的底面积为底，液体深度为高的柱体体积的液体受到的重力大小。

如果容器的形状是规则的（长方体、圆柱形），并且放在水平面上，那么液体对容器底部的压力等于液体受到的重力。这时可以先求出压力，然后算出压强。 5、连通器

定义：上端开口，下部相连通的容器叫做连通器。

连通器原理：如果容器内只有一种液体，在液体不流动时，各容器中的液面总保持相平。 应用：茶壶的壶嘴与壶身、锅炉的炉身与外面的水位计都构成了连通器；船闸、洗手间的下水管弯管、乳牛自动喂水器、船闸等

巩固练习（基础）

1、从液体压强角度考虑，水库通常建成哪种形式比较合适（ ）

A B C D

2、试管内装有一定量的水，当试管直立时水对管底的压强为p 1，当试管倾斜时对管底的压强

为p 2，比较p 1、p 2大小（ ）

A 、p 1 p2 C 、p 1 = p2 D 、条件不足，无法判断

3、如图所示，将一个装有一定质量水（水未装满）的圆台状封闭容器，放在水平桌面上．如果将其改为倒立放置，则（ ）

A ．水对容器底的压强减小，容器对桌面的压强增大 B ．水对容器底的压强减小，容器对桌面的压强减小 C ．水对容器底的压强增大，容器对桌面的压强增大 D ．水对容器底的压强增大，容器对桌面的压强减小

4、如图所示，密封的“凸”字形容器中装满水，放在水平桌面中央，若把它倒置，则水对容器底部的压强P 1和容器对桌面的压强P 2的变化情况是（ ）

A ．P 1增大，P 2增大 B ．P 1增大，P 2不变 C ．P 1不变，P 2不变 D．P 1不变，P 2增大

5、如图所示，放在水平桌面上的甲、乙两柱形容器都装有质量相同的水，水对容器底部的压力分别为F 甲、F 乙，水对容器底部的压强分别为p 甲、p 乙，则（ ） A ．F 甲=F乙，p 甲=p乙 B ．F 甲＜F 乙，p 甲＜p 乙 C ．F 甲=F乙，p 甲＜p 乙 D ．F 甲=F乙，p 甲＞p 乙 6、如图所示，有甲、乙两桶煤油，底面积S 乙=3S甲．甲、乙两桶煤油对桶底面的压强分别为p 甲、p 乙，两桶煤油对桶底面的压力分别为F 甲、F 乙，则下列关于p 甲、p 乙和F 甲、F 乙关系的说法中，正确的是（ ） A ．p 甲＞p 乙 B．p 甲=p乙 C. F 甲=F乙 D．F 甲＞F 乙

7、一竖直放置的试管中，装有适量的水，水面到管底的距离是7cm ，则试管底部受到水的压强是___________Pa．将试管适当倾斜后，水未溢出，试管底部受到水的压强是____________（选填变大、变小、不变）

8、一个水池中水的深度为3m ，池底有一个小孔，用面积为10cm 2的刚好塞住．则池底受水的压强大小为_______Pa，塞子受水的压力大小为_______N．（g 取10N/kg） 9、比较下列各图中a ，b 两点的压强大小

优化测试