压强 液体的压强
|
本章教学目标 1.理解压力的概念；理解压强的概念；掌握压强的计算公式和压强的国际单位——帕斯卡. 2.知道增大或减小压强的方法；会应用压强的知识解释一些简单的现象和解决一些简单的实际问题. 3.了解液体对容器和液体内部都有压强；理解液体内部压强的规律和计算方法. 4.了解什么是连通器；常识性了解连通器的原理；知道船闸的作用及原理.
| ||||||||||||||||||||||||
| 核心知识 【知识结构】 压强
【知识要点】 1.重力和压力是两个不同的力，它们之间既有区别，也有联系，列表如下：
2.在压强公式p=
3.液体可以传递相等的压强，与液体内某一截面积大小无关，与容器的大小、形状也无关，与液体的体积大小、液体本身重力大小也无直接关系，在液体内部同一深度求液体压强及同一深度压力时，应先求压强p=ρgh，后求F=p·S，其中h表示自由液面到液体中某点的竖直深度. 【知识点解析】 一、压力（F），压强（P） 1.垂直压在物体表面上的力叫做压力。压力是由于相互接触的物体发生挤压而产生的。并不一定由物重产生。一个物体放在水平面，压力大小等于物重，即：F=G。一个物体放在斜面上，压力大小不等于重力，即F≠G。所以压力的大小，要由实际情况决定。 2.压力的方向总是与物体的接触面垂直，且指向被作用的物体。压力的作用点在接触面上。 3.压强是表示压力作用效果的物理量。压强是物体单位面积上受到的压力，压强的计算公式是 4.压强大小跟压力的大小和受力面积的大小这两个因素有关。压力一定时，压强与力面积成反比；受力面积一定时，压强与压力成正比。因此可用增大受力面积或减小压力来减小压强；反之，可以用减小受力面积或增大压力来增大压强。 二、液体的压强 1.液体的压强是因为液体受重力的作用，又因为液体有流动性，因此产生的压强向各个方向。 2.液体压强的特点是：液体对容器底和侧壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强。液体的压强随深度的增加而增大。在同一深度，液体向各个方向的压强相等；不同液体的压强还跟密度有关系。 3.液体压强的计算公式： 三、连通器 1.上端开口，下部连通的容器叫做连通器。茶壶、锅炉水位计，船闸等等都是连通器。 2.连通器中注入同一种液体，当液体不流动时，液面总保持相平。这是连通器的工作原理。 四、大气压强 1.地球周围的空气对浸在它里面的物体产生的压强叫做大气压强，简称为大气压或气压。历史上证明大气压的著名实验是马德堡半球实验。 2.历史上第一次测定出大气压数值的实验是托里拆利实验。利用托里拆利实验，可以测出大气压强的值，是借助于大气压强与实验用的玻璃管内水银柱产生的压强相等的原理推算出来的。实验结果与玻璃管粗细，玻璃管倾斜，将玻璃管下压一些或上提一些等条件无关，只要玻璃管上端保持真空就行。 3.大气压的单位有：帕斯卡，毫米汞柱，标准大气压。1标准大气压=760毫米汞柱=1.01×105帕=101千帕。 4.大气压随高度增加而减小，在海拔2000米以内，近似认为每升高12米，大气压降低1毫米汞柱。活塞式抽水机和离心泵都是利用大气压作用而工作的。 5.液体的沸点与液面上气压有关，气压减小时沸点降低，气压增大时沸点升高。所以，水沸腾时温度不一定是100℃。
| ||||||||||||||||||||||||
| 典型例题 例1、如图所示，在一个上大下小的容器中放入重15牛的水，水对容器底部的压力：（ ） A 大于15牛 B 等于15牛 C 小于15牛 D 不能判断
思路分析：水对容器底部的压强为P（
式中V是15牛水的体积；hS是底面积为S、高为h的柱形体的体积（如图所示），从图中可以看出 答：C 液体对容器底部的压力不一定等于液体的重力！ 注：将液体放入上大下小容器中时，液体对容器底部的压力小于液体受到的重力；此时容器壁支撑了一部分液体。质量相同的液体放入上大下小容器中比放入底面积相同的柱形容器中液面的高度低，因此柱形容器底部压强压力比上大下小容器大。 例2、将一边长为5厘米的木块放入盛有水的规则容器内前后，水对容器底部的压强增加了245帕，已知容器的底面积是30厘米2，木块的密度是多大？ 思路分析：木块漂在水面上，此时它受重力和水给的压力作用而平衡。木块放入水中使容器中水面上升，液体对容器底部的压强和压力变大，增大的压力等于物体重力。 已知：L=5cm 求： 解：增大的压力等于物重！
答：木块的密度为0．6×103千克／米3。设计解题程序！ 注：解决问题时比较容易想到的思路是：
例3、关于托里拆利实验下列说法中正确的是：（ ） A 用细玻璃管和用粗玻璃实验的结果相同 B 若将玻璃管倾斜一些，实验结果会变大 C 玻璃管口插入水银槽越深，管中水银质量越大 D 以上说法都不正确 思路分析：同一地点、同一时间大气压的数值不会变化。托里拆利测量大气压是利用了管内外压强相等的原理。根据液体压强公式 答：A、D 考察影响实验结果的相关因素！ 注：测量大气压实验中有几个问题需要注意：第一，是测量的原理，管内水银在跟管外水银面相平的水平面上产生的压强等于当地的大气压强（等量关系）。第二，同一地点、同一时间大气压强确定不变。
| ||||||||||||||||||||||||
| 试卷答案：
| ||||||||||||||||||||||||
| 解题说明：
无 | ||||||||||||||||||||||||
中，S表示受力面积，受力面积不一定是施力物体的底面积，也不一定是受压物体的表面积，应是等于两个互相挤压物体的接触面积.
式中F表示压力，S表示受力面积。这个公式适用于固体、液体和气体。
。其中ρ表示液体的密度，h表示由液面竖直向下计算的深度。g=9.8牛/千克。
），容器底部受到的压力用公式 
计算。比较液体重力G与压力F的大小关系可以得到问题的答案。
压力＝重力
，因此 
，即 
。
S=25cm2 
。推到这一步V、P增加、S容器、g都是已知量或可求量。解决这个问题的关键是分析清楚容器底部压强增大的原因，容器底部压力增加的数值跟物体重力之间的关系。
，只要玻璃管足够长，则管内、外水银面的高度差必定不变，跟管的粗细、倾斜与否、管口插入水银槽深度无关。
