Question

某中学八年级学生小华“液体内部压强”一节后，注意到课后作业第3题：法国科学家帕斯卡1648年作的木桶实验（如图甲），想到为什么几杯水就能撑破木桶呢？他注意到细管与木桶组成了一格上小下大的容器；同时他想宝鸡北坡的引渭渠与此形状刚好相反，是上大下小，引渭渠这样设计的目的是什么呢？经过反复对比后他猜想：液体对容器底部的压力可能与容器的形状有关．于是他找来家中的电加热器（如图乙）测出其底面积为100cm²，放在桌子中央，加入1L水：请你帮小华完成下列问题．
（1）小华注意到热水器侧面有一透明水位计，这种设计应用了 _________ 原理；1L水的质量为 _________ kg
（2）小华测出水深为12cm，请通过计算比较水对热水器底的压力与重力的关系？小华的猜想正确吗？
（3）通过帮助小华解决问题，说说你的收获_________．（写一点即可）

甲               乙

Answer 1

解：（1）热水器侧面有一透明水位计，目的是通过透明水位计里面的水位高低知道热水器内的水位高低，利用的是连通器原理；
v=1L=0.001m³
水的质量：m=ρv=1.0×10³kg/m³×0.001m³=1kg
（2）水重：G=mg=1kg×10N/kg=10N
水对热水器底的压强：p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.12m=1200Pa
水对热水器底的压力：F=ps=1200Pa×100×10^-4m²=12N
∵F＞G，∴小华的猜想正确
（3）收获：知道了液体对容器底的压力与容器形状有关