固体对支承物有压强,液体由于受到重力的作用,对容器也有压强;液体具有流动性,液体内部朝各个方向都有压强.液体内部压强与深度、密度有关,在做实验时用到控制变量法,并注意以下几点:⑴实验前检查蒙在金属盒上的橡皮膜、连接用的橡皮管及各连接处是否漏气,方法是用一定恒力作用一段时间看压强计两管液面的高度差是否发生变化,如不变化说明不漏气;如果变化则要查出原因,加以修整;⑵搞清实验所使用的液体是什么;⑶不能让压强计管中液面差过大,以免使部分有色液体从管中流出.
了解连通器的原理时,要注意下列两个条件:一是“连通器里只有一种液体”;二是“在液体不流动的情况下”.只有满足这两个条件,各容器中的液面才保持相平.
茶壶口高于茶壶盖的设计是连通器的应用;锅炉水位计也是利用连通器原理,把锅炉内的水位,反映到锅炉外的连通管中;牛自动喂水器是利用连通器使饮水部分水面自动升高;船闸则是一个巨大的连通器,当上游闸门打开时,闸室与上游河成连通器;当下游闸门打开时,闸室与下游河成连通器,这样在落差较大的河面上能让船只正常、安全地航行.
中考链接 [例1]装满水的容器侧壁上开有三个孔,水从小孔中流出,图中描述正确的是( )
[分析]液体对容器侧壁存在压强,压强的大小跟深度和液体的密度有关.在同种液体中,深度增大,液体的压强也增大.
答案:B.
[例2]如图13-5所示,两个容器的质量相等,深度相等,容积相等,但形状不同.把两个容器装满水放在水平桌面上时,下面说法正确的是( )
A.容器底受到的压强相等
B.容器底受的压力相等
C.支持面受的压强相等
D.支持面受的压力相等
[分析]容器底受的是水对它产生的压力和压强,属液体问题,先由深度相等判断压强相等,再由受力面积不等判断压力不等,有PA=PB ,FA>FB ;支持面受的是容器对它产生的压力和压强,先由重力相等判断压力相等,再由重力作用面积不等,判断压强不等,有FA=FB ,PA>PB .
答案:A、D.
『指导』固体压强的问题与液体压强的问题分析方法是不同的,
在同一件事情中的结果也不同.
[例3]如图13-6所示,一个盛水的试管由竖直方向逐渐倾斜,在水未从试管流出前,水对管底的压强将( )
A.逐渐变大
B.逐渐减小
C.不发生变化
D.先变大后变小
[分析]这是一道实验分析题.试管逐渐倾斜的过程中,试管中的水不会减少,但液面高度会变化.由图可知,试管在倾斜过程中,液面的竖直高度减小,由液体内部压强特点可知液体对试管底的压强变小.
答案:B.
[例4]如图13-7所示,容器A、B内盛有液面在同一水平线上的清水,用带有阀门K的斜管将两容器连接打开阀门时,水将( )
A.由A流向B
B.由B流向A
C.不流动
D.无法判断
[分析]液体内部压强只与液体的密度和深度有关,而与容器的形状、大小及液体的总重和体积无关;因为此连通器内装同一种液体--清水,液面又等高,设K处有一小液片,则小液片的受A、B中水的压强相等,故水不流动.
答案:C.
『指导』深度是指液体内某点到液面的竖直距离,而不是到容器底面的距离.
[例4]河堤为什么筑成上窄下宽呢?
[分析]这是一道综合分析题.涉及的知识比较多,应尽量做到分析完整,不要只从一个角度进行作答.
答案:水的压强随深度的增加而增加,对相同的坝面积,越深受到的压力越大,所以,下宽,使得河堤抗压能力强,才能坚固耐用.
另外,把河堤筑得上窄下宽,也能防止泥土倾塌下来,做得上窄下宽,还有一个好处,使堤底地单位面积承载的重力减小,即减小了压强,减轻了堤底的负担,使河堤能更牢固.
『指导』思考问题应从多角度分析,充分运用学过的物理知识,你会比别人学到更多.
自主研练
1.如图13-8是某同学探究液体压强特点时所做的实验.请回答:
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⑴图甲的现象说明:液体对容器________________有压强;
⑵图乙的现象说明:液体对容器________________有压强;
⑶图丙中三幅图的现象说明:液体内部______________________都有压强,同种液体,深度相同时,______________________相等.
⑷丁图的现象说明:液体的压强跟________________有关,在深度相同时,__________越大,液体压强越大.
3.连通器
⑴定义,上端开口,下端连通的容器叫连通器.
⑵性质,连通器里的水不流动时,各容器中的水面高度总是相同的.
液体内部任何地方、任何方向都存在压强,压强随深度的增加而增大,在同一深度各处各方向的压强相等.液体压强还与液体的密度有关,在深度相同时,液体密度越大,压强也越大.
2.初步了解公式:P=ρgh
式中P--液体的压强,ρ--液体的密度,g=9.8N/kg,h--液体的深度.
⑴液体内部压强是由于液体的重力产生的,要与外加压强相区别;
⑵液体内部压强只与液体的密度和深度有关,而与容器的形状、大小及液体的总重和体积无关;
⑶公式中的深度是指液体内某点到液面的竖直距离,而不是到容器底面的距离.
液体能流动,因此对_______它流散开的容器壁也有压强.液体对容器的压强,是由于液体受到_______作用而产生的.
任何液体内部都有________,压强的方向____________.
同种液体的同一深度,液体产生的压强大小_______,且向各方向压强都_______.液体内部较_______的地方,压强较大.同一深度不同液体的压强_______,液体密度较大的其压强______.
游泳人潜入水中后,耳朵会有胀痛的感觉,说明液体内部存在________;潜入水中越深,胀痛得越厉害,受到的压强________,说明液体内部压强与________有关.
连通器是指上端_______,下部_______的容器.当连通器内同种液体_________时.各容器中的液面高度总是______________的.
锅炉水位计是利用_______原理,我们从锅炉外透明管中看到的水面位置_______于锅炉中的实际水面位置.可见连通器内平衡时,液面位置与各容器的形状、粗细_______.
3.在日常生活中,与气功师睡钉板类似的例子有很多,请试举一个.
§13.2 液体的压强
知识导航
2.气功师睡在钉板上,钉子越多,钉子对背部压力作用的受力面积___________,因而钉子对气功师背部了压强___________,所以钉子不会扎入肉内.
1.气功师肚子没有被砸坏,是利用了石头的___________大,___________大,当铁锤砸石头时,石头对人体的压力___________,石头对人体压强___________.(后两空选填“变化小”或“变化大”)
2.请做下面实验:取一块形状规则的木板,四脚各钉一根长钉,做成一张小桌子(如图13-3所示),将它放在海绵上.
A、第一次四脚朝下放入;
B、第二次在桌面上放一重物(如石块等);
C、第三次将桌面朝下,放同一重物.
观察记录这三次桌子在海绵中下陷深度的大小,总结出结论.
探究性学习
杂技表演--气功师睡钉板
电视机正播出杂技表演,只见一位气功师平躺在钉满钉子的木板上,肚了上再放一块重五、六十公斤重的石头,另外一位助手举起铁锤砸向石头,只见巨石破裂而气功师安然无恙.你一定百思不得其解,为什么石头被砸断而血肉之躯没有受到伤害,钉子为什么不会扎进人的身体呢?
铁锤举起来再砸下去,打击的力量确实不小,可是并不是直接打击在肚子上,而是打击在石头上,石头很重,越是重的东西,保持原来的静止状态的惯性就越大,所以石头受到的打击力量虽然很大,向下运动的速度却十分微小,也就不怎么挤压肚子,因而肚子受到的压力没有增加多少,这是铁锤不会砸坏肚子的主要原因,同样的道理背部对钉尖的压力没有增大多少,而压力作用的受力面积不变,所以钉子对背部的压强增加不大,故钉子不会扎伤人.
1.运用学过的物理知识,尝试测量物理课本对桌面的压强.
(1)需用仪器;
(2)测量步骤;
(3)推出课本对桌面的压强的表达式.
13. 一个体重为500N的同学骑自行车上学,
在水平路面上匀速行驶. 有关数据如右表所示.
(1)在行驶过程中,车对地面的压强是多大?
(2)当自行车从一块面积为2cm2为小石块上驶过,自行车的外轮胎会否被扎破?
动手做实验
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