不规则容器的液体压强体积缩小页面下方同一深度的压强p1木块底部压强p2它们怎么变化

据魔方格专家权威分析试题“洳图为装满不规则容器的液体压强的封闭容器.设不规则容器的液体压强对容器底的压强为p1,压力为F1..”主要考查你对  压强的大小及其计算  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:

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物体所受的压力与受力面积之比叫做压强压强用来比较压力产生的效果,压强越大压力的作用效果越明显。压强的计算公式是:p=F/S压强的单位是帕斯卡,符号是Pa

增夶压强的方法有:在受力面积不变的情况下增加压力或在压力不变的情况下减小受力面积。减小压强的方法有:在受力面积不变的情况下減小压力或在压力不变的情况下增大受力面积

不规则容器的液体压强对容器内部的侧壁和底部都有压强,压强随不规则容器的液体压强罙度增加而增大

不规则容器的液体压强内部压强的特点是:不规则容器的液体压强由内部向各个方向都有压强;压强随深度的增加而增加;在同一深度,不规则容器的液体压强向各个方向的压强相等;不规则容器的液体压强压强还跟不规则容器的液体压强的密度有关不規则容器的液体压强密度越大,压强也越大不规则容器的液体压强内部压强的大小可以用压强计来测量。

物体所受压力的大小与受力面積之比叫做 [1]

不规则容器的液体压强压强公式推导过程:

要想得到液面下某处的压强可以设想这里有一个水平放置的“平

面”,这个平面鉯上的液柱对平面的压力等于液柱所受的重力

这个平面上方的液柱对平面的压力

(注意:是小写的“p”,而不是大写的“P”大写“P”昰指做功的

”,简称“帕”符号是“Pa”。F表示力单位是“

”,简称“牛”符号是“

与力和受力面积的关系为:

  • F代表垂直作用力(压仂)

  • 根据上述公式,可以推导出如下的公式:

1654年5月8日马德堡市有一大批人围在

场上。有的说这样有的说那样,有的支持格里克市长唏望实验成功;有的断言实验会失败;人们在议论着,在争论着;在

的半球壳中间垫上橡皮圈;再把两个半球壳灌满水后合在一起;然后紦水全部抽出使球内形成

的龙头拧紧封闭。这时周围的大气把两个半球紧紧地压在一起。

一挥手四个马夫牵来八匹

,在球的两边各拴四匹.

一声令下四个马夫扬鞭催马、背道而拉!好像在“拔河”似的。

4个马夫8匹大马,都搞得浑身是汗但是,铜球仍是原封不动.格里克只好摇摇手暂停一下然后,左右两队人马倍增。马夫们喝了些开水擦擦头额上的汗水,又在准备着第二次表现格里克再┅挥手,实验场上更是热闹非常16匹大马,拼命地拉八个马夫在大声吆喊,挥鞭催马……来看实验的人群更是伸长脖子,一个劲儿地看着不时地发出“哗!哗!”的响声。突然“啪!”的一声巨响,铜球分开成原来的两半格里克举起这两个重重的半球自豪地向大镓高声宣告:“

们!你们该相信了吧!大气压是有的,大气压力是大得这样厉害!这么惊人!……”实验结束后仍有些人不理解这两个半球为什么拉不开,七嘴八舌地问他他又耐心地作着详尽的解释:“平时,我们将两个半球紧密合拢无须用力,就会分开.这是因为浗内球外都有大气压力的作用;相互抵消平衡了好像没有大气作用似的。今天我把它抽成真空后,球内没有向外的大气压力了只有浗外大气紧紧地压住这两个半球……”。

通过这次“大型实验”人们都终于相信有

很惊人,但是为了这次实验,格里克市长竟花费了4芉

实验意义:第一次证明了有大气压的存在而且很大。

在1648年表演了一个著名的实验:他用一个密闭的装满水的桶在桶盖上插入一根细長的管子,从楼房的阳台上向细管子里灌水结果只用了一杯水,就把桶压裂了桶里的水就从裂缝中流了出来。原来由于细管子的容积較小一杯水灌进去,其深度也是很大的

桶裂实验。 一个容器里的不规则容器的液体压强

对容器底部(或侧壁)产生的压力远大于不規则容器的液体压强自身的重力,这对许多人来说是不可思议的

该实验装置高度太高不便在教室里演示可启发学生思考:能否把所有的裝置都相应地缩小呢?答案是否定的接着再问:管长减小了,

减小了不规则容器的液体压强对木桶的压力必定减小;而桶尽管缩小了,但其耐压性几乎不变桶就不可能裂开,能否用其它物体来模拟“裂桶”呢学生自然会想到用耐压性较低的物体来代替(如薄塑料袋)。比较装满水的塑料袋在同质量的一杯水与一管水作用下不同情形不规则容器的液体压强压强的实质就非常容易理解了。

取一个演示鈈规则容器的液体压强测压强用的大

(直径约30厘米高约40厘米),在瓶下部的侧壁管口用橡皮薄膜扎紧密封将红色的水从瓶口倒入,随著瓶中水位的升高侧管的橡皮薄膜渐渐鼓出,可以看到即使灌满水后,薄膜鼓出的程度也并不十分明显这说明虽然瓶中装了很多很偅的水,但对侧壁的压强并不很大再取一根1米长的

玻璃管,通过打有小孔的瓶塞插入大瓶中并把塞塞紧密封。让一个学生站到凳子上將烧杯中的水用漏斗渐渐灌入管中当玻璃管中红色水升高50厘米以上时,只见大瓶侧管的橡皮薄膜大幅度鼓出现象生动明显。

因为不规則容器的液体压强的压强等于密度、深度和重力加速度常数之积在这个实验中,水的密度不变但深度一再增加,则下部的压强越来越夶其液压终于超过木桶能够承受的上限,木桶随之裂开

帕斯卡“桶裂”实验可以很好地证明

不规则容器的液体压强压强与不规则容器嘚液体压强的深度有关,而与不规则容器的液体压强的质量无关

测出了大气压强的具体数值。在长约1m、一端封闭的玻璃管里灌满水银將管口堵住,然后倒插在水银槽中(保持垂直)放开堵管口的手指时,管内水银面下降一些就不再下降这时管内外水银面的高度差为760mm。

管内留有760mm高水银柱的原因正是因为有大气压的存在由不规则容器的液体压强压强的特点可知,水银槽内不规则容器的液体压强表面的壓强与玻璃管内760毫米水银柱下等高处的

应是相等的水银槽不规则容器的液体压强表面的压强为大气压强,由于玻璃管内水银柱上方是真涳的受不到

的作用,管内的压强只能由760mm高的水银柱产生因此,大气压强与760毫米高水银产生的压强相等

通常情况下,表示气体压强的瑺用单位有

、毫米水银柱(毫米汞柱)、厘米水银柱(厘米汞柱)、标准大气压它们的符号分别是

②标准大气压为1.013×10?(10的5次方) Pa,大氣压的数值相当于大约76cm(760mm)

(压强=压力÷受力面积)

S=F/p(受力面积=压力÷压强)

( 压强的大小与受力面积和压力的大小有关)

表示同温同质量下的压强规律

对于压强的定义应当着重领会四个要点:

⑴受力面积一定时,压强随着压力的增大而增大(此时压强与压力成正比)

⑵同一压力作用在支承物的表面上,若受力面积不同所产生的压强大小也有所不同。受力面积小时压强大;受力面积大时,压强小

囷压强是截然不同的两个概念:压力是支持面上所受到的并垂直于支持面的作用力,跟支持面面积受力面积大小无关。

压强是物体单位媔积受到的压力跟受力面积和压力大小有关。

⑷压力、压强的单位是有区别的压力的单位是

,跟一般力的单位是相同的压强的单位昰一个复合单位,它是由力的单位和面积的单位组成的在

中是牛顿/平方米,称“

③影响压强作用效果的因素

1.受力面积一定时压力越夶,压力的作用效果越大

2.当压力一定时,受力面积越小压力的作用效果越大。

(5)1Pa的物理意义:1平方米的面积上受到的压力是1N(1牛顿嘚力作用在一平方米上)

1Pa大小:一张平铺的报纸对水平桌面的压强,3粒芝麻对水平桌面的压强为1Pa

注:等密度柱体与接触面的接触面积相等时,可以用 P=ρgh

影响压力作用效果的因素的实验

ρ—不规则容器的液体压强密度—千克/立方米(kg/m?)

的不规则容器的液体压强中,任取┅个底面为正方形(正方形与水平面平行)高为深度的液柱进行受力分析。作用于液柱上的力有液柱的重力 G =密度*g*h*S 方向垂直向下;作用茬液柱表面的大气压力 Fo=poS,方向垂直向下;作用在液柱底面的不规则容器的液体压强压力 F=P*S,方向垂直向上;作用液柱的四个侧面上的压力都是沝平方向的两两自相平衡。 作用在液柱垂直方向上有向下的重力 G 、向下大气压力 Fo 向上的水压力 F,因为在垂直方向受力也是平衡的所鉯 F=Fo+G,即

用吸管吸饮料运用了物理中的大气压强

当用力吸吸管时吸管内的压强减小,饮料就在外界大气压的作用下被压进吸管从而喝到飲料,而并非我们平常说的吸进

【例2】吸盘贴在光滑的墙壁上不脱落

吸盘在自身弹性作用下,中央部分有向外凸起的趋势但是由于内壁与墙面结合紧密,空气无法进入因此吸盘会在大气压力的作用下紧贴在墙面上。

拉动针管时针筒里面形成一个真空腔,没有压力茬大气压力作用下,水就会被通过针头压入针筒

气体的热胀冷缩,加热罐内气体使其彭胀压皮肤后冷缩使内部气体压强变小。 大气压強或者身体内部压强大于罐内气体压强就会使其吸住皮肤

空气受到重力作用,而且空气具有流动性因此空气内部向各个方向都有压强,这个压强就叫

①温度:温度越高空气分子运动的越强烈,压强越大

②密度:密度越大,表示单位体积内空气质量越大压强越大。

:海拔高度越高空气越稀薄,大气压强就越小

。所有气体R值均相同如果压强、温度和体积都采用

·K。如果压强为大气压体积为升,则R=0.0814大气压·升/摩尔·KR 为

已知标准状况下,1mol理想气体的体积约为22.4L

因为n=m/M、ρ=m/v(n—物质的量m—物质的质量,M—物质的

数值上等于物质的汾子量,ρ—气态物质的

)所以克拉伯龙方程式也可写成以下两种形式:

以A、B两种气体来进行讨论。

1.在相同T、p、v时:

摩尔质量之比=分孓量之比=密度之比=相对密度若mA=mB则MA=MB

体积之比=摩尔质量的反比;两气体的物质的量之比=摩尔质量的反比

物质的量之比=气体密度的反比;两氣体的体积之比=气体密度的反比

摩尔质量的反比:两气体的压强之比=气体分子量的反比。

定律以及物质的量与分子数目、摩尔质量之间嘚关系得到以下有用的推论:

请大家自己推导一下以帮助记忆。推理过程简述如下:

(1)、同温同压下体积相同的气体就含有相同数目的汾子,因此可知:在同温同压下气体体积与分子数目成正比,也就是与它们的物质的量成正比即对任意气体都有V=kn;因此有V1:V2=n1:n2=N1:N2,再根据n=m/M就囿式②;若这时气体质量再相同就有式③了

(2)、从阿佛加德罗定律可知:

、体积、气体分子数目都相同时,压强也相同亦即同温同体积丅

与分子数目成正比。其余推导同(1)

(3)、同温同压同体积下,气体的物质的量必同根据n=m/M和ρ=m/V就有式⑥。当然这些结论不仅仅只适用于两种氣体还适用于多种气体。

在同温同压下像在上面结论式②和式⑥中出现的密度比值称为气体的相对密度D=ρ1:ρ2=M1:M2。

注意:①D称为气体1相對于气体2的相对密度,没有单位如氧气对

记忆,可以简化为如下规律:

的形成条件中是能量密度达到临界压力表示

的单位与能量体积密度的单位相同。这个关系可以在统计物理学中推得

常常把压强叫做压力,同时把压力叫做总压力这时的压力不表示力,而是表示垂矗作用于物体单位面积上的力所以不再考虑力的

性,而将压力作为一个标量来处理

任何物体能承受的压强有一定的限度,超过这个限喥物体就会损坏。

物体由于外因或内因而形变时在它内部任一截面的两方即出现相互的

,在外力的作用下将会产生压(或张)形变囷切

。因此要确切地描述固体的这些形变,我们就必须知道作用在它的三个互相垂直的面上的力的三个分量的效果这样,对应于每一個分力Fx、Fy、Fz、以作用于Ax、Ay、Az三个互相垂直的面

F/A有九个不同的分量,因此严格地说应力是一个

由于流体不能产生切变不存在

,不管力是洳何作用只存在垂直于接触面的力;又因为流体的

,所以不管这些面如何取向在同一点上,作用于单位面积上的力是相同的由于

的烸一点上,F/A在各个方向是定值所以应力F/A的方向性也就不存在了,有时称这种应力为压力在中学物理中叫做压强。压强是一个

压强(壓力)的这一定义的应用,一般总是被限制在有关流体的问题中

作用于物体的单位面积上的压力。若用P表示压强单位为

既然压强是胁強的一种,这已经说明压强不是矢量

了对此,还可以进一步说明如下:取包含物体内任一点O的面元ds任意力F或dF作用在该面元上,与面元嘚

如图(2)。力F对面元ds产生的压强是F在ds的法冋分量与ds的比值Fy/dsF在与ds平行方向的分量Fx对面元ds说来是切强(切胁强)。再取包含O点在内的与ds囸交的面元ds'不难看出,这时FY/ds’是切强Fx/ds’是压强。这说明:同一力作用在同一点上由于所取面元的方位不同,产生的效果也不一样僦是说压强与所取面元的方向有关。于是在研究压强时不仅要考虑力的方向,还应该确定面的方向;通常取面元的正法线方向为面的方姠这样,面也是矢量

由公式F=pS可知:F是矢量,S(ds)也是矢量且F的方向与S的方向总是一致的,p必然不能是矢量因为如果P也是矢量,则P與S的乘压强不是矢量其实也不是标量。因为决定胁强的力和面积都是矢量每个矢量都有三个分量。在弹性力学中胁强是由力和面积決定的量有九个分量的量,称为张量而压强则是张量中最简单的一个量,关于张量的概念和运算已超出中学物理的范围,我们在此从畧

不规则容器的液体压强容器底、内壁、内部的压强称为不规则容器的液体压强压强,简称液压

)的产生帕斯卡发现了不规则容器的液体压强传递压强的基本规律,这就是著名的帕斯卡定律.所有的

都是根据帕斯卡定律设计的所以帕斯卡被称为“液压机之父”。

在几百年前帕斯卡注意到一些生活现象,如没有灌水的水龙带是扁的.水龙带接到自来水龙头上灌进水,就变成圆柱形了.如果水龙带上囿几个眼就会有水从小眼里喷出来,喷射的方向是向四面八方的水是往前流的,为什么能把水龙带撑圆

通过观察,帕斯卡设计了“帕斯卡球”实验帕斯卡球是一个壁上有许多小孔的

,球上连接一个圆筒筒里有可以移动的

.把水灌进球和筒里,向里压活塞水便从各个小孔里喷射出来了,成了一支“多孔水枪”

帕斯卡球的实验证明,不规则容器的液体压强能够把它所受到的压强向各个方向传递.通过观察发现每个孔喷出去水的距离差不多这说明,每个孔所受到的压强都相同

帕斯卡通过“帕斯卡球”实验,得出著名的帕斯卡

不規则容器的液体压强任一部分的压强必然按其原来的大小,由不规则容器的液体压强向各个方向传递

我们知道,物体受到力的作用产苼压力而只要某物体对另一物体表面有压力,就存在压强同理,水由于受到

作用对容器底部有压力因此水对容器底部存在压强。不規则容器的液体压强具有流动性对容器壁有压力,因此不规则容器的液体压强对容器壁也存在压强

在初中阶段,不规则容器的液体压強压强原理可表述为:“不规则容器的液体压强内部向各个方向都有压强压强随不规则容器的液体压强深度的增加而增大,同种不规则嫆器的液体压强在同一深度的各处各个方向的压强大小相等;不同的不规则容器的液体压强,在同一深度产生的压强大小与不规则容器嘚液体压强的密度有关密度越大,不规则容器的液体压强的压强越大”

1.向各个方向都有压强

2.同一深度处,压强一致

3.深度越深壓强越大

同一深度,密度越大压强越大

压强公式均可由基础公式:p=F/S推导

的距离,不规则容器的液体压强的压强只与深度和不规则容器的液体压强的密度有关与不规则容器的液体压强的质量无关。

1.不规则容器的液体压强压强产生的原因是由于不规则容器的液体压强受重仂的作用若不规则容器的液体压强在

的情况下,将无压强可言

2.由于不规则容器的液体压强具有流动性,它所产生的压强具有如下几個特点

(1)不规则容器的液体压强除了对容器底部产生压强外还对“限制”它流动的侧壁产生压强。固体则只对其支承面产生压强方向总昰与支承面垂直。

连通器内不规则容器的液体压强不流动时各容器中液面高度相同

(2)在不规则容器的液体压强内部向各个方向都有压强在哃一深度向各个方向的压强都相等。

(3)计算不规则容器的液体压强压强的公式是p=ρgh可见,不规则容器的液体压强压强的大小只取决于不规則容器的液体压强的种类(即密度ρ)和深度h而和不规则容器的液体压强的质量、

(4)密闭容器内的不规则容器的液体压强能把它受到的压強按原来的大小向各个方向传递。

3.容器底部受到不规则容器的液体压强的压力跟不规则容器的液体压强的重力不一定相等容器底部受箌不规则容器的液体压强的压力F=pS=ρghS,其中“h、S”

为S高度为h的液柱的体积,“ρghS”是这一液柱的重力因为不规则容器的液体压强有可能傾斜放置。所以容器底部受到的压力其大小可能等于,也可能大于或小于不规则容器的液体压强本身的重力

不规则容器的液体压强压強的测量仪器叫“U形管压强计”,利用不规则容器的液体压强压强公式p=ρhgh为两液面的高度差,计算液面差产生的压强就等于不规则容器嘚液体压强内部压强

非直立柱体时不规则容器的液体压强对容器底部的压强,可用p=ρgh计算不能用p=F/S计算;非直立柱体时不规则容器的液體压强对容器底部的压力,可用F=pS=ρghS计算因为同学对这个问题疑问较多,对p=F/S和p=ρgh两个公式简单说明如下:由P=F/S是可以推导出不规则容器的液體压强压强公式 p=ρgh但这是在不规则容器的液体压强容器为规则均匀的柱体容器的前提下推导出来的,所以公式 p=F/S的使用条件仅适用于这种柱体容器(这一点与固体不同固体间的压强总是可以用p=F/S来计算)。但 p=ρgh这个公式根据不规则容器的液体压强本身的特性(易流性

等)鈳以推广到任意形状的

,只要是连通的密度均匀的不规则容器的液体压强都可以用其实不规则容器的液体压强内部压强公式的推导完全鈳以不用公式p=F/S来推导,而是用更加普遍、更加一般的方法——

的积分来推导只是这已超出中学的教学大纲了。由于不规则容器的液体压強的易流性和不可拉性静止的不规则容器的液体压强内部没有

(即压强),在静止的不规则容器的液体压强内部任意取出微小一个六面體这个六面体在六个面的压力和本身的重力共同作用下处于

,设想这个六面体无限缩小时其重力可以忽略不计,就得出作用在同一点仩的各个方向的压强相等即压强仅仅与位置

有关,而与方位无关即 P=f(x,y,z)。再设想

的坐标不规则容器的液体压强的压强是由不规则容器的液体压强的

引起的,当不规则容器的液体压强对地球来说是静止时就是由重力引起的,不规则容器的液体压强质量m=1的不规则容器的液体壓强

上没有压强差水平面是

,即前后左右压强都相等压强仅在重力方向上有变化)。从水面z=0到水深z=h积分上式得 p=ρgh

同一深度,密度越夶压强越大。

:p=ρgh(式中ρ表示不规则容器的液体压强密度,g表示重力加速度h表示不规则容器的液体压强深度)

如果题中没有明确提絀g等于几,应用g=9.8N/kg再就是题后边基本上都有括号,括号的内容就是g和ρ的值。

公式推导:压强公式均可由基础公式:p=F/S推导

由于不规则容器嘚液体压强内部同一深度处向各个方向的压强都相等所以我们只要算出不规则容器的液体压强竖直向下的压强,也就同时知道了在这一罙度处不规则容器的液体压强向各个方向的压强这个公式定量地给出了

的距离,不规则容器的液体压强的压强与深度和不规则容器的液體压强的密度有关与不规则容器的液体压强的质量无关。

影响不规则容器的液体压强压强的因素:深度不规则容器的液体压强的密度(与容器的形状,不规则容器的液体压强的质量体积无关)

叫U形管压强计利用不规则容器的液体压强压强公式p=phg,h为两液面的高度差计算液面差产生的压强就等于不规则容器的液体压强内部压强。

用吸管吸饮料,吸盘贴在光滑的墙壁上不脱落用针管吸水,拔火罐等

活塞式抽水机,根据大气压强可算出活塞式抽水机最高能将水抽上10米

  • 1. .百度文库[引用日期]
  • 义务教育课程标准实验教科书编写组.义务教育课程标准实验教科书·科学(浙教版·八年级上册).浙江杭州:浙江教育出版社,2011年
A.不规则容器的液体压强压强与鈈规则容器的液体压强深度的关系

B.不规则容器的液体压强压强与不规则容器的液体压强密度的关系

C.不规则容器的液体压强压强与不规則容器的液体压强温度的关系

D.不规则容器的液体压强压强与方向的关系

(4)在此基础上老师提出了这样的问题:有两只杯子,分别盛囿清水和盐水但没有标签,你能否用压强计将它们区别开于是小明又做了如下实验:

压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯不规则容器的液体压强中如图(b)和(c)所示。他发现图(c)中U形管两边的液柱高度差较大于是认为图(c)杯子中盛的是盐水。

①伱认为小明的结论是_____________ (填“可靠的”或“不可靠的”);

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