(共23张PPT)
液体内部的压强
第二课时
第二章 压力压强
帕斯卡裂桶实验
帕斯卡在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长的管子,从楼房的阳台上向细管子里灌水。结果只用了几杯水,就把桶压裂了,桶里的水就从裂缝中流了出来。
液体压强到底有多大呢?
知识回顾 液体内部压强的特点
液体内部的各个方向都存在压强,同种液体在同一深度的各处各个方向的压强大小相等,且所处位置深度越大,液体的密度越大,液体内部的压强越大。
液体内部压强与所处的深度和液体的密度有关,与液体中的方向无关
液体压强该如何计算呢?
r
S
h
若在密度为ρ,深度为h的液体中选择一块面积为S的水平面,
如何理解这块面积所受的压强来源?
理解:大小为S的接触面所受
压强,来自于以S为底面积,
深度h为高的柱体水挤压产生
①这个液柱的体积:
V=Sh
② 这个液柱的质量:
m=ρV=ρSh
③水柱对其底面积的压力:
F=G=mg=ρVg=ρShg
④受力面受到的压强:
p=
=
ρShg/S
r
S
h
=ρgh
液体内部压强只与液体密度、所处深度和g有关!
注意:
1. p=是定义式,对固体、液体、气体都适用。但由于液体的压力不好确定,可先求压强,再求压力。
即可由公式 p=ρgh求出液体的压强,再由F=pS求液体产生的压力更简单些。
2. p=ρgh适用于固体柱体,液体,气体。
例题1:已知海水密度为1×103kg/m3,g取10N/kg,求“蛟龙号”潜入海底7×103m时,海水的压强为多少?
例题2、已知ABC三支试管中,AC盛有等量水,A管竖直,C管倾斜;B管口径更大,但盛有与A管等高的水且保持竖直。请判断三支试管底部所受压强的大小情况。
A
B
C
hA
hB
hC
pA=pB>pC
例题3、甲、乙、丙三个容器底面积相同,内装有液面高度相同的水,比较一下甲、乙、丙三个容器对桌面的压力和液体对容器底部的压力的大小关系。
甲
乙
丙
分析:
已知三个容器内盛有相同液体且液面高度相同,
根据p=ρgh易知:
p甲=p乙=p丙
又已知三个容器底面积相同,根据F=pS,
易知:
F甲=F乙=F丙
——连通器
液体压强的应用
上端开口、下端连通的容器叫做连通器
原理:连通器里的同一种液体不流动时,各容器中直接与大气接触的液面总是保持同一高度。
假设容器底部有一竖直膜片,分析下图中p1与p2的大小。
如果h1、h2大小不相等,会发生什么现象(如h2>h1)?
右侧液面下降,最后当液体静止时,两侧液面相平。
p2
p1
h2
h1
思考 下列装置中的斜管处水流会流动吗?
水壶、茶壶
连通器举例
锅炉水位计
自动喂水器
连通器举例
过路涵洞
喷泉
连通器举例
公式:
应用---连通器
液体压强
小 结
p =ρgh
船闸
水壶、茶壶
锅炉水位计
自动喂水器
过路涵洞
喷泉
练习
1、如图装置中,两端开口的U型管装有一定量的水,将A管稍向右倾斜,稳定后A管中的水面将( )
A.高于B管中的水面
B.低于B管中的水面
C.与B管中的水面相平
D.以上三种情况均有可能
C
练习
2.有一种生活在田野的小老鼠,它把自己的洞穴打在了小斜坡上,如图所示,这个洞穴有两个入口B和C,以及一个存放粮食的地方A,有一次下大雨,水从斜坡上方的C洞口灌到洞穴里,则( )
A.水面最高会到达存放粮食处A的顶端
B.水面最高会到达洞口B的顶端
C.洞穴内所有的水都会从B处流出
D.水面最高会到达洞口C的顶端
B
练习
3.如图所示,水平桌面上放着底面积相等的甲、乙两容器,分别装有同种液体且深度相同。两容器底部所受液体的压力、压强分别用F甲、F乙、p甲、p乙表示,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
A
练习
4.图中的两个容器中盛有相同质量的同种液体,容器底部受到液体的压强分别为pA、pB,容器底部受到液体的压力分别为FA、FB,则( )
A.pA=pB FA=FB B.pA=pB FA
C.pApB FA>FB
C