初三物理液体压强、连通器知识精讲.doc

初三物理液体压强、连通器知识精讲液体压强、连通器1.关于计算固体和液体压强压力一个需要注意的问题例1：甲、乙、丙三容器的底面积之比为1：1：1，高度相等。当三者都装满水时，问：水对三容器底部的压强之比水对三容器底部的压力关系容器对桌面的压力大小关系容器对桌面的压强大小关系解答：（1）P=ρgh1：1：1（2）F=PS1：1：1注意绝对不是等于液体的重力！所以求液体压强的时候最后用P=ρgh，这里不是说P=F/S不适用于液体，而是因为我们不知道F是多少。很显然：乙中F=ρghS<ρgV也就是液体对底面的压力小于液体重力。丙中F=ρghS>ρgV，也就是液体对地面的压力大于液体的重力。如何理解这个现象呢？（3）压力等于接触面上方的总重力，注意与液体对容器底的压力没关系。因为乙中水的重力大于甲，甲大于丙，所以F乙’>F甲’>F丙’(4)P=F/SS相同，所以P乙’>P甲’>P丙’评注：a.要注意液体对容器底面的压力不一定等于液体重力，只有横截面不变的才等于。压力和液体重力大小关系可从容器截面形状判断。b.P=F/S是压强的定义式任何情况都适用，只不过因为液体对容器底的压力不知，所以一般对液体，先求压强，后求压力。对固体，先压力后压强。P=ρgh适用于液体，但是横截面不变的固体也适用。例2：如图所示，容器中盛有一定质量的水。若将它倒置，则水对容器底面的压力和压强变化情况是（）压力减小，压强增大压力增大，压强减小压力和压强都增大D.压力和压强都减小分析：容器截面形状可知，水对容器地面的压力大于水的重力。当容器倒置后，水对容器地面的压力小于水的重力，并且容器内水的深度增加，所以水对地面的压强将增大。答案A。2.连通器原理：连通器内如果只有一种液体，在液体不流动的情况下，各容器的液面保持水平；连通器内如果盛有两种不同密度、不相混合的液体，在液体不流动的情况下，密度大的液体的液面总是低于密度小的液面。例1：（1998年湖南省竞赛试题）如图所示，公路两侧的甲、乙两条水渠由路面下的倾斜涵洞相连，两渠水面相平。关于涵洞中的水流方向正确的说法是（）A.由于水向底处流，涵洞中的水从乙流向甲B.由于甲侧涵洞口在水下位置较深，涵洞中的水从甲流向乙C.由于水渠乙的储水量较多，涵洞中的水从乙流向甲D.由于两渠水面相平，涵洞中的水不流动答案：D判断两边的也面是否相平，不是左右部分连通的路径高低来判断。例2：在两端开口的U型管内注入水，细管内注入某种液体，当液体不流动时，液体与水高度关系如图所示，则该液体密度为________。分析：这类题通常取等高的液片，比如说这道题中取h2和h1的底面这个等高面，h2向下的压强必定等于h1向下的压强，否则液体必定流动。所以：ρ水gh1=ρ2gh2ρ水h1/h2=ρ2液体密度小的，要想产生相同的压强，深度就得高。例1：如图所示，一个上细下粗的玻璃筒下端用一重力不计的薄片盖住后浸入水中，薄片因水的压力而不落下。若轻轻地往筒中注入150g的水后恰能使薄片下落，则下列那种做法也可使薄片下落？（）在薄片的中央轻轻放一个150g的砝码轻轻地往筒中注入150g酒精轻轻地往筒中注入150g水银将玻璃筒向下压一些分析：液体内部向各个方向都有压强，塑料片刚好下落的条件是筒内物体产生的压强与筒外的水对塑料片产生的向上的压强相等。要想薄片下落筒内物体产生的压强一定要大于灌入150g水产生的压强。或者是对底的压力大于150g水产生的压力。(此时的压力大于150g水的重力)排除AD，现在问题集中在是150g酒精注入筒内产生的压强比150g水产生的压强大，还是150g水银柱注入筒内产生的压强大呢？酒精的高度肯定高，取中间的截面（平均横截面积），则液体的体积可以表示为v=hs平因为质量相等（1代表酒精，2代表水）所以：ρ1gh1s平1=ρ2gh2s平2因为酒精的高度肯定高，所以s平1<s平2也就是ρ1gh1>ρ2gh2这是150g酒精压强大于150g水的压强。答案B。评注：平均横截面积在这类具体计算中很有用处。例2：（1997年全国中考题）如图所示，三个容器中分别装有酒精、清水和盐水，它们对容器底部的压力相等，则所装三种液体中，质量最大的是________，质量最小的是________。分析：由图可知，三种液体对底部的压力满足F酒<G酒，F水=G水，F盐<G盐。要使F酒=F水=F盐，必须M酒>M水>M盐。例3：如图所示，装置中装有两种不相混合的液体，上层液体密度小于下层液体密度，右端细管与左端粗管连接处用关闭着的阀门AB控制着。现将两个阀门打开后，待液体不再流动时，则()C管中的液面较高D管中的液面较高两管中的液面一样高条件不足，无法判断分析：从知识归纳里的例2我们知道，密度小的液体要想产生一样的压强，h得大。而这道题上层液体密度较小，因此流入C管中高度就