液体压强 液体容器底、内壁、内部的压强称为液体压强,简称液压。
物体受到力的作用产生压力,而只要某物体对另一物体表面有压力,就存在压强,同理,水由于受到重力作用对容器底部有压力,因此水对容器底部存在压强。液体具有流动性,对容器壁有压力,因此液体对容器壁也存在压强。
在初中阶段,液体压强原理可表述为:“液体内部向各个方向都有压强,压强随液体深度的增加而增大,同种液体在同一深度的各处,各个方向的压强大小相等;不同的液体,在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关,密度越大,液体的压强越大。” 一、同种液体
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,压强越大 二、不同液体
同一深度,密度越大,压强越大
公式:p=ρgh 式中g=9.8N/kg 或g=10N/kg, h的单位是m , ρ的单位是kg/m3 , 压强p的单位是Pa.。
如果题中没有明确提出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。
深度是指点到自由液面的距离,液体的压强只与深度和液体的密度有关,与液体的质量无关。
1.液体压强产生的原因是由于液体受重力的作用。若液体在失重的情况下,将无压强可言。
2.由于液体具有流动性,它所产生的压强具有如下几个特点
(1)液体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,方向总是与支承面垂直。
(2)在液体内部向各个方向都有压强,在同一深度向各个方向的压强都相等。 (3)计算液体压强的公式是P=ρgh。可见,液体压强的大小只取决于液体的种类(即密度ρ)和深度h,而和液体的质量、体积没有直接的关系。
(4)密闭容器内的液体能把它受到的压强按原来的大小向各个方向传递。
3.容器底部受到液体的压力跟液体的重力不一定相等。容器底部受到液体的压力F=PS=ρghS,其中“h、S”底面积为S,高度为h的液柱的体积,“ρghS”是这一液柱的重力。因为液体有可能倾斜放置。 所以,容器底部受到的压力其大小可能等于,也可能大于或小于液体本身的重力。
F=G F 液体压强的测量的仪器叫U形管压强计,利用液体压强公式P=phg,h为两液面的高度差,计算液面差产生的压强就等于液体内部压强。 二、连通器、 1、连通器:上端开口、底部互相连通的容器。 2、连通器原理:连通器若装入同种液体,当液体静止时,各容器中的液面总保持相平。 3、连通器水面相平的原因: 如图所示,设想容器底部有一薄塑料片CD,当液体静止时,薄片CD处于静止,则其受力平衡,即F左=F右,F左是薄片左边的液体对它的压力,F右是薄片右边的液体对它的压力。可知P左·S左=P右·S右,对于薄片CD,其受力面积一定,即S左=S右,故P左=P右,由液体压强公式得:ρ左gh左=ρ右gh 右。当连通器里注入的是同种液体(例如水)时,ρ左=ρ右,得:h左=h右,即液面(水面)相平。 4、连通器的应用: A. 茶壶 B. 船闸 C.. D. 下水道存水管 二、液压技术 与固体只能沿压力的作用方向传递压力不同,由于液体具有流动性,液体中的压强能向各个方向传递。 1.帕斯卡原理:加在密闭液体上的压强,能够大小不变地向各个方向传递。 2.数学表达式: F1S1F2S2 这个数学表达式是如何得到的呢? 密闭的液体有一个重要的特点,即加在密闭液体上的压强,能够大小不变地被液体向各个方向传递,这个规律被称为帕斯卡原理。液压机就是根据这一原理工作的,如下图为它的工作原理图,其两活塞与同一容器的液体相接触,设小活塞的横截面积为S1,加在它上面的压力为F1,大活塞的横截面 积为S2,在大活塞上产生的压力是F2,如右图。请你依据帕斯卡原理推导出液体对大活塞的压力F2的数学表达式: F1S1F2S2 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容