物理知识点总结:液体内部的压强

时间:2023-04-20 09:06:38 惠嘉 物理 我要投稿
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物理知识点总结:液体内部的压强

  在学习中,大家最不陌生的就是知识点吧!知识点有时候特指教科书上或考试的知识。为了帮助大家更高效的学习,以下是小编为大家收集的物理知识点总结:液体内部的压强,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。

物理知识点总结:液体内部的压强

  物理知识点总结:液体内部的压强

  知道液体压强的特征:由于液体受到重力作用,因此在液体内部就存在着由于本身重力而引起的压强。液体内部的压强公式为 。

  1. 公式 的物理意义: 是液体的压强公式,由公式可知,液体内部的压强只与液体的密度、液体深度有关,而与容器的形状、底面积、液体的体积、液体的总重无关。

  2. 公式 的适用范围:这个公式只适用于计算静止液体的压强,不适用于计算固体的压强。对液体来说无论容器的形状如何,都可以用 计算液体内某一深度的压强。

  3. 公式 和 的区别和联系: 是压强的定义式,也是压强的计算公式,无论对固体、液体、还是气体都是适用的。而 是通过公式 结合液体压强的特点推导出来的,常用于计算液体的压强。

  4. 由于液体具有流动性:则液体内部的压强表现出另一特点:液体不但对容器底有压强而且对容器侧壁也有压强,侧壁某一点受到的压强与同深度的液体的压强是相等的,同样利用公式 可以计算出该处受到的压强大小。

  常见考法

  本知识经常考查液体内部压强的计算,涉及题型有选择题、计算题等。

  误区提醒

  1. 液体内部压强的规律是:液体内部向各个方向都有压强:在同一深度,向各方向的压强都相等;深度增加,液体的压强也增大;液体的压强还与液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。

  2. 连通器的特点是:当连通器里的液体不流动时,各容器中的液面总保持在同一高度。

  液体压强原理

  液体压强(帕斯卡定律)的原理我们知道,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。”

  以上对物理中液体压强原理知识点的内容总结学习,相信同学们已经能很好的掌握了吧,后面我们进行更多的知识点内容学习吧。

  压强的意义

  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。

  ⑶压力和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,跟支持面面积大小无关。

  压强是物体单位面积受到的压力。

  ⑷压力、压强的单位是有区别的。压力的单位是牛顿,踉一般力的单位是相同的。压强的单位是一个复合单位,它是由力的单位和面积的单位组成的。在国际单位制中是牛顿/平方米,称“帕斯卡”,简称“帕”。

  通过上面对压强的意义知识点的内容总结学习,同学们都能很好的掌握了吧,希望同学们在考试中取得优异成绩。

  物体的浮沉条件

  (1)前提条件:物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。

  (2)请根据示意图完成下空。

  (3)说明:

  ① 密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成大小不等的两块,则大块、小块都悬浮(或漂浮)。

  ②一物体漂浮在密度为ρ的液体中,若露出体积为物体总体积的1/3,则物体密度为 2/3ρ

  分析:F浮 = G 则:ρ液V排g =ρ物Vg

  ρ物=( V排/V)·ρ液= 2/3ρ液

  ③ 悬浮与漂浮的比较

  相同: F浮 = G

  不同:悬浮ρ液 =ρ物 ;V排=V物 漂浮ρ液 <ρ物;V排

  ④判断物体浮沉(状态)有两种方法:比较F浮 与G或比较ρ液与ρ物。

  通过上面对物体的浮沉条件知识点的内容总结学习,相信同学们已经能很好掌握了吧,希望同学们很好的参加考试。

  影响因素

  1.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。同种液体,深度越深,压强越大。

  (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。与重力无关。

  2.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”底面积为S,“hS”为高度为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。若杯为上小下大,则液体对杯底的压力大于液体本身的重力。若杯为上大下小,则液体对杯底的压力小于液体本身的重力。若杯上下部分大小相等,则液体对杯底的压力等于液体本身的重力。

  在U型玻璃管内盛了有色的水,玻璃管一端用橡皮管连接一个开有小孔的金属盒,金属盒上蒙有一层橡皮膜。未对橡皮膜加压时,U型两管中的水面在同一高度上,用力压橡皮膜时,跟盒相连的管中压强变大,水面就下降,另一管中水面上升。加在橡皮模上的压强越大,两管中水面的高度差就越大。

  把压强计的金属盒放入水中时,根据两管中水面的高度差就可以反应橡皮膜受到水的压强的大小了。

  压强测量

  液体压强的测量仪器叫“U形管压强计”,利用液体压强公式p=ρhg,h为液体的深度,计算液面差产生的压强就等于液体内部压强。

  公式:F1/S1=F2/S2

  非直立柱体时液体对容器底部的压强,可用P=ρgh计算,不能用P=F/S计算;非直立柱体时液体对容器底部的压力,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是可以推导出液体压强公式P=ρgh,但这是在液体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这个公式根据液体本身的特性(易流性,连通器原理、帕斯卡定律等)可以推广到任意形状的容器,只要是连通的密度均匀的液体都可以用。其实液体内部压强公式的推导完全可以不用公式P=F/S来推导,而是用更加普遍、更加一般的方法——质量力的势函数的积分来推导,只是这已超出中学的教学大纲了。由于液体的易流性和不可拉性,静止的液体内部没有拉应力和切应力,只能有压应力(即压强),在静止的液体内部任意取出微小一个六面体,这个六面体在六个面的支持力和本身的重力共同作用下处于平衡状态,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上的各个方向的压强相等,即压强仅仅与位置坐标有关,而与方位无关。即P=f(x,y,z)。再设想坐标x-O-y处在水平面上,z为竖直向下的坐标。液体的压强是由液体的质量力引起的,当液体对地球来说是静止时,就是由重力引起的,液体质量m=1的液体单位质量力在各坐标的分量为X=0、Y=0、Z=g,液体内部的压强与质量力的微分关系为dP=ρ(XdxYdy+Zdz)=ρgdz(从本方程看出在同一水平面上没有压强差,水平面是等压面,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。

  影响液体压强的因素:深度,液体的密度(与容器的形状,液体的质量体积无关)。

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