1. 液体压强产生的原因
液体受重力作用,且具有流动性,所以液体对容器底、容器壁以及液体内部各部分之间都存在压强。
课标必做:P = ρgh;深度与液体密度;侧壁小孔射流
压强(初中)固体、液体、大气压强与流体现象。
从这里开始
探究液体压强:三个侧壁小孔同时喷水,孔越深喷流越有力、中间孔射程最远,规律为 P = ρgh——压强只取决于液体密度与深度,与容器形状、底面积无关。在真实三维水槽实验台上调节液面高度、更换液体并观察喷流与射程,对照大坝下厚上薄、潜水员深度等生活现象。
速记:P = ρgh · 只与深度、密度有关 · 射程 x = 2√(h(H−h)) 中孔最远。
P = ρghx = 2√(h(H−h))接着学
按章节精读;边读边在水槽实验台上调节液面高度与液体种类,观察三个侧孔的喷流与射程,对照 P = ρgh。
液体受重力作用,且具有流动性,所以液体对容器底、容器壁以及液体内部各部分之间都存在压强。
设想在液体中取一底面积为 S、高为 h 的液柱:体积 V = Sh,质量 m = ρV = ρSh,重力 G = mg = ρShg。液柱对底面的压强 p = F/S = G/S = ρgh。
深度 h 指从液面到所求点的竖直距离,不是物体露出水面的「高度」,也不是容器本身的高度。
p = ρghp:液体压强(Pa);ρ:液体密度(kg/m³);g:约 9.8 N/kg(粗算可取 10 N/kg);h:深度(m)。1648 年,帕斯卡在一个装满水的密闭木桶的桶盖上插入一根细长的管子,从阳台上向管中灌水,只用了几杯水就把木桶压裂了。这说明液体压强与深度有关——管中液柱虽细,深度大则压强很大。
孔越深压强越大,喷流速度越大;但射程还取决于喷口距地面的高度,中间深度处射程最远。
x = 2√(h(H−h))孔深 h(自液面)、液面高 H 时,射程 x = 2√(h(H−h)),在 h = H/2 时最大。由 P = ρgh,越深处液体压强越大,所以水坝下部要建得更厚来承受更大的压强。
无关。液体压强只与液体密度和深度有关,与容器形状、底面积、液体总质量无关——「底面积越小压强越大」是固体压强的思路。
射程 x = 2√(h(H−h))。孔太浅喷流速度小,孔太深离地面太近水落地早,h = H/2 处两者折中最远。
不是。由 P=ρgh,与底面积无关,只与密度和深度有关。
一般深处压强大、喷得更急;还与液面高度差有关,可在实验中对比。