高中物理压强单元归纳知识讲解

一，液体压强公式的正确理解和运用

理解和运用液体压强公式时，应注意以下几点：

第一，理解公式的物理意义．公式中的压强是液体由于自身重力产生的压强，它不包括液体受到的外

加压强，例如液面下深h处的压强，用计算，算出的压强不包括大气压强．

从公式可知，液体内部的压强只跟液体的密度、深度有关，而跟液体的体积、液体的总重无关．

如图所示，各容器中装有同种液体，且深度相同，虽然容器形状不同，

装有液体的体积和总重均不相同，而根据，可知液体对容器底部的压

强是一样的．

第二，公式中“h”表示深度，不能理解为高．能准确地

判断出h的大小是计算液体压强的关键．在如图所示的各图中，甲

图中A点的深度为30厘米，乙图中B的深度为40厘米，丙图中C

中深度为50厘米．h都是指从液面到所求压强处之间的竖直距离．

第三，注意公式的适用范围．

这个公式是适用于计算静止液体的压强，不适用于计算固体的压强，尽管有时固体的压强恰好等于

．例如将一密度均匀、高为h的圆柱形铝块放在水平桌面上，桌面受到的压强，但这只是一种特殊情况，不能由此认为固体由于自身重

力而产生对支持面的压强都可以用来计算，但对于液体来说，无论液体的形状如何，盛放液体的容器

形状如何，都可以用来计算液体在某一深度的压强．

二，液体对容器底部的压力不一定等于液重

图中有形状不同的甲、乙、丙三个薄壁容器，

它们的底面积都是S，容器内盛有密度为的同种液体，深度都是h．

比较各容器底部受到的液体的压强，因为液体的密度和深度h 都相等，根据液体内部压强公式，可得，即三个容器底部受到的液体的压强都相等．又因为三个容器的底面积S都相等，根据可得，三个容器底部受到的液体的压力也相等，即．从图中可以看到三个底面积相等的容器，由于它们的形状不同，容器内部装有的液体

的重力不等，液体的重力的关系是，液体的重力不等，而对容器底部的压力又都相等，这说明液体对容器底部的压力不一定等于容器内液体的重力．

三，公式和的关系

公式是压强定义式，也是压强的决定式，无论是对固体、液体或气体，它都适用。而是结合液体的具体情况，利用推导出业的，一般情况下，它只适用于计算液体的压强。有的同学可能会问：既然也适用于液体，何必再推导其他公式呢？实际上，我们一般不用计算液体的压强，是因为

液体对某个受力面的压力不易计算和测量，而且压力也可能不等于液重。而中的h是便于测量的，计算液体压强很方便。

四，分析液体内部的压强

物体单位面积上所受的压力叫压强，这个定义对液体内部的压强也是适用的．

为了说明液体内部向各个方向都有压强，我们来分析一下放在容器中静止不动的液体．液体要给器壁一作用力，如果取器壁某一高度处一个元面积，认为液体作用在面积上的力是均匀的，则器壁也给紧靠器壁的液体表面一个反作用力．这一对力都是表面力，且都跟表面垂直，显然都是正压力（液体不存在切向力）．我们再推移到液体内部，在液体内部任取一点A，通过A点取任意平面，由于液体静止，所以平面两侧受到的液体的压力是相等的，一对力分别垂直作用在液面的两侧，是一对平衡力．因为平面是任取的，不论平面取什么方向，它的两侧都受到液体对它的压力，所以在液体内各不同方向都存在压力．如果在通过A点的平面上，在靠近A点处取一面积元△S，作用在这面积元上的压力为△F，当△S→0时，液体作用在面积元上的压强可以认为是均匀的，则A 点的压强即为

显然，压强P在A点处各个方向上都存在．

五、液体对压强的传递

液体能够流动。由于液体具有流动性，所以在受到压力的时候，就出现跟固体不同的现象。

取一个壁上有几个小孔的空心球，球上连接一个圆筒，每一个小孔上都扎有橡皮膜。把水倒进

球和筒里，用活塞压筒里的水，可以看到，扎在各个小孔上的橡皮膜都向外凸出（右图）。这表明活

塞加在水上的压强，被水传递到了各个小孔的橡皮膜上。球上的小孔是朝着不同方向的，可见，液体

能够把它受到的压强向各个方向传递。

十七世纪，法国科学家帕斯卡通过实验得出了液体传递压强的规律：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。这个规律叫做帕斯卡定律。

人们根据帕斯卡定律，制成了油压千斤顶、水压机、榨油机等液压机。

右图是液压机的原理图。它有两个大小不同的液缸，液缸里充满水或油，充水的叫做水

压机，充油的叫做油压机。两个液缸里都有活塞。在小活塞上加压力的时候，小活塞对

液体的压强就通过液体传递给大活塞，把大活塞压上去。

假设小活塞的横截面积是，加在小活塞上的向下的压力是，那么小活塞对液体的

压强。根据帕斯卡定律，这个压强将被液体大小不变地传递给大活塞，所以大活塞受到的压强也等于P。如果大活塞的横截面积是，那么压强P在大活塞上产生的向上的压力。把代入上式，

可得，或写作

从上式可以看出，大活塞的横截面积是小活塞横截面积的多少倍，在大活塞上得到的压力就是加在小活塞上的压力的多少倍。因此，在小活塞上加不大的压力，在大活塞上就可以得到很大的压力。这就是使用液压机的好处。

六，连通器原理的应用

1）茶壶口高于茶壶盖的设计是连通器原理的应用；

2）锅炉水位计也是利用连通器原理，把锅炉内的水位，反映到锅炉外的连通管中；

3）牛自动喂水器是利用连通器使饮水部分水面自动升高；

4）船闸则是一个很大的连通器．当上游闸门打开时，闸室与上游河成连通器；当下游闸门打开时，闸室与下游河成连通器．这样使落差较大的河面上能让船只正常安全地航行。

七，连通器的实验

【实验目的】

验证连通器的性质。

【实验器材】

连通器模型，茶壶，U型管，船闸挂图，锅炉水位计挂图。

【实验步骤】

1．观察连通器模型、茶壶、U型管的共同特征，给连通器下定义。

2．向连通器模型中注水，如图所示连通器模型中各部分容器的形状、粗细、大小不一样，观察

水面是否相平。

3．向带漏斗的橡皮U型管中注水（如图），看管中水面是否相平。降低或升高右端玻璃管，

保持水不流出，观察两边水面是否相平。综合2、3实验得到什么结论？

4．观察船闸挂图，（如图所示）认识船经过船闸从上游驶往下游的过程；回答船经过船闸

从下游驶往上游的过程；说说看船闸为什么也是连通器。

【实验结论】

1．上端开口、下部相连通的容器叫连通器。

2．连通器里的水不能流动时，各容器中的水面总保持相平。

3．船闸的阀门A打开，上游看成一个容器，闸室看成一个容器，底部经阀门A连通，所以船闸是连通器。同理，阀门B打开，闸室与下游构成连通器。