液体内部的压强

一、液体内部的压强

液体对容器底和侧壁都有压强。

1. 液体压强

（1）产生的原因

液体压强的产生原因是由于液体受到重力作用和液体具有流动性。

（2）关于液体内部压强的测定，我们是通过微小压强计来探究的。微小压强计的原理是：当金属盒上的橡皮膜受到压强时，U 形管两边的液面出现高度差；压强越大，液面的高度差也越大，如图所示。

（3）掌握液体内部压强的规律

在实验基础上概括总结出液体压强特点：

液体对容器底和侧壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强； 液体的压强随深度增加而增大；

在同一深度，液体向各个方向的压强相等；

不同液体的压强还跟密度有关系．在同一深度，液体的密度越大，压强越大。 2. 液体压强公式及其正确的理解和运用：

深

液液gh p ρ=

①公式中各物理量的单位要统一用国际主单位。密度ρ的单位用千克/米3，深度h 的单位用米，g 为9.8牛/千克，计算出来压强p 的单位是帕。

理解公式p ＝ρgh 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。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、液体的总质量无关。

②公式p ＝ρgh 中的“h ”表示深度，不能理解为高度．h 是指从液面到所求压强处之间的竖直距离．

深度h ，是指液体中被研究的点到自由液面的竖直距离。如图所示，三个图中A 点的深度都是4厘米，要清楚液体的自由液面究竟在什么地方；而A 点的高度是6厘米，要清楚高度不是深度；还要注意容器倾斜时的深度问题。

③注意公式的适用范围：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，尽管有时固体的压强恰好等于ρgh ．例如，将一密度均匀、高为h 的圆柱形金属锭竖直放

在水平地面上，地面受到的压强p ＝S G ＝S gSh

ρ＝ρgh ，但这只是一种特殊情况，绝不能

由此认为固体由于自身重力而产生的对支持面的压强都可以用p ＝ρgh 来计算．可是，对于液体来讲，无论液体的形状如何，盛放液体的容器如何，都可以用p ＝ρgh 来计算液体在某一深度的压强。

④液体的压强与液体的重力、体积、面积、容器的形状等其他因素没关系。如图所示，各容器中装有同种液体，且深度相同，虽然容器的形状不同，装有液体的体积、重力均不相同，容器底面积也不相同，但液体对容器底的压强都是一样的。

3. 公式gh p ρ=和

S F

p =

的关系：

p ＝S F

是压强的定义式，具有普遍适用性，即既适用于固体也适用于液体．我们在推导

液体内部压强的计算公式时，也使用了这个公式。 公式gh p ρ=是结合液体的具体情况，利用S F

p =

推导出来的，一般情况下，它只适

用于静止液体压强的计算。 有的同学会问：既然

S F

p =

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

S F

p =

计算液体的压强，是因为液体对某个受力面的压力不能计算和测量，而且压力也可能不等于重力。而gh p ρ=中h 是便于测量的，计算液体压强很方便。

二、连通器

（1）上端开口，底部相连通的容器叫做连通器，连通器中的各容器的形状不受限制，既可以是直筒的，又可以是弯曲的，各容器的粗细程度也可以不同。

（2）连通器的原理：如果连通器中只有一种液体，在液体不流动时，各容器中的液面总保持相平。

（3）应用

本节知识结构及要点：

规律：①②③④

公式：p＝ gh h:从自由液面到所求点的竖直距离

1、液体内部压强应用：液体对底的压力、压强的比较方法（液体对容器

底的压力、压强；容器和液体对支持面的压力、压强）

连通器、船闸

定义：上部开口，底部连通

特点：如果连通器中只装一种液体，那么连通的各容器中

2、连通器静止的液面总是相平的

连通器液面相平的原因：

应用：船闸，热水器或锅炉上的水位计洗手池的回水管等

船从上游通过船闸驶向下游的过程中，和先组成一个连通器，然后和又组成一个连通器。

【典型例题】

例1. 如图，指出各图中A、B、C、D四个点的深度。

分析与解答：只有正确找出液体中某点的深度，才能正确地计算出压强。

答案：h A＝（50—20）cm＝30cm

h B＝40cm

h C＝（50—20）cm＝30cm

h D＝50cm

例2. 如图所示，容器中装有水，A点的压强和容器底部C点的压强分别是多少？

分析与解答：A点的深度与B点的深度相同，所以A点的压强和B点的压强相等，同样C点的压强与D点的压强相等。解：p A＝ρgh A＝1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.2m ＝1960 Pa

p C＝ρgh C＝1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.9m＝8820 Pa

答：A点的压强和容器底部C点的压强分别是1960帕、8820帕

例3.如图所示，为一个梯形容器的纵截面，两侧壁高度分别为a和b，从开口c处向容器内注满密度为

ρ的液体，则容器底部所受液体的压强为（）

A g a b

B

g a b

C gb

D ga

.

()

.

()

..ρρ

ρρ+-

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分析：液体内部的压强公式p＝ρgh，这里的h是的指由液面算起至液体中某个位置的深度。本题的液面在“c处”，故容器底部所受液体的压强应为ρgb。正确答案为C。

注意：深度相同，形状不同的容器装满同一种液体，对底面产生的压强相等，但产生的压力可能不同；压力的大小与底面积的大小成正比。

例4. 一个潜水艇潜入海面以下150米深处时，潜水艇上一面积为2米2的舱盖上所受到海水的压强和压力各是多大？如果这个潜水艇再下潜50米，舱盖上所受到海水的压力变为多大？