液体内部的压强(提高)知识讲解

液体内部的压强（提高）

【学习目标】

1、知道液体内部的压强的特点；

2、了解连通器及其原理；

3、能用液体内部的压强公式进行简单计算。

【要点梳理】

要点一、液体内部的压强

要点诠释：

1．产生原因：液体的压强是由液体所受的重力及液体具有流动性而产生的，液体的压强虽然是由液体受的重力产生的，但它的大小却与液体受的重力无关，液体对容器底部的压力不一定等于容器中的液体受到的重力，只有侧壁竖直的容器，底部受到的液体压力才等于容器内的液体所受的重力。

2．特点：通过实验探究发现，液体内部的压强具有以下特点：

①液体对容器的底部和侧壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强。

②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。

③不同液体的压强还跟它的密度有关系。

要点二、液体内部的压强公式：

1、公式推导：

如图所示，设想在密度为的液体中，液面下深度为h处有一水平

放置的面积为S的小平面，在这个平面上就有一个假想的液柱。

液柱的体积：

液柱的质量：

液柱受到的重力：

小平面受到的压力：

小平面受到的压强：

由于在同一深度液体向各个方向的压强都相等，因此用于液体内部向各个方向压强的计算。

2、液体内部的压强计算公式：

，式中P表示液体自身产生的向各个方向的压强，不包括液体受到的外加压强，单位是Pa，是液体密度，单位是，g是常数，g=9.8N/kg，h是液体的深度，单位是m。

要点诠释：

1、由公式知，液体内部的压强与液体的密度和深度有关，与液体的重力、体积无关。当深度一定时，P与成正比，当一定时，P与h成正比。

2、液体的深度h指的是液体中被研究点到自由液面的竖直距离，即一定要从液体跟空气的分界面竖直往下测量，它不是高度，高度由下往上量的，判断出h的大小是计算液体内部的压强的关键。

要点三、液体内部的压强的测量

由于在同一深度，液体向各个方向的压强相等，所以我们只要测出

液体某一深度某一方向上的压强，就同时知道了液体在这一深度各个方向上的压强。

如图所示,液体内部的压强可用压强计来测量，工作原理是：当金属盒上的橡皮膜受到挤压时，U型管两边的液面出现高度差；压强越大，两边的高度差越大，读出高度差即可得出压强计金属盒所处之处的压强。

要点四、连通器及其应用

上端开口，下端连通的容器叫连通器。

要点诠释：

1．连通器原理：连通器里如果只有一种液体，在液体不流动的情况

下容器的各液面总保持相平。

如图，在连通器内取一很薄的液片AB；AB受到左边液面对它的压力

，也受到右边液面对它的压力，AB平衡，根据二力平衡关系有，根据压力与压强的关系有，由于AB是薄片，有，所以，又根据，则有，所以同种液体不流动时各液面相平，若连通器里装有不同的且不能均匀混合的液体，连通器液面将不再相平。

2．连通器原理的应用

①茶壶：茶壶口高于茶壶盖的设计。

②锅炉水位计：利用连通器原理把锅炉中的水位反映到锅炉外的水位计中。

③自动饮水器：利用连通器原理使饮水部分水面自动升高。

④船闸：利用连通器原理使轮船通过水库，拦河大坝等。

【典型例题】

类型一、液体内部的压强

1、如图所示，小明将压强计的探头放入水中的某一深度处，记下U型管中两液面的高度差h，下列操作中能使高度差h减小的是（）

A．将探头向下移动一段距离

B．将探头水平向左转动一段距离

C．将探头放在酒精中的同样深度处

D．将探头在原深度处向其他方向任意转动一个角度

【思路点拨】根据影响压强大小的因素进行判断，要减小U形管两边液面的高度差，根据p=ρ液gh，可以减小深度或减小液体的密度。

【答案】C

【解析】A、将探头向下移动一段距离，深度变大，橡皮膜受到的压强变大，U形管两边液面的高度差变大，故A错误；B、液体内部在同一深度不同方向的压强是相等的，将压强计的探头水平向左转动一段距离，不会影响压强的大小，故B错误；C、将探头放在酒精中的同样深度处，液体的密度变小，橡皮膜受到的压强变小，U形管两边液面的高度差变小，故C正确；D、液体内部在同一深度不同方向的压强是相等的，将压强计的探头在原深度处向其他方面任意转动一个角度，不会影响压强的大小，故D错误，故选C。

【总结升华】通过U形管两边的液面高度差来反映液体压强的大小是转换法的运用，要想顺利解答此题，必须对液体内部压强的规律有一个熟练的掌握才行，这也是我们应重点把握

的知识点。

举一反三：

【变式】图是三个装满水的完全相同的玻璃缸，其中（a）只有水，（b）水中漂浮着一只小鸭子，（c）水中漂浮着一只大鸭子．三个玻璃缸底部受到水的压强（）

A．（a）最大B．（b）最大C．（c）最大D．一样大【答案】D

2、如图是甲、乙两种液体内部压强与深度关系的图象。设液体甲的密度为ρ甲，液体乙的密度为ρ乙，则ρ甲和ρ乙的关系是（）

A．ρ甲＜ρ乙B．ρ甲=ρ乙C．ρ甲＞ρ乙D．无法确定

【答案】C

【解析】由图可知，当甲乙两液体深度相同时，甲中的压强大于乙中的压强，由P=ρgh可得：ρ甲＞ρ乙

【总结升华】图象法是物理中的重要方法之一，应用较多，本题应注意由控制变量法分析图象。

举一反三：

【变式】一支两端开口的玻璃管下方扎有橡皮膜，当注入某种液体时，

橡皮膜向下凸出，如图甲；将其放入一盛水容器中，当管内外液面相平时，橡皮膜凹进管内，如图乙。则管内所装液体可能是（）

A．盐水B．煤油C．水D．以上三种均有可能

【答案】B

类型二、连通器

3、厨房、卫生间里的脏水，通过下水管流到污水沟，我们却闻不到沟里的臭味，这种下水管的示意图是下图中的( )

【答案】C

【解析】A、B两种情况，室内与污水沟直接相连，沟里的臭味易传到屋内；C、D的下水管相当于连通器，当有脏水下行时，据连通器原理，同种液体静止时，左右两管液面相平，会有部分液体贮藏在下水管里，让沟里的臭味不能传出，但D凹沟太深，易堵塞残渣废物，故C恰当。

【总结升华】物理是一门与生活实际密切相关的科学，把物理知识运用到与生活实际中来不只是中考的要求，也是学好物理的必然选择。

举一反三：

【变式1】如图所示的事例中，不应用连通器原理的是