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液体压力和压强的分析 人教版
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简介:
  液体压力和压强的分析 人教版
  我们分析固体压力和压强的问题时,一般是先根据F=G分析物体重力来得到压力,再根据p=F/S结合受力面积来分析压强。但是液体对容器底部的压力和压强的分析却与固体的有所不同,这是因为液体对容器底部的压力大小与容器的形状有关,而容器的形状又是多种多样的。大致有以下三种类型,如图1所示.
  a b c
  图1
  a.柱形容器中的液体,由于液体重力方向是竖直向下的,可以认为全部压在了容器底部,所以这种情况下液体对容器底部的压力等于液体的重力,即F=G液。
  b.上粗下细的容器,只有中间的那部分液体压到底部,而四周的那些液体可认为压到了侧壁,因而这种情况下液体对容器底部的压力小于液体的重力,即F〈G液。
  c.上细下粗的容器,所有的液体沿竖直方向都能压到底部,但液体有流动性,对侧壁也有压力,由于物体间力的作用是相互的,液体对侧壁施加压力时,也受到侧壁对它的力,这个压力由于液体的传递,最终也会压向底部。所以在这种情况下,容器底部所受的压力大于液体的重力,即F〉G液。生活中的这种容器比较少见,就是因为容器若制成这种形状就无意义的增大了对容器底部的压力。
  正是因为液体对容器底部的压力有以上三种情况,所以如果不看具体问题,直接通过液体重力来分析压力,往往使分析的思路走入误区。
  例1. 如图2所示,封闭的容器中装满水,静置在水平面上如图a所示,水对容器底部的压力为F,压强为p。现将容器倒置如图b所示,则此时 ( )
  A. F变小,p不变
  B. F变大,p不变
  C. F变小,p变大 a b
  D. F变小,p变小 图2
  解析:比较液体对容器底部的压力和压强时,一般的步骤是先根据p=ρgh,比较压强,再根据F=ps比较压力。本题中,由于装满了水,倒置后,水的深度不变,所以p不变;但倒置后,器底面积变小,所以F变小。故选A。
  例2(04年辽宁).如图3所示,是两位同学值日时用的圆柱形桶甲和底小口大的桶乙。两桶质量相同,上口面积也相同,装相同质量的水放在水平地面上。关于水桶对地面的压强和水桶底受到水的压力的说法正确的是 ( )
  甲 乙
  图3
  A. 甲水桶对地面压强大,乙水桶底受到水的压力大
  B. 甲水桶对地面压强大,甲水桶底受到水的压力大
  ..........
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