液體壓強(qiáng)公式如何推導(dǎo)和理解?
由于在同一深度,液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等,我們只要算出某一深度液體豎直向下的壓強(qiáng),也就同時(shí)知道了液體在這一深度各個(gè)方向上的壓強(qiáng). (1)液柱模型的想象:設(shè)想有邊長(zhǎng)為1 cm、底面為正方形、高為20 cm的長(zhǎng)方體框架(如下圖1),將框架置于水中,使框架上底和水面相平.如下圖2甲所示,(乙圖為框架示意圖,甲圖為框架置于水中的示意圖)同學(xué)們完全可以想象到框架內(nèi)的水,可以看作是邊長(zhǎng)為1 cm、高為20 cm的長(zhǎng)方體水柱.這點(diǎn)十分重要,需要同學(xué)們充分想象!即使去掉這個(gè)框架,這個(gè)想象的長(zhǎng)方體水柱仍然存在. (2)液體壓強(qiáng)公式的推導(dǎo) 下面我們計(jì)算這個(gè)正方形ABCD平面上方的20 cm高水柱對(duì)ABCD底面的壓強(qiáng). �、龠@個(gè)水柱的體積: V=Sh=1 cm×1 cm×20 cm=20 cm3 ②這個(gè)水柱的質(zhì)量: m=ρV=ρSh=1 g/cm3×20 cm3=20 g �、圻@個(gè)水柱的重力: G=mg=ρShg=20×10-3 kg×10 N/kg=0.2 N(g取10 N/kg) ④這個(gè)水柱對(duì)底面ABCD的壓力:顯然底面ABCD處于水平,這時(shí)水柱對(duì)底面的壓力等于水柱的重力.即F=G=ρShg=0.2 N �、莸酌鍭BCD受到的壓強(qiáng):p=F/S=ρgh 因此,可得出深度為h處液體的壓強(qiáng)為p=ρgh. (3)對(duì)液體壓強(qiáng)公式的討論 �、俟轿锢砗x:p為液體內(nèi)部某位置的壓強(qiáng);ρ為該液體的密度;h為液體內(nèi)部某位置到液面的垂直高度,或者說是從自由液面豎直向下計(jì)算的深度.深度和高度這兩個(gè)概念是有區(qū)別的,深度是指從液體的自由面到計(jì)算壓強(qiáng)的那點(diǎn)之間的豎直距離,即深度是由上往下量的.而高度是指液體中某一點(diǎn)到底部的豎直距離,即高度是由下往上量的.判斷出h的大小是計(jì)算液體壓強(qiáng)的關(guān)鍵. �、趩挝唬�ρ要用“kg/m3”,h要用“m”,g用“N/kg”,計(jì)算中若有特殊說明g取10 N/kg,沒有特別說明g應(yīng)為9.8 N/kg.計(jì)算出的壓強(qiáng)單位是“帕(Pa)”. �、垡后w壓強(qiáng)公式表明:液體壓強(qiáng)大小只與液體的密度和研究點(diǎn)的深度有關(guān),而與液體的重力、體積及容器的大小、形狀無(wú)關(guān).公式中不包含S,所以液體壓強(qiáng)p的大小跟所取的受力面積大小沒有關(guān)系. �、軆晒降膮^(qū)別與聯(lián)系:p=F/S是壓強(qiáng)的定義式,無(wú)論對(duì)固體、液體還是氣體都是適用的.而p=ρgh通常只適用于計(jì)算液體的壓強(qiáng). |
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無(wú)主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com