资源描述
压强和浮力
一.奥赛补充
1.气体压强的特点∶一定质量的气体的压强与它的体积和温度有关。在温度不变的情况下,一定质量的气体体积增大,即密度减小,压强就减小,体积减小,密度增大,压强就增大。
一定质量的气体,在体积不变的情况下,温度越高,压强越大,温度越低,压强越小,例如,自行车车胎在夏季容易爆就是这个道理。
2.理解帕斯卡定律
由于液体具有流动性,因此液体可以把加在它上面的压强向外传递,帕斯卡定律就是液体传递外加压强的规律。
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,这个规律就是帕斯卡定律,对于帕斯卡定律的理解应注意以下几点。
(1)定律成立的条件:传递外加压强的液体必须是密闭的,关于“密闭液体”的含义有以下三种情况。
①液体被固体所密闭,如图5-1-2(甲)所示,容器内装有液体,外力作用在活塞A上液体可以传递活塞对它的压强。
②液体被另一种液体所密闭,如图5-1-2(乙)所示,分界面AB以下的液体a被它上面的b液体密闭,a液体可以传递b液体对它的压强。
③液体被气体所密闭,如图5-1-2(丙)所示,容器内液面上方是气体,液体可以传递上方气体对它的压强。
(2)密闭液体传递外加压强,对“外加压强”的理解应注意。
①是外加压强不是外加压力;
②是外加压强,不是液体由于自重产生的压强
③是作用在液体上的压强
3. “划片法”分析连通器原理
在应用“划片法”分析时,液片可在连通器内任意位置选取,而且所得结论都是一样的。液片取在连通器下部正中,可使分析简化。
4. 虹吸现象
5. 阿基米德原理。
6. 物理浮沉条件。
二、例题精讲
例题一.给鱼缸换水,只要用一根长软胶管,一端插入水中,吮一下另一端,待有水充满胶管后,将这一端垂到缸外,水便会自动源源不断地由缸内经胶管流出来,解释这种现象。
例题二.圆柱形容器内倒入质量相等的水和水银,液柱的总高度H为143厘米。(如图5-2-9所示)求容器底部所受液体的压强等于多大?(水银的密度为)
例题三.如图5-2-10所示,的连通器,内装两种液体。其中带斜线部分是水,带点部分是不知密度的另一种液体。当连通器竖直放置,液体处于平衡时,各液面高度如图5-2-10所示。求液体的密度为多少?
例题四.在趣味物理表演会上,小明展示了如图所示的蓄水和放水装置。如果原来水箱是空的,注水时水箱中的水位高于哪点时排水口才有水流出?如果原来水箱是满的,放水时水箱中的水位降到哪点时排水口才停止出水?如果进水口不停地向箱中注水,但进水流量较小,使得当出水口有水流出时,进水流量小于出水流量,这种情况下排水口的水流有什么特点?
例题五.测得一个24cm高压锅的限压阀的质量为0.1kg,排气孔的内径为3mm。如果用它煮水消毒,根据下面水的沸点与压强关系的表格,这个高压锅内的最高温度大约是多少?
T℃
90
95
100
105
110
112
114
116
118
120
122
124
126
128
130
kPa
70
84
101
121
143
154
163
175
187
199
211
226
239
258
270
例题六.图5-1-4为一液压机原理示意图,它的大活塞面积为200cm2,小活塞面积为10 cm2,小活塞上放置一个边长为3厘米的正方体金属块,金属块时小活塞的压强为帕,活塞的重力忽略不计,求大活塞受到的压力。
三、随堂练习
1.如图7-6所示的瓶中有水瓶塞不漏气,不许打开瓶塞,不许用嘴向外吸,也不许将瓶子倾倒,怎样才能把瓶内的水通过玻璃管引进杯子里?
2.取一根两端开口的玻璃管,下端管口用塑料薄片盖严,然后竖直压入水面下20厘米深处,这时塑料片受到水的压强______帕。向管里慢慢注入酒精,塑料片开始下落时,酒精的高度______。
3.如图5-2-14所示,三个容器的底面积,容器内盛有三种液体其液面如图所示,且质量,密度。那么这三种液体对容器底的压强大小是[ ]
A. B. C. D.
4.图5-2-15所示,在截面积为10厘米的圆筒内,装有10厘米的水银和10厘米深的水,水面上有一质量为1千克的活塞,在活塞上加一个力F,如果容器底部受到的压强是帕,则F_________牛,(大气压的使用不计)
5.图5-2-16所示的连通器,粗管的直径是细管的2倍,先往连通器中注入水,然后往细管内注入25厘米高的煤油,则粗管内水面上升了________厘米,细管内水面下降了______厘米。
型号
JMB—3型煤气表
额定流量
2.5m/h
使用压力
50~300mm水柱
回转数
41.7转/分
使用介质
城市煤气
出厂日期
2006.2
北京煤气仪表厂
6.城市燃气供应行业常用毫米水柱作为燃气的压强单位。JMB-3型煤气表的铭牌如下表所示(铭牌中“压力”指的是压强)。当煤气的压强大于___________pa,小于____________ pa时,这种煤气表可以正常工作。
四、课后巩固
7 一端开口、一端封闭的玻璃管,开口向下插入水银槽中,不计玻璃管的重力和浮力,用竖直向上的力F提着保持平衡,此时管内外水银面高度差为h(如图所示).如果将玻璃管向上提起一段距离,待稳定后,此时的F和h与刚才相比( )
A.F会增大、h也增大 B.F会增大、h却不变
C.F会不变、h却增大 D.F会不变、h也不变
8.有一个固体物质,其密度是某种液体密度的,若将该固体物质放在该液体中,则浸没在液体中的体积与露出液面的体积之比是( )
A.5:3 B. 3:5 C.2:3 D. 3:2
9.如图所示,在一个W形的玻璃管中从两边装入不同的液体,ABC是水,DEF是油,CGD是被密闭的气体。已知:h1=20厘米,h2=23厘米,h3=3厘米,h4=4厘米,则CGD中空气的压强是____帕(外界为1标准大气压),DEF中的油的密度是_____千克/米3。
10.某地下油层的压强为2.10×107帕。从地面向此油层钻一口油井,自油层顶部向上计算,原油自喷时可能达到的最大高度为多少?若油层距地面2000米,油井直径为10厘米,要阻止原油喷出地面,至少要向出油口施加多大的压力(原油密度为0.9×103千克/米3)?
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