容器形状对液体压力压强的影响

容器形状对液体压力的影响中考物理复习指导实验中学的吴志鹏图1液体压力、压力的比较是压力一章中常见的问题，解决此类问题的方法很多，本文从容器的特征中介绍几个比较常用方法，以此扩大大家的想法。一、不同形状的容器的特征1、在柱形容器中，液体对容器底面的压力等于容器内液体的重力。2 .容器截面积上下不均匀，液体对容器底面的压力不等于容器内液体的重力。(1)如图1所示，设容器的底面积为s，容器中的液体密度为，深度为h，体积为v，重力为g。 液体相对于容器底面压力F=pS=ghS从图1也可以看出hS导出结果表明，液体对容器底面的压力小于容器内收容的液体的重力。对于以上的结论，我们不用数学的方法来证明。 如图2所示，对容器中的液体进行整体研究时，液体通过重力g、容器底面的支撑力FN和容器侧壁的斜向上的力FN来取得平衡，因此可以看出，容器底面对液体的支撑力FN比液体的重力g小。 另外，容器底面对液体的支撑力FN和液体对容器底面的压力f相互作用，它们的大小相等，因此FG。在以上的证明过程中，F=ghS也是已知的，但是因为这相当于图1的非影部分液体的重力，所以可以认为影部分液体的重力由容器的侧壁承担。(2)如图3所示，如果容器的底部变大，可以用相同的方法证明液体对容器底面的压力大于容器内收容的液体的重力，即FG。同样，也可以受到图4的液体的力而知道FG。 根据F=ghS可知，容器的底部承担了很多阴影部分的液体的重力，实际上这些液体不存在。二、例题分析如例1、图5所示，三个完全相同的容器中分别装有质量相等的三种不同的液体，三个容器都是圆柱形的，(1)这三个容器的底部受到液体压力Fa FbFc)这三个容器的底部受到液体压力pa pb pc。 (输入：“=”。”分析：柱形容器内部液体对容器底面的压力与液体的重力相等，三容器中同质量液体对容器底面的压力相等，容器底面受力面积相等，压力也相等。答案：=，=，=，=，=例2、3个不同形状的容器a、b、c，底面积都等于s，放入相同深度的同种液体，放在水平的桌子上，如图6所示，进行比较(1)各容器底面所受到的压力的大小(2)液体对各容器底面的压力的大小(3)如果各容器本身没有受到重力，三个容器底部面对水平桌面的压力的大小。分析：一般来说，对于(1)(2)的问题，首先根据p=gh求出液体对容器底部的压力，接着根据F=pS求出液体对容器底部的压力的固体压力问题(3)，先求出压力后求出压力。以下从容器特征的角度分析该问题：从正文开始导出容器特征，这三种容器底部所施加的压力从数值上来说以容器底部为底，液体深度与高柱形部分的液体重力相等，在该问题上由于容器的底面积和液体深度相同，因此该柱形区域的液体重力相同由于施加于容器底面的压力相同，压力相同，底面积也相同，因此，在施加于容器底面的液体压力也相同，容器底部的液体压力相同的情况下，根据液体的容器底部的压力与液体的重力的关系，液体的重力关系可以与GAGBGC比较，容器的自重可以忽略， 由于容器对水平工作台的压力在数值上必须等于液体的重力，所以可知对工作台的压力最大的是容器a，最小的是容器c，最后从p=F/S(S相同)可知容器对工作台的压力关系。答案： (1)pA=pB=pC (2)FA=FB=FC(3)pApBpC如例3、图7所示，将密封的圆锥台形容器放置在水平的桌子上，加入一定量的水。 相反的话，水对容器底的压力和压力的大小会有什么变化？分析：如图8所示，翻倒的容器从原来的口的大小变为口小的底的大小，因此液体的深度变小，压力变小，翻倒前的容器的特征是，液体的重力比容器底部的压力大，翻倒后的容器的特征是，液体的重力比容器底部的压力小，液体的答案：压力变小，压力变大。如图4、图9所示，如果甲、乙是完全相同的容器，甲放入水银，乙放入水，而且放入的水银和水的质量相等，那么哪个容器的底部受到液体的压力？分析：第一个想法：如图1所示，阴影部分的液体重力由容器的侧壁承担。 在相同形状的容器中，液面越高，阴影部分的液体体积占液体总体积的比例就越大，侧壁承载的液体重力越多，底部承载的液体就越少。 水银和水的质量相同(重力也相同)，水的密度小，所以体积大，液面高时，施加在装水容器侧壁上的重力占液体总重力的比例大，施加在底部的压力小，施加在底部的压力也小，两容器的底面积相同，所以施加在装水容器底部的压力第二种想法：因为水银的密度比水大，所以可以想象密度无限大。 在一定质量的条件下，其体积极小，容器中只有薄层的水银与容器的底部紧贴(图10 )，侧壁不再分担水银的重力，施加在底部的水银的压力与水银的重