

通過不斷的學(xué)習(xí)。我們了解了壓力和壓強(qiáng)的概念、規(guī)律、計算方法等。但是很多同學(xué)在解決盛有液體的容器的壓力和壓強(qiáng)問題時,不能正確運(yùn)用有關(guān)物理知識。接下來,我們以靜置在水平桌面上盛有液體的圓臺形容器為例進(jìn)行重點(diǎn)分析,幫助同學(xué)們厘清物理實質(zhì),抓住解題關(guān)鍵,用科學(xué)的思維方法來破解難題。
判斷圓臺形容器對水平桌面的壓力和壓強(qiáng)的變化
判斷容器對桌面的壓力、壓強(qiáng)的變化,同學(xué)們可以從影響壓強(qiáng)大小的因素出發(fā),關(guān)注受力面積和壓力大小的變化,從而解決問題。
如圖1所示。容器中裝有液體,我們將容器和液體看作一個整體進(jìn)行研究。根據(jù)二力平衡和相互作用力的知識可知,當(dāng)物體靜止在水平面上時,物體對水平而的壓力大小等于物體所受重力的大小,因此有F=G總=G液+G容。因為倒置前后容器和液體所受的總重力不變,所以容器對水平桌面的壓力F大小也不變。因為受力面積S'gt;S,所以根據(jù)壓強(qiáng)公式p=F/S可知,倒置后容器對桌面的壓強(qiáng)變小。
判斷圓臺形容器中液體對容器底的壓力和壓強(qiáng)的變化
1.判斷液體對容器底的壓強(qiáng)的變化
判斷液體對容器底的壓強(qiáng)的變化,同學(xué)們可從影響液體壓強(qiáng)的因素思考,無論容器的形狀如何改變,只研究液體密度和對應(yīng)液體深度的大小變化。以容器內(nèi)的液體為研究對象,倒置后液體的密度不變,正確分析m容器中液體的深度變化是解題的關(guān)鍵。容器按圖1甲放置時,底面積為S。倒置后底面積為S',顯然Sgt;S。因為液體的體積不變,所以倒置后液體的高度降低了,即h'lt;h。根據(jù)液體壓強(qiáng)公式p=ρgh可知,倒置后液體對容器底的壓強(qiáng)變小了。
2.判斷液體對容器底的壓力的變化
判斷液體對容器底的壓力的變化,同學(xué)們要樹立一個正確認(rèn)識,即圓臺形容器中液體產(chǎn)生的壓力的大小與液體的多少沒有必然關(guān)系。我們可以根據(jù)壓強(qiáng)的定義式推導(dǎo)出壓力大小的計算式,F(xiàn)=pS=ρghS。結(jié)合圖2分析公式。液體對容器底的壓力可以等效為容器底正上方到液面的這部分液柱所產(chǎn)生的壓力,所以倒置前(如圖2甲所示),液體對容器底的壓力小于容器中液體所受的重力:倒置后(如圖2乙所示),液體對容器底的壓力大于容器中液體所受的重力。即倒置后液體對容器底部的壓力變大了。