各位好,我是一位物理初级研究者。
单篇文章只对液体压强、装置压强的判断问题作出说明。需要说明的是,以下内容图文结合,请辩证参考。
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目录
一、了解今天解决的两种题型概况
二、直接主题,清楚速推方法
( 1 ) 各个容器中水对底部的压强关系:P液甲杯 , P液乙杯 ,P液丙杯 三者的关系;
( 2 ) 三个容器对水平面的压强关系:P甲杯 ,P乙杯,P丙杯 三者的关系.
具体例子如下:
[压强例题1] 将三个体积相同,材质不同的小球A、B、C放入盛水的容器中,静止时情形如图:
我们可以发现三个物体的密度关系: ρA<ρB<ρC
现在加一个变式:
[变式] 在例题2的变式中,将题目转换一个思路
若将例题2中 A、B、C 三个球丢到三个相同的杯子甲乙丙中,每个杯子都装有1kg 的水,保证每个杯子的水不溢出,问如下有关压强的问题
( 1 ) 各个容器中水对底部的压强关系:P液甲杯 , P液乙杯 ,P液丙杯 三者的关系;
( 2 ) 三个容器对水平面的压强关系:P甲杯 ,P乙杯,P丙杯 三者的关系.
第一问还是比较简单,核心的问题是求液体压强 ,我们知道液体压强公式:P=ρ液gh;液体密度相同,所以主要要解决深度的问题。
A球因为是漂浮,所以排开的水的体积最小,那么水面上升的高度hA最小,之后的总深度h hA最小 ;
B球是悬浮和C球是沉底,都是完全浸没在水中,所以排开的水的体积相同,那么水面上升的高度hB=hC,(都比hA大)
之后的深度同为h hB,h hC,且两个数据相同。
PA=ρ液g(h hA)
PB=ρ液g(h hB)
PC=ρ液g(h hC)
因为(h hC)=(h hB)>(h hA)
所以PC = PB > PA
第二问还是更简单,核心的问题是求装置对桌面的压力,有一个特殊规律,就是F压 = G杯 G液 G物
已知如下条件:ρA<ρB<ρC VA = VB = VC ;可以知道mA< mB < mC
所以 G物A < G物B < G物C
3个杯子是一样的,G杯相同
3个液体都是1kg 的水,所以G水全部相同
综上所述,结合F压 = G杯 G液 G物
得出F压1< F压2< F压3
杯子相同,底面积 s 全部相同,P = F / s ,所以P1 < P2 < P3
[压强例题2] 将同一个小球分别放在甲、乙、丙三种液体中,静止时,小球在甲溶液中漂浮,乙溶液中悬浮,丙溶液中沉底,此时,烧杯中的液面相平,根据条件比较以下物理量的关系:
( 1 ) 三种液体对容器底部的压强:P液甲,P液乙,P液丙的关系;
( 2 ) 三个容器对水平面的压强:P甲杯,P乙杯,P丙杯的关系 .
第一问还是比较简单,核心的问题是求液体压强 ,我们知道液体压强公式:P=ρ液gh;液体深度 h 相同,所以主要要解决液体的密度问题。
3个容器中A球完全一样,根据浮力的第5种方法,平衡状态法的推论,
可以得到 ρ甲液 > ρ乙液 > ρ丙液
题目上说液体的深度全部相同,所以
P甲=ρ甲gh
P乙=ρ乙gh
P丙=ρ丙gh
根据 ρ甲液 > ρ乙液 > ρ丙液
P甲 > P乙 > P丙
第二问还会有点难度,但是核心的问题是还是要根据 F压 = G杯 G液 G物
首先杯子和球都是一模一样的,所以 GA = GA = GA,G杯 = G杯 = G杯 ;
问题难在怎么判断3个液体的重力,
因为 m液 = ρ液V液,
对于 1图漂浮 和 2图悬浮 中,ρ甲液 > ρ乙液,而且 V液甲 > V液乙,所以 m液甲 > m液乙;
对于 2图悬浮 和 3图沉底 中,ρ甲液 > ρ乙液,但是 V液乙 = V液丙,所以 m液乙 > m液丙;
可以得出3个液体重力关系,G甲液 > G乙液 > G丙液;
综上所述:根据
GA = GA = GA;
G杯 = G杯 = G杯 ;
G甲液 > G乙液 > G丙液;
根据F压 = G杯 G液 G物,
得到最终答案
F压1 > F压21 > F压3
,