为什么水的压强只跟水的深度有关

2023-05-04 综合 31阅读

答弊仔:由液体密度公式P=ρgh,可知压强与液体密度、液体深度成正比。

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当然,这只是我们站在巨人的肩膀上来回答这个问题,历史上最早发现液体压强的是法国著名的物理学家帕斯卡。

帕斯卡定律】在几百年前,帕斯卡注意到一些生活现象,如没有灌水的水龙带是扁的.水龙带接到自来水龙头上,灌进水,就变成圆柱形了.如果水龙带上有几个眼,就会有水从小眼里喷出来,喷射的方向是向四面八方的.水是往前流的,为什么能把水龙带撑圆?

通过观察,帕斯卡设计了“帕斯蚂激卡球”实验,帕斯卡球是一个壁上有许多小孔的空心球,球上连接一个圆筒,筒里有可以移动的活塞.把水灌进球和筒里,向里压活塞,水便从各个小孔里喷射出来了,成了一支“多孔水枪”

帕斯卡球的实验证明,液体能够把它所受到的压强向各个方向传递.通过观察发现每个孔喷出去水的距离差不多,这说明,每个孔所受到的压强都相同。

帕斯卡通过“帕斯卡球”实验,得出著名的帕斯卡定律:加在密闭液体任一部分的压强,必然按其原来的大小,由液体向各个方向传递。这就是历史上有名的帕斯卡桶裂实验。 一个容器里的液体,对容器底部(或侧壁)产生的压力远大于液体自身的重量,这对许多人来说是不可思议的。我们知道,物体受到力的作用产生压力,而只要某物体对另一物体表面有压力,就存在压强,同理,水由于受到重力作用对容器底部有压力,因此水对容器底部存在压强。液体具有流动性,对容器壁有压力,因此液体对容器壁也存在压强。

【帕斯卡裂桶实验】帕斯卡在1648年表演了一个著名的实验:他用一个密闭的装满水的桶,在桶盖上插入一根细长的管子,从楼房的阳台上向细管子里灌水。结果只用了一杯水,就把桶压裂了,桶里的水就从裂缝中流了出来。原来由于细管子的容积较小,几杯水灌进去,其深度很大。这就是历史上有名的帕斯卡桶裂实验。

实验原理:因为液体的压强等于密度、深度和重力加速度常数之积。在这个实验中,水的密度不变,但深度一再增加,则下部的压强越来越大,其液压终于超过木桶能够承受的上限,木桶随之裂开。帕斯卡“桶裂”实验可以很好地证明液体压强与液体的深度有关,而与液体的质量和容器的形状无关。

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有了前人的经验我们可以通过实验加以验证:

实验所需器材:U型管、橡皮管、租物汪金属盒、橡皮膜、大烧杯

1、液体压强与深度的关系:

解释:金属盒所在液体密度越大,U型管高差越大。即液体压强与密度成正比。

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