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不可忽视的“深度”和“高度”

2020-10-29靳玉保

关键词:水银柱玻璃管大气压

靳玉保

我们知道液体内部向各个方向都有压强,压强随液体深度的增加而增大,同种液体在同一深度处,向各个方向的压强都相等;不同的液体,在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关,密度越大,液体的压强越大,在解决实际问题时,除了“深度”,还常常提到“高度”“长度”:同学们容易混淆,下面我们来加以区分.

区分“深度”与“高度”

深度和高度都是描述两点(或点与面、两面)的竖直距离,深度是指从某一面(一般是指地面或水面)开始向下到达某处的竖直距离.反之,向上时的竖直距离为高度.对液体而言.深度就是液面到研究点的竖直距离(从上向下看),高度就是液体底部到研究点的竖直距离(从下向上看).如图1所示,若以A点为研究点,则该点在液体中的深度为h1,而该点在液体中的高度为h2.

例1 图2所示的容器内盛有水.则图中各点的深度由大到小进行排序为____,A点所受的水的压强是____ Pa.(取g=10 N/kg)

解析:液体中各点的深度是该点到液面的竖直距离,所以D点最深,E点最浅,深度由大到小进行排序为D、B、A、C、E.液体中A点的深度hA=20 cm=0.2m.由公式p=pgh可得A处的压强pA=pghA=1x103kg/m3x10 N/kgx0.2 m=2x103Pa.

答案:D、B、A、C、E 2x103

区分“高度”与“长度”

高度是从某一面(一般是指地面或水面)开始向上到达某处的竖直距离,长度是点到点的距离,它不一定是竖直距离.如一卷绳子的长度.

例2(2019.娄底)小亮同学在物理实验室利用托里拆利实验测量大气压强的值.实验时他没有将玻璃管竖直放置,而是稍稍倾斜了,如图3所示,则此时大气压强等于___mm水银柱产生的压强.

解析:图中770 mm是玻璃管中水银柱的长度,750 mm是水银柱的高度,大气压强相当于管内水银柱的顶端到下方液面的竖直高度产生的压强.故为750 mm.

答案:750

【本文系河南省基础教育教學重点课题《市域基础教育质量提升的路径、支撑与评价研究》(JCJYB19250859)阶段性成果之一】

责任编辑 蔡华杰

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