液体压强

液体容器底、内壁、内部的压强称为液体压强，简称液压。

压强什么是液体压强

1．液体压强产生的原因是由于液体受重力的作用。若液体在失重的情况下，将无压强可言。

2．由于液体具有流动性，它所产生的压强具有如下几个特点

(1)液体除了对容器底部产生压强外，还对“限制”它流动的侧壁产生压强。固体则只对其支承面产生压强，方向总是与支承面垂直。

(2)在液体内部向各个方向都有压强，在同一深度向各个方向的压强都相等。

(3)计算液体压强的公式是p=ρgh。可见，液体压强的大小只取决于液体的种类（即密度ρ）和深度h，而和液体的质量、体积没有直接的关系。

(4)密闭容器内的液体能把它受到的压强按原来的大小向各个方向传递。

3．容器底部受到液体的压力跟液体的重力不一定相等。容器底部受到液体的压力F=pS=ρghS，“ρgSh”是这一液柱的重力。因为液体有可能倾斜放置。所以，容器底部受到的压力其大小可能等于，也可能大于或小于液体本身的重力。

压强液体压强原理

液体压强原理（帕斯卡定律）的产生帕斯卡发现了液体传递压强的基本规律，这就是著名的帕斯卡定律．所有的液压机械都是根据帕斯卡定律设计的，所以帕斯卡被称为“液压机之父”。

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。

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。

在初中阶段，液体压强原理可表述为：“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的各处，各个方向的压强大小相等；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。”

压强液体内部压强

一、同种液体

1．向各个方向都有压强

2．同一深度处，压强一致

3．深度越深，压强越大

二、不同液体

同一深度，密度越大，压强越大

公式：p=ρgh 式中g=9.8N/kg 或g=10N/kg，h的单位是m，ρ的单位是kg/m³，压强p的单位是Pa。

公式推导：

压强公式均可由基础公式：p=F/S推导

p=F/S=G/S=mg/S=ρVg/S=ρShg/S=ρhg=ρghF=ρ液gh，h指的是液面下某处到自由液面（与大气接触的液面）的竖直距离。

液体内部的压强只与液体的深度和密度有关，与液体的质量、体积、重力、形状、底面积等无关。

压强液U形管压强计体压强的测量

液体压强的测量仪器叫“U形管压强计”，利用液体压强公式p=ρhg，h为两液面的高度差，计算液面差产生的压强就等于液体内部压强。

公式：F1/S1=F2/S2

非直立柱体时液体对容器底部的压强，可用p=ρgh计算，不能用p=F/S计算；非直立柱体时液体对容器底部的压力，可用F=pS=ρghS计算。因为同学对这个问题疑问较多，对p=F/S和p=ρgh两个公式简单说明如下：由P=F/S是可以推导出液体压强公式 p=ρgh，但这是在液体容器为规则均匀的柱体容器的前提下推导出来的，所以公式 p=F/S的使用条件仅适用于这种柱体容器（这一点与固体不同，固体间的压强总是可以用p=F/S来计算）。但 p=ρgh这个公式根据液体本身的特性（易流性，连通器原理、帕斯卡定律等）可以推广到任意形状的容器，只要是连通的密度均匀的液体都可以用。其实液体内部压强公式的推导完全可以不用公式p=F/S来推导，而是用更加普遍、更加一般的方法——质量力的势函数的积分来推导，只是这已超出中学的教学大纲了。由于液体的易流性和不可拉性，静止的液体内部没有拉应力和切应力，只能有压应力（即压强），在静止的液体内部任意取出微小一个六面体，这个六面体在六个面的压力和本身的重力共同作用下处于平衡状态，设想这个六面体无限缩小时，其重力可以忽略不计，就得出作用在同一点上的各个方向的压强相等，即压强仅仅与位置坐标有关，而与方位无关。即 P=f(x,y,z)。再设想坐标x-O-y处在水平面上，z为竖直向下的坐标。液体的压强是由液体的质量力引起的，当液体对地球来说是静止时，就是由重力引起的，液体质量m=1的液体单位质量力在各坐标的分量为X=0、Y=0、Z=g，液体内部的压强与质量力的微分关系为dp=ρ（XdxYdy Zdz）=ρ（0*dx 0*dy gdz）=ρgdz （从本方程看出在同一水平面上没有压强差，水平面是等压面，即前后左右压强都相等，压强仅在重力方向上有变化）。从水面z=0到水深z=h积分上式得 p=ρgh。

同一深度，密度越大，压强越大。

液体内部压强：p=ρgh（式中ρ表示液体密度，g表示重力加速度，h表示液面下某处到自由液面（与大气接触的液面）的竖直距离）

如果题目中没有明确提出g等于几，应用g=9.8N/kg，再就是题后边基本上都有括号，括号的内容就是g和ρ的值。

公式推导：压强公式均可由基础公式：p=F/S推导

p液=F/S=G/S=mg/S=ρ液Vg/S=ρ液Shg/S=ρ液hg=ρ液gh。

由于液体内部同一深度处向各个方向的压强都相等，所以我们只要算出液体竖直向下的压强，也就同时知道了在这一深度处液体向各个方向的压强。这个公式定量地给出了液体内部压强地规律。

深度是指液面下某处到自由液面（与大气接触的液面）的竖直距离，液体的压强与深度和液体的密度有关，与液体的质量无关。

液体压强产生原因：受重力、且有流动性。

影响液体压强的因素：深度、液体的密度（与容器的形状，液体的质量、体积无关）。

液体压强的测量的仪器叫U形管压强计，利用液体压强公式p=ρgh，计算液面差产生的压强就等于液体内部压强。

通过对液体压强公式中各个物理量的讲解，明确每个物理量的具体含义，并通过一个例题来讲解求解时具体的解题步骤和注意事项