Question

某中學(xué)八年級(jí)學(xué)生小華“液體內(nèi)部壓強(qiáng)”一節(jié)后，注意到課后作業(yè)第3題：法國(guó)科學(xué)家帕斯卡1648年作的木桶實(shí)驗(yàn)（如圖甲），想到為什么幾桶水就能撐破木桶呢？他注意到細(xì)管與木桶組成了一格上小下大的容器；同時(shí)他想寶雞北坡的引渭渠與此形狀剛好相反，是上大下小，引渭渠這樣設(shè)計(jì)的目的是什么呢？經(jīng)過(guò)反復(fù)對(duì)比后他猜想：液體對(duì)容器底部的壓力可能與容器的形狀有關(guān)．于是他找來(lái)家中的電加熱器（如圖乙）測(cè)出其底面積為100cm²，放在桌子中央，加入1L水：請(qǐng)你幫小華完成下列問(wèn)題．
（1）小華注意到熱水器側(cè)面有一透明水位計(jì)，這種設(shè)計(jì)應(yīng)用了______原理；1L水的質(zhì)量為_(kāi)_____kg
（2）小華測(cè)出水深為12cm，請(qǐng)通過(guò)計(jì)算比較水對(duì)熱水器底的壓力與重力的關(guān)系？小華的猜想正確嗎？
（3）通過(guò)幫助小華解決問(wèn)題，說(shuō)說(shuō)你的收獲______．（寫(xiě)一點(diǎn)即可）

Answer 1

解：（1）熱水器側(cè)面有一透明水位計(jì)，目的是通過(guò)透明水位計(jì)里面的水位高低知道熱水器內(nèi)的水位高低，利用的是連通器原理；
v=1L=0.001m³，
水的質(zhì)量：m=ρv=1.0×10³kg/m³×0.001m³=1kg；
（2）水重：G=mg=1kg×10N/kg=10N，
水對(duì)熱水器底的壓強(qiáng)：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.12m=1200Pa，
水對(duì)熱水器底的壓力：
F=ps=1200Pa×100×10⁴m²=12N，
∴F＞G，
∴小華的猜想正確；
（3）收獲：知道了液體對(duì)容器底的壓力與容器形狀有關(guān)．
故答案為：（1）連通器，1；
（2）水對(duì)熱水器底的壓力大于水的重力，小華的猜想正確；
（3）液體對(duì)容器底的壓力與容器形狀有關(guān)．
分析：（1）上端開(kāi)口、底部相連通的容器叫連通器，內(nèi)裝同種液體且不流動(dòng)時(shí)，各容器內(nèi)的水位是相平的；
1L=0.001m³，根據(jù)密度公式求水的質(zhì)量；
（2）知道水深，利用液體壓強(qiáng)公式求水對(duì)熱水器底的壓強(qiáng)，知道底面積，再根據(jù)F=ps求水對(duì)熱水器底的壓力，再和水重比較得出結(jié)論；
（3）液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)與容器形狀、液體重?zé)o關(guān)，僅與液體的密度、液體深度有關(guān)．
點(diǎn)評(píng)：利用身邊的生活物品做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，中考的熱點(diǎn)題型！要求靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)（密度公式、液體壓強(qiáng)公式、壓強(qiáng)定義式）．