Question

9．電水壺是家庭常用熱水器之一，如表是某電水壺銘牌上一些參數(shù)．將它放在水平桌面上．請(qǐng)解答以下問題：

額定電壓	220V
額定功率	1000W
最大容積	3L
底面積	400cm2
壺重	0.5kg
裝滿水時(shí)水深度	12cm

（1）壺嘴與壺身設(shè)計(jì)成一樣高，應(yīng)用了連通器原理．
（2）求裝滿水時(shí)水的重力．
（3）求裝滿水時(shí)，水對(duì)壺底的壓強(qiáng)和壓力．
（4）求裝滿水時(shí)，水壺對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)和壓力．

Answer 1

分析 （1）上端開口、底部相連通的容器叫連通器．
（2）已知水壺的容積和水的密度，根據(jù)公式m=ρV可求裝滿水后水的質(zhì)量；再利用G=mg求其重力；
（3）已知裝滿水后水的深度，根據(jù)公式p=ρgh可求裝滿水后水對(duì)電水壺底部的壓強(qiáng)，再利用F=pS求水對(duì)電水壺底部的壓力；
（4）裝滿水后桌面受到的壓力等于水和壺總重，根據(jù)公式p=$\frac{F}{S}$可求裝滿水后桌面受到的壓強(qiáng)．

解答 解：
（1）壺壺嘴與壺身設(shè)計(jì)成一樣高，應(yīng)用了連通器的原理．
（2）由ρ=$\frac{m}{V}$得裝滿水時(shí)水的質(zhì)量：
m=pV=1．O×10³kg/m³×3×10^-3m³=3kg，
G=mg=3kg×10N/kg=30N；
（3）水對(duì)壺底的壓強(qiáng)：
p=pgh=1．O×10³kg/m³×10N/kg×0.12m=1200Pa；
水對(duì)壺底的壓力：
F=pS=1.2×10³Pa×400×10^-4m²=48N；
（4）水壺對(duì)水平桌面的壓力：
F′=G_總=m_總g=（0.5kg+3kg）×10N/kg=35N，
S=400cm²=0.04m²；
裝滿水后桌面受到的壓強(qiáng)：
p′=$\frac{F′}{S}$=$\frac{35N}{0.04{m}^{2}}$=875Pa．
故答案為：
（1）連通器；
（2）裝滿水時(shí)水的重力為30N．
（3）裝滿水時(shí)，水對(duì)壺底的壓強(qiáng)和壓力分別為1200Pa、48N．
（4）裝滿水時(shí)，水壺對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)和壓力分別為35N、875Pa．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了重力公式、密度公式、液體壓強(qiáng)公式、壓強(qiáng)定義式的應(yīng)用，以及連通器的原理，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，解題過程中還要注意單位的換算．