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1、一割一補(bǔ)”妙解題
在求特殊形狀液體產(chǎn)生的壓力或壓強(qiáng)大小時(shí)可妙用“割補(bǔ)法”。割補(bǔ)法就是將特殊形狀的液體轉(zhuǎn)化為豎直狀的液體,使原液柱的底面積發(fā)生變化。此法在解題時(shí)簡(jiǎn)單、直觀,適合選擇題與填空題。下面舉例說明:
例1如圖1所示,兩個(gè)完全相同的圓臺(tái)形容器。將1kg水倒入甲容器中,水對(duì)容器底的壓強(qiáng)是p甲;將1kg煤油倒入乙容器中,煤油對(duì)容器底的壓強(qiáng)是p乙,則p甲與p乙的關(guān)系為()甲
A.p甲〉p乙B.p甲vp乙C.p甲=p乙D.無法判斷【解析】若直接利用液體壓強(qiáng)公式
p=°gh來求解,由于卩水>°煤油,h水vh煤油,自
然無法比p甲與p乙的大小。這也是部分同學(xué)錯(cuò)選D的原因。若采用“割補(bǔ)
2、法”變圓臺(tái)形的液體為圓柱形的液體,如圖2所示,這時(shí)p甲丿簾,p乙=呂忙二乙,而S甲〉S乙,所以p甲vp乙,故應(yīng)選Bo
圖2例2如圖3所示,錐形瓶中盛有0C的水,用酒精燈加熱使水溫升到10C,這一過程中(不計(jì)水的汽化及瓶的熱脹冷縮),水對(duì)錐形瓶底的壓強(qiáng)變化是()A.變大B.變小C.先變大后變小D.先變小后變大
【解析】考慮到水的反常膨脹,4C時(shí)水的密度最大,把水從0C升到10C分為兩個(gè)階段。其中從0C升到4C,水溫升高體積反而減小,則水的深度減小,密度增大;從4C升到10C,水溫升高體積增大,則水的深度增大,密度減小。水在OC、4C和10C的情況分別進(jìn)行割補(bǔ)如圖4的甲、乙、丙所示,顯然S甲〉
3、S乙,由p='=:可知p甲Vp乙,故水從0°C升到4°C時(shí)對(duì)瓶底的壓強(qiáng)變大。同理可得,S甲VS丙,則p甲〉p丙,故水從4C升到10C時(shí)對(duì)瓶底的壓強(qiáng)變小。由上述可知,此題
的正確選項(xiàng)為C。
Wil
割
補(bǔ)
補(bǔ)
計(jì)
丙
乙
圖
甲
乙
甲
p乙。
參考答案:1.D2.=
A.p水Vp酒精B.P水>p酒精
練習(xí):1.有兩個(gè)完全相同容器,分別向里面裝有1kg的水和酒精放在水平桌面上,水
對(duì)容器底的壓強(qiáng)為p7水,酒精對(duì)容器底的壓強(qiáng)為p酒精,則()
C.p水=p酒精D.無法確定2.有兩個(gè)形狀完全相同但開口方向不同的容器甲和乙,如圖5所示,它們分別
裝滿酒精和煤油,酒精對(duì)容器底的壓強(qiáng)為p甲,煤油對(duì)容器底的壓強(qiáng)為p乙,則p