初中物理 09 压强：液体的压强、大气压强

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液体的压强

产生原因：液体受到重力作用，且具有流动性，所以液体对容器底和容器侧壁都有压强。

液体压强的特点：

液体内部向各个方向都有压强。

在同一深度，液体向各个方向的压强相等。

液体的压强随深度的增加而增大。

不同液体的压强还与液体的密度有关，在深度相同时，液体密度越大，压强越大。

液体压强的计算公式：\(p = \rho gh\)，其中\(p\)表示液体压强，\(\rho\)表示液体密度，\(g\)是常数（通常取\(9.8N/kg\)），\(h\)表示液体中某点到液面的垂直距离。

例如，计算水下\(10m\)深处水的压强，已知水的密度\(\rho_{水}=1.0\times10^{3}kg/m^{3}\)，则\(p = \rho_{水}gh = 1.0\times10^{3}kg/m^{3}\times9.8N/kg\times10m = 9.8\times10^{4}Pa\)。

常见液体在常温下的密度：

汽油：密度约为\(0.70\times10^{3}kg/m^{3}\)

氨水：密度约为\(0.93\times10^{3}kg/m^{3}\)

海水：密度约为\(1.03\times10^{3}kg/m^{3}\)

牛奶：密度约为\(1.03\times10^{3}kg/m^{3}\)

酒精：密度约为\(0.79\times10^{3}kg/m^{3}\)

醋酸：密度约为\(1.049\times10^{3}kg/m^{3}\)

木精（甲醇）：\(0℃\)时密度约为\(0.80\times10^{3}kg/m^{3}\)

煤油：密度约为\(0.80\times10^{3}kg/m^{3}\)

盐酸（40％）：密度约为\(1.20\times10^{3}kg/m^{3}\)

无水甘油（0℃）：密度约为\(1.26\times10^{3}kg/m^{3}\)

苯：密度约为\(0.88\times10^{3}kg/m^{3}\)

二硫化碳（0℃）：密度约为\(1.29\times10^{3}kg/m^{3}\)

矿物油（润滑油）：密度约为\(0.9 - 0.93\times10^{3}kg/m^{3}\)

植物油：密度约为\(0.9 - 0.93\times10^{3}kg/m^{3}\)

硝酸（91％）：密度约为\(1.50\times10^{3}kg/m^{3}\)

橄榄油：密度约为\(0.92\times10^{3}kg/m^{3}\)

硫酸（87％）：密度约为\(1.80\times10^{3}kg/m^{3}\)

溴（0℃）：密度约为\(3.12\times10^{3}kg/m^{3}\)

水银：密度约为\(13.6\times10^{3}kg/m^{3}\)

水：\(20℃\)时密度约为\(0.998229\times10^{3}kg/m^{3}\)

连通器：

定义：上端开口、下端连通的容器叫做连通器。

原理：连通器里装的是同一种液体，在液体不流动时，连通器各部分中的液面高度总是相同的。茶壶、船闸等都是连通器在生活中的应用。

大气压强

存在证明：马德堡半球实验有力地证明了大气压强的存在。实验中，将两个半球内的空气抽掉，使球内的气压小于外界大气压，在大气压的作用下，两个半球很难被拉开。

大气压强的测量：

托里拆利实验：最早准确测量出大气压强值的实验。实验中，将一端封闭的玻璃管装满水银，倒插在水银槽中，管内水银柱上方为真空，管外水银面受到大气压强的作用，支持着管内的水银柱。当管内水银柱静止时，其高度差约为\(760mm\)，由此可计算出大气压强的值约为\(p_{0}=\rho_{水银}gh = 13.6\times10^{3}kg/m^{3}\times9.8N/kg\times0.76m\approx1.013\times10^{5}Pa\)。

气压计：测量大气压强的仪器，常见的有水银气压计和无液气压计。水银气压计测量结果较精确，但携带不方便；无液气压计携带方便，但测量精度稍低，常用于登山、航空等领域。