在这个章节,我们主要聚焦于物浸液问题的深化解决,我们将会着重介绍第二种解题技巧——压强增量法。我们主要关注液面在放入物体前后的高度变化量,由于这类问题一般都是规则形状的容器,我们进而可以得到体积增量,因此我们可以由这两个变化量轻易得到压强和压力的变化量。此外,我们还可以利用体积恒等关系与底面积和高度反比这两个结论轻松解决大部分判断液面升降的问题。掌握我们总结的这些实用物理解题技巧,成绩快速提分,排名弯道超车。赶快加入我们,一起学习吧!
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1、介绍了液体的压强变化量公式,$\Delta p=ρ_{液}g\Delta h$
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学习液体压强的一种等效理解方式
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无论是下压还是上提漂浮物,压强变化量还是要用$\Delta p=ρ_{液}g\Delta h$去算
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1、若柱形容器底面积为$S$,物体浸入液体的体积为$V_{排}$时,液体对容器底部的压强的增量为$\Delta p=ρ_{液}g\Delta h=\dfrac{ρ_{液}gV_{排}}{S}$,压力的增量为$\Delta F=ρ_{液}gV_{排}$
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这两个结论,能够帮助我们解决涉及浸入物体后,容器底部受到的压强压力变化的题目
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1、我们学到的第一个结论,是往底面积均为$S$的三种容器中浸入相同体积的物体后,锥形容器的压强增量较大,盆形容器的压强增量较小
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第二个结论,是关于漂浮物或悬浮物使容器底部受到的液体压力增量
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在最后一题的第四问中,要注意把木块和压它的铁丝,等效转化成悬浮物。从而通过比较液体密度,来比较悬浮物的质量
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1、利用体积恒等关系$V_{总}=V_{0}+V_{浸}$,帮助我们研究$h_{0}$,$h_{浸}$,$h_{液}$这三个量之间的关系,或者$h_{液}$和$V_{0}$之间的关系
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1、当直柱形物体浸入直柱形容器中的液体并上下移动时,存在比例式$\dfrac{\Delta h_{液}}{\Delta h_{物}}=\dfrac{S_{物}}{S_{器}-S_{物}}$
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物体浸入深度的变化量,是由液面上升量和物体下沉量相加产生的,即$\Delta h_{液}+\Delta h_{物}=\Delta h_{浸}$
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反过来,如果把物块上提,液面下降,依旧满足该比例式和加法式
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要注意的是,以上公式和规律有三个前提,一是物体和容器都要是直柱形,否则推导公式时用的体积公式就不成立;二是物体没有全部浸入液体,否则液面高度不会有变化;三是液体未溢出,否则不满足体积相等
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1、介绍两类特殊的物浸液动态问题:第一类题型,是物体在上下移动的过程中,经历过全部在水面上,或全部在水面下的阶段。这两个阶段,是不会导致水面高度变化的。所以要把它们和入水,出水阶段分开研究
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第二类题型,是物体不满足单一直柱体,而是由多个横截面积不同,即$S$物不同的直柱体组合而成。此时,可以根据$S$物的不同来分类计算
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在题目中还要注意检验物体是否完全浸没,水是否会溢出等因素,这样才能合理使用上节课介绍的两个公式
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1、介绍盛有液体的容器的支持面所受的压力和压强:对于直柱形容器,“支持面受到的压力$F$”,等于“液体对容器底的压力$F_{液}+$容器的重力$F_{器}$”;对于物浸液问题,可以用等效法思考,就能回归刚才的方法了
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在具体题目中,要熟练应用之前学过的体积恒等关系式,以及物浸液的压强增量公式
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1、物浸液问题相关知识点的整体回顾
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练习一道复杂的综合问题