物理博士给你剖析液体压强，初中生不容错过

液体压强是初中物理中的难点，也是中考必考的一个知识点。由于液体压强涉及的知识点比较多，许多同学对此把握不够准确，理解不够深刻。鉴于此，我在此帮大家对液体压强进行深入分析。

液体压强及其本质

压强是压力的作用效果。因此，液体压强的产生也来自于某种压力。液体具有的流体特性决定了这种压力包含两个方面：

• 液体重力产生的压力。

  具有一定体积和质量的液体由于受重力作用，故对与其接触的物体产生一种压力。

• 液体的流动性导致的压力。

  液体属于流体的一种，具有流动性，故对阻碍其流动（散开）的物体产生一种压力。

【注】上述两种压力不是孤立的，而是它们共同作用产生了液体压强。

液体压强的特点

• 液体内部某一位置向各个方向产生的压强均相等。

  这是由液体流动性所决定的特性。如图1(a)所示，纯水内部A点六个方向的压强都相等。

• 同一种液体，其内部压强大小仅跟液体深度有关。

  这里的“深度”指考察点到液面的

  竖直距离

  。如图1(c)所示，计算液体对试管底部的压强时应该根据h1，而不是h2。

• 不同液体，在深度相同情况下，密度大的压强也大。

  密度大的液体产生的压力大，故其作用效果，即压强也较大。如图1(b)所示，盐水密度较大，故B点压强大于A点的压强。

图1 液体压强特点示意图

液体压强的计算

1. 计算公式

液体压强的计算公式有两个，分别为：

① p=F/S； ② p=ρgh

其中，①式具有普适性，即可用于计算固体、液体和气体的压强；②式是由①式推导而来的，只能用于计算液体和气体压强。

2. 公式②的物理意义

下面给出公式②的具体推导过程。如图2所示，一容器内装了一定量的某种液体，密度为ρ。现考察液体内K点处的压强，设K点所处深度为h。

在此，选取一个形状规则、底面积为S的竖直“液柱”（如，圆柱体、长方体等），其上底面位于液面，下底面恰好将K点包含在内，故该“液柱”高度也是h。根据液体压强产生原理有：

p=F/S=(mg)/S=[ρ(S·h)g]/S=ρgh

由上，我们可得到以下结论：

(1) 公式②对应的物理模型是一个人为构造的形状规则的竖直“液柱”，即液体内某点的压强是由该“液柱”的重力产生的效果。

(2) 同一液体、同一深度处的压强跟选取的“液柱”底面积大小无关。

图2 液体压强计算公式的'液柱'模型

典型习题举例

如图3所示，有三种不同形状的容器内装有同种液体，容器底面积均为S，液体高度均为h，设(a)、(b)、(c)三种容器内液体的重力分别为G1、G2、G3，液体对容器底的压力分别为F1、F2、F3，试分析以下参数的大小关系：

(1) F1___F2 ；F2___F3； F1___F3

(2) F1___G1 ；F2___G2； F3___G3

图3 (a)底小口大锥体；(b)圆柱体；(c)底大口小锥体

• 解析：

  根据液体压强计算公式p=ρgh可知，液体对三种容器底的压强是相等的。又由p=F/S可知，液体对容器底的压力F=p·S，故有F1=F2=F3。设三种容器液体体积分别为V1、V2、V3，则根据液体压强公式的“液柱”模型可知，V1>S·h、V2=S·h、V3<>G3。

• 答案：

  (1) =、=、= ； (2) <、=、>。

总结

• 学习液体压强，一定要把液体压强产生的原因、两个计算公式的使用范围和条件理解透彻。
• 液体压强大小跟装液体的容器形状没有关系，但在计算液体对容器底的压力时，需考虑容器的形状，此时采用“液柱”模型法分析即可。