Question

某中學八年級學生小華“液體內部壓強”一節后，注意到課后作業第3題：法國科學家帕斯卡1648年作的木桶實驗（如圖甲），想到為什么幾杯水就能撐破木桶呢？他注意到細管與木桶組成了一格上小下大的容器；同時他想寶雞北坡的引渭渠與此形狀剛好相反，是上大下小，引渭渠這樣設計的目的是什么呢？經過反復對比后他猜想：液體對容器底部的壓力可能與容器的形狀有關．于是他找來家中的電加熱器（如圖乙）測出其底面積為100cm²，放在桌子中央，加入1L水：請你幫小華完成下列問題．
（1）小華注意到熱水器側面有一透明水位計，這種設計應用了 _________ 原理；1L水的質量為 _________ kg
（2）小華測出水深為12cm，請通過計算比較水對熱水器底的壓力與重力的關系？小華的猜想正確嗎？
（3）通過幫助小華解決問題，說說你的收獲_________．（寫一點即可）

甲               乙

Answer 1

解：（1）熱水器側面有一透明水位計，目的是通過透明水位計里面的水位高低知道熱水器內的水位高低，利用的是連通器原理；
v=1L=0.001m³
水的質量：m=ρv=1.0×10³kg/m³×0.001m³=1kg
（2）水重：G=mg=1kg×10N/kg=10N
水對熱水器底的壓強：p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.12m=1200Pa
水對熱水器底的壓力：F=ps=1200Pa×100×10^-4m²=12N
∵F＞G，∴小華的猜想正確
（3）收獲：知道了液體對容器底的壓力與容器形狀有關