Question

研究性學(xué)習(xí)在濰坊各校廣泛開(kāi)展，小紅對(duì)家中的電熱水壺進(jìn)行了認(rèn)真的觀察與研究，她察看了如下所示的電熱水壺說(shuō)明書(shū)上的有關(guān)數(shù)據(jù)，并測(cè)出了容量刻度線到壺底的高度為16cm，然后加水至容量刻線后，放到加熱座上，加熱座面積與壺底面積相同，她提出了以下幾個(gè)問(wèn)題，請(qǐng)你給予解答（壺壁厚度不計(jì)，ρ水=1.0×10³kg/m³，取g=10N/kg）求：
（1）水對(duì)壺底的壓力是多大？
（2）壺對(duì)加熱座的壓強(qiáng)是多大？
（3）為把壺中開(kāi)水倒入暖瓶中，小紅發(fā)現(xiàn)電熱水壺壺蓋上有一小孔，請(qǐng)你說(shuō)明小孔的作用？應(yīng)用了什么原理？

品牌	樂(lè)力透	型號(hào)	KE-180CD
是否調(diào)溫	不可調(diào)	額定功率	1500W
電源電壓	220V	重量	0.6kg
容量	1.8L	壺底面積	200cm2
品質(zhì)	優(yōu)	產(chǎn)地	江南

Answer 1

分析：（1）已知壺內(nèi)水深，根據(jù)液體壓強(qiáng)公式p=ρgh求出水對(duì)壺底的壓力，再根據(jù)F=pS求出水對(duì)壺底的壓力；
（2）根據(jù)m=ρV求出壺內(nèi)水的質(zhì)量，壺對(duì)加熱座的壓力等于水和壺的重力之和，根據(jù)G=mg求出其大小，再根據(jù)p=

F

S

求出壺對(duì)加熱座的壓強(qiáng)；
（3）根據(jù)連通器的原理進(jìn)行分析．

解答：解：（1）水對(duì)壺底的壓強(qiáng)：p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.16m=1.6×10³Pa，
水對(duì)壺底的壓力：F=pS=1.6×10³Pa×200×10^-4m²=32N；
（2）壺中水的質(zhì)量：m_水=ρV=1.0×10³kg/m³×1.8×10^-3m³=1.8kg，
壺對(duì)加熱座的壓力：F′=G=（m_水+m_壺）g=（1.8kg+0.6kg）×10N/kg=24N，
壺對(duì)加熱座的壓強(qiáng)：
p′=

F′

S

=

24N

200×10-4m2

=1.2×10³Pa；
（3）茶壺中的液體不流動(dòng)時(shí)，各開(kāi)口中的液面總是相平的，因此是利用的連通器原理；壺蓋上留有一個(gè)小孔，作用是使壺內(nèi)與壺外的大氣相通，在重力和大氣壓力的作用下，水才容易倒出．
答：（1）水對(duì)壺底的壓力是32N；
（2）壺對(duì)加熱座的壓強(qiáng)是1.2×10³Pa；
（3）使水容易倒出來(lái)，應(yīng)用了連通器的原理．

點(diǎn)評(píng)：本題考查重力、壓力、壓強(qiáng)的計(jì)算以及連通器的應(yīng)用，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，要知道在水平面上壓力等于物體自身的重力，解題過(guò)程中要注意單位的換算．