1 壓強基礎知識點壓強基礎知識點 考點一 固體的壓力和壓強考點一 固體的壓力和壓強 壓力 壓力 定義 垂直壓在物體表面上的力叫壓力 壓力并不都是由重力引起的 通常把物體放在桌面上時 如果物體不受其他力 則壓力 F 物體的重力 G 固體可以大小方向不變地傳遞壓力 重為 G 的物體在承面上靜止不動 指出下列各種情況下所受壓力的大小 G G F G G F F G F 重力與壓力的區(qū)別 名稱名稱定義定義性質性質施力物體施力物體方向方向作用點作用點聯(lián)系聯(lián)系 壓力壓力 垂直壓在物垂直壓在物 體表面上的體表面上的 力叫做壓力力叫做壓力 彈力彈力與它接觸與它接觸 并擠壓的并擠壓的 物體物體 垂直于垂直于 接觸面接觸面 受力物體的受力物體的 表面表面 重力重力 由于地球的由于地球的 吸引而使物吸引而使物 體受到的力體受到的力 叫重力叫重力 引力引力地球地球總是豎總是豎 直向下直向下 物體的重心物體的重心 壓力由重力引壓力由重力引 起時才與重力起時才與重力 有關 壓力大有關 壓力大 小不一定等于小不一定等于 重力大小 方重力大小 方 向不一定相同向不一定相同 研究影響壓力作用效果因素的實驗 研究影響壓力作用效果因素的實驗 2 2 課本 P73 圖 13 1 3 乙 丙說明 壓力相同時 受力面積越小壓力作用效果越明顯 將圖甲圖小 桌上的砝碼去掉 將看到的現(xiàn)象是 泡沫塑料壓下深度減小 該現(xiàn)象說明 受力面積相同時 壓 力越大壓力作用效果越明顯 概括這兩次實驗結論是 壓力的作用效果與壓力和受力面積有關 本實驗研究問題時 采用了控 制變量法 和 對比法 壓強 壓強 3 3 定義 物體單位面積上受到的壓力叫壓強 物理意義 壓強是表示壓力作用效果的物理量 F F F F F 2 公式 p F S 其中各量的單位分別是 p 帕斯卡 Pa F 牛頓 N S 米 m2 A 使用該公式計算壓強時 關鍵是找出壓力 F 一般 F G mg 和受力面積 S 受力面積要注意兩 物體的接觸部分 B 特例 對于放在桌子上的直柱體 如 圓柱體 正方體 長放體等 對桌面的壓強 p gh 壓強單位 Pa 的認識 一張報紙平放時對桌子的壓力約 Pa 成人站立時對地面的壓強約 為 104Pa 它表示 人站立時 其腳下每平方米面積上 受到腳的壓力為 104N 靈活運用壓強公式進行計算 1 利用p F S計算固體壓強的關鍵是確定受力面積 解題時 要抓住 受力 二字 分析物體表面到底有多大面積受到壓力作用 而不能取任意的一個面積代入 2 解題的思路 根據(jù)物體平衡條件和物體間相互作用規(guī)律求出壓力F 確認受力面積 S 再根據(jù)公式p F S求出壓力對受力面的壓強 要特別注意壓力和重力的區(qū)別 應用 當壓力不變時 可通過增大受力面積的方法來減小壓強如 鐵路鋼軌鋪枕木 坦克安裝履 帶 書包帶較寬等 也可通過減小受力面積的方法來增大壓強如 縫一針做得很細 菜刀刀口很薄 一容器盛有液體放在水平桌面上 求壓力壓強問題 一容器盛有液體放在水平桌面上 求壓力壓強問題 4 4 處理時處理時 把盛放液體的容器看成一個整體 先確定壓力 水平面受的壓力 F G容 G液 后確定壓強 一般常用公式 p F S 課堂練習題課堂練習題 1 重均為 10N 的鐵球和正方體木塊置于水平桌面上 如圖 5 所示 靜止 時 鐵球所受的支持力為 N 木塊所受的合力為 N 此時 對桌面的壓強大 2 一物體放在水平桌面上 如圖 13 6 所示 1 若沿 aa 線將它切成兩塊 拿 去上面的部分 物體對桌面的壓力將 密度將 壓強將 2 若沿 bb 線切開 拿去右半部分 則物體對桌面的壓力將 密度將 壓強將 增大 不變 變小 3 下列事例中 為了減小壓強的是 A 注射器的針頭很尖 B 壓路機上的碾子很重 C 載重汽車的車輪很寬 D 滑冰鞋上的冰刀刀口很薄 6 18 小明同學在探究 壓力的作用效果與壓力大小的關系 時 做了如下圖甲 乙所示的實驗 1 實驗能夠得到的結論是 2 若想繼續(xù)探究 壓力的作用效果與受力面積大小的關系 應再做圖 填 丙 或 丁 所示實驗 圖 5 圖 13 6 3 7 如圖所示 小華在滑冰場 上快速滑行 在 10s 內滑行 80m 她和冰刀的總質量為 40kg 已知每只冰刀與冰面的接觸面積為 15cm2 問 1 小華受到的重力是多大 2 小華滑行的平均速度是多大 3 小華在單腳滑行時對冰面的壓強是多大 當小華雙腳站立時 她對冰面的壓強怎樣變化 簡要說 明理由 8 在海灘發(fā)案現(xiàn)場留下了罪犯清晰的站立腳印 公安人員立即用蠟澆注了如圖 13 13 所示的鞋模 經(jīng) 測量蠟鞋模的平均厚度為 3 cm 質量 675g 又經(jīng)測試達到腳印同樣深度的壓強 為 1 5 104Pa 則罪犯的體重為多少 N 蠟 0 9 103kg m3 g 10N kg 考點二 液體的壓強考點二 液體的壓強 1 1 液體的壓強 液體的壓強 1 液體內部產生壓強的原因 液體受重力且具有流動性 2 測量 壓強計 用途 測量液體內部的壓強 3 液體壓強的規(guī)律 液體對容器底和測壁都有壓強 液體內部向各個方向都有壓強 在同一深度 液體向各個方向的壓強都相等 液體的壓強隨深度的增加而增大 不同液體的壓強與液體的密度有關 5 液體壓強公式 p gh 說明 A 公式適用的條件為 液體 B 公式中物理量的單位為 p Pa g N kg h m C 從公式中看出 液體的壓強只與液體的密度和液體的深度有關 而與液體的質量 體積 重力 容器的底面積 容器形狀均無關 著名的帕斯卡破桶實驗充分說明這一點 圖 13 13 4 D 液體壓強與深度關系圖象 5 液體對容器底的壓力和液體自身重力的關系 F G FG 6 計算液體對容器底的壓力和壓強問題 一般方法 首先確定壓強 p gh 其次確定壓力 F pS 特殊情況 壓強 對直柱形容器可先求 F 用 p F S 壓力 作圖法 對直柱形容器 F G 2 2 連通器 連通器 定義 上端開口 下部相連通的容器 原理 連通器里裝一種液體且液體不流動時 各容器的液面保持相平 應用 茶壺 鍋爐水位計 乳牛自動喂水器 船閘等都是根據(jù)連通器的原理來工作的 課堂練習題課堂練習題 一 填空題 1 液體由于 重力 所以對容器底有 壓強 又由于液體是流動的 所以對容器壁也有 壓強 2 液體的壓強隨深度增加 增加 在同一 深度 液體向各個方向的壓強 相等 不同 的液體 壓強還跟 密度 有關 3 上端開口 下端相連通的容器叫 連通器 當水不流動時 各容器中的水面高度是 相平 的 4 攔河大壩修的總是上面薄 下面厚 這是因為 水的壓強隨深度的增加而增大 二 選擇題 4 如圖一所示 容器中盛有水 a b c d 是水中的四點 其中壓強最大的是 圖一 圖二 圖三 圖四 A a 點 B b 點 C c 點 D d 點 5 如圖二所示 甲 乙兩試管中盛有同種液體 其中對試管底部壓強最大的是 p h 5 A 甲試管 B 乙試管 C 兩試管相等 D 無法判斷 6 如圖三所示容器中裝滿水 當閥門 A 和閥門 B 打開后 水不流動時 A 左管中水面最高 B 右管中水面最高 C 左右兩管水面一樣高 D 中間容器水面最高 7 如圖四所示 甲 乙 丙三種不同的容器 當裝入同質量的水后 底部受到壓強最大的是 A 甲最大 B 乙最大 C 丙最大 D 一樣大 8 如圖五所示 三個完全相同的圓柱形玻璃杯 分別裝有相等質量的鹽水 水和酒精 甲裝鹽水 乙 裝水 丙裝酒精 杯底所受到的壓強是 圖五 圖六 圖七 A 甲最大 B 乙最大 C 丙最大 D 一樣大 4 如圖六所示 一個試管裝一定量的水后 分別按甲 乙 丙三種方式放置 則底部所受到的壓強 A 甲最大 B 乙最大 C 丙最大 D 一樣大 5 如圖七所示 一個圓柱形玻璃管 下端用一個很輕的薄片蓋住 浸人水中深度為 h 若向管中倒水 在薄片剛好落下時 管中水的深度應為 A 大于 h 時 B 小于 h 時 C 等于 h 時 D 以上三種情況均有可能 6 正品紫砂壺的壺嘴口應 A 高于壺口 B 低于壺口 C 和壺口相平 D 不能確定 三 簡答題 7 深海中的魚上岸后 為什么沒有活的 深海中的壓強大 魚體內外壓強相等 當魚上岸時 魚體內壓強大于體外壓強 所以不能生存 8 為什么潛水艇用的鋼板要比一般輪船的鋼板厚 因為潛水艇下水深 受到海水的壓強大 提高練習 一 填空題 1 如圖八所示是乳牛自動喂水器 牛喝水時 右水槽中的水位下降 根據(jù) 的原理 左槽中的 水位 致使浮子 進水口 6 圖八 圖九 圖十 2 圓柱形容器 截面積為 1 dm2 將 2kg 的水倒入該容器中 容器底面所受到的壓力為 N 壓強 為 Pa g 10N kg 3 如圖十三所示 是某同學研究液體壓強時 繪制的甲 乙兩種液體的壓強與深度關系圖像 由圖像 可知 甲 乙兩種液體的密度關系為 P甲 P乙 填 或 圖十三 圖十五 4 如圖十五所示 容器中盛有一定量的水 容器底部 A B C 三點壓強 PA PB PC的大小關系是 PA PB P乙 B P甲 P乙 C P甲 P乙 D 無法確定 6 如圖十一所示 半球形容染內都裝滿水 在水對容器壁的壓力示意圖中 正確的是 4 高度相同的甲 乙兩柱形容器 底面積之比為 2 1 分別裝滿水和酒精 放在水平桌面上 則甲 乙兩容器底部所受壓強之比為 A 1 1 B 2 1 C 5 4 D 8 5 6 豎直放置的下端扎有橡皮薄膜的開口玻璃管內裝有一定量的水后 橡皮膜向外凸出 當將玻璃管斜 7 放的過程中 橡皮膜凸起的程度將 A 逐漸減小 B 逐漸增大 C 不發(fā)生變化 D 無法判斷 考點三 大氣壓強 流體壓強與流速的關系考點三 大氣壓強 流體壓強與流速的關系 1 概念 大氣對浸在它里面的物體的壓強叫做大氣壓強 簡稱大氣壓 一般有 p0表示 說明 大氣壓 與 氣壓 或部分氣體壓強 是有區(qū)別的 如高壓鍋內的氣壓 指部分氣體 壓強 高壓鍋外稱大氣壓 2 產生原因 因為 空氣受重力并且具有流動性 3 大氣壓的存在 實驗證明 歷史上著名的實驗 馬德堡半球實驗 小實驗 覆杯實驗 瓶吞雞蛋實驗 皮碗模擬馬德堡半球實驗 大氣壓的實驗測定 4 托里拆利托里拆利實驗實驗 實驗過程 在長約 1m 一端封閉的玻璃管里灌滿水銀 將管口堵住 然后倒插在水銀槽中放開堵 管口的手指后 管內水銀面下降一些就不在下降 這時管內外水銀面的高度差約為 760mm 原理分析 在管內 與管外液面相平的地方取一液片 因為液體不動故液片受到上下的壓強平衡 即向上的大氣壓 水銀柱產生的壓強 結論 大氣壓 p0 760mmHg 76cmHg 1 01 105Pa 其值隨著外界大氣壓的變化而變化 說明 實驗前玻璃管里水銀灌滿的目的是 使玻璃管倒置后 水銀上方為真空 若未灌滿 則測量結 果偏小 本實驗若把水銀改成水 則需要玻璃管的長度為 10 3 m 將玻璃管稍上提或下壓 管內外的高度差不變 將玻璃管傾斜 高度不變 長度變長 若外界大氣壓為 H cmHg 試寫出下列各種情況下 被密封氣體的壓強 管中液體為水銀 H H cmHgcmHg H h cmHg H h cmHg H h cmHg H h cmHg H h cmHg H h cmHg H h cmHg H h cmHg H h cmHg h h h h h h h 8 5 標準大氣壓 支持 76cm 水銀柱的大氣壓叫標準大氣壓 1 標準大氣壓 760mmHg 76cmHg 1 01 105Pa 2 標準大氣壓 2 02 105Pa 可支持水柱高約 20 6m 4 4 大氣壓的特點 大氣壓的特點 1 特點 空氣內部向各個方向都有壓強 且空氣中某點向各個方向的大氣壓強都相等 大氣壓隨高 度增加而減小 且大氣壓的值與地點 天氣 季節(jié) 的變化有關 一般來說 晴天大氣壓比陰天高 冬天比夏天高 2 大氣壓變化規(guī)律研究 課本 164 圖 11 9 能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律 大氣壓隨高度的增加而減小 大氣壓隨高度的變化是不均勻的 低空大氣壓減小得快 高空減小得慢 5 5 測量大氣壓的工具 測量大氣壓的工具 1 定義 測定大氣壓的儀器叫氣壓計 2 分類 水銀氣壓計和無液氣壓計 3 說明 若水銀氣壓計掛斜 則測量結果變大 在無液氣壓計刻度盤上標的刻度改成高度 該無液氣壓計就成了登山用的登高計 6 6 應用 應用 活塞式抽水機和離心水泵 7 7 沸點與壓強 沸點與壓強 1 內容 一切液體的沸點 都是氣壓減小時降低 氣壓增大時升高 2 應用 高壓鍋 除糖汁中水分 8 8 體積與壓強 體積與壓強 1 內容 質量一定的氣體 溫度不變時 氣體的體積越小壓強越大 氣體體積越大壓強越小 2 應用 解釋人的呼吸 打氣筒原理 風箱原理 9 9 壓強與流速的關系 壓強與流速的關系 流體在流速大的地方壓強較小 在流速小的地方壓強較大 流體流動時 流速大的地方壓強小 流速小的地方壓強大 升力的形成 機翼橫截面的形狀為上方彎曲 下方近似于直線 上方的空氣要比下方的空氣行走較長 的距離 機翼上方的空氣流動比下方要快 壓強變小 與其相對 機翼下方的空氣流動較慢 壓強較 大 這一壓強差使飛機獲得豎直向上的升力或舉力 判斷流體流速大小的方法水常用的有兩種 判斷流體流速大小的方法水常用的有兩種 比較流體通過物體兩側距離的長短來判斷 通過距離長的流速大 通過距離短的流速小 9 比較流體通過截面積的大小來判斷 流體通過截面積小的地方流速大 流體通過截面積大的地方 流速小 課堂練習題課堂練習題 1 下列現(xiàn)象中不屬于應用大氣壓的是 A 塑料掛衣鉤能貼在墻上掛衣服 B 紙片能托住倒過來的一滿杯水而不灑 C 用吸管吸起汽水瓶中的飲料 D 用注射器能把藥液注進肌肉里 2 在托里拆利實驗中 下面哪種情況能使玻璃管內外水銀面的高度差發(fā)生變化 A 向水銀槽里加少量水銀 B 將管傾斜 C 將玻璃管變粗 D 外界大氣壓發(fā)生變化 3 做托里拆利實驗中 當玻璃管內的水銀柱穩(wěn)定后 在管頂穿一個小孔 那么管內水銀將 A 往上噴出 B 稍微下降 C 保持原來的高度不變 D 降到與管外水平面相平 4 有關大氣壓的說法 哪句話是錯誤的 A 大氣壓的值不是固定不變的 B 大氣壓的值跟天氣有密切的關系 C 大氣壓的值隨高度的增加而增加 D 同一地點 不同時間大氣壓的值不完全相同 5 水銀氣壓計掛斜了 讀起來就會 A 比實際氣壓大 B 比實際氣壓小 C 與實際氣壓一樣大 D 無法判定 6 在 1 標準大氣壓下 利用足夠長的細管來吸水 最高能夠把水吸到 m 高 7 1 標準大氣壓約等于質量 kg 的物體放在 10 m2面積上時產生的壓強 8 活塞式抽水機和離心泵是利用 把水從低處抽到高處的 9 如圖 甲管上方?jīng)]有空氣 乙管則混入少量空氣 則 管水銀柱較小 若把甲管傾斜 則管內水銀柱的長度 高度 填 變大 不變 或 變小 兩管長度約為 1m 10 某同學在當?shù)貧鈮簽?1 標準大氣壓時做托里拆利實驗 在 讀數(shù)時 玻璃管沒放豎直 那么他所讀的數(shù)值 76 cmHg 柱 填 大于 小于 或 等于 11 中醫(yī)常用 拔火罐 治療風濕等病癥 拔火罐 是將一酒精棉球點燃放在一廣口瓶中 過 一會將瓶口扣