1、18.1 认识压强第1课时 压力和压强课前自主预习1.压力定义:物理学中,把垂直作用在物体表面上的力叫做压力。方向:压力的方向 垂直接触面 ,指向被压的物体。 作用点:压力的作用点在被压的物体上。2.探究压力的作用效果(1)当受力面积相同时,压力 越大 ,压力的作用效果越明显; (2)当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越 明显 。 3.压强定义:物理学中,把物体表面受到的压力与受力面积的比,叫做压强。公式: p= 。 单位:帕,符号是Pa,1 Pa=1 N/m 2。知识要点基础练2知识点1 压力1.关于压力,下列说法正确的是 (D)A.压力的大小总是等于物体的重力B.任何情况下压力的大
2、小都不等于物重的大小C.压力的方向总是向下的D.压力的方向总是垂直于接触面知识点2 探究压力的作用效果2.压力的作用效果是指压力能够改变物体的 形状 ;当两个压力的大小相等时,它们对同一物体产生的作用效果 不一定 相同(选填“一定”或“不一定”)。 3.图中 A、 B两个均匀圆柱体是由同种材料制成的,若按图所示把它们先后放在同一块海绵上,可以探究压力的作用效果与 (A)A.压力大小的关系B.材料密度的关系C.受力面积的关系D.无法确定4.下列事实中,最能说明压力的作用效果跟受力面积有关的是 (B)A.相同形状的实心铜块和铁块放在同一海绵上,铜块产生的效果更显著B.同一块砖平放和竖放在沙面上,竖
3、放时陷入沙中的深度较深C.同一个人站在水泥地上和沙坑中,在沙坑中会留下较深的脚印D.行驶在同一泥地上的载重汽车,满载时在泥地上留下的痕迹较深知识点3 压强35.如图所示,一个重为20 N、边长为10 cm的正方体物块放在面积为1.5 m2的桌子中央,则桌面受到物块的压力为 20 N,压强为 210 3 Pa。 6.对于压强公式 p= 的解释,下列说法中正确的是 (D)A.物体受到的重力越大,产生的压强越大B.物体的压力越大,产生的压强越大C.受力面积越大,压强越小D.受力面积不变时,压强与压力成正比【变式拓展】沙滩上留有深浅相同、大小不同的两对脚印,则 (D)A.大脚印的人对沙滩的压强大B.小
4、脚印的人对沙滩的压力大C.大、小脚印的人对沙滩的压力相同D.大、小脚印的人对沙滩的压强相同综合能力提升练7.如图所示, A为重5 N的正方体, B代表粗糙水平面, F为竖直作用在 A上的力,大小为6 N,则图甲中 B所受到的压力为 11 N,图乙中 B所受到的压力为 1 N。 8.停在水平地面上的汽车,质量为2400 kg,汽车所受的重力为 2.410 4 N;若轮胎与地面的接触面积共为0.12 m 2,则汽车对地面的压强为 210 5 Pa( g=10 N/kg)。 49.如图所示,边长为12 cm的均匀正方体重72 N,放在水平桌面中央,则正方体对桌面的压强为 510 3 Pa;若沿水平方
5、向截去一部分 a立放在水平桌面上,且使 a对桌面的压强为剩余部分 b对桌面压强的1.5倍,则剩余部分 b的高度为 8 cm。 10.实心均匀正方体静止在水平面上,若在其右侧按图示方式沿竖直方向截去一部分,则其质量、密度、对水平面的压力和压强四个物理量中,不变的有 (B)A.一个 B.二个C.三个 D.四个11.在“探究压强与哪些因素有关”时,小明猜想压强可能与压力和接触面积有关,为验证“压强是否与接触面积有关”,小明采用如图甲和乙两种方法进行实验,下列说法不正确的是(C)A.图甲与图乙中铅笔都受到了平衡力的作用B.图甲的方法合理,图乙的方法不合理C.图甲、图乙的方法都合理D.用图甲的方法还能研
6、究压强与压力的关系12.如图,水平桌面上有一质量分布均匀的木板 M,其右端与桌边相齐。木板在水平拉力 F的作用下被缓慢地向右拉出桌边一小段距离。在此过程中,下列说法正确的是 (C)5A.M对桌面的压强变小,压力不变B.M对桌面的压强不变,压力不变C.M对桌面的压强变大,摩擦力不变D.M对桌面的压强变大,摩擦力变小13.利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素,如图1至图3所示。(1)压力的作用效果是通过 海绵的凹陷程度 来体现的,我们 可以 (选填“可以”或“不可以”)用沙子代替海绵来完成实验; (2)通过比较图1和图2,说明受力面积一定时,压力 越大 (选填“越大”或“越小”),压力
7、的作用效果越明显,通过比较图 2 (填序号)和图3,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显; (3)实验中主要采用的研究方法是 控制变量法 (选填“控制变量法”或“理想实验法”)。 14.一个图钉帽的面积是1 cm 2,图钉尖的面积是510 -4 cm2,手指对图钉帽的压力是40 N。(1)画出手指对图钉帽的压力的示意图;(2)求手对图钉帽的压强;(3)求图钉尖对墙的压强。6解:(1)如图所示(2)手对图钉帽的压强p1= =4105 Pa1=40 110-42(2)因固体能够传递压力,所以墙壁受到的压力F=F=40 N图钉尖对墙的压强p2= =8108 Pa2=40 510-410
8、-421第2课时 压强的应用课前自主预习1.增大压强的方法(1)受力面积一定时, 增大 压力; (2)压力一定时, 减小 受力面积; (3)在条件允许的情况下,可以同时增大压力和减小受力面积。2.减小压强的方法(1)受力面积一定时, 减小 压力; (2)压力一定时, 增大 受力面积; (3)在条件允许的情况下,可以同时减小压力和增大受力面积。知识要点基础练知识点1 增大压强的方法1.一块质量分布均匀的砖平放、侧放、竖放时对地面的压力 相同 (选填“相同”或“不同”),对地面的压强最大的放法是 竖放 。 2.如图所示是道路改建用的路面钻机(俗称“啄木鸟”),该机械利用压缩气体推动活塞将钻头打入路
9、面,钻头做成啄木鸟喙状是为了 增大压强 。 23.下列能增大压强的是 (B)A.火车道上的枕木B.注射器的针头C.房屋建在占地面积较大的地基上D.坦克的履带知识点2 减小压强的方法4.小程在骑电动车时,发现电动车的坐垫坐上去很舒服,这是因为坐垫做得比较宽大,增大了 受力面积 ,减小了 压强 。 5.下列事例中,为了减小压强的是 (A)A.书包要用宽的背带B.鞋底上凹凸不平的花纹C.菜刀要经常磨一磨D.缝衣针很细6.如果某人在冰面上行走,当冰面快要破裂时,他应该采取的最恰当的自救方法是 (D)A.马上站立不动B.马上抬起一只脚不动C.快速跑向安全区D.趴下爬向安全区综合能力提升练37.苗家人喜欢
10、斗牛,他们以斗牛的方式来表达对牛的崇拜与敬爱。斗牛比赛时,牛的牛角越尖,杀伤力就越大,这是因为在压力一定时,牛角的受力面积越小, 压强 越大;奔跑中的牛不能立即停下来,是由于牛具有 惯性 。 8.为方便盲人行走,在人行道上铺设了有凸棱的盲道,在盲道上行走时会感到脚底不舒服,是由于脚底跟地面的 接触面积 减小,从而使脚底受到的压强 变大 。 9.用刀刚好切开猪肉时,对比未磨过的刀和磨过的刀,下列说法正确的是 (C)A.未磨过的刀对肉的压强较大B.磨过的刀对肉的压强较大C.磨过的刀对肉的压力较小D.未磨过的刀对肉的压力较小10.新型膨胀式安全带紧缚力达到一定的值,藏在安全带里的气囊就会快速充气,迅
11、速形成气囊袋,对驾乘人员起到更好的保护作用。下列关于膨胀式安全带的说法正确的是 (D)A.该安全带会使人的惯性减小B.该安全带可以使人所承受的力减小C.当车加速时,该安全带就会自动充气D.该安全带充气后增大了与人体的接触面积,减小压强,可避免驾乘人员被勒伤11.为倡导低碳出行,某市投放了大量的共享单车,如图所示。共享单车的设计应用到了许多物理学知识,下列说法正确的是 (A)A.车座设计的面积较大可以减小压强B.轮胎表面设计凹凸不平的花纹可以减小摩擦C.刹车手闸是费力杠杆D.下坡时单车的速度越来越大是由于惯性越来越大412.用螺丝钉紧固零件时,通常在螺丝钉及螺母下各垫一个较大些的垫圈,使用垫圈的
12、主要目的是 (D)A.使螺丝钉拧得更紧、更牢固B.减小螺丝钉、螺母对零件的压力C.使紧固后的零件更加美观D.增大受力面积,减小零件所受的压强13.如图是滑雪运动员从雪山上下滑的情景,下列有关说法中正确的是 (C)A.运动员在下滑过程中所受的重力减小B.运动员弓着腰是通过降低重心来增大惯性的C.运动员穿上滑雪板,因增大了与雪地的接触面积,从而减小了压强D.运动员在下滑过程中,若一切外力都消失,他将立即停止运动14.动车的车窗旁配备“逃生锤”,遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤砸破玻璃逃生。为了更容易砸破玻璃,应选择图中的哪一个逃生锤?请简要说明理由。解:B。遇到紧急情况时,乘客可以用“逃生锤”砸破
13、玻璃逃生,为了砸破玻璃,就需给玻璃较大的压强,根据公式 p= 可知,在压力一定时,应选锤头最尖的逃生锤 ,产生的压强才最大,所以应选择逃生锤B。15.一本书放在水平桌面上,书的质量是0.3 kg, g=10 N/kg,则:(1)书的重力是多少?5(2)若书与桌面的接触面积为0.05 m 2,书对桌面的压强是多少?解:(1)书的重力 G=mg=0.3 kg10 N/kg=3 N(2)书对桌面的压力 F=G=3 N对桌面的压强 p= =60 Pa=3 0.05216.一块写有校训的花岗岩石料质量为31.8 t,密度为2.6510 3 kg/m3,立在用砖砌成的长4 m、宽2 m、高0.5 m的水平
14、基座上,石料与基座的接触面积为2.12 m2。已知砖的密度为2.0510 3 kg/m3,基座砖缝中水泥砂浆的密度与砖的密度相同,求( g取10 N/kg):(1)花岗岩石料的体积;(2)石料对基座的压强;(3)石料对基座与基座对地面的压强之比。解:(1)花岗岩石料的体积V石 = =12 m3石石 =31.81032.65103/3(2)由于石料放在水平基座上,石料对基座的压力大小等于石料的重力大小,即F石 =G石 =m石 g=31.8103 kg10 N/kg=3.18105 N石料对基座的压强p石 = =1.5105 Pa石石 =3.181052.122(3)基座受到的重力G基 =m基 g
15、= 基 V基 g=2.05103 kg/m34 m2 m0.5 m10 N/kg=8.2104 N基座对地面的压强6p基 = =5104 Pa基基 =基 +石基 =8.2104+3.181054 2 石料对基座与基座对地面的压强之比石基 =1.51055104=3118.2 研究液体的压强课前自主预习1.液体压强液体内部压强的特点:液体内部各个方向都有压强,并且在同一深度各个方向的压强 相等 ;液体内部的压强跟深度有关,深度增加,压强 增大 ;不同液体内部的压强跟液体的密度有关,在同一深度,密度 越大 ,压强越大。 补充:液体压强的计算公式为 p=gh ,推导过程如下: p= =gh 。=2.
16、连通器定义:上端开口、底部 互相连通 的容器,物理学上叫做连通器。 原理:连通器内装入同种液体,当液体静止时,各容器中的液面总 保持相平 。 应用:船闸、过路涵洞、锅炉水位器、乳牛自动喂水器等。知识要点基础练知识点1 液体压强1.如图所示是小军研究液体压强时绘制的甲、乙两种液体的压强与液体深度的关系图像。由图可知,甲、乙两种液体的密度关系为 甲 乙 (选填“”“=”或“”);由液体压强与液体深度的关系图像还可以得出:同种液体的压强与深度成 正比 (选填“正比”或“反比”)。 22.小明同学在一个塑料瓶的侧壁上戳了三个大小相同的洞,用来探究水的压强与水深之间的关系,下列四幅图中符合事实的是 (C
17、)3.用压强计探究“影响液体内部压强大小的因素”:(1)如图(a)所示,压强计是通过比较U形管 两边的液面高度差 来反映被测压强大小的;当金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而小明同学却观察到如图(a)所示的情景,此时U形管左支管液面上方的压强 大于 右支管液面上方的压强(选填“大于”“小于”或“等于”),调节的方法是 B (选填“A”或“B”); A.将此时右边支管中高出的液体倒出B.取下软管重新安装(2)压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中(已知其中一杯为水,另一杯为盐水),如图(b)和(c)所示,他发现图(b)中U形管两边的液柱高度差较小,由此确定图(b)杯子中盛的
18、是水。小明的结论是 正确 的(选填“正确”或“错误”),理由是 (b)中金属盒浸入液体中较深,但压强小 。 3知识点2 连通器4.小明给妈妈的透明茶壶添水后,放在桌子上,如图所示。妈妈看到后问:“怎么才加了半壶水?”小明说:“我担心再多加一点,水就从细细的壶嘴溢出来了。”妈妈说:“你试试加点水看看。”于是小明反复加了几次水后明白了:茶壶的壶嘴和壶身组成 连通器 ,所以不必担心再加少许水,水会溢出来。 5.下图各连通器中,当水面静止时正确的情形是 (A)综合能力提升练6.如图所示,一装满水的密闭容器放置在水平桌面上,将其倒置后,水平桌面受到的压力将 不变 ,水对容器底的压强将 不变 (均选填“变
19、大”“变小”或“不变”)。 7.如图所示,一茶杯放在水平桌面上,茶杯底面积为20 cm 2,杯中水深10 cm,杯和水的总重力为3 N,则茶杯对水平桌面的压强为 1500 Pa;水对杯底的压力为 2 N(茶杯杯壁厚度不计,g=10 N/kg)。 8.三峡船闸实现了上下游船只的通航,如图所示。船闸是根据 连通器 的原理工作的,当闸室内的水深为36 m 时,水对闸室底部的压强为 3.610 5 Pa( g=10 N/kg)。 49.用隔板将玻璃容器均分为两部分,隔板中有一小孔用薄橡皮膜封闭(如图),下列问题中可以用该装置探究的是 (B)液体压强是否与液体的深度有关液体压强是否与液体的密度有关液体是
20、否对容器的底部产生压强液体是否对容器的侧壁产生压强A. B.C. D.10.如图所示,下列关于液体中 a、 b、 c、 d四点压强的说法正确的是 (C)A.d点的压强最大 B.c点的压强最大C.b点的压强最大 D.a点的压强最大11.我国自主建造的世界上压力最大的8万吨多向模锻压机锻造大型工件时,对工件的压力为8108 N,与工件的接触面积为4 m 2,则工件承受的压强相当于 (D)A.2 km高水柱产生的压强B.4 km高水柱产生的压强C.8 km高水柱产生的压强D.20 km高水柱产生的压强512.如图所示是用压强计“探究液体内部压强的特点”的情景。(1)把探头放入水中,通过观察U形管两边
21、液面的高度差来判断探头处水的压强的大小,高度差越大,水的压强 越大 (选填“越大”或“越小”); (2)比较图甲、图乙和图丙,可以得到:在同一深度,液体内部向各个方向的压强 相等 ; (3)将图乙中的探头慢慢下移,可以观察到U形管两边液面的高度差增大,从而得到:在同一种液体内,液体的压强随 深度 的增加而增大; (4)在图乙所示的实验中,若只将烧杯中的水换成盐水,其他条件不变,则可以观察到U形管两边液面的高度差 增大 。 13.某竖直井内水深15 m,则距离井底5 m处的水的压强为多大( g取10 N/kg)?解:由题可知,离井底5 m处的水深 h=15 m-5 m=10 m所求压强p=gh
22、=1103 kg/m310 N/kg10 m=1105 Pa14.如图所示,一个重为20 N、底面积为0.02 m2的容器置于水平桌面上,所装液体的体积是0.01 m 3,深0.3 m。若容器底受到的液体压强是2.710 3 Pa(g取10 N/kg),求:(1)液体的密度;(2)距容器底0.1 m处 a点受到的液体压强;6(3)桌面受到容器的压强。解:(1)由 p=gh 得,液体的密度= =0.9103 kg/m3= 2.710310 /0.3 (2)a点的深度 ha=0.3 m-0.1 m=0.2 ma点受到的液体压强pa=gh a=0.9103 kg/m310 N/kg0.2 m=180
23、0 Pa(3)液体的重力 G=gV =0.9103 kg/m310 N/kg0.01 m3=90 N则桌面受到的压力 F=90 N+20 N=110 N桌面受到的压强p= =5500 Pa=110 0.02218.3 大气压与人类生活课前自主预习1.大气压强定义:由大气产生的压强叫做大气压强,简称大气压。方向:由于气体能流动,因而空气内部的压强朝各个方向。证明实验:马德堡半球实验。2.大气压的测量托里拆利实验:(1)如果管倾斜,水银柱的长度变长,但竖直高度 不变 ;(2)改变管的粗细,管内水银柱的竖直高度不变;(3)若管内混入了空气,水银柱的竖直高度会 减小 。 标准大气压:1个标准大气压=
24、760 mm汞柱所产生的压强= 1.01310 5 Pa。 3.大气压与人类生活(1)大气压随高度而变化。一般情况下,海拔越高,大气压越低。(2)水的沸点与水面上的气压有关:当气压增大时,水的沸点升高;当气压减小时,水的沸点降低。知识要点基础练2知识点1 大气压强1.用钢笔吸墨水时,按几下笔上的弹簧片,墨水就进入橡皮管里去了,这是因为在按压弹簧片时排出了橡皮管里的大部分空气,使橡皮管里的气压 减小 ,管外的墨水在 大气压 作用下进入管内。 2.如图所示的小实验或生活现象能证明大气压存在的是 (A)知识点2 大气压的测量3.如图是用来测量大气压值的 托里拆利 实验,实验中使用水银的原因是水银的
25、密度大 ,此时的大气压测量值等于 75 cm汞柱所产生的压强。 4.利用托里拆利实验测大气压时,可以确认管内进入了少量空气的现象是 (C)A.管内水银面的高度略小于760 mmB.使管倾斜时,管内水银柱长度增加C.无论怎样使管倾斜,水银都不能充满全管D.将管在水银槽内轻轻上提,管内水银柱高度不变知识点3 大气压与人类生活5.如图是一种“吸盘式”挂衣钩,将它紧压在平整、光洁的竖直玻璃上,可挂衣帽等物品。它的主要部件是一个“橡皮碗”,下列有关的说法错误的是 (B)3A.被玻璃“吸”住后,橡皮碗内的气压小于大气压B.橡皮碗内挤出的空气越少,吸盘贴在玻璃上就越紧C.橡皮碗与玻璃之间的摩擦可阻止挂衣钩向
26、下移动D.此挂衣钩不能紧贴在粗糙的水泥墙壁上,因为粗糙墙壁与吸盘之间有缝隙,会漏气6.如图所示为测量大气压的空盒式气压计。小明爬山时携带该气压计从山脚到达海拔1200 m的山顶的过程中,气压计的示数 (B)A.增大 B.减小C.不变 D.先减小后增大综合能力提升练7.到云南旅游的北方游客在当地就餐时经常会感觉米饭夹生或不熟,是因为当地海拔较高,气压较 低 (选填“高”或“低”),使水的沸点 降低 (选填“升高”或“降低”)的缘故。 【变式拓展】用酒精灯给烧瓶里的水加热,水沸腾后移去酒精灯,水立即停止沸腾,接着就将烧瓶倒立安放到铁架台上,再用冷水浇,会观察到烧瓶内的水 重新沸腾 ,这个现象说明
27、液体的沸点随气压的减小而降低 。 8.如图所示,将一把薄木尺的 长度用多层报纸紧密地覆盖在水平桌面上。已知报纸的上表13面积为0.25 m 2,则大气对报纸上表面的压力为 2.510 4 N;在木尺右端快速施加竖直向下的力 F,要将报纸掀开,则力 F至少为 1.2510 4 N(假设报纸对木尺的压力全部作用在木尺的最左端,大气压取1.010 5 Pa,报纸和薄木尺的重力忽略不计)。 49.下列说法正确的是 (C)A.马德堡半球实验测出了大气压的数值B.高压锅运用了液体沸点随气压的升高而降低的原理C.洗手盆的排水管用U形“反水弯”防臭利用了连通器的原理D.拦河大坝上窄下宽是由于液体压强随深度的增
28、加而减小10.医院体检抽血时,普遍采用的是真空采血管,使用时将导管一端的针头插入被检查者的静脉,另一端的针头插入真空采血管,血液便自动流入采血管,此时的血液是 (D)A.靠自身重力流入采血管B.被真空吸入采血管C.被空气压入采血管D.被血压压入采血管11.央视“大风车”栏目常介绍科普知识,其中介绍了“天气预报瓶”的创意新品(如图所示),A为与大气相通的玻璃管, B为密闭的玻璃球, A与 B下部连通,内装有红墨水。小科仿制了一个,发现比较灵验,当 A管液面明显上升时,往往转为阴雨天气。下列说法不正确的是 (A)A.A管液面上升时,显示大气压增大B.A管和 B球液面相平时,瓶内气压等于外界大气压C
29、.“天气预报瓶”利用天气与大气压的关系进行预报D.B球内装有较多红墨水,可减小温度变化造成的干扰512.同学们利用直径为26 cm的压力锅代替空心铜半球模拟马德堡半球实验,模拟实验时的大气压值为1个标准大气压,他们将锅盖拉开约需多大的力( p0取1.010 5 Pa)?解: D锅 =26 cm=0.26 mS锅 = 5.310 -2 m2(2)2大气对锅盖的压力 F压 =p0S锅 =5.3103 N当拉力稍大于压力时,压力锅被拉开,所以 F拉 =F压 =5.3103 N13.在用注射器估测大气压值的实验中:(1)当活塞相对于针筒开始滑动时,活塞受到弹簧测力计的拉力 F与水平方向所受的 大气压
30、力是一对平衡力; (2)活塞承受大气压力的受力面积等于注射器的截面积,读出注射器的容积 V,再用刻度尺测出 全部刻度 的长度 L; (3)计算大气压的值,其表达式为 p= ; (4)实际实验过程中,针筒与活塞之间存在摩擦,这会使大气压的测量值 偏大 (选填“偏大”“不变”或“偏小”)。 1专题训练(三) 压强的相关计算1.利用 p= 计算固体压强的关键是确定受力面积,解题时要抓住 “受力”二字,分析物体表面到底有多大面积受到压力的作用,而不能取任意的一个面积计算;2.利用 p=gh 计算液体的压强时,一定要注意深度是指从液面竖直向下到某点的距离。类型1 固体压强的计算1.将质量为25 kg、边
31、长为10 cm的均匀正方体木块放在1 m2水平桌面的中央,该木块对桌面的压强为 25000 Pa( g=10 N/kg)。 2.一长方体木块平放和侧放在水平地面上时,其受力面积之比为31,则其平放和侧放时对地面的压强之比是 13 ,压力之比是 11 。 3.如图所示,轻质细绳将物体 A、 B通过两个定滑轮分别连在同一弹簧测力计的两端,其中 GA=10 N,GB=100 N,B是边长为20 cm的正方体物块,整个装置处于静止状态(不计弹簧测力计的重力及滑轮与绳子的摩擦),下列说法正确的是 (C)2A.弹簧测力计的示数为90 NB.弹簧测力计的示数为40 NC.B物体对支撑面的压强为2.2510
32、3 PaD.B物体对支撑面的压力为100 N4.一个密度均匀的长方体铜块被截成 A、 B两块,如图所示,已知 LA LB=32,则它们对水平桌面的压力和压强之比分别为 (D)A.FAF B=2 3 pAp B=32B.FAF B=3 2 pAp B=23C.FAF B=2 3 pAp B=11D.FAF B=3 2 pAp B=11类型2 液体压强的计算5.如果潜水服最大可以承受510 5 Pa的压强,那么潜水员穿上潜水服在海水中允许达到的最大深度为 50 m;如果潜水员的体表面积约为2 m 2,那么他在允许达到的最大深度处受到的海水的压力约为 106 N( g取10 N/kg,海水的密度取1
33、.010 3 kg/m3)。 6.如图所示,一个装有水的容器被放置在水平桌面上,下列关于液体压强的说法正确的是(D)A.a点所受压强是2000 PaB.b点所受压强是200 PaC.a点所受压强与容器底部所受压强之比为143D.b点所受压强与容器底部所受压强之比为457.如图是两边管子粗细相同、足够高的连通器,其水平细管中间有一个可无摩擦移动的活塞。刚开始活塞固定不动,两管液面相平,左管中液体是酒精( 酒精 =0.8103 kg/m3),右管中液体是水。现松开活塞,两边液体重新稳定后 (A)A.右边液面下降1 cmB.右边液面下降2 cmC.右边液面比左边液面低1 cmD.左右液面一样高类型3
34、 综合计算型8.小霖家买了一个既美观又实用的茶几,茶几的中间放有一个鱼缸,茶几和鱼缸的部分参数如下表所示, g=10 N/kg。茶几及鱼缸净重/kg 56最大容量/L 40支撑柱/个 4每个支撑柱与地面的接触面积/m 2 0.02(1)若鱼缸中注入10 cm深的水,求水对缸底产生的压强;(2)若鱼缸中注满水,求注入水的质量;(3)若鱼缸中注满水,求茶几对地面的压强。解:(1)水深 h=10 cm=0.1 m水对缸底产生的压强4p=gh =1.0103 kg/m310 N/kg0.1 m=1.0103 Pa(2)鱼缸中注满水时,水的体积V=40 L=4010-3 m3水的质量m=V =1.010
35、3 kg/m34010-3m3=40 kg(3)茶几对地面的压力F=G=Mg=(m0+m)g=(56 kg+40 kg)10 N/kg=960 N茶几对地面的压强p= =1.2104 Pa= 960 40.0229.目前,世界上能够制造潜水深度6000 m潜水器的国家仅有中国、美国、日本、法国和俄罗斯,我国研制的“蛟龙号”潜水器曾经载人深潜7062 m,创造了世界同类作业型潜水器最大下潜深度记录,取 海水 =1.0103 kg/m3,求:(1)在7000 m的深度潜水器受到的海水压强;(2)若“蛟龙号”上有一个50 cm 2的观察窗,在7000 m深度时观察窗受到的海水压力;(3)若“蛟龙号”
36、从7000 m深度上浮至水面用时6小时56分40秒,它上浮的平均速度。解:(1)潜水器受到的海水压强p=gh =1103 kg/m310 N/kg7000 m=7107 Pa(2)由 p= 可得,观察窗受到的海水压力F=pS=7107 Pa5010-4 m2=3.5105 N(3)上浮时间 t=6小时56分40秒=63600 s+5660 s+40 s=25000 s上浮的平均速度5v= =0.28 m/s=7000 25000 10.A、 B是质量分布均匀的正方体物块,其边长分别是20 cm、30 cm,密度之比 A B=31。将 A放在水平地面上, B放在 A的上面, A对水平地面的压强为
37、5100 Pa(如图甲), g取10 N/kg。(1)求图甲中物块 A对地面的压力;(2)求物块 A的密度;(3)若将物块 B放在水平地面上, A放在 B的上面(如图乙),要使 B对地面的压强为2800 Pa,应将物块B沿竖直方向切去多少?解:(1)由 p= 可得,物块 A对地面的压力F=pSA=5100 Pa0.2 m0.2 m=204 N(2)图甲中物块 A对地面的压力等于物块 A、 B的总重力,所以 A、 B的总重力 G总 =F=204 N即 GA+GB= AVAg+ BVBg=204 N因为 A B=31,所以有 A(0.2 m)310 N/kg+ A(0.3 m)310 N/kg=2
38、04 N13解得 A=1.2103 kg/m3(3)物块 A的重力 GA= AVAg=96 N物块 B的重力 GB= BVBg=108 N物块 B沿竖直方向切去一部分后,设剩余部分占物块 B体积的比例为 x,则物块 B剩余部分的底面积为 SBx,物块 B剩余部分的重为 GBx6由 p= 可得 pB= =2800 Pa +即 =2800 Pa96 +108 (0.3 )2解得 x=23故应将物块 B沿竖直方向切去其体积的三分之一。1神奇的压强易错强化练易错点1 固体压强1.下列实例中属于增大压强的是 (C)2.如图(a)所示,在质量、高度均相等的甲、乙两圆柱体上沿水平方向切去相同的厚度,并将切去
39、部分叠放至对方剩余部分上表面的中央,如图(b)所示。若此时甲、乙对地面的压力、压强分别为 F甲 、 F乙 、 p甲 、 p乙 ,则 (D)A.F甲 F乙 ,p甲 p乙B.F甲 p乙C.F甲 =F乙 ,p甲 =p乙D.F甲 =F乙 ,p甲 p乙易错点2 液体压强3.如图所示的装置可能是用来研究 (A)2A.液体内部的压强跟液体密度的关系B.液体内部的压强跟液体深度的关系C.在同一深度,液体向各个方向的压强的大小是否相等D.液体内部向各个方向是否都有压强4.如图所示,容器中盛有水,其中 h1=100 cm,h2=60 cm,容器底面积 S=20 cm2,g=10 N/kg,水对右侧容器顶的压强是
40、(B)A.10000 Pa B.4000 PaC.6000 Pa D.2000 Pa5.在饮料瓶中灌入盐水后,将其放入水中,使瓶内液面与水面相平,若在瓶的侧面和底面各扎一个小孔 a、 b,如图所示,则会发生的现象是 (D)A.盐水从 b孔流出,水从 a孔流进B.水从 b孔流进,盐水从 a孔流出C.水分别从 a、 b孔流进D.盐水分别从 a、 b孔流出易错点3 大气压强6.以下实例中,利用大气压的是 (A)A.用吸管喝水B.深海中人需穿抗压潜水服3C.两个气球相互挤压变形D.医生用注射器给病人注射药液7.一位小朋友手里拿着的氢气球脱手升到了空中,并在高空破裂。以下关于气球升到高空破裂的原因正确的
41、是 (C)A.高空大气压增大,气球体积减小,将气球压破B.高空大气压增大,气球体积增大,将气球胀破C.高空大气压减小,气球体积增大,将气球胀破D.高空大气压减小,气球体积减小,将气球压破1神奇的压强章末小结与提升认识压强压力 定义:物理学中,把垂直作用在物体表面上的力叫做压力 作用效果:跟 压力 和 受力面积 有关 压强 定义:物理学中,把物体表面受到的压力与受力面积的比,叫做压强 单位: (/2)应用 增大压强的方法:增大压力或减小受力面积减小压强的方法:减小压力或增大受力面积 研究液体的压强 特点 液体内部各个方向都有压强,并且在同一深度各个方向的压强 相等 液体内部的压强跟深度有关,深度
42、增加,压强 增大 不同液体内部的压强跟液体的密度有关,在同一深度,密度越大,压强越大 连通器 定义:上端开口、底部 互相连通 的容器,物理学上叫做连通器原理:连通器内装入同种液体,当液体静止时,各容器中的液面总 保持相平 应用:船闸、过路涵洞、锅炉水位器、乳牛自动喂水器等 大气压与人类生活 证明大气压存在的实验:马德堡半球实验大气压的测量 测量实验:托里拆利实验大小: 1个标准大气压约为 1.0105特点:大气压随高度而变化,高度越高,大气压越小 固体与液体压力、压强的计算固体 液体一般情况先求压力(水平面上 F=G),再求压强 (=) 先求压强( p=液 gh),再求压力( F=pS)特殊情
43、柱体对水平面的压强 p=gh粗细均匀容器中的液体对容器底的压力等于液体的重力,即 F=G2况典例1 如图所示,往量杯中匀速注水直至注满。下列表示此过程中量杯底部受到水的压强 p随时间 t变化的曲线中合理的是【解析】量杯的形状是上宽下窄,所以在向量杯中注水时,相同时间注入相同质量的水,水在量杯中的高度增加得越来越慢,量杯底部受到水的压强的增加也会越来越慢,B项正确。【答案】 B典例2 如图,在水平桌面上竖立着三个柱状物甲、乙、丙,它们的高度均为 h,且均为实心匀质物体,甲、乙、丙的底面分别是半径为 R的圆面、边长为 a的正方形、半径为 r的圆面。已知2 Ra2r,它们对桌面的压强 p甲 =p乙
44、=p丙 ,则甲、乙、丙的密度关系是 ( )A. 甲 乙 丙 B. 甲 = 丙 乙C. 甲 乙 丙 D. 甲 = 乙 = 丙3【解析】三个柱状物对桌面的压强 p= =gh ,因 p甲 =p乙 =p丙 ,且= =它们的高度均为 h,所以甲、乙、丙的密度关系为 甲 = 乙 = 丙 ,D项正确。【答案】 D典例3 在水平地面上,有一质量为5 kg的容器内装有35 kg的水,如图所示,水面到水底的深度为1.2 m,容器的底面积为0.02 m 2(g=10 N/kg),求:(1)容器底面所受的水的压强和压力;(2)地面受到的压力和压强。【答案】 (1)水对容器底部的压强 p=hg =1.0103 kg/m
45、310 N/kg1.2 m=1.2104 Pa由 p= 得,水对容器底部的压力F=pS=1.2104 Pa0.02 m2=240 N(2)容器对地面的压力 F=G=(m水 +m器 )g=(5 kg+35 kg)10 N/kg=400 N容器对地面的压强 p= =2104 Pa=400 0.022实验一:探究压力的作用效果与哪些因素有关1.实验器材:小方桌、泡沫塑料、砝码。2.实验方法:控制变量法。3.实验步骤(1)如图甲所示,把小方桌的四脚朝下放在泡沫塑料上,观察压力的作用效果,即此时桌子四脚陷入泡沫塑料的深度;4(2)如图乙所示,在桌子上加上一个砝码,观察此时桌子四脚陷入泡沫塑料的深度,并与
46、图甲的陷入深度对比;(3)如图丙所示,使桌面朝下并在小方桌上加上一个砝码,观察此时桌面陷入泡沫塑料的深度,并与图乙的陷入深度对比。4.实验结论:压力的作用效果与压力大小和受力面积有关,压力越大、受力面积越小,压力的作用效果越明显。典例1 老师要求同学们用身边的物品探究压力的作用效果与哪些因素有关,小亮找到的器材有海绵和两瓶完全相同的矿泉水。(1)小亮是通过观察 来比较压力的作用效果的; (2)小亮将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵上,其目的是控制 大小相同,改变受力面积的大小,从该实验中得出的结论是 ;以下实例中应用该结论的有 ; A.菜刀要经常磨一磨B.书包要用宽的背带C.汽车限重
47、D.啄木鸟有个坚硬而细长的喙(3)接下来小亮要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,他的操作步骤是 。 【解析】(1)小亮通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这是转换法的运用;(2)将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵上,这样可以控制压力相同,改变受力面5积的大小,从该实验中得出的结论是压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;(3)要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,应控制受力面积相同,只改变压力的大小,故他的操作步骤是把左侧瓶中的水倒出一些后,让瓶子倒立在海绵上,并与右侧瓶子的作用效果相比较。【答案】 (1)海绵的凹陷程度(2)压力 压力一定时,受力面积越小,
48、压力的作用效果越明显 AD(3)把左侧瓶中的水倒出一些后,让瓶子倒立在海绵上,并与右侧瓶子的作用效果相比较实验二:探究液体内部压强的特点1.实验器材:U形管压强计、水、盐水、深水杯等。2.实验步骤(1)检查仪器,在深水杯中装入适量水,将压强计的橡皮盒放入深水杯中某一深度处,调节橡皮盒的方向,观察U形管两侧液面的高度差;(2)将压强计的橡皮盒放入深水杯中更深处,不改变橡皮盒的方向,观察U形管两侧液面的高度差;(3)将压强计的橡皮盒放入盐水杯中某深度处(跟水中某一深度相同),不改变橡皮盒的方向,观察液面的高度差。3.实验结论:液体内部各个方向都有压强,同种液体在同一深度的各处、各个方向的压强大小相
49、同;液体的压强随深度的增加而增大;不同的液体,在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关,密度越大,液体的压强越大。典例2 小陈利用U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点。实验前,他注意到U形管两边的液面已处在同一水平线上,如图甲所示:(1)如果压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面不相平,应 ; 6(2)当小陈将压强计的金属盒浸没于水中后,发现U形管两边的液面如图乙所示,几乎无变化,则实验装置可能出现了 的问题; (3)排除故障后,他重新将金属盒浸没水中,发现随着金属盒浸入水中的深度增加,U形管两边液面的高度差逐渐变大,如图丙所示,由此可知液体内部的压强与 有关; (4)小陈
50、保持图丙中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中,搅匀后的实验情形如图丁所示,比较丙、丁两次实验,小陈得出了“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论,他的结论 (选填“可靠”或“不可靠”),原因是 。 【解析】(1)当压强计的金属盒在空气中时,如果U形管两边的液面不相平,则不能正常使用,应该取下橡皮管重新安装;(2)将金属盒浸没于水中后,发现U形管两边的液面不发生变化,实验装置可能出现了漏气现象,使压强无法正常传递;(3)随着金属盒浸入水中的深度增加,U形管两边液面的高度差逐渐变大,说明液体内部的压强与深度有关,深度越大,压强越大;(4)比较丙、丁两次实验不能得出“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论,因为没有控制液体的深度相同。【答案】 (1)重新连接橡皮管 (2)漏气 (3)液体的深度 (4)不可靠 没有控制金属盒在盐水中的深度与在水中的深度相同
