1、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
2、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
3、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 =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
4、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/m310 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、(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
6、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;
7、(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,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
8、.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
9、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“
10、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
