1、1图 1压强、液体内部的压强、大气压强【方法提示】1 重力与压力的区别(1)重力是由于地球吸引而使物体受到的力,施力物体是地球,受力物体是地面附近的一切物体。(2)压力是垂直作用在物体表面上的力,是由于物体间的挤压形变而产生的,施力物体是施加压力作用的物体,受力物体是被压物体。(3)重力的方向总是竖直向下;压力方向总是垂直于支撑面,由于物体支撑面有不同的方向,所以压力也有不同的方向。【例题 1】下列说法正确的是 A.压力是由于物体重力引起的 B.物体对支撑面的压力总等于重力C.相互接触的物体间必存在压力 D.压力的方向不一定竖直向下【解析】重力可以产生压力,但压力并非都是有重力产生,故 A 是
2、错误的,压力与重力的大小并无直接联系,只有当物体在水平面上,且在竖直方向只有重力与支持力,且处于平衡状态,此时压力大小与重力大小相等。故 B 错。若两物体相互接触,而无挤压作用不产生压力,因此 C 错,正确答案应为 D。2灵活运用压强公式进行计算(1)利用 p=F/S 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作用,而不能取任意的一个面积代入。(2)解题的思路:根据物体平衡条件和物体间相互作用规律求出压力 F;确认受力面积 S;再根据公式 p=F/S 求出压力对受力面的压强,要特别注意压力和重力的区别。【例题 2】芭蕾舞演员体重为 475N
3、,每只脚掌面积为 150cm2,表演时足尖与地面的接触面积为 9.5cm2;大象的体重为 6104N,每只脚掌面积 600cm2。求:(1)芭蕾舞演员足尖着地表演时和大象四脚着地时各自对地面的压强。(2)芭蕾舞演员和大象是否都能在冰冻的河面上行走?(封冻河面能承受的最大压强是 3.4104Pa)【解析】(1)芭蕾舞演员表演时足尖对地的压强: P1 F1/S1=G1/S1=5105Pa大象四脚着地时对地的压强: P2 F2/S2=G2/S2=2.5105Pa(2)芭蕾舞演员行走时单脚着地,其对地压强: p2=F2/S2=3.17104Pa 且 P23.410 4Pa 芭蕾舞演员能在封冻的冰面上行
4、走大象行走时两只脚着地,对地压强: p3=F3/S3=5105Pa 且 p33.410 4Pa 大象不能在封冻的冰面上行走。解答该题时,要求能够正确运用压强的概念、定义、公式。第二问,判断“人和动物”行走时有几只脚着地” ,需要平常细心的观察和体会。 3.公式 p=F/S 和 p gh 的综合运用【例题 3】如图 1 所示,放在水平面上容器内装有质量为 1kg 的水,若水深 h18cm,容器底面积 S50cm 2,不计容器的质量。求:(1)离容器底 8cm 处有一个 A 点,A 电处受到水的压强和方向;(2)水对容器底的压力和压强;(3)容器对桌面的压力和压强。2图 2【解析】本题将液体压强与
5、固体压强知识综合联系起来,考查学生是否弄清液体压强和固体压强的区别求水对容器底部的压力和压强是液体压强的问题,求液体的压力,压强,应先求出水对容器底的压强,再求水对容器底的压力。求容器对桌面的压力和压强,属于固体的压力、压强问题。求固体的压力、压强,应先求出它对桌面的压强。(1) hA18cm8cm10cm0.1mpa 水 ghA1.010 39.80.1980(Pa)(2)水对容器底的压强: p 水 gh 水 1.110 39.80.181764(Pa)水对容器底的压力: F p 水 S 容 17645010-48.82(N)(3)容器对桌面的压力 F G 水 G 容 ,由于容器质量忽略不计
6、所以 F G 水 m 水g19.89.8(N)容器对桌面的压力 p F/S 容 1960(Pa)当遇到容器形状是规则的柱形,可以灵活运用公式 p F/S 与 p gh 解决问题,液体对容器底部的压力就等于液体的重力,即 F=G,可以利用液体的压强公式: p F/S 进行分析或计算。4连通器的应用【例题 4】如图 2 所示,容器 A、 B 内盛有液面在同一水平面的清水,用带有阀门 K 的斜管将两容器相连,当将阀门 K 打开时水将 流动。 (填“会”或“不会” )【解析】本题考查连通器的原理,题中要求判断斜管中的水会不会流动,这要取决于阀门两侧水对阀门的压力,哪侧压力小就往这侧流动。若压力相同,水
7、就会不流动,阀门处于清水内部,且两侧受力面积相同,本题又转化为阀门两侧所受水的压强问题,即是液体内部压强的问题。设想斜管中阀门处换用一竖直的“水片” , “水片”两侧承受着容器 A、 B 中水产生的压强 pA和 pB,比较这两个压强的大小,便可以判定水的流动情况。答案:不会5.托里拆利实验与大气压强【例题 5】在托里拆利实验中,要使管中的水银的长度增大一点,可以采用 A将玻璃管向上提一提 B.将玻璃管向下插一插C.给水银槽中再加些水银 D.将玻璃管倾斜一点【解析】托里拆利实验中,玻璃管中的水银柱的竖直高度所表示的压强相当于当时的大气压强。如果外界大气压不变,那么水银柱的竖直高度也无法改变,因此
8、 A、B、C 三种做法不能影响管内水银柱的高度,在竖直高度一定的情况下,要想使水银柱的长度增大一点,只有让水银柱倾斜一点,应选 D。解此题应抓住托里拆利实验的本质大气压支持着水银柱,就能准确地判断出外界大气压不变,则其管内水银柱高度也不变。如果“把玻璃管换粗一点” , “管内混有少量空气” 、 “在管的顶端或侧壁扎个小孔”?情况又会怎样?3图 5图 3图 4【对应训练】1载重汽车的轮子比普通汽车的轮子多,轮胎比普通汽车的轮胎宽,这是为了增大 ,减小对路面的 。2拖拉机的履带有一块块的金属板连接而成,每块金属块上都有一两条凸起的棱,金属板的作用和物理原理 ,凸起的棱的作用和物理原理是 。3如图
9、3 所示,瓶中水从小孔 A、 B 流出,说明液体对容器的 有压强,从 B 孔射出的水喷的更急,说明液体的压强随 增加而增大。4将杯子里装满水,用纸片把杯口盖严,按住纸片,把杯子倒过来,放手后,纸片不会掉下来,杯子里的水也不会流出来(如图 4 甲所示) ,这表明 。把杯子放于如图 4 乙、丙所示位置,纸片都不会掉下来,这说明 。5大气压会随高度变化而变化。青藏高原的大气压比内陆盆地的大气压 。登山运动员把气压计从高山顶上拿到山脚下时,气压计的读数将 。6. 物体 A 静止在水平桌面上如图 5 所示。若把 A 稍微向右水平移动,则 A 对桌面的压力 F、压强 p 的变化情况是 A F 变大, p
10、变小 B. F 不变, p 变小C.F 不变, p 变小 D. F 变大, p 变小7.游泳的人潜入水中后,由于水对耳膜的压强作用,耳朵会有胀痛的感觉,下列说法正确的是 A潜入水中越深,胀痛的越厉害B.在同一深度,耳朵向着水面下,比向着水面上,胀痛的感觉要好一些C.在水中身体竖直向上时,左右耳朵都不感觉胀痛,因为两侧的压强都抵消了D.以上说法都不正确8.在冬季,剩下半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后,第二天拔瓶口的软木塞时护觉得很紧,不易拔出来,其主要原因是 A.软木塞受潮膨胀B.瓶口因温度降低而收缩变小C.瓶内气体温度降低而把瓶塞吸住D瓶内气体因温度降低而压强减小,大气压把瓶塞压紧9.氢气球升到
11、高空时会破裂,其主要原因是 A高空温度低,橡皮膜的耐压能力减弱B.高空中大气压变小,球内气压比外界气压大得多,将气球胀破C高空大气压较大,将气球压破4D高空温度较低,球内气压较大,将球胀破10小华往墙上按图钉。已知图钉帽的面积是 1cm2,图钉尖的面积是 510-4cm2,手指对图钉帽的压力是 20N,求图钉尖对墙的压强和手对图钉帽的压强。11.今年夏天,爸爸带着小亮第一次去海边游泳,当小亮由浅水处往水的深处走时,感到胸口越来越闷,他问爸爸有没有这种感觉,爸爸说也游,并问他这是什么原因,你能帮小亮回答这个问题吗?【参考答案】1.受力面积 压强 2.增大受力面积 减小对地压强 使接触面粗糙 增大摩擦力3侧壁 深度 4.大气存在压强 地区向各个方向都存在压强 5.小 增大 6.B 7.A 8.B 9.B 10. 4108 Pa 5105Pa 11.水越深压强越大 12.病人的飞沫不向外传播 负压区的气压小于外界大气压