第9课时　压强 物理

1、第9课时压强知识梳理自主测试一二三四一、压强1.压力(1)定义:垂直压在物体表面的力。(2)方向:垂直于接触面指向被压物体。(3)影响压力作用效果的因素:压力大小和受力面积大小。压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。知识梳理自主测试一二三四2.压强(1)定义:物体所受压力的大小与受力面积之比。(3)单位:帕斯卡(Pa),1 Pa=1 N/m2。(4)增大压强的方法在受力面积一定时,增大压力。在压力一定时,减小受力面积。同时增大压力,减小受力面积。(5)减小压强的方法在受力面积一定时,减小压力。在压力一定时,增大受力面积。同时减小压力,增

2、大受力面积。知识梳理自主测试一二三四二、液体压强1.产生原因(1)液体由于受到重力,所以对支持它的容器底有压强。(2)液体由于具有流动性,所以对阻碍它流动的容器侧面有压强。2.特点(1)液体对容器底和侧面都有压强,液体内部向各个方向都有压强。(2)在同一深度,液体向各个方向压强都相等。(3)同种液体的压强随深度的增加而增大。(4)液体的压强还跟液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。知识梳理自主测试一二三四3.计算公式p=gh4.应用:连通器(1)定义:上端开口、下端连通的容器。(2)原理:连通器里装的是相同的液体,当液体不流动时,连通器各部分中的液面高度总是相同的。(3)应用

3、:茶壶、锅炉水位计、船闸等。知识梳理自主测试一二三四三、大气压强1.产生原因:气体受重力作用,并且具有流动性。2.存在:塑料挂衣钩的吸盘、用吸管吸饮料、马德堡半球实验等。3.测量:托里拆利实验。(1)测量方法:将灌有水银的玻璃管倒插入水银槽中,玻璃管内外产生760 mm高度差,且此高度差不变。(2)实验结论:大气压等于760 mm高的水银柱产生的压强。(3)测量仪器:气压计。4.标准大气压:p0=1.013105 Pa,相当于760 mm高的水银柱产生的压强。知识梳理自主测试一二三四5.变化:大气压随高度的增加而减小。6.气压与沸点关系:一切液体的沸点,都是在气压增大时升高,气压减小时降低。7

4、.应用(1)生活中:钢笔“吸”墨水;吸管“吸”饮料;针管“吸”药液;瓷砖上的塑料“吸”盘。(2)生产中:活塞式抽水机;离心式水泵。知识梳理自主测试一二三四知识梳理自主测试一二三四四、流体压强与流速的关系 知识梳理自主测试12341.在窗子密闭的旅行车上备有逃生锤,遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤打破玻璃逃生。下图中的四把铁锤,质量相同、形状不同。为了更容易打破玻璃,应该选择的铁锤是()答案:D解析:压强越大,压力的作用效果就越明显。由 可看出,当逃生锤对玻璃的压力一定时,减小玻璃的受力面积可增大压强,玻璃就容易被击碎,乘客的逃生时间就会更充裕。综上所述,应选用选项D的铁锤。知识梳理自主测试12

5、342.如图所示,A、B、C三个容器中分别装有盐水、清水和酒精,三个容器中液面相平,容器底部受到液体的压强分别为pA、pB、pC,则()A.pApBpCB.pApB清水酒精,所以pApBpC。故本题答案选A。知识梳理自主测试12343.如图是我国自主研发的C919商用大飞机,它将于数年后投入运营,C919客机中的部分钛合金零件采用了激光3D打印技术。关于客机的相关物理知识,下列说法不正确的是()A.客机所在高空的大气压强比海平面附近的大气压强更大B.客机采用密度小的材料,可以减轻它的重力C.客机升空利用了“空气流速大的地方压强小”的原理D.客机在空中沿直线匀速飞行,是受平衡力作用答案:A解析:

6、客机所在高空的大气压强比海平面附近的大气压强小,故A错误;由公式m=V和G=mg知,在体积一定的情况下,要减轻重力,只能选择密度较小的材料,故B正确;客机升空利用了“空气流速大的地方压强小”的原理,故C正确;在空中匀速直线飞行的飞机处于平衡状态,故受到的力是平衡力,故D正确。知识梳理自主测试12344.全球最大的太阳能飞机“太阳驱动”二号在飞行中无需一滴燃料,仅靠阳光就能实现昼夜飞行。其质量为2 300 kg,最大速度为140 km/h。求:(1)飞机以最大速度飞行1.5 h通过的路程。(2)飞机的重力。(g取10 N/kg)(3)若飞机停在机场的水平地面上时,轮胎与地面接触的总面积约为0.4

7、 m2,飞机对地面的压强。答案:(1)210 km(2)2.3104 N(3)5.75104 Pa知识梳理自主测试12341231.用“控制变量法”探究影响压强的因素在利用控制变量法时,只改变一个变量,控制其他的因素都不变。(1)探究压力的作用效果时,控制压力(或受力面积)不变,探究压力的作用效果跟受力面积(或压力)的关系。(2)由于影响液体压强的因素有多个,故在研究过程中的每一个步骤必须使用控制变量法。例如在研究同一深度、不同方向的压强时,要改变橡皮膜的方向,但应注意保持金属盒中心位置的深度和液体密度不变。123【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

8、器材有海绵和两瓶完全相同的矿泉水。(1)该同学通过观察来反映压力的作用效果。(2)如图所示,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(选填字母)。A.菜刀要经常磨一磨B.汽车限重C.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。123解析:(1)该同学通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,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,改变受力面积的大小。从该实验中得出的结论是压力一定时,受力面

9、积越小,压力的作用效果越明显。菜刀要经常磨一磨,是为了在压力一定时,减小受力面积,增大压强,A符合题意;汽车限重,是在受力面积一定时,减小压力,减小对路面的压强,B不合题意;啄木鸟有个坚硬而细长的喙,是为了在压力一定时,减小受力面积,增大压强,C符合题意。(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倒出一些水后,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AC(3)把左侧瓶中倒出一些水后,倒立在海绵上,并与右侧瓶子的作用效果相比较123123小李同学

10、利用如图装置探究液体内部压强的特点。(1)小李检查压强计的气密性时,用手指不论轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两边液柱的高度差变化(选填“大”或“小”),表明其气密性差。小李调节好压强计后,U形管两边液面相平。(2)小李把金属盒分别浸入到甲、乙图中的两种液体(水和酒精)中,发现图甲中U形管两边液柱的高度差较小,他判断图甲中的液体是酒精,其结论不可靠,原因是没有控制金属盒在液体中的;他改变图乙中金属盒的深度,其探究情况如图丙所示。123(3)小李应该比较图,得出金属盒离液面的距离越深,U形管两边液柱的高度差就越大,表示液体的压强就越。(4)小李发现在同种液体中,金属盒所处深度相同时,只改变金属盒的

11、方向,U形管两边液柱的高度差不变,表明。答案:(1)小(2)深度相同(3)乙、丙大(4)在同种液体的同一深度处(或在相同条件下),液体内部向各个方向的压强相等123解析:(1)若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,都会有漏气现象,因此U形管两边液柱的高度差变化小;(2)影响液体压强的因素有液体的密度和浸入液体的深度,实验中没有控制金属盒浸入的深度相同,因此无法得出正确结论;(3)研究液体压强与深度的关系时应控制液体密度相同,改变深度,小李应该比较图乙、丙,得出金属盒离液面的距离越深,U形管两边液柱的高度差就越大,液体的压强越大;(4)在同种液体中,金属盒所处深度相同时,只改变金

12、属盒的方向,U形管两边液柱的高度差不变,表明在同种液体的同一深度处(或在相同条件下),液体内部向各个方向的压强相等。1232.压强知识的应用问题透析利用压强知识解决实际生产、生活中的问题,始终是中考的热点问题,主要考查点有:增大和减小压强的方法、液体压强及大气压强的应用、流体压强与流速的关系。(1)增大和减小压强的方法123【例2】 下列实例属于增大压强的是() 123解析:图钉尖很尖锐是通过减小受力面积而增大压强的,选项A正确;选项B、C、D中描述都是通过增大受力面积从而减小压强的实例。答案:A123(2)液体压强及大气压强的应用【例3】 下列设备没有利用连通器原理的是()123解析:连通器

13、是上端开口、底部连通的容器,即连通器必须至少是两个容器,且底部连通,故选项C中活塞式抽水机不是连通器,它的工作原理是应用了大气压强。答案:C123小华制成如图所示的“自动给水装置”,是用一个装满水的塑料瓶倒放在盆景中,瓶口刚好被水浸没,其瓶内水面能高于盆景水面,主要是由于()A.瓶的支持力作用B.瓶的重力作用C.水的浮力作用D.大气压的作用答案:D解析:装满水的塑料瓶倒放在盆景中时,瓶内水受到向上的大气压作用,由于大气压远远大于瓶内水产生的压强,故瓶内水不下落,会高于盆景中水面。123(3)流体压强与流速的关系【例4】 如图所示,以下四个关于气体压强与流速的关系的现象中,压强p1、p2大小关系正确的是()123解析:选项A中,上方空气流速小,压强大,下方空气流速大,压强小,所以p1p2,选项A正确;选项B中,上方和下方空气流速相同,所以p1=p2,选项B错误;选项C中,左、右两侧空气流速相同,故压强相同,选项C错误;选项D中,上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,故p1pNC.pM=pND.pMpN答案:AD解析:当阀门K关闭时,M、N所处的深度相同,水的密度一定,根据p=gh可知,K关闭时,M、N两点的压强大小是pM=pN,故A正确,B错误;K打开流出水时,M处的横截面积大,N处的横截面积小,同质量的水流过时,M处的流速小,压强大,N处的