《压强》全章复习与巩固(基础)知识讲解

压强》全章复习与巩固（基础）【学习目标】理解压力、压强的概念，知道压强的单位知道增大减小压强的方法及应用；能运用压强公式解决有关问题；理解液体内部压强的特点；知道连通器的原理及应用；知道大气压现象，知道马德堡半球实验、托里拆利实验；知道流体压强和流速的关系，能简单解释生活中的现象【知识网络】「压力=垂直作用在物体表面上的力邃又：物棒所受压力的大小与受力面辄之比公式sp-y单位屈旦N/M1Pi=]N/rt*屬理童兄’压力榨用效果的萍现减小的方圧I①增戈:旻力面稅②感小压力增大的方法；©碱小受力面觀②晞丸压丿J（①在冏一聽理向各个方向都有压强并目玄小相卑[爵点｛②探度越探.压强越尢I③同样探度的压確还与灌体常J®有关计算益式jP"pghi应用：连通器・特点士間一种港悴下龍动时•各容器中穂面栩学（存在证閱：嗚诙料.塑羁吸盘丸气测Jft实•验：托星拆利实喊-760mm汞拄产生的压強压强"大吒压大小;鞫cm水银柱产生压强釣提1.01X1"Pa〔测录仪器压计潘怵压强与谎谨关毎！城駆越大■气体/液体压强越小【要点梳理】要点一、压力定义：压力是指垂直作用在物体表面上的力。产生原因：由于物体相互接触挤压而产生的力。方向：垂直于受力面，指向被压物体。要点诠释：压力与重力的关系：压力的产生原因不一定是由于重力引起的，所以压力大小不一定等于重力图乙所示只有当物体放置于水平地面上时压力才等于重力图甲所示。要点二、压强定义：物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强物理意义：压强是表示压力作用效果的一个物理量。F公式：P=—P――表示压强，单位是帕斯卡；F――表示压力，单位是牛顿；S――表示受力面积，单位是平方米。国际单位：帕斯卡，简称帕，符号是Pa°lPa=lN/m2,其物理意义是：lm2的面积上受到的压力是1N。增大和减小压强的方法：增大压强的方法：①增大压力；②减小受力面积。减小压强的方法：①减小压力；②增大受力面积。要点诠释：形状规则密度均匀的物体，压强的大小只与密度和高度有关，与质量和受力面积无关，如长方体、正方体圆柱体。密度均匀的长方体放在水平面上，如果沿红线切去黄色部分，物体对水平面的压力、压强的变化。甲图中沿竖直方向切，压力变小，压强不变；乙图中沿斜线方向切，压力变小，压强变大；丙图中沿斜线方向切，压力变小，压强变小。要点三、液体压强液体压强的特点：液体向各个方向都有压强。同种液体中在同一深度液体向各个方向的压强相等同种液体中，深度越深，液体压强越大。在深度相同时，液体密度越大，液体压强越大。液体压强的大小：液体压强与液体密度和液体深度有关。公式：P=PghP——表示液体压强单位帕斯卡(Pa)；P示液体密度，单位是千克每立方米(kg/m3)；h表示液体深度，单位是米(m)。液体压强的几个概念：液体对容器底部的压强：P二域液体对容器底部的压力：F=球容器对水平桌面的压力：月二&報s十毎F容器对水平桌面的压强：P=~液体重力与液体对容器底部的压力的比较：敞口容器中图甲所示。根据液体压强公式P=pgh求出液体对容器底部的压强；再根据压强公式的变形F二PS，求出液体对容器底部的压力。G液>F。液形状规则的容器图乙所示，根据液体压强公式P=Pgh求出液体对容器底部的压强；再根据压强公式的变形F二PS，求出液体对容器底部的压力。G液=F。液收口的容器图丙所示，根据液体压强公式P=Pgh求出液体对容器底部的压强；再根据压强公式的变形F=PS，求出液体对容器底部的压力。G液<F。液连通器——液体压强的实际应用：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。应用：水壶、锅炉水位计、水塔、船闸、下水道的弯管。要点诠释：液体压强公式适用范围：这个公式只适用于计算静止液体的压强，不适用于计算固体的压强，尽管有时固体产生压强恰好也等于鹅曲，例如：将一密度均匀，高为h的柱状体放在水平桌面上，桌面受到的Gpg贏,压强：P===惩为，但这只是一种特殊情况，不能由此认为固体对支持物产生压强都可以用p=燿沟来计算。但对液体来说无论液体的形状如何，都可以用p=燿沟计算液体内某一深度的压强。2•公式p=燿曲中的“h”表示深度，不能理解为高。h是指从液面到所求压强处之间的竖直距离。液面是指液体的自由表面，不一定是容器的上表面。如图所示，A、B、C二点的深度相同。,FF3•公式p=愆曲和卩=的区别和联系，p=是压强的定义式，也是压强的计算公式，无论对固体、液体、还是气体都是适用的。而p=阿血是通过公式p=结合液体的具体特点推导出来的，只适合于计算液体的压强。要点四、大气压强大气压产生的原因：由于重力的作用，并且空气具有流动性，因此发生挤压而产生的。证明大气压存在：马德堡半球实验，覆杯实验，瓶吞鸡蛋实验。大气压的测量：托里拆利实验：在长约lm—端封闭的玻璃管里灌满水银，用手指将管口堵住，然后倒插在水银槽中。放开手指，管内水银面下降到一定高度时就不再下降，这时测出管内外水银面高度差约为76cm。气压计测量法：气压计：测量大气压的仪器叫做气压计。常见的气压计：水银气压计，金属盒气压计，水银气压计是在托里拆利实验中，玻璃管的旁边立一个与玻璃管平行的刻度尺，当外界大气压变化时，从刻度尺上直接读出管内水银柱的高度。水银气压计的测量结果较准确，但携带不方便。实际应用中经常使用金属盒气压计，也叫无液气压计，它的主要部分是一个被抽成真空的，表面是波纹状的金属盒，用弹性钢片向外拉着金属盒，弹性钢片与指针相连。当外界大气压发生变化时，金属盒的凸凹程度就发生变化，通过弹性钢片带动指针转动，指示大气压的数值。金属盒气压计携带方便，但测量结果不够准确。影响大气压的因素：大气压随高度的升高而降低。由于越向高空，空气越稀薄，空气的密度越小，所以大气压随高度的升高而减小，由于大气层密度变化是不均匀的，因此压强随高度的变化也是不均匀的。在海拔3000m以内，每升高1Om，大气压约减小1OOPa。天气、气候影响大气压：一般来说冬天的气压比夏天高，晴天的气压比阴雨天的高。温度升高、气压也升高，大气越潮湿，气压越低。大气压的应用：抽水机、离心式水泵等。要点诠释：计算大气压的数值：P=P二pgh=13.6X103kg/m3X9.8N/kgX0.76m=1.013X105Pa。O水银所以，标准大气压的数值为：PQ=1.013Xl05Pa=76cmHg=760mmHgo以下操作对托里拆利实验没有影响：(1)玻璃管是否倾斜；(2)玻璃管的粗细；(3)在不离开水银槽面的前提下玻璃管口距水银面的位置。若实验中玻璃管内不慎漏有少量空气，液体高度减小，则测量值要比真实值偏小。这个实验利用了等效替换的思想和方法。要点五、流体压强和流速流体：气体和液体都具有流动性，统称为流体。流体流速越大的位置压强越小：y流連高圧強川毎劭流绘港子各祁分的遥俅洙祝庶專3.机翼升力产生原因：y流連高圧強川毎劭流绘港子各祁分的遥俅洙祝庶專3.机翼升力产生原因：上下表面的压强差。上机興5l£上机興5l£小实验：把乒乓球放在翻转的漏斗中，用嘴通过漏斗向下吹气，同时放开手，发现乒乓球没有掉下来。由物体的平衡条件可知，竖直方向除了受到重力以外，还由于乒乓球上表面的空气流速大从而使上方气压小于下方气压，这样空气就给了乒乓球一个向上的压力。使乒乓球不会掉下来。同样道理，当对着两张纸的中间吹气，纸非但不会分开，反而靠的更近了。5.生活生产中的应用：等车的时候人要站在安全线以外；汽车的整体形状类似飞机机翼，有助于减小汽车对地面的压力鼠洞的通风系统；乒乓球的上旋和下旋等。又如航海规定两艘轮船不能同向航行时靠得太近，否则容易造成事故。【典型例题】类型一、压力、压强1•已知木块重力为G,所受作用力F,问在图中支持面MN所受压力各为多大?【答案与解析】在图a中，MN所受的压力F=G；b中MN所受的压力F=F+G；c中MN所受的压力F=Fabc【总结升华】压力与重力有根本的区别，压力与引起接触面挤压的外力有直接关系，在b中不要在力的合成上犯错误，c中压力与G也没有必然的联系。举一反三：【变式】如图所示，墙面或地面所受的压力分别为FN；FN；FN；FN。ABCD答案】200；100；0；500铁块沿着如图所示的虚线纵向锯掉一半，那么铁块对桌面的压强和压力有何变化？如果将铁块水平横向截去一半，情况又如何？答案】200；100；0；500铁块沿着如图所示的虚线纵向锯掉一半，那么铁块对桌面的压强和压力有何变化？如果将铁块水平横向截去一半，情况又如何？.把一长10cm、宽10cm，厚5cm的铁块，平放在lm2的水平桌面上，求桌面受到的压强。如果把【答案与解析】铁的密度:P=7.8X103kg/m3；所以铁块的质量：m二Pv=7.8X103kg/m3X0.1mX0.1mX0.05m=3.9kg；铁块对桌面的压力：F=G=mg=3.9kgX9.8N/kg=38.22N；压强：p=F/S=38.22N/（0.1mX0.1m）=3.822X103Pa；把铁块沿虚线纵向锯掉一半，铁块的重力减少一半，对桌面的压力也减小一半，铁块的体积减小一半，它与桌面的接触面积也减小一半，根据公式p=F/S,其对桌面的压强不变。把铁块水平横向截去一半，铁块的重力减小一半，对桌面的压力小也减小一半，但它与桌面的接触面积未变，根据公式p=F/S，其对桌面的压强亦减小一半。【总结升华】抓住公式p=F/S，明确F、S的变化情况，便可对p的变化情况做出正确判断。举一反三：【变式】如图所示，一木块放在水平桌面上，若将它沿虚线截去一半，则压力，压强。（选填“变大”“变小”“不变”）【答案】变小；不变类型二、液体压强.如图所示，两只容器分别盛有相同高度的酒精和水，在A、B、C三点中，液体产生的压强分别为PA、PB、pC，则下列有关PA、PB、PC的大小的关系，正确的（）j酒藉I水D．pD．pA=pB<pAPA>PB>PC氏PA<PB<PCCPA=PB>PC【答案】B【解析】AB两点，液体的密度相同，但深度不同，由于A所处的深度小于B所处的深度，所以pA<pB；BC两点所处的深度相同，甲中的液体为酒精，乙中的液体为水，由于水的密度大于酒精的密度，所以C点的压强大于B点的压强，即p<p。BC所以三点的压强关系为：pVpVp。ABC【总结升华】液体压强的大小的比较一般运用以下思路：在深度相同时，比较两者密度的大小关系；在同种液体即密度相同的情况下，比较两者深度的大小关系。一潜水艇潜入水下150m深处时，求：处于水下150m深度处一个面积为2.4m2的舱盖上所受水的压强和压力各是多大？【思路点拨】已知水的密度和深度，利用公式P=Pgh计算潜水艇受到的压强；已知潜水艇受到的压强和舱盖面积，利用公式F=PS计算受到的压力。【答案】1.5X106Pa；3.6X106N【解析】潜水艇受到的压强为：P=Pgh=1.0x103kg/m3x10N/kgx150m二1.5xl°6Pa；潜水艇受到的压力为：F=Ps=1.5x106Pax2.4m2=3.6x106N。【总结升华】液体产生的压力不一定等于液体的重力，所以在计算液体压力时，一般先计算压强，然后利用公式F=PS得到压力。举一反三：【变式】(2012兰州)我国从20世纪70年代开始大规模研制潜水器，现已达到国际领先水平。2010年7月下水的“蛟龙号”深海潜水器，是我国自主研制的，其设计下潜深度达7000m。2011年7月已完成5000m级深海潜海和科学探测。若“蛟龙号”潜水器下潜至5000m，求：⑴它受到的海水压强大约是多少?(p海水=1-03X103kg/m3,g取10N/Q(2)若观察窗面积为300cm2，海水对观察窗的压力大约是多少？【答案(1)潜水器受到海水的压强为5.15X107Pa；(2)观察窗受到的压力1.545X106N【解析(1)潜水器受到海水的压强为：P=Pgh=1.03X103kg/m3X10N/kgX5000m=5.15X107Pa；(2)观察窗受到的压力为：F=PS=5.15X10/PaX0.03m2=1.545X106N。类型三、综合应用如图所示，放在水平桌面上的容器内装有质量为1kg的水，若水深h为18cm，容器底面积S为50cm2，不计容器的质量。求：离容器底8cm处有一个A点，A点处受到水的压强；水对容器底的压力和压强；容器对桌面的压力和压强。【思路点拨(1)已知A点距离容器底部的距离可求距离液面的深度，根据公式P=Pgh可求A点处受到水的压强；(2)已知水的深度，根据公式P=Pgh可求水对容器底的压强；利用公式F=PS可求水对容器底部的压力；F容器对桌面的压力等于水的重力；对桌面的压强根据公式P=可求。S【答案与解析】(1)A点距离液面的深度：h=18cm-8cm=10cm二0.1m；AA点处受到水的压强P=pgh=1.0x103kg/m3x9.8N/kgx0.1m=980Pa；A水A答：A点处受到水的压强为980Pa。水对容器底的压强：P=pgh=1.0x103kg/m3x9.8N/kgx0.18m=1764Pa；水水对容器底的压力：F=PS=1764Pax50x10-4m2=8.82N；答：水对容器底的压力和压强为8.82N和1764Pa。容器对桌面的压力：F'=G+G；水容由于容器质量忽略不计，所以：F'=G=mg=1kgx9.8N/kg=9.8N；水水F'98N容器对桌面的压强：P===1960PaS50x10-4m2容答：容器对桌面的压力和压强为9.8N和1960Pa。【总结升华】本题考查液体深度、液体压强、压强和压力的计算。固体，先求压力，再求压强；计算液体：先求压强，再求压力。解题过程中要注意公式及其变形的灵活运用。举一反三：【变式】如图，水桶的底面积为400cm2，重为10N；现倒