初中物理压强

固体与强于液体压强

一、固体的压力和压强

1,压力：

⑴定义：垂宜乐在物体表面上的力叫压力。

⑵压力并不都是由重力引起的，通常把物体放在桌面上时，如果物体不受其他力，则压力F=物体

的重力G

⑶固体可以大小方向不变地传递压力。

⑷重为G的物体在承面上静止不动。指出下列各种情况卜.所受压力的大小。

F

G

2、研究影响压力作用效果因素的实验：

⑴课本甲、乙说明：受力ifU积相同时，压力越大压力作用效果越明显。乙、内说明压力相同时、受力面

积越小压力作用效果越明显。概括这两次实验结论是:压力的作用效果与压力和受力面积有关，木寞

验研究问题时，采用了控制变量法。和对比法

3、压强：

（1）定义：物体单位面积上受到的乐力叫压强。

⑵物理意义：压强是表示压力作用效果的物理量

⑶公式p=F/S其中各量的单位分别是：p：帕斯卡（Pa）；F：牛顿（N）S：米2（m）

A使用该公式计算压强时，关键是找出压力F（一般F=G=mg）和受力面积S（受力面积耍注意两物体

的接触部分）。

B特例：对于放在桌子上的直柱体（如：圆柱体、正力体、长放体等）对桌面的压强P=Pgh

（4）压强单位Pa的认识：一张报纸平放时对桌子的压力约0.5Pa。成人站立时对地面的压强约为：

1.5X10'Pa■，它表示:人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为：1.5X10%

⑸应用：当压力不变时，可通过增大受力面积的方法来减小压强如:铁路钢轨铺枕木、坦克女装履带、

B包带较宽等。也可通过减小受力面积的方法来增大压强如：缝针做得很细、菜刀刀口很薄

4、一容器盛有液体放在水平桌面上，求压力压强问题：

处理时：把盛放液体的容器看成•个整体，先确定压力（水平面受的压力F个"+G*）,后确定压强（-

般常用公式p=F/S）.

二、液体的压强

1、液体内部产生压强的原因：液体受重力口具有流动也

2、测量：压强计用途：测量液体内部的压强。

3、液体压强的规律：*

⑴液体对容器底和测壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强；|P

（2）在同一深度，液体向各个方向的压强都相等；

（3）液体的压强随深度的增加而增大；

⑷不同液体的压强与液体的密度有关。

4,压强公式：F^GF<GF>G

推导过程：（结合课本）

液柱体积V二Sh；质量m=PV二PSh液片受到的压力:卜G-mg-PShg.液片受到的压强:

p=F/S-Pgh

⑶液体压强公式P二Pgh说明：

A、公式适用的条件为：W

B、公式中物理量的单位为：p：Pa；g：N/kg；h：m

C、从公式中看出：液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关，而与液体的质量、体积、重力、

容器的底面积、容器形状均无关。著名的帕斯卡破桶实验充分说明这一点。

D、液体压强与深度关系图象：

6、计算液体对容器底的压力和压强问题：

一般方法：㈠首先确定压强P=Pgh；㈡其次确定压力F=pS

特殊情况：压强：对直柱形容器可先求F用p=F/S

压力：①作图法②对直柱形容器F=G

7、连通器：⑴定义：上端开口，下部相连通的容器

⑵原理：连通器里装一种液体且液体不流动时，各容器的液面保持相平

⑶应用：茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。

三、大气压

1、概念：大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压,一般有6表示。说明：“大气压”

与“气压”(或部分气体压强)是有区别的，如高压锅内的气压——指部分气体压强。高压锅外称大气压。

2、产生原因：因为空气受重力并且具有流动性。

3、大气压的存在---实验证明：

历史上著名的实验一马德堡半球实验。

小实验一小杯实脸、瓶吞鸡蛋实瓶、皮碗模拟马德碗半球实验。

4,大气压的实验测定：托里拆利实验。

(1)实验过程：在长约包，一端封闭的玻璃管里灌懑水银，将管口堵住，然后倒插在水银槽中放开堵管

口的手指后，管内水银面下降芈就不在下降,这时管内外水银面的高度差约为760nlm。

(2)原理分析：在管内，与管外液面相平的地方取一液片，因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。

即向上的大气压=水银柱产生的压强。

(3)结论：大气压p小760mmlIg=76cmHg=l.01X10'Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)

(4)说明:

A实验前玻璃管里水银灌满的目的是：使玻璃管倒宜后，水银上方为真空;若未灌满，则测量结果偏

小。

B本实验若把水银改成水，则需要玻璃管的长度为星山L

C将玻璃管稍上提或下压，管内外的高度差不变,将玻璃管倾斜，高度不变,长度变长。

cmHg试写出下列各种情况下，被密封气体的压强(管中液体为水银)。

HcmHg(H+h)cmHg(H-h)cmHg(H-h)cmHg(H+h)cmHg(H-h)cmHg(H-h)cmHg

5、大气压的特点：

(1)特点：空气内部向各个方向都仃乐强，H空气'I'某点向各个方向的人气压强都相等。大气压随高度增加

而减小,且大气压的值与地点、天气、季节、的变化有关。•般来说，而天大气压比阴天高，冬天比夏天

氤

(2)大气压变化规律研究：在海拔3000米以内，每上升10米,大气压大约降低100Pa

6、测量工具：

定义：测定大气压的仪器叫气压计。

分类：水银气压计和无液气压计

说明：若水银气压计挂斜，则测量结果变大。在无液气压计刻度盘上标的刻度改成高度,该无液气压计就

成了登山用的登月计。

7、应用：活塞式抽水机和离心水泵。

8、沸点与压强：内容：•切液体的沸点，都是气压减小时降低，气压增大时升高。

应用：高压锅、除糖汁中水分•

9、体积与压强：内容：质量一定的气体，温度不变时，气体的体积越小压强越大，气体体积越大压强越小。

应用：解释人的呼吸，打气筒原理，风箱原理。

压强

重力和压力的比较

区别重力G压力F

定义由于地球吸引而是物体受垂直压在物体表面的力

到的力

产生由于地球的吸引由于物体间的挤压

大小与物体的质量成正比与物体的挤压程度有关

方向竖直向下垂直并指向被压物体

作用点物体的重心被压物体表面

说明：当物体处于水平位置（如放于地面）压力等于重力

重力示意图:压力示意图:

有时压力与重力有关，它可以是重力产生的，还可以不是重力产生的，下面所示各面上放

置的物体，质量相同，它们受到的重力大小和方向都相同，但各面上受到的压力的大小和方

向却不相同，图2中地面所受压力等于物体的重力，图3中斜面所受压力小于物体的重力，

图4中墙面所受压力和物体的重力毫无关系。

从这些例子中可知，支持面上受到的压力其大小等于物体的重力只是一•种特殊情况，若仅以

这一特殊情况就认为压力总等于重力，显然是错误的，最好的办法是具体情况，具体分析。

压力

影响压力的效果的因素：①压力②受力面积

①受力面积一定，压力越小，作用效果越明显

②压力一定，受力面积越小，作用效果越不明显

概括这两次实验结论是：压力的作用效果与压力和受力面积有关。

实验：影响压力的效果的因素

通过观察细沙（海绵）的四

陷程度,说明压力的作用效

果与压力大小和受力面积大

小有关

细沙细沙

乙丙

某研究小组为探究“压力的作用效果与哪些因素有关”，设计了如图所示的探究方案。甲图

是研究小组将小木凳放入沙盘中，乙图是在小木凳上增加一个重物，丙图是将小木凳翻转过

来，倒置于沙盘中，并在凳上仍然放置•个等重的重物。根据甲、乙图的分析，可以得到的

结论是；根据乙、丙图的分析，可以得出

的结论是。

KEY:受力面积一定，压力越小，作用效果越明显

压力一定，受力面积越小，作用效果越不明显

压强

压强是用来表示压力作用效果的物理量：单位面积受到的压力

［压强（P）-------►帕斯卡（Pa）

1压力（F）-------►牛顿（N）p=£G

受力面积（S）-------►平方米（n?）S飞

公式P晨的F适用范围

是压强的定义式，具有普遍适用性，即既适用于固体也适用于液体。

方法应用举例

增大压（1）压力一定时，减小受力切菜刀刃磨得越薄，切东西越利;缝衣

强面积（2）受力面积一定时，针做得细又长：锤子用力砸钉子，钉

增大压力（3）增大压力，同子不很尖

时减小受力面积

减小压（1）压力一定时，增大受益书包带做得宽；载重车装有许多车轮;

强面积（2）受力面积一定时，用空心的砖块盖房子

减小压力（3）较小压力，同

时增大受力面积

经典考查：

①骆驼脚很大，可以减小压强，在沙漠中行走自由

②啄木鸟的嘴很尖细，可以增加压强，捉到躲藏在深处的虫子

③批货的脚有许多“吸盘”，从而利用大气压强使其在天花板上不会掉下来

④深海鱼上岸会死是因为水面上的压强比深水处小得多

以上例子在选择题中常考

经典例题：

1如右图所示，一块正方体如图a,两边分别切去如图a中虚线所示的长方体部分，按图b、

c、d放置，则它们对水平地面的压强比较为

A.一样大B.b最大C.c最大D.d最大

2如图所示，三个相同的砖块，其中对桌面压强最大的是

A.甲B.乙C.丙D.都一样

3有些吊车的后轮旁边固定有四个可以升降的方形铁柱

如图，在吊车吊较重的物体时，将此四根铁柱子放下

来，支撑在地面上，其目的是

A.增大压力B.减小压力

C.增大压强D.减小压强

4将B、A两个磁环先后套在光滑的木支架上，并使两磁环相对面的极性相同，此时可以看

到上方的磁环A“悬浮”在空中，如图示，设两磁环受到的重力相等且都为G,则磁环B

对木支架底座的压力F与重力G的大小关系是

A.F<GB.F=G

C.G<F<2GD.F=2G

5一小孩在结冰的河面上玩耍,突然发现脚下的冰层即将破裂，他应采取的措施（）

A.立即站着不动，大声呼救B.改成单脚站立，减小压力

C.轻轻伏在冰面，爬向岸边D.加快速度跑开，逃离险境

6如图所示，某同学用弹簧秤拉着放在水平桌面上的木块匀速滑动，在

木块前端离开桌面至一半移出的过程中，弹簧秤的示数和木块对桌面压

强的变化情况分别是m

A.不变，不变B.不变，增大C.减小，不变D.增大，减小

7在如图所示的容器中，用活塞封闭•定时的空气，活塞可左右移动且

不漏气。当保持温度不变，用力F向右推活塞时,卜列说法中正确的是

A、气体的质量、密度、压强增大；

B、气体的质量不变，密度、压强增大;

C、气体的密度不变，质量、压强增大;

D、气体的压强不变，质量、密度增大;

8如图所示，水平桌面上放着甲、乙、丙三个底面积相同的容器，若在三个容器中装入质量

相等的水，三个容器底部所受水的压力

A.甲最大B.乙最大I--1----r----1

C.丙最大D.一样大\\/

9游泳的人由河边走向深水处的过程中，如果河底布满碎石

子，则甲乙丙

A.脚越来越疼，因为水对脚的压力越来越大

B.脚疼得越为越轻，因为河底对人的支持力越来越小，—A

C.脚越来越疼，因为水对人的浮力越来越大

D.脚疼得越来越轻，因为人受到的重力越来越小

10如下图所示，长方体铁块A静止放在水平桌面上，若把A略向右移动，

则A对桌面的压力R、压强P的变化情况是J_

A、F不变，P不变B、F不变，P变大

C、F变小，P变小D、F变大，P变大

11在生物进化的过程中，动物身上的各种器官不断地完善，以适应生存的环境。我们所了

解的以下事例中，有减小压强功能的是

A.号称“森林医生”的啄木鸟，长有细长而又坚硬的尖喙，便于啄开树皮

B.人口腔里的牙齿根据咀嚼功能的不同，分出了切牙、尖牙等

C.骆驼的体重比马的体重大不了一倍，脚掌面积却是马蹄的三倍

D.大象长有两个大大的耳朵，不仅可以发挥听觉功能，还能用于散热

12在海滩发案现场留了罪犯清晰的脚印，公安人员立即绘制了鞋模,

经测量的平均厚度为3cm,质量675g；有经测试达到脚印同样深度的

压强为L5X1()3pa,则罪犯的体重为多少(牛)？(g=101N/g)

13封冻的江河水面能都承受的最大压强是7x10Pa5Pa,一辆20t的坦

克能够在冰面上行驶吗？(共有两条履带，每条履带跟地的接触面积

是2m2)

14如图所示，被誉为“沙漠之舟”的骆驼站在水平沙面上，它的质量为400kg,每只脚掌

的面积为2X10-2m2.求：

(1)骆驼对沙面的压力的大小；(2)骆驼对沙面的压强。(g=10N/kg,写出带公式的运算过程)

(3)骆驼脚掌约为马蹄掌的三倍，这样大的脚掌好处？

液体压强

液体内部产生压强的原因：液体受重力且具有流动性

液体压强的特点

①液体内部朝各个方向都有压强，在同一深度，液体内各个方向压强相等

②液体的压强随深度的增加而增大（深度：指由上（水面）向下竖直的距离）

③在同一深度，液体密度越大，压强越大

由上得出，液体压强只和液体深度I、I液体密度I有关

不管容器是什么形状，只要是同种液体，且

在同一高度，压强相等

F=GF<GF>G

实验：探究影响液体的压强的因素

例1.在“探究液体的压强”的实验中，进行了如图中各图所示的操作。

⑴为了顺利地完成该实验，除了图中画出的各种器材外，还需要用到。

⑵比较图中代号为的三个图，可以得到的结论是：在同一深度，液体向各个方向

的压强相等。

⑶比较代号为的两个图，可以知道：在深度相同的情况下，不同液体的压强还

跟它的密度有关；液体的密度越大，压强越。

⑷比较代号为的两个图，可以知道：液体的压强随深度的增加而增大。

例2.小明做“研究液体的压强”实验时得到的几组数据如下表:

序号液体深度/cm橡皮膜方向压强计左右液面高度差cm

1水5朝上4.8

2水5用J卜4.8

3水5朝侧血4.8

4水10朝珊面9.5

5水15朝侧面14.2

6酒精15朝侧面11.4

根据表中的数据.请回答下列问题：

(1)比较序号为1、2、3的三组数据，可得出的结论是：

(2)比较序号为3、4、5的三组数据，可得出的结论是：

(3)比较序号为5、6的两组数据，可得出的结论是：

(4)由上可以得出的结论是：___________________________________

KEY:(1)同种液体在同一深度向各个方向的压强都相等

(2)同种液体压强随深度的增加而增大

(3)在同一深度不同液体的压强与密度有关(或同一深度液体密度越大压强越大)

_(4)液体压强只和液体深度、液体密度有关

P(压强)----------►Pa

P(密度)----------►kg/m2

g(常数)----------►N/kg

,h(深度)----------►m

推导过程：

液柱体积V=Sh；质量m=PV=PSh

液片受到的压力：F=G=mg=PShg.'液g'

液片受到的压强：p=F/S=Pgh

P=pg〃是液体的压强公式，由公式可知，液体内部的压强只与液体的密度、液体

深度有关，而与所取的面积、液体的体积、液体的总重无关。

公式P=pgh的适用范围：

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Qg〃，例如：将一密度均匀，高为h的圆柱体放在水平桌面上，桌面受到的压

强：

P=-=-=砂=逊=q〃但这只是一种特殊情况，不能山此认为固体对支持物产

SSSS

生压强都可以用P=pgh来计算。但对液体来说无论液体的形状如何,都可以用P=pgh计

算液体内某一深度的压强.

公式P=心力和P=£的区别和联系

S

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.

S

而P=pgh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

S

强。

经典考查:

例1.如图甲所示，相同的两个容器分别盛有质量相等的水和酒精，若液体内部A、B

两点处在同•水平高度，且设两点的压强分别为PA和PB，则它们的关系如何？

解析：在图中，根据公式p=0g//可知，水的密度较大但深度较小，P的大小并不能确

定，此时可将A（或B）点的压强，转化为液体对底部的总压强减去高度为h的液体柱产生

的压强，通过比较得到答案。这里介绍一种更加简单的极值考虑法，如图乙由于A、B处于

同一水平高度，我们假设h的高度与装水容器的水面高相同，山于A点压强为大气压，而B

点的压强为大气压与B点上方酒精柱产生的压强之和，所以|PB>PA|。

变形题：如图所示的容器内装有水，试比较A、B、C各点由液体产生的压强PA、PB、PC

的大小。

分析：由于液体的密度相同，本题关键是弄清A、B、C各点的深度。深度是指从自由液面

到该处的竖直距离，从图中可知：

h4=15cm-5cm=10cm=0.1m

hB=15cm=0.15cm

hc=15cm—10cm=5cm=0.05m

由B点深度最大,A点深度其次,C点深度最小。

所以B点压强最大，A点压强其次，C点压强

最小，则：pB>PA>PC

例2.在水平桌面上放有一圆台形容器，里面装有一部分水，若将该容器颠倒放置，试

比较颠倒前后水对容器底部的压力。

解析：比较液体内部压力，可尝试用液体内部压强公式，根据p=pg〃有

F=pS=pghS,颠倒前水的深度较小，但受力面积较大，而颠倒后水的深度较大，但受

力血枳较小，此时无法比较居、F2的大小。此时可选取中间量进行变换比较，对于缩口容

器，液体对底部的压力总大于液体本身的重力F|>G,对于敞口的容器，液体对底部的压力

液体的重力并没有改变，所以不难

总小于液体本身曾重力F2<G,而在容器颠倒的过程中，

得出结论：忖>司。

例3.如图，冰块浮在杯中水面上，若冰完全熔化后,水面高度如何变化？

—

值上二二二1

解析：设冰块熔化前后水对底部的压强分别为小、P2,容器中水面高度分别为儿、h2,

将冰块、水构成的整体作为研究对象，由于整体重力不变，且对于直壁容器水对底部的压力

FG

就等于总重力〃=W=—,所以冰块熔化前后水对底部的压强不变，P产P2则P木gh,=P水

JJ

gh2,%=h2，可见，冰完全熔化后，|水面高度保持不变

①如图是一个玩具枪示意用，当向左推动活塞ABC三处压

强大小的关系|pA<pB〈pC

②如图两容器底部阀门关闭时,左边的油面和

右边的水相平，若果打开阀门，则|水向右流

经典例题：

1如图所示，设水对瓶子底部的压强为p,瓶子对桌面的压强为P'。

将瓶子从正放（如图甲）变为倒放（如图乙），则p和p'的变

化情况是

A.p变小，p，变大B.p变小，p，变小

C.p变大，p，变小D.p变大，p5变大

2如图所示，甲、乙两支完全相同的试管。分别装有质量相等的

液体。甲试管内装水，乙试管内装煤油，两试管液面相平。设液力

的压强分别为P甲和P乙,则

A.P甲<P乙B.P甲>P乙

C.P甲二P乙D.条件不足，无法判断

3甲、乙两个容器横截面积不同，都盛有水，水深和a、b、

c、d四个点的位置如图所示，水在a、b、c、d四处产生的

压强分别为Pa、Pb、Pc、Pd，下列关系中正

确的是

A.PaVPcB.Pa=Pd

C.Pb>Pc

4如右图所示的容器中装有水，静止在水平桌面上，水对容器底部的压力为I|

FI,容器对桌面的压力为F2,若容器的质量忽略不计，则二^

A.F1<F2B.F1>F2二二三

C.F1=F2D.无法比较匚」二二?:

5顶小底大圆台形烟囱高力,由平均密度为P材料建成，那么烟囱作用于地基二三三;

的压强I---------------

A.等于pg。B.小于

C.大于D.条件不足，无法判断

6三个质量相同，底面积相同，但形状不同的容器放在水平桌面上，其\/_

内分别装有同一种液体，它们的液面在同一水平面上，如图所示，则三立可妄

种液体对容器底的压强y：：：：：/

A.一样大B.甲最大C.乙最大D.丙最大

甲

7一试管中装有某种液体，在试管处于图中所示的甲、乙、雨三个位置用口，

时，管内液体质量保持不变，则试管底部受到的液体压强j；

A.甲位置最大B.乙位置最大C.丙位置最大D.三个位置一样大JJ

7777/7

8如图所示的试管内装有一定量的酒精，当试管倾斜放置时，酒精对管底的压

强为回；当管竖直放置时，酒精对管底的压强为P2,比较外、P2的大小，则个

A.Px>PiB.Pl<PiC.Pl=PlD.条件不足，无法判断—

9如图所示为甲、乙两个大小、形状完全相同的容器，现将两个容器中分别注入相"

同质量煤油。甲容器底部受到煤油的压力为石，压强为回；乙容器底部受到煤油的压力为

%压强为小，比较它们的大小，则

A.K=F?,>p2F\<%,pi>p2

C.F]<F?,Pi=p2F[=F2,p]=p2

10有一个塑料瓶，在侧壁上用锥子戳了三个洞，向容器中倒入水后，水从小洞中喷出如图

中，正确的是z\/\\/\

11如图，一只可口可乐瓶，其侧壁有a、b两小孔并用塞子塞住，瓶内盛有一定质量的酒精。

把可口可乐瓶放入水中，当瓶内、外液面相平时，拔出a,b两个小孔上的塞子，则

A.a、b两个小孔均有水流入

B.a、b两个小孔均有酒精流出||

C.酒精从a小孔流出，水从b小孔流入|

D.水从a小孔流入，酒精从b小孔流出

如图，粗细相同两试管A、B,装有质量相同的不同液体，两管液

面等高，两管内液体密度关系是PAPB,液体对试管底压

强pApBo(均选填“大于”、“小于”、“等于")o

如图所示，容器中盛有一定量的水，静止放在斜面上。容器底部A、

点的压强pa、pb、pc的大小关系是.

压强的计算最重要也最容易出考的题目在液体压强

计算液体对容器底的压力和压强问题：

一般方法：㈠首先确定压强P=Pgh；㈡其次确定压力F=pS

特殊情况：压强：对直柱形容器可先求F用p=F/S

例1.如图所示，置于水平桌面上的容器装有某种液体.液体的体积为2.0x10-3m3,液体的深

度为0.5m,若容器重为20N、底面积为2.0xl(y2m2,容器底受到液体的压强为5.0xl()3pa(g

取ION/kg).求：

(1)液体的密度；

(2)距容器底高为0.2m处A点的液体压强:

(3)这个装着液体的容器对桌面的压强.

例2.如图所示，在质量为1千克的容器内装有5千克的水，容器底面积为100厘米:容器

放在水平地面上，桌面面积为0.9米“g取10牛/千克)求：

(1)容器底对桌面的压力；(2)容器底对桌面的压强;

(3)水对A点的压强；(4)水对容器底部的压强。

连通器

上端开口，下部相连通的容器叫连通器。(简单来说是液体在一个相互连通得的容器内保持

在一个水平面上,我们就说这是连通器原理.)