第03讲压强(原卷版)-2022年九年级物理暑假课(人教版)_第1页
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第03讲压强(原卷版)【学习目标】1.知道:影响液体压强大小的因素;大气压强特点;什么是流体;2.了解:压力的概念;连通器及其工作原理;大气压强的存在;气压强与社会生活中的应用;飞机的升力是怎样产生3.会:计算压强;计算液体的压强;利用流体压强与流速关系解释生活中的现象;4.理解:压强的概念;流体的压强与流速的关系;5.认识:压强在生活中的应用;液体压强的特点;托里拆利实验,知道大气压强的大小。【基础知识】一、压强1.压力(1)压力:垂直作用在物体表面上的力叫压力。(2)压力并不都是由重力引起的。把物体放在桌面上,如果物体不受其它力作用,则压力F等于物体受到的重力G。(3)固体可以大小、方向不变地传递压力。特别提醒1.压力产生的条件只有相互接触且又发生挤压的物体之间才有压力。如图所示,静止在水平地面上、紧挨墙角的小球,由于墙与小球之间无挤压作用,因而它们之间不存在压力。2.压力的方向压力的方向与受力物体的表面即支撑面互相垂直且指向受压物体。例如按图钉(图),其方向可以与墙面垂直,与天花板垂直,也可以与水平桌面垂直,无论这个面如何放置,压力的方向总是要与接触面垂直的.这是压力和其他力的一个区别。3.大小压力并不都是由重力产生的,因此压力的大小并不一定与重力大小相等,有时甚至无关。作用点:在受压物体的接触面上。例在图中画出沿斜面向下滚动的小球对斜面压力的示意图(压力是指垂直压在物体表面上的力)。4.压力与重力的区别和联系:重力压力定义由于地球的吸引而使物体受到的力垂直作用在物体表面上的力产生原因由于地球的吸引而产生由于物体对物体的挤压而产生方向总是竖直向下垂直于受压面且指向被压物体作用点物体的重心在受压物体的表面施力物体地球对受力物体产生挤压作用的物体联系在通常情况下,静止在水平地面上的物体,其重力等于物体对地面的压力注意点压力不一定是由于物体受到重力而产生的。物体由于受到重力的作用,可以产生压力,但压力的大小不一定等于物体的重力2.探究压力作用效果【实验目的】探究影响压力作用效果的因素。【实验原理】根据压力作用在物体上产生形变的大小来判断压力的作用效果。【实验装置】【实验步骤】1.照图甲那样,把小桌腿朝下放在泡沫塑料上;观察泡沫塑料被压下的深度;2.再照图乙那样,在桌面上放一个砝码观察泡沫塑料被压下的深度;3.再把小桌翻过来,如图丙,观察泡沫塑料被压下的深度;【实验表格】【实验结论】受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显;压力大小一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。【考向点拨】1.海绵的作用:通过海绵的形变体现压力作用效果;2.通过比较甲丙两图能否得出结论:不能,因为没有控制变量;3.小明同学实验时将物体沿竖直方向切成大小不同的两块.他发现它们两块对海绵的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关.你认为他在探究过程中的做法是否正确?原因是:不正确,她没有控制压力大小相同;4.如果将图乙中的海绵换成木板,压力的作用效果与放海绵的作用效果相同吗:相同,因为压力的效果与压力大小和受力面积有关,有其他因素无关,改成木板后只是我们观察不到效果而已;5.实验需要多次进行,目的是:总结普通规律;6.实验方法:控制变量法、转换法。3.压强(1)压强:物体单位面积上受到的压力叫压强。(2)压强是表示力的作用效果的物理量。(3)压强公式:。其中,压强p的单位是帕斯卡(简称为帕),符号是Pa;压力F的单位是牛,符号是N;S是受力面积(是两物体的接触部分),单位是米2,符号是m2。(4)变形公式:求解压力:F=pS;求解受力面积:。(5)应用压强公式应注意的问题使用范围为压强的定义式,使用于所有物体间的压强计算(气体、液体和固体)单位统一计算压强时,各物理量统一使用国际单位,压强p的单位是帕斯卡(简称为帕),符号是Pa;压力F的单位是牛,符号是N;S是受力面积(是两物体的接触部分),单位是米2,符号是m2。确认受力面积公式中的S是受力面积,它是施力物体挤压受力物体两者相互接触的面积。(6)拓展培优:特殊情况下固体压强的计算1)公式适用于任何条件下的压强计算,但在计算柱状固体的压强时,借用其推导公式p=ρgh会更快捷、方便。2)使用该公式求解固体压强的前提条件:一、密度均匀、形状规则的实心柱体;二、物体应放在水平面上,接触面积等于物体的底面积;三、物体对水平面的压力等于物体的重力,在竖直方向上没有其他力的作用。4.生活中的压强(1)增大压强:当受力面积不变时,增大压力;当压力不变时,减小受力面积;压力增大的同时减小受力面积都可以增大压强。如图四:墙钉、斧头、安全锤都是增大压强的例子。(2)减小压强:受力面积不变时,减小压力;压力不变时,增大受力面积;压力减小的同时增大受力面积都可以减小压强。如图五:铁轨、履带式推土机、大象的脚掌都是减小压强的例子。5.本节知识网络二、液体压强1.液体压强的产生与特点(1)液体压强产生的原因:液体受重力作用且具有流动性。(2)液体压强的测量:使用压强计。(3)液体压强的规律:1)液体对容器底和侧壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强;2)在同一深度,液体向各个方向的压强都相等。3)液体的压强随深度的增加而增大(如图所示);4)相同高度,不同液体的压强与液体的密度有关。(4)探究液体内部压强大小可能与哪些因素有关探究课题:探究影响液体压强大小的因素实验装置实验方法控制变量法,转换法实验原理根据U形管内两管液面高度差来判断液体内部压强大小探究过程1.根据如图甲所示,按照组装U形管压强计2.将水倒入烧杯,如图乙,控制探头在水下深度不变,调节旋钮改变探头的朝向,观察并测出U形管中液面的高度差,将数据填入下表;3.如图乙、丙,控制橡皮膜的朝向不变,改变探头浸入水中的深度,观察并测出U形管中液面的高度差,将数据填入下表;4.如图丙、丁,控制探头在水和盐水下的深度相同,观察并测出U形管中液面的高度差,将数据填入下表;记录表格实验内容液体物质探头浸入水下深度橡皮膜朝向U形管两端液面高度差(cm)a水相同(5cm)向下相同(5cm)向前相同(5cm)向上b水不同(3cm)向下不同(5cm)不同(7cm)向下向下c水相同(5cm)向下盐水相同(5cm)向下实验结论液体内部向各个方向都有压强,压强随液体深度的增加而增加;同种液体在同深度的各处,各个方向的压强大小相等;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。考查方向器材作用U形管压强计的作用?通过U形管内两管液面高度差来判断液体内部压强大小注意事项1.液体压强产生的原因是:液体受到重力作用;液体有流动性2.实验前的两个操作:(1)先检查U型管左右两边的液面是否相平。(2)检查装置的气密性:(用手压金属盒上的橡皮膜,观察U型管中液面是否发生变化,若变化明显,则气密性良好)3.实验时发现U型管内高度差没变化原因是什么?怎么解决?答:气密性不好,拆下来重新安装4.使用的U型管是不是连通器?答:不是5.此实验U型管内液体为什么要染成红色?答:使实验效果明显,便于观察5.实验需要多次进行,目的是:总结普通规律6.比较乙、丙实验结论是:液体密度一定时,深度越深,液体产生的压强越大7.比较丙、丁实验结论是:当液体深度相同时,液体密度越大,液体产生的压强越大2.液体压强的大小(1)同种液体:向各个方向都有压强;(2)同一深度处,压强一致;(3)深度越深,压强越大。(2)不同液体:同一深度,密度越大,压强越大。(3)公式:p=ρgh式中g=9.8N/kg或g=10N/kg,h的单位是m,ρ的单位是kg/m³,压强p的单位是Pa。(4)由于液体内部同一深度处向各个方向的压强都相等,所以我们只要算出液体竖直向下的压强,也就同时知道了在这一深度处液体向各个方向的压强。这个公式定量地给出了液体内部压强地规律。深度是指点到液面的距离,液体的压强只与深度和液体的密度有关,与液体的质量无关。特别提醒:对液体压强的理解(1)由压强公式p=ρgh可知,在g值不变的情况下,液体压强液体密度和深度有关,与质量和体积无关。(2)液体深度是指液体中被研究的点到液面的竖直距离。(3)公式p=ρgh适用于静止、密度均匀的液体,不适用于流动的液体。(4)公式p=ρgh适用于计算任何静止、均一的液体产生的压强。※知识拓展:液体对容器底的压力与液体自身重力的关系容器类型容器底部受到液体的压力的定性分析容器底部受到液体的压力的定量分析由于液体所受重力的方向是竖直向下的,可以认为柱形容器液体中重力全部作用在容器底部,所以F压=G液液体对容器底部的压力F压=pS=ρghS=ρgV柱=G液,即F压=G液(V柱指液柱的体积)在口大底小的敞口容器中,虚线外那部分液体的重力作用在倾斜的侧壁上,液体对容器底部的压力只等于以其底面积大小形成的柱形的液体的重力,所以F压<G液液体对容器底部的压力F压=pS=ρghS=ρgV柱=G柱,F压=G柱<G液,即F压<G液(V柱、G柱指以容器底面积大小形成的液体柱的体积和重力)口小底大的缩口容器中,侧壁会受到液体垂直侧壁斜向上的压力,因为物体间力的作用是相互的,所以侧壁不但起支持液体的作用,反而给液体施加了一个斜向下的压力,于是容器底部不但要承受液体的重力,而且还要承受侧壁对液体施加的向下的压力,所以F压>G液液体对容器底部的压力F压=pS=ρghS=ρgV柱=G柱,F压=G柱>G液,即F压>G液(V柱、G柱指以容器底面积大小形成的液体柱的体积和重力)3.连通器(1)连通器:上端开口,下部相连通的容器。(2)原理:连通器里装同一种液体且液体不流动时,各容器的液面保持相平(如图所示)。(3)连通器的应用: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。【知识详解】连通器1.连通器指上端开口,下部连通的容器。例如U型管就是一种典型的连通器。若向连通器内倒水,则当水停止流动时,连通器的液面会相平。因为水面到器底同一水平面上的深度相同,压强相同,液体便能保持静止状态。连通器内装的是同一种液体,左右两个液柱的密度相同,根据液体压强的公式P=ρgh可知,只有当两边液柱的高度相等时,两边液柱对液片AB的压强才能相等。所以,在液体不流动的情况下,连通器各容器中的液面应保持相平。2.连通器的特点是只有容器内装有同一种液体时,各个容器中的液面才是相平的。如果容器倾斜,则各容器中的液体即将开始流动,由液柱高的一端向液柱低的一端流动,直到各容器中的液面相平时,即停止流动而静止。如用橡皮管将两根玻璃管连通起来,容器内装同一种液体,将其中一根管固定,使另一根管升高、降低或倾斜,可看到两根管里的液面在静止时总保持相平。其原理在生产实践中有着广泛的应用,例如,水渠的过路涵洞、牲畜的自动饮水器、水位计,以及日常生活中所用的茶壶、洒水壶等都是连通器。4.本节知识网络三、大气压强1.大气压强的产生(1)大气压强: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;大气压用p0表示。(2)产生原因:因为空气受重力作用并且具有流动性。特别提醒:认识大气压强定义大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压或气压产生原因包围地球的空气由于受到重力的作用,而且能够流动,因而空气对浸在它里面的物体产生压强,空气内部向各个方向都有压强,且空气中某一点向各个方向的压强大小相等存在证明①马德堡半球实验②覆杯实验③瓶吞鸡蛋实验应用生活中:①钢笔吸墨水②吸管吸饮料③针管吸药液④瓷砖上的塑料吸盘生产中:①活塞式抽水机②离心式水泵2.大气压强的大小(1)托里拆利实验:1)实验过程:在长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口堵住,然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后,管内水银面下降一些就不再下降,这时管内外水银面的高度差约为760mm。如图所示。2)结论:大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)。(2)标准大气压:支持76cm水银柱的大气压叫标准大气压。1个标准大气压=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa。3.大气压强的特点(1)大气压的特点:1)空气内部向各个方向都有压强,且空气中某点向各个方向的大气压强都相等。2)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。一般来说,晴天大气压比阴天高,冬天比夏天高。3)大气压变化规律:在海拔3000米以内,每上升10米,大气压大约降低100Pa。(2)沸点与压强:一切液体的沸点,都是随气压减小而降低(如在海拔高的山上煮饭,煮不熟);随气压增大而升高(如用高压锅煮饭快)。(3)体积与压强: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。4.大气压强的应用(1)利用大气压的知识解释有关现象在实际生活和生产中有许多利用大气压来工作的装置和现象,如钢笔吸墨水、抽水机抽水、高压锅的设计等.利用这些知识还可以解释许多生活中的相关现象,例如用吸管喝饮料,当用力吸吸管时,吸管内的压强减小,饮料就在外界大气压的作用下被压进吸管,从而喝到饮料,而并非我们平常说的吸进。(2)大气压强的存在及应用的知识拓展生活实验证明大气压存在:实验一:模拟马德堡半球实验两个皮碗口对口挤压,然后两手用力往外拉,发现要用较大的力才能拉开。马德堡半球实验和模拟实验的共同点是:将金属球内和皮碗内的空气抽出或挤出,使金属球内和皮碗内空气的压强减小,而外界的大气压强就把它们紧紧地压在一起,要用较大的力才能拉开,这就有力证明了大气压强的存在。实验二:“瓶吞蛋”实验用剥了壳的熟鸡蛋堵住广口瓶口,实验前用手轻轻用力,不能将鸡蛋完整地压入瓶内。再将点燃的棉球扔入装有细沙(防止烧裂瓶底)的瓶中,迅速将该熟鸡蛋塞住瓶口,待火熄灭后,观察到鸡蛋“嘣”的一声掉入瓶内。上述实验,由于棉花燃烧使瓶内气压升高,而骤冷又会使气压迅速降低,当瓶内压强小于瓶外大气压强时,鸡蛋在大气压强的作用下,被压入瓶内。实验三:“覆杯”实验玻璃杯内装满水,用硬纸片盖住玻璃杯口,用手按住,并倒置过来,放手后,整杯水被纸片托住,纸片不掉下来。该实验玻璃杯内装满水,排出了空气,杯内的水对纸片向下的压强小于大气对纸片向上的压强,因而纸片不掉下来。分析上述三个实验,不难理解大气压强存在问题。更深入研究:“瓶吞蛋”表明大气竖直向下有压强,“覆杯实验”表明大气向上有压强。因而显示出大气压强的特点:大气向各个方向都有压强。5.本节知识网络四、流体压强与流速关系1.流体压强(1)流体:液体和气体。(2)液体压强与流速的关系:在气体和液体中,流速越大的位置压强越小。※知识拓展一:生活中与流体压强有关的现象生活中跟流体的压强相关的现象:(1)窗外有风吹过,窗帘向窗外飘;(2)汽车开过后,路面上方尘土飞扬;(3)踢足球时的“香蕉球”;(4)打乒乓球时发出的“旋转球”等。※知识拓展二:与流体压强有关的现象解释1.生活中与流体压强相关问题的解答方法:在实际生活和生产中有许多利用流体压强跟流速的关系来工作的装置和现象,如飞机的机翼形状、家用煤气灶灶头工作原理、小汽车外形的设计等。利用这些知识还可以解释许多常见现象,如为什么两艘船不能并排行驶、列车站台上要设置安全线等。方法指南:(1)首先要弄清哪部分流速快,哪部分流速慢;(2)流速快处压强小,压力也小,流速慢处压强大,压力也大;(3)流体受压力差作用而产生各种表现形式和现象。例1:如图是非洲草原犬鼠洞穴的横截面示意图,犬鼠的洞穴有两个出口,一个是平的,而另一个则是隆起的土堆,生物学家不是很清楚其中的原因,他们猜想:草原犬鼠把其中一个洞的洞口堆成了包状,是为了建一处视野开阔的嘹望台,但是如果这一假设成立的话,它又为什么不在两个洞口都堆上土包呢?那样不是有两个嘹望台了吗?实际上两个洞口形状不同,决定了洞穴空气的流动方向。吹过平坦表面的空气运动速度小,压强大;吹过隆起表面的空气流速大,压强小。因此,地面上的风吹进了犬鼠的洞穴,给犬鼠带来了阵阵凉风。草原犬鼠的一个洞口很平坦,而另一个洞口处有凸起的土堆,这样当空气流经两个洞口时,洞口表面处空气的流速会不同,所以洞口处的气体压强会不同,洞内的空气就会从气压大的一端流向气压小的一端,给犬鼠带来了阵阵凉风。例2:科学解释足球中的“香蕉球”流体(液体或气体)中的旋转圆柱体或球体相对于流体运动时,会在旋转体上产生一个侧向力。足球在气流中运动时,如果其旋转的方向与气流同向,则会在球体的一侧产生低压,而球体的另一侧则会产生高压,这就是为什么会产生香蕉球的原因。当足球旋转时,除了可以改变球体周围的气流,球的运动轨迹也会相应发生改变。而且足球不仅可以侧旋,触球部位的不同,还可以产生不同的旋转,从而使足球上飘和下沉。这样就达到了迷惑防守方的目的。任何一次成功的任意球中,必不可少的一项技术就是使球按照自己的控制产生旋转。不知道你注意到没有,罚“香蕉球”的时候,运动员并不是踢中足球的中心,而是稍稍偏向一侧,同时用脚背摩擦足球,使球在空气中前进的同时还不断地旋转。同时,一方面空气迎着球向后流动,另一方面,由于空气与球之间的摩擦,球周围的空气又会被带着一起旋转。这样,球一侧空气的流动速度加快,而另一侧空气的流动速度减慢。物理知识告诉我们:气体的流速越大,压强越小。由于足球两侧空气的流动速度不一样,它们对足球所产生的压强也不一样,于是,足球在空气压力的作用下,被迫向空气流速大的一侧转弯了。2.飞机的升力(1)飞机的升力的产生:飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状。(2)当飞机在机场跑道上滑行时,流过机翼上方的空气速度快、压强小,流过机翼下方的空气速度慢、压强大。(3)机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。3.本节知识网络【考点剖析】考点一:探究影响压力作用效果的因素考向点拨:1.海绵的作用:通过海绵的形变体现压力作用效果;2.通过比较甲丙两图能否得出结论:不能,因为没有控制变量;3.小明同学实验时将物体沿竖直方向切成大小不同的两块.他发现它们两块对海绵的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关.你认为他在探究过程中的做法是否正确?原因是:不正确,她没有控制压力大小相同;4.如果将图乙中的海绵换成木板,压力的作用效果与放海绵的作用效果相同吗:相同,因为压力的效果与压力大小和受力面积有关,有其他因素无关,改成木板后只是我们观察不到效果而已;5.实验需要多次进行,目的是:总结普通规律;6.实验方法:控制变量法、转换法。【例一】如图甲、乙、丙所示,小明利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素。(1)本实验是通过观察________来比较压力作用效果的。实验中用到的研究方法有________和转换法。(2)通过比较图甲、乙,说明________,压力的作用效果越明显。(3)通过比较图________(填序号),说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,则图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p′的大小关系为p________p′(选填“>”“<”或“=”)。(5)实验时,小明将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,发现它们对海绵的压力作用效果相同。由此得出的结论是压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是________。【例二】在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中,小明同学用一块海绵、一张小桌子和一个砝码,做了如图所示的一系列实验,请注意观察、分析,并回答下列问题:(1)实验中小明是通过比较海绵的程度来确定压力作用效果的大小;(2)分析比较图甲、乙的实验现象,乙图中小桌子上加砝码的目的是为了(选填“增大”或“减小”)压力大小;可以得出结论:当相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;(3)分析比较图乙、丙的实验现象,丙图中小桌子倒放的目的是为了(选填“增大”或“减小”)受力面积大小;可以得出结论:当相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显.考点二:增大或减小压强的方法影响压强大小的因素是压力大小和受力面积大小。对增大或减小压强的方法可以从这两个方面进行判断。(1)增大压强的方法:在受力面积一定的情况下,增大压力;在压力一定时,减小受力面积;增大压力的同时减小受力面积。(2)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;减小压力的同时增大受力面积。角度1:增大压强方法【例一】如图所示实例中,是为了增大压强的是()。A.

图钉帽面积大;B.

切蛋器的细钢丝C.

挂车装有多个车轮;D.

宽大的滑雪板【例二】下列生活事例采取的做法中,为了增大压强的是()。A.火车钢轨下垫上枕木

B.禁止货车超载C.刀刃磨得锋利

D.雪橇板做得比较宽大角度2:减小压强的方法【例一】在下列实例中,属于减小压强的是()。A.刀刃磨得很薄

B.压路机的碾子质量很大C.汽车安全带做得较宽

D.安全锤头部做成锥形【例二】下列现象中,属于减小压强的是()。A.蚊子的口器;B.鳄鱼的牙齿;C.啄木鸟的尖喙;D.宽大的滑雪板考点三:探究液体压强的特点考向点拨:1.液体压强产生的原因是:液体受到重力作用;液体有流动性2.实验前的两个操作:(1)先检查U型管左右两边的液面是否相平。(2)检查装置的气密性:(用手压金属盒上的橡皮膜,观察U型管中液面是否发生变化,若变化明显,则气密性良好)3.实验时发现U型管内高度差没变化原因是什么?怎么解决?答:气密性不好,拆下来重新安装4.使用的U型管是不是连通器?答:不是5.此实验U型管内液体为什么要染成红色?答:使实验效果明显,便于观察5.实验需要多次进行,目的是:总结普通规律6.比较乙、丙实验结论是:液体密度一定时,深度越深,液体产生的压强越大7.比较丙、丁实验结论是:当液体深度相同时,液体密度越大,液体产生的压强越大角度【例一】探究液体内部压强的特点。

(1)用压强计和盛有水的容器进行实验,如图甲所示。实验前,要通过调试,使压强计U形管两边的液面________;若在调试中用手指轻压探头的橡皮膜时,U形管两边液柱的高度差变化________(选填"显著"或"不显著"),则说明该压强计的气密性良好。(2)比较A、B可知:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强_______;比较A、C可知:液体内部压强的大小跟________有关。(3)用图乙所示容器探究液体内部的压强。容器中间用隔板分成互不相通的左右两部分,隔板上有一圆孔用薄橡皮膜封闭。用此容器进行的两次实验情形如图丙的D、E所示。由此可推断:A、B两液体对容器底压强的大小关系是pA_______pB;A、C两液体密度的大小关系是ρA_______ρC(均选填“>”、“<”或“=”)。【例二】如图所示,是“研究液体内部压强”的实验:(1)该实验是通过______来反映被测压强大小的。使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置______(选填“漏气”或“不漏气”);(2)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,通过______方法可以进行调节;A.

从U形管内向外倒出适量水B.

拆除软管重新安装C.

向U形管内加适量水(3)比较乙、丙实验可知,液体内部压强与______有关;比较______实验可知,液体内部压强与液体的深度有关;(4)如果保持乙实验中探头浸在液体中深度不变,然后将橡皮膜朝向不同方向,U形管两侧液面______(选填“会”或“不会”)出现高度差的变化。说明在同种液体中,同一深度不同方向压强______。(选填“相同”或“不同”)考点四:压力与压强大小的比较对压力、压强大小的比较,主要是比较液体对容器底产生的压力和压强以及容器对水平面产生的压力和压强。(1)比较液体对容器底产生的压力、压强:先利用p=ρgh比较液体对容器底产生的压强,再利用比较液体对容器底的压力。(2)比较容器对水平面产生的压力和压强:先利用比较容器对水平面的压力,再利用比较容器对水平面的压强。(3)比较液体对容器底产生的压力时,也可以利用不同形状的容器中液体对容器底的压力与液体重力的关系进行比较。角度1:固体压力、压强的比较【例一】如图所示,实心均匀正方体甲和乙放置在水平地面上,此时对水平地面的压强相等。现沿水平虚线切去上面部分后,甲、乙剩余部分的高度均为h。比较此时甲、乙剩余部分的质量m甲

和m乙

以及对地面的压强p甲

和p乙

的大小关系正确的是()。A.m甲

可能小于m乙

,p甲

一定小于p乙B.m甲

一定小于m乙

,p甲

一定小于p乙C.m甲

一定大于m乙

,p甲

可能等于p乙D.m甲

一定大于m乙

,p甲

一定小于p乙【例二】如图所示,长方体物块甲、乙置于水平地面上,物块与地面的接触面积分别为S、S′(S<S′),对地面压强相等。然后将这两物体先后叠放到对方的上表面(如图所示),此时甲、乙对地面的压强分别为p甲、p乙,甲、乙对地面的压强变化量分别为Δp甲、Δp乙;则()。A.p甲>p乙,Δp甲>Δp乙

B.p甲<p乙,Δp甲>Δp乙C.p甲<p乙,Δp甲<Δp乙

D.p甲>p乙,Δp甲<Δp乙角度2:压力与压强的综合性比较【例一】如图所示,将盛有某种液体的杯子静止放在面积为S的水平桌面上,已知杯子的质量为,高度为,底面积为;杯内液体的密度为,质量为,液面高度为。下列说法中正确的是()。A.杯子对水平桌面的压力就是杯子受到的重力;B.杯子对水平桌面的压强大小为;C.液体对杯底的压力大小等于液体受到的重力大小;D.液体对杯底的压强大小为【例二】如图所示质量和底面积都相同的两个容器,分别装有质量和深度均相等的甲、乙两种液体。下列说法正确的是()。A.甲液体的密度小于乙液体的密度;B.甲液体对容器底的压强等于乙液体对容器底的压强;C.甲液体对容器底的压力大于乙液体对容器底的压力;D.装甲液体的容器对桌面的压强大于装乙液体的容器对桌面的压强考点五:压强与压力的计算压强是初中物理中的一个重要概念,压力和重力的区别,运用压强公式进行简单计算时考查的重点。关于压强的计算,是定义式,属于通用公式,在任何情况下均可使用,计算固体压强通常是先求压力,再根据公式求压强。而液体压强公式p=ρgh仅限于计算液体压强,由于液体产生的压力一般不等于液体的重力,因此计算液体压强时很少使用定义式。在计算液体压强时,一般先用公式p=ρgh求得压强,需要计算压力时,再根据定义式的变形公式F=pS进行求解。角度1:固体压力、压强的计算【例一】如图所示,小凯在某段水平直线路面上骑车,由静止开始运动,共用时12s,其速度v随时间t变化的关系图像如图甲所示,图乙是动力F随时间t变化的关系图象。已知小凯的重力为600N,自行车的重力为200N,每个轮胎与地面的接触面积是2×104m2.,在t=7s时,小凯刚好到达这段路程的中点,则下列说法正确的是()。A.这段路程总长度为72m;B.自行车对地面的压力为200N;C.轮胎对地面的压强为4×106Pa;D.整个过程,人和自行车所受的最大阻力为30N【例二】家用小轿车每个车轮与地面的接触面积为0.01m2,车重1.2×104N.驾驶员及乘客共重3×103N.在水平地面上小轿车对地面的压强是()。A.3.00×105Pa

B.3.75×105Pa

C.1.20×106Pa

D.1.50×106Pa角度2:压力与压强的综合性计算【例一】如图所示,台秤上放置一个装有适量水的烧杯,已知烧杯和水的总质量为800g,杯的底面积为100cm2。现将一个质量为600g,体积为400cm3的实心物体A用细线吊着,然后将其一半浸入烧杯的水中(烧杯厚度不计,水未溢出,g取10N/kg)。则()。A.物体A未放入烧杯前烧杯对台秤的压强为800Pa;B.物体A一半浸入水中后,物体A所受到的浮力2N;C.物体A一半浸入水中后,烧杯对台秤表面的压力为14N;D.物体A一半浸入水中后,烧杯对台秤表面的压强1000Pa【例二】如图甲所示,体积为1000cm3

的实心均匀正方体A,自由放置在底面积为300cm2

、高为20cm的薄壁柱形容器中,容器重力为3N,高为12cm的长方体B通过一绳悬挂于手中保持静止,绳对物体的拉力为25N,此时A与B相距7cm,现往容器中注入某种液体,当液体深度为14cm时如图乙所示,绳对物体的拉力为21N,此时液体对容器底的压强为1400Pa,则液体密度为___________kg/m3

;若在乙图基础上使物体继续向下移动4cm,B刚好浸入一半,此时容器对桌面的压强为___________Pa。考点六:大气压强及其应用我们的生活和生产的各个方面都离不开大气压强,认识大气压强的存在,了解大气压强的应用是本章的重点内容。此类问题往往与社会生活、生产实际相结合。此类考题答题技巧如下:解答大气压强的应用现象时,产生的现象是大气压强产生的压力作用效果;当在大气压强作用下,有明显外在表现时,被研究的两处有明显的气压差。所以,关于解释大气压强现象的题目,需要分析是什么原因使某处的气压发生了变化,在气压差的作用下才出现了这种现象。角度1:大气压强的应用【例一】下列现象中,与大气压无关的是()。A.茶壶盖上留有透气孔;B.护土用注射器给病人进行肌肉注射;C.用吸管吸玻璃杯中的牛奶;D.“拔火罐”过程中,罐体紧紧吸在人体皮肤上【例二】如图所示的汽车凹痕修复器,用气泵抽出吸盘中的空气,吸盘就会紧贴在汽车凹痕处,再用力向外拉,使凹痕平复,吸盘能紧贴在车上是因为()。A.大气压的作用;B.汽车凹痕处有弹性;C.吸盘对汽车凹痕处有粘性;D.人对吸盘的拉力角度2:大气压强的大小与特点【例一】如果把笼罩着地球的大气层比作浩瀚的海洋,人类就生活在这“大气海洋”的底部,承受着大气对我们的压强——大气压。下列有关叙述中错误的是()。A.马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在;B.标准大气压的数值约为1.01×105

帕;C.大气压的大小与海拔有关,离地面越高的地方,大气压越大;D.大气压越高,沸点越高【例二】某同学做托里拆利实验,如图所示,当时的大气压值等于______mm高水银所产生的压强。若该同学皮肤表面积约1.5×104

cm2

,则受到的大气压力约______N。(ρ水银

=13.6×103

kg/m3

,g取10N/kg)考点七:流体压强与流速关系及其应用掌握流体压强与流速关系并用其解释相关现象,是学习的重点。解决此类问题首先要根据流速大的地方压强小的规律判断哪里压强小、哪里压强大,最后分析流体在压强差的作用下会产生的现象。角度1:流体压强与流速关系及应用【例一】在下列几种航空器中,主要利用压强和流速的关系获得升力的是()。A.

观光热气球

B.

民航客机C.

武装直升机

D.

运载火箭【例二】一辆轿车在水平平直公路上高速行驶,如图所示()。A.轿车上表面空气流速小所以压强大;B.轿车上表面空气流速大所以压强大;C.轿车匀速行驶时对地面的压力小于重力;D.轿车匀速行驶时对地面的压力等于重力【真题演练】1.(2021·四川攀枝花市)下列物理量最接近实际的是()。A.中学生百米跑成绩约14s;B.体考用实心球的重力约200N;C.中学生的手掌宽度约50cm;D.物理课本放在桌面上对桌面的压强约为1Pa2.(2021·新疆中考真题)如图甲所示,一质地均匀的长方体砖块放在水平地面上。现将砖块切去一部分,剩余部分如图乙所示,此时砖块对地面的压强为2000Pa;将图乙中的砖块倒置后如图丙所示,此时砖块对地面的压强为3000Pa。则图甲中砖块对水平地面的压强为()。A.2250Pa B.2400Pa C.2500Pa D.2750Pa3.(2021·浙江杭州市)在科学研究中经常用到数学方法,如公式、图像、比例等。下列科学概念可以使用数学方法表示的是()。①速度:物体在单位时间内通过的路程;②压强:物体单位面积受到的压力;③种群密度:在一定的范围内生物个体的数量;④溶质的质量分数:溶液中溶质质量与溶液质量之比A.只有①② B.只有③④ C.只有①③④ D.①②③④都可以4.(2021·浙江杭州市)如图所示,一个装有水的平底密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置。两次放置时,瓶对桌面的压力分别为F甲和F乙,瓶对桌面的压强分别为p甲和p乙,则()。A.F甲>F乙 B.p甲>p乙 C.F甲<F乙 D.p甲<p乙5.(2021·北京中考真题)图示的四个实例中,为了增大压强的是()。A.饮料管的一端剪成斜口;B.在铁轨下面铺枕木;C.书包背带做得较宽;D.图钉帽的面积做得较大6.(2021·湖南岳阳市)图甲,用手握住一个核桃很难将其捏破;图乙,将A、B两个核桃放在一起捏,A破了,B没破。下列说法正确的是()。A.两个核桃放在一起容易捏破,主要是因为增大了压力;B.B给A的力大于A给B的力;C.A、B接触处,A受到的压强大于B受到的压强;D.A、B接触处,A受到的压强等于B受到的压强7.(2021·四川凉山彝族自治州)一块长方体合金块,重1.2N,侧放于面积为1m2的水平桌面上,它与桌面的接触面积是1×103m2,下列说法正确的是()。①合金块对桌面的压强是1.2Pa;②合金块对桌面的压强是1200Pa;③若沿竖直方向切去一块,则剩余部分对桌面的压强不变;④若沿水平方向切去一块,则剩余部分对桌面的压强不变。A.①③ B.②③ C.①④ D.②④8.(2021·广西南宁市)如图所示,竖放在水平地面上的实心长方体质量为2kg,棱长分别为0.2m、0.1m、0.05m,该长方体的密度为______kg/m3,对水平地面的压强为______Pa。为了使该长方体对水平地面的压强变为600Pa,拟采取的方法有:将长方体平放或侧放后,在上部沿水平方向切去一定质量m。若要使切去的质量m较小,则m的较小值为______kg。9.(2021·贵州黔东南苗族侗族自治州)预防新冠肺炎的最好办法是接种疫苗。截止6月6日,全州累计完成第1剂次接种超110万剂。保障接种人群按期完成免疫程序,形成免疫屏障,有效阻断疫情传播。如图所示,接种注射器的针头做得很尖,是为了______(选填“增大”或“减小”)压强,便于进行肌肉注射;注射前,医生将注射器活塞推至注射器筒底部,这样做是为了利用______把药液压入注射器内。10.(2021·广西贺州市)如图所示,甲、乙两质地均匀的正方体放在水平地面上,它们的边长之比,质量之比,则它们对地面的压力之比_________,对地面的压强之比________。11.(2021·四川凉山彝族自治州)观察图甲中汽车的外形可知,若汽车在水平路面上急速行驶,由于车上、下表面空气的流动速度不同,车对地面的压力会______(选填“变大”“变小”或“不变”),从而使车与地面之间的摩擦力______(选填“变大”“变小”或“不变”),车容易失控。为了避免发生上述意外情况,有些跑车为了提高“抓地力”在车尾安装了一种“气流偏导器”,其外形应选用图乙中的______(选填“A”或“B”)。12.(2021·辽宁中考真题)小平用一个长方体木块、弹簧测力计、两个相同的砝码和海绵等探究压力作用效果与什么因素有关:(1)根据甲、乙两图,可知压力的作用效果与______大小有关;(2)用甲、丙两图探究压力作用效果与受力面积的关系,应在丙图木块上放______个砝码。由此得出结论:______一定,受力面积越小,压力的作用效果越______。(3)小平利用上述器材继续探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关:①用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平桌面做匀速直线运动,弹簧测力计的示数如图丁所示;②取下木块上的砝码,重复①的操作,弹簧测力计的示数为1.8N。由此说明,接触面粗糙程度一定,压力越大,滑动摩擦力越______;③以不同的速度多次水平拉动木块,使它沿水平桌面做匀速直线运动,发现弹簧测力计的示数几乎不变,说明滑动摩擦力的大小与速度大小______。13.(2021·宁夏中考真题)如图是我国自主设计制造的某品牌纯电动公交车,其质量为,静止时轮胎与地面的总接触面积为。它在平直公路上匀速行驶,行驶路程是,所受阻力为车重的0.02倍。(g取)(1)公交车匀速行驶过程中速度是多少千米/小时。(2)计算公交车静止时对水平地面的压强。(3)公交车起步时,乘客会听到“车辆起步,抓好扶手”的温馨提示语。请用所学物理知识解释其中的道理。【过关检测】1.如图甲所示,质量为600g,底面积为20cm2的铁块放在水平地面上。如图乙所示,将该铁块放在质量为1800g,底面积为80cm2的金属板上,再将金属板放在水平地面上。下列说法正确的是()。A.由于增大了接触面积,因此图乙中金属板对地面的压强小于图甲中铁块对地面的压强;B.金属板对水平面压力的大小等于金属板的重力;C.金属板所受的重力与地面对金属板的支持力是一对平衡力;D.金属板所受的压力与铁块所受的支持力是一对相互作用力2.用U形压强计探究液体压强特点时,现象如图所示,此现象可说明()。A.液体内部向各个方向都有压强;B.深度相同时,液体密度越大,产生的压强越大;C.在同一深度,液体向各个方向的压强相等;D.同种液体,深度越深,产生的压强越大3.如图所示,水平桌面上有两个底面积与质量均相等的容器,在两个容器中分别倒入等质量的水,图中所标的a、b两点在同一水平高度,则()。A.a、b两点的深度相同;B.两个容器底部受到水的压力相等;C.两个容器底部受到水的压强相等;D.两个容器对桌面的压强相等4.甲地放有如图所示装置,以下说法正确的是()。A.此时,大气压强等于760mm高水银柱产生的压强;B.把玻璃管倾斜,管内水银柱长度变长,说明大气压肯定变大;C.往槽中加水银(不溢出),大气压支撑的水银柱高度变小;D.把装置放在密闭室,抽出室内空气过程中,管内液面下降5.如图甲所示,在水平雪地上,穿着运动鞋的小明总重力为600N,他深陷雪地,对雪地的压强是1.5×l04Pa,图乙是重为4600N的骆驼在沙地上的情景,骆驼具有宽大的脚掌,脚掌与沙地的总接触面积是0.08m2,下列说法正确的是()。A.小明对雪地的压强和骆驼对沙地的压强大小相等;B.小明对雪地单位面积的压力比骆驼对沙地单位面积的压力小;C.小明深陷雪地,骆驼没有陷入沙地,小明对雪地的压力大于骆驼对沙地的压力;D.因为雪地和沙地不属于同一物质,根本无法比较小明和骆驼对地面的压强谁更大6.如图是某地进行托里拆利实验时的实验图,管内水银面上方为真空。下列哪种情况可以使管内的A点(与液面相平的一个点)处受到的压强减少()。A.管内混入了少量空气 B.把管倾斜一定角度C.外界大气压减少 D.把液体换成密度比水银小的盐水(玻璃管足多长)7.以下选项中,没有利用“流体压强与流速的关系”的是()。A.图甲,赛车尾部安装气流偏导器 B.图乙,气垫船船体脱离水面行驶C.图丙,飞机的机翼设计成流线型 D.图丁,高铁站站台上划定安全线8.下列现象不是利用大气压的是()。A.活塞式抽水机;B.盆景自动供水装置;C.茶壶;D.吸饮料9.如图质地均匀的长方体重7N,放在水平桌面上,它与桌面的接触面积为0.01m2,则它对桌面的压强为______Pa.若将图中阴影部分切除,则剩余部分对桌面的压力将______,压强将______(以上均选填“变小”、“变大”或“不变”)10.乐乐学习了物理,在生活中发现很多现象都蕴含了物理知识。(1)火车站台上都设有安全线,人应站在安全线外。人若站在安全线内,当火车进站时火车周围的空气流速加快,压强______,人会被外侧空气压向火车;(2)电视遥控器利用了______;倒车雷达利用了______,校运会上举行4乘100米接力赛,计时员听到枪声后开始计时,所测时间______,(“正确”、“偏大”、“偏小”)为了更好的交接棒,运动员交接棒时必须保持______;(3)骑自行车时为了尽快刹车,用力捏车闸是利用______从而增大摩擦的方法。11.2020年10月27日,“奋斗者号”载人潜水器在马里亚纳海沟成功下潜10058米,创造了中国载人潜水器的下潜深度新纪录;若海水的密度近似为1.0×103kg/m3,则“奋斗者号”在上述深度受到海水的压强为______Pa,潜水器外壳平均1cm2面积上受到海水的压力为______N;“奋斗者号”在返回水面的过程中,海水对它的压强______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。(g取10N/kg)12.如图是演示“流体压强与流速的关系”实验装置,U形管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。如果在右端C处往装置里急吹气,则粗管d处和细管e处气体压强相比,较大的是___________处;此时a、b两管中,液面较高的是___________管。如果升高端的液面比原来升高了2cm,此时左右两管液柱对U

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