1、第9 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
2、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,增大受力面积。 (2)公式:p=F S。 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=gh 4.应用:连
3、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: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 P
4、a,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.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 流体 具有流动性的液体和气体统称为流体 关系 流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大 应用 火车站站台上的安全线、喷雾器、乒乓球的上旋与下 旋、足球比赛中的
5、香蕉球等 飞机的 升力 飞机的升力是机翼的上下表面承受的压力差,因为飞机 机翼的上下表面形状是“上曲下平”,所以机翼上方气体 流速大,压强小;下方气体流速小,压强大。这样机翼受到 向上的压力大于向下的压力,飞机受到向上的压力差,这 就是飞机的升力 知识梳理 自主测试 1 2 3 4 1.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
6、逃生时间就会更充裕。综上所述,应选用选项D 的铁锤。 p= 知识梳理 自主测试 1 2 3 4 2.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.pApBpC B.pApB清水酒精,所以pApBpC。故 本题答案选A。 知识梳理 自主测试 1 2 3 4 3.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
7、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: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 1 2 3 4 4.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/
8、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 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 1 2 3 4 解析:(1)飞机最大行驶速度 v=140 km/h,行驶的时间 t=1.5 h;由速度 公式 v= 得,通过的路程 s=vt=140 km/h1.5 h=210 km;(2)飞机的重 力 G=mg=2 300 kg10 N/kg=2.3104 N;(3)飞机停在机场的水平地 面上时,对地
9、面的压力 F=G=2.3104 N,对地面的压强 p= = 2.3104 N 0.4m2 =5.75104 Pa。 考点梳理整合 1 2 3 1.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。 考点梳理整合 1 2 3 【例1】 老师要求同学们用身边
10、的物品探究压力的作用效果与 哪些因素有关。小亮找到的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 。 考点梳理整合 1 2 3 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
11、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,
12、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 考点梳理整合 1 2 3 考点梳理整合 1 2 3 小李同学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
13、深度,其探究情况如图丙所示。 考点梳理整合 1 2 3 (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 考点梳理整合 1 2 3 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
14、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。 考点梳理整合 1 2 3 2.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
15、的关系。 (1)增大和减小压强的方法 考点梳理整合 1 2 3 【例2】 下列实例属于增大压强的是( ) 考点梳理整合 1 2 3 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:A 考点梳理整合 1 2 3 (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( ) 考点梳理整合 1 2 3 解析:连通器是上端开口、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:C 考点梳理整合 1 2 3 小华制成如图
16、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。 考点梳理整合 1 2 3 (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( ) 考点梳理整合 1 2 3 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
17、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p1pN C.pM=pN D.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处的流速大,压强小,即pMpN,故 C错误,D正确。 考点梳理整合 1 2 3 3.关于图象类压强问
18、题 用物理图象反映物理规律是一种比较简洁的方法。物理图象承 载的信息量大,可以使问题简化、明了。在近几年中考中,通过图 象考查压强知识的题目较多。 【例5】 下图是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图象。若 用质量相等的甲、乙两种物质分别制成实心正方体A、B,把它们 平放在水平地面上,则两正方体A、B对水平地面的压强之比为 ( ) A.81 B.43 C.12 D.41 考点梳理整合 1 2 3 解析:由题图可知,甲物质的密度 甲= 甲 甲 = 8 g 1 cm3=8 g/cm 3, 乙物质的密度 乙= 乙 乙 = 4 g 4 cm3=1 g/cm 3; 正方体 A、B 的质量相同,则重力 GA=GB,把它们平放在水平地 面上时,对地面的压力相等, 由 = 得 = = = 1g/cm3 8 g/cm3 = 1 8,则 = 1 4。 由 p= 可得,两正方体 A、B对水平地面的压强之比为 41。 答案:D 考点梳理整合 1 2 3
