1、第四单元压强和浮力课时 10压强 液体压强定义由于物体间发生而作用在上的力方向于接触面,指向被压物体压力的示意图请画出甲、乙、丙图中压力的示意图单位(符号:N)考点知识聚焦挤压考点一压力垂直接触面垂直牛顿如图所示探究课题:压力的作用效果与什么因素有关实验过程按图示过程进行实验,通过海绵的来显示压力的作用效果得出结论受力面积一定时,压力,压力的作用效果越明显;压力一定时,受力面积,压力的作用效果越明显。注:这里用到的研究方法叫控制变量法考点知识聚焦形变程度越大越小考点知识聚焦点拨如图10-1所示,压力有时等于重力,有时不等于重力;有时与重力有关,有时与重力无关。注意只有自由放在水平面上的物体,压
2、力才与重力大小相等,如图(a);图(b)(c)中即使物体放在水平面上,压力依然不等于重力;图(f)中压力的大小与重力无关。图10-1定义物体所受的大小与之比叫压强,用符号表示物理意义压强是表示的物理量公式,变形公式,单位(符号:Pa);1Pa=1N/m2考点知识聚焦压力考点二固体压强压力作用效果F=pSp受力面积帕斯卡改变压强当压力不变时:通过受力面积的方法来减小压强,如:书包的带子做得比较宽、铁轨铺在枕木上、推土机和坦克用宽大的履带来支撑、骆驼的宽大脚掌、载重汽车装有许多轮子等;通过受力面积的方法来增大压强,如菜刀磨得很锋利,钉子、针等工具尖端都很尖锐等当受力面积不变时:通过压力的方法来减小
3、压强,如:放东西时易碎物品放在最上面、车辆限载、建筑中用空心砖等;通过压力的方法来增大压强,如:压路机的碾子质量很大、打桩机等特例自由静止在水平桌面上的直柱体(V=Sh,如圆柱体、正方体、长方体等),对桌面的压强可用公式来计算,其中代表柱体密度,h代表柱体高度。注:柱体的压强只与柱体的密度和高度有关,与柱体的重力、体积和底面积等无关常见值一张报纸平放时对桌面的压强约为0.5Pa;成人站立时对地面的压强约为1.5104Pa考点知识聚焦增大增大减小减小p=gh考点知识聚焦图10-2产生原因液体受作用,且具有测量仪器压强计原理通过U形管中液面的来显示薄膜受到的大小公式考点知识聚焦重力考点三液体压强高
4、度差流动性p=gh压强对公式p=gh的理解由公式可知,液体内部的压强只与液体的密度和研究点到液面的竖直距离有关,而与液体的质量、重力、体积以及容器形状、底面积等无关;统一单位:单位用kg/m3,h单位用m,计算出p的单位才是Pa;公式中的h为液体内部某点到液体自由液面(与空气的接触面)的竖直距离,请写出图示各点的h值:公式p=gh只适用于计算静止的液体或静止在水面上的直柱体产生的压强,而对固体(柱状固体除外)、气体或流动的液体均不适用考点知识聚焦0.20.50.4液体内部压强规律液体对容器和都有压强;液体内部都有压强(因为液体具有流动性);在同一深度,向各个方向的压强;液体的压强随深度的增加而
5、;液体的压强与液体的有关,在深度相同时,液体密度越大,压强越大考点知识聚焦底向各个方向相等侧壁增大密度考点知识聚焦点拨(1)计算液体对容器底的压力和压强问题的一般方法:先依据p=gh确定压强,再依据F=pS确定压力。(2)液体对容器底压力(F)和液体重力(G)的关系:(口诀:底大压力大,底小压力小)图10-3定义上端、下端的容器原理连通器里装同一种液体且液体时,各容器的液面保持应用茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸、排水管的U形反水弯等考点知识聚焦开口考点四连通器连通不流动相平考点知识聚焦/知识纵横/1.压力与重力的区别和联系项目重力压力区别定义由于地球的吸引而使物体受到的力由于物体间发生
6、挤压而垂直作用在接触面上的力施力物体地球人、机械或施压的物体方向竖直向下垂直于受力面作用点物体的重心在受压面上考点知识聚焦联系有时压力是由于物体的重力而产生的,如水平面或斜面上的物体对支持面的压力;当物体孤立地置于水平面上时,物体对水平面的压力等于物体的重力;当物体孤立地置于斜面上时,物体对斜面的压力小于物体的重力考点知识聚焦2.容器底所受压力、压强及对支持面的压力、压强容器关系项目容器底受到的压强p=液ghp=液ghp=液gh考点知识聚焦容器底受到的压力F=pSFG液F=pSF=G液F=pSFG液对支持面的压力F=G液+G容对支持面的压强例1判断图10-4所示各图中表面受到的压力大小。已知物
7、体A的重力GA=10N,物体B的重力GB=20N,F=20N,F1=15N。图甲中地面受到的压力是N;图乙中地面受到的压力是N;图丙中地面受到的压力是N;图丁中地面受到的压力是N;图戊中顶面受到的压力是N。热点考向探究探究一压力10图10-4530530变式1下列说法中正确的是()A.压力是由物体的重力产生的,压力就是重力B.压力不是重力,但其大小一定与重力相等C.压力的方向垂直指向受力面D.压力的方向总是竖直向下的热点考向探究C变式2请作出图10-5中物体A对各支持面的压力示意图。热点考向探究图10-5答案如图所示例2下面所述各实例中,为了减小压强的有,为了增大压强的有。A.铲土机的宽履带B
8、.锋利的剪刀刃C.骆驼宽大的脚掌D.很细的钉尖E.钢轨铺在枕木上F.宽大的房基G.书包带较宽热点考向探究探究二固体压强ACEFGBD例3如图10-6所示,一只火烈鸟在觅食,开始时,两只脚站立在沙滩上,当它把一只脚抬离沙面时,下列说法正确的是()A.它对沙面的压强变大了B.它对沙面的压强变小了C.它对沙面的压力变大了D.它对沙面的压力变小了热点考向探究A图10-6例4一个长方体木块平放在桌面上时,对桌面的压强为p,若将它竖直切去,则剩余部分对桌面的压强为,将竖直切下的放到另外上面,则木块对桌面的压强是;若将它水平切去,则剩余部分对桌面的压强为。(均选填字母)A.B.C.pD.2p热点考向探究CD
9、A例5一位质量为70kg的运动员背着15kg的装备在雪地行走。假设他每只脚与地面的接触面积为170cm2。(g取10N/kg)(1)当他单脚着地时对地面的压强是多少?(2)当他双脚着地时对地面的压强是多少?(3)当他脚蹬一块滑雪板(长约1.5m,宽约12cm)在雪地水平滑行时,滑雪板所受的重力是50N,他对雪地的压强是多少?热点考向探究(2)当他双脚着地时对地面的压强是多少?热点考向探究热点考向探究(3)当他脚蹬一块滑雪板(长约1.5m,宽约12cm)在雪地水平滑行时,滑雪板所受的重力是50N,他对雪地的压强是多少?变式1如图10-7所示,两手指用力挤压铅笔的两端使它保持静止,下列说法中正确的
10、是()A.铅笔静止时,两手指对铅笔的压力是相互作用力B.左边手指受到的压力大于右边手指受到的压力C.左边手指受到的压强小于右边手指受到的压强D.实验表明可以通过增大受力面积的方法增大压强热点考向探究C图10-7变式2如图10-8甲所示,一块长木板放在水平桌面上,现用一水平力F向右缓慢地推木板,使其一部分露出桌面,如图乙所示,在推木板的过程中木板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况是()A.F、p不变,f变大B.F、f不变,p变大C.F变小,p、f变大D.F、f不变,p变小热点考向探究B图10-8变式3如图10-9所示,图钉尖的面积是10-7m2,图钉帽的面积是10-4m2,墙壁表面能承受
11、的最大压强是4106Pa。下列说法正确的是()A.手指必须用大于0.4N的压力,图钉尖才能进入墙壁B.手指必须用大于400N的压力,图钉尖才能进入墙壁C.图钉静止时,手对图钉帽的压力大于墙对图钉尖的支持力D.图钉静止时,手对图钉帽的压力小于墙对图钉尖的支持力热点考向探究A图10-9变式4如图10-10所示,a、b为放在水平地面上的两个均匀圆柱体,已知底面积Sa=3Sb,高度hb=2ha,对地面的压强pa=pb,圆柱体密度分别为a和b,对地面的压力分别Fa和Fb,则下列说法正确的是()A.a=b,Fa=FbB.a=2b,Fa=3FbC.a=b,Fa=FbD.a=b,Fa=3Fb热点考向探究B图1
12、0-10变式5如图10-11所示,物体A的重力为20N,物体B的重力为30N,已知物体A的底面积为210-2m2,物体B的底面积为410-2m2。求:(1)物体B对物体A的压强。(2)物体A对地面的压强。热点考向探究图10-11热点考向探究(2)物体A对地面的压强。例6如图10-12所示,甲、乙两支完全相同的试管分别装有质量相等的不同种液体,设液体对两试管底的压强分别为p甲和p乙,则()A.p甲p乙D.条件不足,无法判断热点考向探究探究三液体压强的比较及计算C图10-12例7 2017通辽将一未装满水的密闭矿泉水瓶先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图10-13所示,瓶盖面积是8cm2,瓶底
13、的面积是28cm2,瓶重和厚度忽略不计。求:(g取10N/kg,水=1.0103kg/m3)(1)倒立放置时瓶盖所受水的压力和压强。(2)倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强。热点考向探究图10-13热点考向探究(2)倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强。变式1如图10-14甲所示,有一密闭的圆台形容器,内装一定质量的液体,如果把它倒置,液体对容器底面的压力、压强的变化是()A.压力不变,压强增大B.压力增大,压强减小C.压力增大,压强增大D.压力减小,压强增大热点考向探究图10-14D变式2如图10-15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a、b两种不同液体,液体a的密度液体b的
14、密度;容器甲对桌面的压强容器乙对桌面的压强;容器甲底部所受液体的压力容器乙底部所受液体的压力。(均选填“大于”“等于”或“小于”)热点考向探究大于图10-15大于等于变式3 2017兰州如图10-16所示,质量为500g的薄壁容器放在水平地面上,容器的底面积为80cm2,内装有1.5L的水,已知g取10N/kg,水=1.0103kg/m3,求:(1)容器对水平地面的压强。(2)水对容器底的压力。热点考向探究图10-16热点考向探究(2)水对容器底的压力。例8关于连通器,下列说法中正确的是()A.连通器中,若液体不流动,各容器中的液面一定相平B.连通器中,液面的高低与容器的形状有关C.只要底部互
15、相连通的容器都属于连通器D.连通器中装有同一种液体,在液体不流动时,各容器内在同一水平面的压强均相等热点考向探究探究四连通器答案D解析连通器中装有同一种液体,且液体不流动时,液面才一定相平,故A错误。连通器底部是连通的,同种液体静止后液面保持相平,与容器的形状无关,故B错误。连通器是底部连通,上端开口的容器,故C错误。连通器中装有同一种液体,在液体不流动时液面相平,各容器内同一水平面距液面的距离相等,由p=gh可知压强相等,故D正确。变式1如图10-17所示的实例中,不是利用连通器原理工作的是()热点考向探究A图10-17变式2如图10-18所示,在装修房屋时,工人师傅常用一根足够长的透明塑料
16、软管,里面灌入适量的水(水中无气泡),两人各持管的一端靠在墙面的不同地方,当水静止时,在与水面相平的位置做出标记。这样做利用了原理,目的是保证两点。热点考向探究图10-18连通器在同一高度上例1探究压力作用效果的实验如图10-19甲、乙、丙所示。(1)甲、乙、丙实验中,根据来比较压力的作用效果。(2)通过甲、乙实验能够得到的结论是。热点考向探究图10-19突破一探究影响压力作用效果的因素小桌下陷的深度(或海绵的凹陷程度)受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显(3)由实验乙、丙可知压力的作用效果与受力面积大小的关系,请举出生活中应用此知识的一个实例:。(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的
17、木板上,图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p丙(选填“”“”或“=”)p丁。(5)比较图丙和图丁可知,若要根据压力的作用效果比较压强的大小,则需要满足的条件是。(6)该实验中用到了一个很重要的方法控制变量法,你知道的实验中还有哪些用到了这个方法,请列举两例:热点考向探究挖掘机装有履带(或书包带做得扁而宽等,合理即可)=探究影响动能大小的因素实验,探究影响滑动摩擦力大小的因素实验必须在容易发生形变的相同的物体(或材料)表面的情况下进行比较例2在“探究影响液体内部压强的因素”实验中,请你完成下列问题:(1)压强计是通过U形管来显示橡皮膜所受压强大小。(2)使用压强计前,
18、当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应该相平,而小明却观察到如图10-20所示的情景,出现这种情况的原因是:U形管左支管液面上方的气压(选填“大于”“小于”或“等于”)大气压,可以通过(选填字母)方法进行调节。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形管内添加适量水热点考向探究图10-20突破二探究液体压强的影响因素两边液面的高度差大于B(3)小华实验时的情形如图10-21所示,四幅图中烧杯内的液面相平。比较图甲和图,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大。保持金属盒在水中的深度不变,改变它的方向,如图乙、丙所示,根据实验现象可以初步得出结论:。
19、仅比较图乙和图丁,能初步得出液体内部压强与液体密度有关的结论吗?,理由是。热点考向探究乙图10-21不能同种液体内同一深度,液体向各个方向的压强相等未控制金属盒在液体中的深度相同(4)在图乙中,若只将烧杯中的水换成同深度的盐水,其他条件不变,则可以观察到U形管两边液面的高度差(选填“变大”“不变”或“变小”)。(5)若图乙中U形管内的液体是酒精,且U形管左右两侧液面的高度差h=10cm,则橡皮管内气体压强与大气压之差为Pa。(已知酒精=0.8103kg/m3,g取10N/kg)热点考向探究变大800解析(5)p内=p0+p酒精,所以橡皮管内气体压强与大气压之差为p酒精=酒精gh=0.8103kg/m310N/kg1010-2m=800Pa。
