1、第六章第六章 压强压强 第一编第一编 2021 内 容 索 引 02 03 考点必备梳理考点必备梳理 考法必研突破考法必研突破 01 安徽真题体验安徽真题体验 安徽真题体验安徽真题体验 命题点1 流体压强与流速的关系 1.(2020 安徽)如图所示,把纸条放在嘴边,用力沿纸条上 方向前吹气,会发现纸条向上飘动。这是因 为 ,在空气压强差的作用下,从而 推动纸条向上运动。 答案 纸条上方气体流速大,气体压强小 解析 如题图所示,把一纸条靠近嘴边,在纸条的上方沿水平方向吹气时,纸 条上方的空气流速大,压强小;纸条下方的空气流速小,压强大,在空气压强 差的作用下,纸条会向上偏移。 命题点2 固体、液
2、体压强的计算 2.2018 安徽,23(1),3分重为200 N的方形玻璃槽,底面积为0.4 m2,放在水平 台面上,向槽中加水至水深0.3 m(已知水=1.0103 kg/m3,g取10 N/kg,玻璃 槽的侧壁厚度不计)。 求水对槽底部的压强和槽底对水平台面的压强。 答案 3103 Pa 3.5103 Pa 解析 水对玻璃槽底部的压强是液体压强,所以p水=gh=3103 Pa;因为槽 底对水平台的压强 p槽= ,且 F=(m 槽+m水)g,m水=V=Sh,联立解得 p槽= ( 槽+) =3.5103 Pa。 3.(2016 安徽,22,8分)理论上分析:浸在液体中的物体受到的浮力就是液体
3、对物体表面压力的合力。如图所示,一个底面积为S、高为h的长方体浸没 在密度为的液体中。 (1)分析该物体侧面所受液体压力的合力 ; (2)求出该物体底面所受液体压力的合力 ; (3)结合以上结果,说明该理论分析与阿基米德 原理的表述是一致的。 合 1 合 2 答案 (1)0 (2)ghS (3)见解析 解析 (1)由液体内部压强公式p=gh,考虑到物体相对的两个侧面具有对称 性,可知 =0。 (2)设物体上底面在液体中的深度为h,则下底面在液体中的深度为h+h 故有F合2=F向上-F向下=g(h+h)S-ghS=ghS。 (3)由于物体浸没在液体中,即V排=V=Sh, 所以 =gV=gV排 综
4、合(1)(2)的结果知F浮=gV排 即该理论分析与阿基米德原理的表述是一致的。 合 1 合 2 命题点3 大气压强 4.(2017 安徽,8,4分)如图所示,将一把薄木尺的 长度用多层报纸紧密地覆 盖在水平桌面上,已知报纸的上表面积为0.25 m2,则大气对报纸上表面的压 力为 N;在木尺右端快速施加竖直向下的力F,要将报纸掀开,则 力F至少为 N(假设报纸对木尺的压力全部作用在木尺的最左 端,大气压取1.0105 Pa,报纸和薄木尺的重力忽略不计)。 1 3 答案 2.5104 1.25104 解析 大气对报纸上表面的压力F1=p0S=1.0105 Pa0.25 m2=2.5104 N。 由
5、于支点在桌的边缘上,设薄木尺的长度为 L,所以 F1的力臂为1 3L,F 的力 臂为2 3L,由杠杆平衡条件可知,F1 1 3L=F 2 3L,即 2.510 4 N1 3L=F 2 3L,所以 F=1.25104 N。 考点必备梳理考点必备梳理 K 考点清单考点清单 考点1 固体压强 (10年7考) 1.压力与重力 名称 压力 重力 区 别 定义 垂直 作用在物体表面上的力 由于地球的吸引而使物体受到的力 性质 弹力 引力 施力物体 与它接触并挤压的物体 地球 方向 垂直于接触面 总是竖直向下 大小 一般不等于物体的重力 G=mg 作用点 受力物体的表面 物体的重心 名称 压力 重力 联系
6、压力不一定是由重力引起的(如用水平力将物体压在竖直的墙壁上),如果 压力是由重力引起的,压力的大小也不一定等于物体的重力,方向也不一定 相同(如物体放在斜面上),只有在水平面上,竖直向下的力只有重力时,压力 的大小才在数值上等于 重力的大小,方向垂直接触面向下 2.压强 知识点 内容 定义 物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强 公式 ,该公式对固体、液体、气体均适用。S指受力面积 物理含义 压强是表示压力作用效果的物理量。在数值上等于物体单位 面积所受的压力。压强越大,压力产生的效果越明显 计算固体压力和 压强的一般顺序 先算压力F,物体静止在水平面上时有F=G,再根据公式 计算压强 p=
7、 p= 3.增大和减小压强 项目 方法 实例 增大 压强 压力一定时,减小 受力面积 注射器的针头做得很尖、吸管的一端剪成 斜口、刀刃、铅笔的尖头、破窗锤的敲击 端做成锥状 受力面积一定时,增大 压力 用力捏车闸、压路机碾子的质量很大 减小 压强 压力一定时,增大 受力面积 书包背带很宽、滑雪时使用滑雪板、火车 轨道铺设枕木、坦克装有宽大的履带 受力面积一定时,减小 压力 现代建筑中采用空心砖 考点2 液体压强 (10年6考) 1.影响液体内部压强大小的因素 比较项 要点 说明 液体内部产生 压强的原因 液体受到重力且具有流动性 测量工具 液体压强计 压强越大,U形管两边 的高度差也就越大 影
8、响因素 影响液体内部压强大小的因素是 液体的密度 和液体的深度 2.液体内部压强特点和计算 比较项 要点 说明 特点 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 在同一深度,液体向各个方向的压强都 相等 液体的压强随深度的增加而增大 不同液体的压强与液体的密度 有关 液体压强的大小与液体的 质量和容器的形状无关 液体压 强的公 式 p=gh其中 p压强(帕) 液体密度(千克/米3) g常量(9.8牛/千克) h深度(米) 规则形状的容器,放在水平 面上时液体对容器底部的 压力等于液体的重力,也可 以利用 计算压强 p= 3.连通器 比较项 要点 说明 定义 上端开口 ,下部相
9、连通 的容器 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 液体密度均匀且 静止不流动 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 考点3 大气压强 (10年2考) 比较项 要点 说明 定义 大气对浸在它里面的物体产 生的压强叫做大气压强,简称 大气压 ,一般用p0表示 “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,高压锅外部的气体压强 称大气压 大气 压存在 证明实验 马德堡球实验 第一次证明了大气压的存在 实例 塑料吸盘、吸水笔吸水、覆杯实验、吸管吸饮料等 比较项 要点 说明 大气 压测 量及 数
10、值 第一次 测定实 验 托里拆利实验 实验前玻璃管里水银灌满的目的是使玻 璃管倒置后,水银上方为真空;若未灌满,或 进入空气,则测量结果偏小 。 本实验若把水银改成水,则需要玻璃管 的长度至少为10.3 m。 将玻璃管稍上提或下压(未离开水银面), 管子的粗或细,管内外的高度差不变 ,将 玻璃管倾斜,高度差不变 ,长度变长 标准 大气 压数值 p0=1.013105 Pa =760 mmHg产生 的压强 气压计 水银气压计和无液气压计 比较项 要点 说明 大气压 的变化 与应用 与高度的关系 大气压强随海拔高度的增加而减小 与天气的关系 晴天比阴天气压高,冬天比夏天气压高 与液体沸点的关系 气
11、压增大,液体沸点升高 ;气压减小,液体沸点 降低 考点4 流体压强与流速的关系 (10年1考) 知识点 要点 流体流速与压强的关系 在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小 飞机机翼的形状 上表面弯曲,下表面较平 飞机升力 的产生 飞机前进时,机翼上方气流通过路程较长,速度较 大,空气对机翼上表面的压强较小;下方正相反。 这样,机翼上、下表面就存在着压强差,因而有压 力差,这就是飞机产生升力 的原因 T 图解物理图解物理 命题点 图片 练一练 固体压 强的 理解 (沪粤八下P69图8-10) 1.(2019 北京,12题改编)如图,手指同时压一 根一端削尖的铅笔两端,保持静止,右边手指 感觉比
12、左边手指疼,这是因为右边手指受到 的压强 左边手指受到的压强(选填“大 于”“小于”或“等于”) 大于 命题点 图片 练一练 固体压强 的计算 (沪粤八下P65图8-4) 2.(2018 贵州贵阳)如图所示,体重为475 N的 芭蕾舞演员,表演时单脚鞋尖触地,鞋尖与地 面的接触面积为9.510-4 m2,则此时她对地 面的压强为 Pa 5105 命题点 图片 练一练 增大和 减小压 强的 方法 (人教八下P32 图9.1-5) 3.(2020 四川青白江区模拟)如图所示为我国自行设计制 造的大型平板车(SMTP)共有1 152个车轮,每个车轮都能 进行360度的转动,整车载重量超过5万吨。车轮
13、宽大且 有较多的花纹,这样设计车轮是为了( ) A.增大车辆对地面的压强,增大轮子与地面间的摩擦力 B.增大车辆对地面的压强,减小轮子与地面间的摩擦力 C.减小车辆对地面的压强,增大轮子与地面间的摩擦力 D.减小车辆对地面的压强,减小轮子与地面间的摩擦力 C 命题点 图片 练一练 液体压强 的特点 (人教八下P38 图9.2-10) 4.如图,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板与容 器的接触部分密合,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜 封闭,橡皮膜两侧受力不平衡时会发生形变。此装 置可以探究液体的压强是否与液体的 、液 体 有关 深度 密度 命题点 图片 练一练 连通器 (沪粤八下P75图8-24)
14、5.在装修房子时,工人师傅用一根灌有水(水中无气 泡)且足够长的透明软管的两端在墙面不同的地方 做标记,这样保证两点在 ,用到的 物理知识是 大气压 的存在 (沪科八P157图8-36) 6.在铁桶内放少量的水,用火加热,沸腾后把桶口堵 住,然后浇上冷水,铁通被压扁(如图)。该现象证明 了 同一水平面上 连通器 大气压的存在 命题点 图片 练一练 大气压 大小的 判断 (人教八下P41图9.3-5) 7.(2019 荆州26题改编)一根有刻度的细玻璃 管两端开口,通过橡皮塞插入装有红色液体 的玻璃瓶中,向管口上端吹口气,液体沿玻璃 管上升到瓶口以上,制成一个简易的气压计。 若将气压计从山下拿到
15、山上,玻璃管中液柱 会 (选填“升高”或“降低”) 升高 命题点 图片 练一练 流体压 强与流 速的关 系 (人教八下P44 图9.4-2) 8.(2019 怀化)如图所示,在两张纸的中间用力向 下吹气,纸会向中间靠拢。下列现象具有上述现 象所揭示的科学道理的是( ) A.壁虎紧贴墙面向上爬行 B.用吸管把饮料吸进嘴里 C.抽水机把水从低处抽往高处 D.大风把茅草屋顶掀翻 D J 基础自测基础自测 1.(RJ八下P35内文,改编)潜水员在较深的海水中潜水,就必须穿抗压服,这是 由于海水的压强随深度的增加而 ,假设你乘蛟龙号潜水器潜到 7 km 深的海水里,把一只脚伸入海水时,你脚受到海水的压强
16、为 Pa(海水=1.03103 kg/m3)。 2.(RJ八下P41内文,改编)大气压随高度的增加而 ,在海拔3 000 m以 内,每上升10 m,大气压减小约 Pa,某电视塔底的气压为750 mmHg,塔顶的气压为740 mmHg,塔的高度大约是 。 3.(RJ八下P42内文,改编)在我国的青藏高原,大部分地区水的沸点仅为 8487 ,这说明水的沸点随高度的增加而 (填“升高”“降低”或 “不变”)。 增大 7.21107 减小 100 136 降低 考法必研突破考法必研突破 K 考法突破考法突破 考法1固体压强的大小 例例1(2020 四川甘孜州)如图所示,一块长为L,质量分布均匀的木板A
17、放在水 平桌面上,木板A右端与桌边相齐,在木板的右端施一水平力F,使板A右端缓 慢地离开桌边 ,在木板A移动过程中,木板A对桌面的压力 ,对桌 面的压强 (两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。 3 答案 不变 变大 解析 因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以在板A移动过程中,A 对桌面的压力不变;因在板的右端施一水平力F使板A右端缓慢地离开桌边 时,木板与桌面的接触面积变小,受力面积变小,由 可知,A对桌面的压 强不断变大。 3 p= 方法归纳 本题主要考查压强公式的应用,放在水平面上的物体的压力等 于自身重力,注意对受力面积的理解,受力面积是两个物体相互接触的面积。 对应练对应练1
18、(2020 浙江绍兴) 端午节,小敏提着一盒粽子去看望长辈时,下列提法中手受到压强最大的是 ( ) A.用单手提单绳 B.用单手提双绳 C.用双手提单绳 D.用双手提双绳 答案 A 解析 用手提单绳与提双绳相比,压力大小相同,受力面积小,手受到的压强 大,故BD错误;用单手与用双手提起同一盒粽子,所受压力相等,用单手时受 力面积小,所受压强最大,故A正确,C错误。 考法2液体压强 例例2(2020 四川甘孜州) 如图所示,茶壶的壶嘴与壶身构成连通器,若茶壶中水深8 cm,则水对壶底 的压强是 Pa(g取10 N/kg);若将茶壶略微倾斜、水不溢出且保持 静止后,壶嘴和壶身中水面 (选填“相平”
19、或“不相平”)。 答案 800 相平 解析 水对壶底的压强:p=gh=1.0103 kg/m310 N/kg0.08 m=800 Pa; 茶壶是连通器原理在生活中的实际应用。当用茶壶装水,水面静止时,壶嘴 和壶身内的水面是相平的。 方法归纳 (1)根据液体压强公式p=gh计算水对壶底的压强; (2)两端开口,底部连通的装置就叫连通器,连通器里的液体静止时液面是 相平的。 对应练对应练2(2020 四川遂宁)三峡大坝是集防洪、航运、发电于一体的世界最 大水利枢纽,坝体高185 m,最大蓄水深度175 m,坝体建有多个泄洪深孔,每 个泄洪深孔大小为63 m2,通过开启闸门泄洪,蓄满水时深孔距水面平
20、均深 度30 m,则每个泄洪深孔的闸门受到水的压力是 N (g取10 N/kg)。 答案 1.89107 解析 蓄满水时泄洪深孔处受到水的平均压强为: p=gh=1.0103 kg/m310 N/kg30 m=3105 Pa。 每个泄洪深孔的闸门受到水的压力: F=pS=3105 Pa63 m2=1.89107 N。 考法3大气压强 例例3(2020 湖南湘潭)用空易拉罐来体验大气压强的存在,下列操作能达到 目的的是( ) A.用手捏易拉罐,易拉罐变瘪 B.用重物压易拉罐,易拉罐变瘪 C.让易拉罐从高处下落撞击地面,易拉罐变瘪 D.用注射器抽取密封易拉罐中空气,易拉罐变瘪 答案 D 解析 用手
21、捏易拉罐,易拉罐变瘪,是手给易拉罐一个力,改变了易拉罐的形 状,故A错误。用重物压易拉罐,易拉罐变瘪,是重物给易拉罐一个力,改变 了易拉罐的形状,故B错误。让易拉罐从高处下落撞击地面,易拉罐变瘪,是 地面给易拉罐一个力,改变了易拉罐的形状,故C错误。用注射器抽取密封 易拉罐中空气,易拉罐内的气压减小,易拉罐外面大气压大于易拉罐内部压 强,所以易拉罐受到向内的压力大于向外的压力,这两个力的合力把易拉罐 压瘪,可以证明大气压的存在,故D正确。 方法归纳 大气压强的应用 (1)分析现象,确定是大气压所致。(2)生活中利用大气压强工作原理有抽气 机、吸管、茶壶、针管、塑料吸盘等。(3)大气压测量时,玻
22、璃管内水银面 上方为真空,玻璃内水银不会下落是作用在水银槽中水银面上的大气压作 用,管内水银柱产生的压强就等于大气压的值。 对应练对应练3(2020 四川成都)如图所示的现象中,没有利用大气压的是( ) 答案 B 解析 把吸盘内的空气排出,大气压就把吸盘紧压在了墙壁上,利用了大气 压,故A不符合题意;医生给注射器内吸药液时用到了大气压,但是向病人体 内注射药液,利用的是人的推力,与大气压无关,故B符合题意;用力吸气,吸 管内的气压小于外界大气压,饮料在外界大气压的作用下,被压入口腔内, 利用了大气压,故C不符合题意;杯口的纸片不下落,是典型的“覆杯”实验,是 大气压作用的结果,故D不符合题意。
23、 S 实验突破实验突破 实验点1 探究压力作用效果与哪些因素有关 考查方向 能选择合适的材料显示压力的作用效果;能准确地控制变量和改变变 量;能通过实验现象正确地归纳出结论并完整叙述;能对实验中出现的问题做出 评估。 项 目 要 点 实验器材 海绵(或者泡沫)、小桌子加砝码(或者木块、肥皂、砖等) 实验方法 控制变量法 实验现象 小桌子给海绵压力,海绵发生形变,通过海绵形变大小来体现压力作用 效果 实验结论 压力作用效果与压力大小和受力面积的大小两个因素有关:受力面 积相同时,压力越大,压力作用效果越明显;压力大小相同时,受力面积 越小,压力的作用效果越明显 注意事项 实验时应使受压物体相同;
24、选择柔软且较厚的受压物体。 例例1(2020 山东滨州)如图所示,某小组在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的 实验。 (1)实验中是通过比较海绵的 来比较压力作用效果的大小。这种 实验方法叫作 法。 (2)通过比较图甲和图乙两次实验,探究压力的作用效果与 的关系;通过比较图 和图 两次实验,探究压力的作用效果与受力面积的关系,这种实验方法 是 法。 (3)实验结束后,同学们做了进一步的交流讨论,分析静止在水平桌面上的固体,它对 桌面的压力和它受到的重力大小相等,这是因为它对桌面的压力与桌面对它的支持 力是一对 力;它受到的重力与桌面对它的支持力是一对 力。 答案 (1)凹陷程度 转换 (2
25、)压力大小 乙 丙 控制变量 (3)相互作用 平衡 解析 (1)实验中是通过比较海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的大小,这种科 学探究方法是转换法。(2)乙图中小桌子上加砝码的目的是为了增大压力大小, 比较甲、乙可以得出结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显, 探究压力的作用效果与压力大小的关系。丙图中小桌倒放的目的是为了增大受 力面积大小,比较乙、丙探究压力的作用效果与受力面积的关系,这种实验方法 是控制变量法。(3)静止在水平桌面上的固体,它对桌面的压力和它受到的重力 大小相等,这是因为它对桌面的压力与桌面对它的支持力是一对相互作用力;它 受到的重力与桌面对它的支持力是一对
26、平衡力。 拓展练(4)此实验 (选填“能”或“不能”)用硬纸板代替海绵,原因 是 ; (5)在生活中,书包的背带做得比较宽,这是利用了 来减小 压力作用的效果;俗话说“磨刀不误砍柴工”,所蕴含的物理知识是通过 来增大压力的作用效果。 (6)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到 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 p丁(选填“”“”或“=”)。 丁 答案 (4)不能 形变不明显 (5)增大受力面积 减小受力面积 (6)= 实验点2 研究液体内部的压强 考查方向 检查装置的气密性;控制变量法和转换法的应用;总结实验结论; 对实验步骤进行评估等。 项 目 要
27、点 实验器材 液体压强计、水、盐水、大烧杯 实验方法 控制变量法和转换法 实验现象 金属盒在水中的深度越深,U形管液面的高度差越大,在同一深度,金属 盒的方向不同时,U形管液面的高度差不变;金属盒在不同液体中,深度 相同时,液体密度大的,U形管液面的高度差大 实验结论 在液体内部的同一深度,向各个方向的压强相同,深度越深,压强越大。 液体内部压强大小还与液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越 大,压强越大 注意事项 实验前一定检查装置的气密性,如果实验前U形管液面不相平或 者用手按压橡皮膜,U形管液面无变化都需要重新安装。 例例2(2020 山东青岛)探究液体内部压强的特点。 (1)用压强
28、计和盛有水的容器进行实验,情形如 图甲所示。比较A、B可知:在液体内部的同一 深度,向 的压强都相等;比较A、 C可知:体内部压强的大小跟 有关。 (2)用如图乙所示的容器也可以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,橡皮膜两侧压强不同时,其形状发生改变。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两种液体密度的大小关系是a b,a、c两种液体密度的大小关系是a c。 答案 (1)各个方向 深度 (2) 解析 (1)比较A、B可知,在液体内部的同一深度,橡皮膜的方向不同,U形管 的液面高度差是相同的,即向各个方向的压
29、强都是相等的;比较A、C可知, 液体的密度相同,深度不同,深度越深,U形管液面高度差越大,即压强越大, 所以液体内部压强的大小跟深度有关;(2)由图丙D可知,a中液体的深度要 大于b中液体的深度,橡皮膜没有发生形变,说明此处的压强相同,根据 p=gh可知,a的密度要小于b的密度,即ac。 拓展练(3)压强计上的U形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器。实 验时是通过观察 来判断液体内部压强的大小。 (4)已知图E中U形管左右两侧水面的高度差h=10 cm,则橡皮管内气体的压 强与大气压强之差为 Pa。(水=1.0103 kg/m3,g取10 N/kg) 答案 (3)不属于 U形管左右液面高度差 (4)1 000
