1、第三单元 压强和浮力,第7讲 压 强,考点一,考点二,考点三,考点四,图解物理,考点一压强 1.压力与重力,考点一,考点二,考点三,考点四,图解物理,方法技巧(1)当物体静止孤立在水平面上,竖直方向上只受重力和支持力,压力的大小才在数值上等于重力的大小。(2)压力的作用效果:使物体发生形变。,考点一,考点二,考点三,考点四,图解物理,2.影响压力作用效果的因素 压力和受力面积。 3.压强 (1)物理意义:表示压力的作用效果。 (2)定义:物体所受压力与受力面积之比叫压强。 (3)公式: ,其中F表示压力,单位是牛顿(N);S表示受力面积,单位是二次方米(m2);p表示压强,单位是帕斯卡(Pa)
2、。 特别提示(1)1 Pa表示1 m2面积上所受的压力为1 N。 (2)一张报纸平放时对桌子的压强约为0.5 Pa。成人站立时对地面的压强约为1.5104 Pa。,考点一,考点二,考点三,考点四,图解物理,4.增大(或减小)压强的方法,考点一,考点二,考点三,考点四,图解物理,考点二液体压强 1.产生原因 液体受到重力作用,也可以说液体具有流动性。 2.液体压强的特点 (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; (4)不同液体的压强与液体的密度有关,在深度相同时,液体密度越大,液体压强越大
3、。,考点一,考点二,考点三,考点四,图解物理,3.液体压强公式:p=gh,其中表示液体密度,单位是kg/m3;h表示深度,单位是m;p表示压强,单位是Pa。从公式可以看出,液体压强只跟液体密度和深度有关。 4.连通器 (1)定义:上端开口、下部相连通的容器。 (2)特点:连通器里装一种液体且液体不流动时,各容器的液面高度总是相同的。 (3)应用:茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等。,考点一,考点二,考点三,考点四,图解物理,考点三大气压强 1.大气压强:大气对浸在它里面的物体产生的压强叫作大气压强,简称大气压,一般用p0表示。 2.产生原因:因为空气受重力并且具有流动性。 3.历史上证明
4、大气压强存在的著名实验是马德堡半球实验。 小实验覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、皮碗模拟马德堡半球实验。 4.大气压的实验测定:托里拆利实验。 (1)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力平衡,即向上的大气压=水银柱产生的压强。(理想模型法) (2)标准大气压p0=1.01105 Pa。,考点一,考点二,考点三,考点四,图解物理,5.影响大气压变化的因素 (1)大气压的特点: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。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。 (2)测
5、量工具:气压计。 (3)应用:活塞式抽水机和离心式水泵。 (4)沸点与压强的关系:一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高。 应用:高压锅。 (5)体积与压强的关系: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。,考点一,考点二,考点三,考点四,图解物理,特别提示(1)做托里拆利实验,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。 (2)本实验若把水银改成水,则需要玻璃管的长度为10.3 m左右。 (3)将玻璃管稍上提或下压(未离开水银面),管子变粗或变细,管
6、内外水银面的高度差不变,将玻璃管倾斜,管内外水银面高度差不变,管内水银柱长度变长。,考点一,考点二,考点三,考点四,图解物理,考点四流体压强与流速的关系,考点一,考点二,考点三,考点四,图解物理,考点一,考点二,考点三,考点四,图解物理,考点一,考点二,考点三,考点四,图解物理,考点一,考点二,考点三,考点四,图解物理,考点一,考点二,考点三,考点四,图解物理,考法1,考法2,考法3,考法4,考法1压强概念的理解和计算 典题1 一块长为L,质量分布均匀的木板A放在水平桌面上,板A右端与桌边相齐(如图所示)。在板的右端施一水平力F使板A右端缓慢地离开桌边 ,在板A移动过程中,下列说法正确的是(
7、)A.A对桌面的压强不断变小 B.A对桌面的压力不变 C.A对桌面的压强不变 D.A对桌面的压力不断变小,考法1,考法2,考法3,考法4,思路导引 审先通读题干,明确此题主要考查压强概念的理解。 析木板被拉出三分之一的过程中,木板对桌面的压力仍然等于木板的重力,大小不变,而受力面积变为原来的三分之二,根据影响压力作用效果的因素或根据压强的定义公式p= 可推知,木板A对桌面的压强增大。 判通过以上分析,选项B正确。 答案:B 方法归纳明确压强的物理意义和定义,特别是定义式p= 的理解,可以得出增大或减小压强的方法。在具体的计算中要注意单位,力F的单位是N,面积S的单位是m2,压强p的单位是Pa。
8、,考法1,考法2,考法3,考法4,对应练1(2017山东聊城)下列实例中,为了减小压强的是( D ),考法1,考法2,考法3,考法4,考法2液体压强 典题2如图所示,底面积相同的甲、乙两容器中装有质量和深度均相同的不同液体,则甲、乙两容器中液体的密度甲和乙的关系以及液体对容器底部的压力F甲和F乙的关系,正确的是( ) A.甲=乙,F甲乙,F甲=F乙 C.甲F乙 D.甲乙,F甲F乙 答案: D,考法1,考法2,考法3,考法4,解析: 由题意可知,两液体的质量、深度、容器的底面积相等,由图可知,甲容器内液体的体积小于乙容器内液体的体积,由 可知,甲液体的密度大于乙液体的密度,即甲乙,故A、C错误;
9、由F=pS=ghS可知,甲液体对容器底部的压力大于乙液体对容器底部的压力,即F甲F乙,故B错误、D正确。 方法归纳液体压强的相关因素是液体密度和深度,液体压强大小计算式p=gh的推导也值得理解记忆,在具体的计算中要注意密度的单位是kg/m3,深度h的单位是m。,考法1,考法2,考法3,考法4,对应练2如图所示,一个密封的圆台状容器,内装一定质量的水,放在水平桌面上,现把它倒置过来,则( A ) A.水对容器底的压力减小 B.水对容器底的压强减小 C.容器对桌面的压强减小 D.容器对桌面的压力减小,考法1,考法2,考法3,考法4,对应练3(2017山东东营)如图所示,完全相同的甲、乙两个烧杯内装
10、有密度不同的液体。在两烧杯中,距离杯底同一高度处有A、B两点,已知A、B两点压强相等,则烧杯甲、乙对桌面的压强p甲、p乙大小关系为( A )A.p甲p乙 C.p甲=p乙 D.条件不足,无法判断,考法1,考法2,考法3,考法4,对应练4(2018北京)如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上,杯子重1 N,高9 cm,底面积30 cm2;杯内水重2 N,水深6 cm,水的密度为1.0103 kg/m3,g取10 N/kg。下列选项中正确的是 ( C ) A.水对杯底的压强为900 Pa B.水对杯底的压力为2 N C.水杯对桌面的压强为1 000 Pa D.水杯对桌面的压力为2.8 N,考法1,考
11、法2,考法3,考法4,考法3大气压强 典题3下列事例能说明大气压存在的是( ) A.轮船漂浮在水面上 B.坦克装有宽大的履带 C.拦河坝修成“上窄下宽” D.马德堡半球实验 答案: D,考法1,考法2,考法3,考法4,对应练5(2017江西)如图所示,下列现象中不能说明大气压存在的是( D ),考法1,考法2,考法3,考法4,考法4流体压强与流速的关系 典题4 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压强大 B.轿车上表面空气流速大压强小 C.轿车对地面的压力等于重力 D.轿车行驶过快,可能飞离地面 答案: B,考法1,考法2,考法3,考法4,解析: 行驶在高
12、速公路上的轿车,轿车上方的空气流速大于下方的空气流速,则轿车上表面空气流速大压强小,故A错误,B正确;下部的空气压力大于上部的压力,所以轿车行驶过快,就感觉车飘了起来,因为汽车受到的空气的升力始终比其重力小(速度不够),所以不可能飞离地面,故D错误;由于轿车上方的空气流速大于下方的空气流速,所以轿车受到竖直向上的支持力、升力和竖直向下的重力,因此支持力小于重力,由于支持力和压力大小相等,即轿车对地面的压力小于轿车的总重力,故C错误。 方法归纳明确流体压强与流速的关系,流速越大,压强越小,此原理对应的实验比较多,记忆并理解相应的实验现象是关键。,考法1,考法2,考法3,考法4,对应练6(2017
13、福建)我国完成了速度超过400 km/h的高铁交会试验,两列高速运行的列车交会过程中,产生“强吸力”的原因是两车之间的空气( C ) A.流速大,压强大 B.流速小,压强小 C.流速大,压强小 D.流速小,压强大,解析: 两列高速运行的列车交会过程中,两列高速列车之间的空气流动速度很大,压强小,两列车外侧的压强不变,车受到外侧压强大于车内侧受到的压强,两列车会产生“强吸力”,故C正确。,考法1,考法2,考法3,考法4,对应练7(2016广西贺州) 如图所示,小露用电吹风从A端对着泡沫机翼模型送风,机翼升起,下列说法正确的是( D ) A.气流通过下表面的路程大于上表面的路程 B.气流在下表面的
14、流速大于上表面的流速 C.机翼模型上表面受到的压强大于下表面受到的压强 D.机翼模型升起的原因是机翼下表面受到的压力大于上表面受到的压力,解析小露用电吹风从A端对着泡沫机翼模型送风,在相等的时间内,机翼上方空气流过的路程大,速度大压强小,机翼下方空气流过的路程小,流速小压强大,机翼下表面受到的压力大于上表面受到的压力,产生了向上的升力,所以机翼模型升起。故A、B、C错误,D正确。,考法1,考法2,考法3,考法4,对应练8海上舰艇护航编队在距离较近时一般采用“前后”形式,而不采用“并排”形式,如图中与其原理相同的是( D ),考法1,考法2,考法3,考法4,解析舰艇并排行驶时,舰艇带动其周围的水
15、随船向前运动,结果使舰艇内侧之间的水流速度大于舰艇外侧的水流速度;因此舰艇内侧水的压强小于舰艇外侧水的压强,水的压强差使舰艇靠近,进而发生碰撞,为了避免事故的发生,舰艇护航编队在较近距离时一般采用前后护航形式,而不采用“并排”护航。用吸管吸饮料时,嘴内的气压小于外界大气压,饮料在大气压力作用下被压入嘴中,利用了大气压,故A不符合题意。瓶中水面能高于盆内水面不会流出来,正是因为盆景中的水与大气相通,是大气压支持着瓶内的水不会流出来,故B不符合题意。上端开口,底部连通的容器叫连通器。如果连通器中只有一种液体,在液体不流动时,各容器中液面高度总是相同的。茶壶就是一个上端开口,底部连通的容器,故C不符
16、合题意。对着两张纸的中间吹气,两张纸中间的空气流速变大,压强变小,小于纸外侧的大气压,产生了一个向内的压强差,将纸压向中间,所以现象是纸向中间靠拢,故D符合题意。,命题点1,命题点2,命题点1探究压力的作用效果与哪些因素有关 1.实验器材:小木桌、海绵、钩码(或圆柱体)、小木块。 2.实验操作过程:按下列图示进行操作,观察海绵凹陷程度判断压力的作用效果。探究压力作用效果与压力大小的关系,控制受力面积不变,改变压力大小;探究压力的作用效果与受力面积的关系,控制压力不变,改变受力面积大小。注意受力物体要相同,且受力物体容易出现形变。 实验结论:在压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;在受
17、力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。,命题点1,命题点2,典题1(2018湖北武汉)如图所示,在“探究影响压力作用效果的因素”的实验中,下列说法正确的是( ) 甲、乙两次实验中,小桌对海绵压力的大小相等 甲图中小桌对海绵压力作用的效果比乙图中的明显 甲、乙两次实验,说明压力作用的效果跟压力的大小有关 为了完成整个实验,可以将乙图中的砝码取下来,并将看到的实验现象和甲图中的对比 A. B. C. D. 答案:A,命题点1,命题点2,解析:实验中,物体对受压面的压力等于物体的重力,故甲、乙两次实验中,小桌对海绵压力的大小相等,正确;根据转换法,甲图中小桌对海绵压力作用的效果比乙图中的明显
18、,正确;甲、乙两次实验,受力面积不同而压力相同,故说明压力作用的效果跟受力面积的大小有关,错误;为了完成整个实验,还要研究压力作用效果与压力大小有关,要控制受力面积相同,错误;故选A。 方法归纳 探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验,主要考查控制变量法及转换法的应用,把多因素的问题变成多个单因素的问题,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法;不能直接观察物理量的变化,而是通过物理量变化能导致其他量的变化时,通过其他量的变化来判断物理量的变化,这种方法叫转换法。,命题点1,命题点2,拓展训练 图示为小丽在“研究影响压力作用效果的因素”实验中所选用的器材在水平桌面上进行实验的过程
19、图示。(1)本实验的科学探究方法是控制变量法、转换法。 (2)小丽为了探究压力作用的效果跟压力大小的关系,应该通过图中的D、E两次实验进行比较得出结论;为了探究压力作用的效果跟受力面积大小的关系,应该通过图中的E、F两次实验进行比较得出结论。,命题点1,命题点2,(3)通过实验小丽得出结论:压力作用的效果不仅跟压力的大小有关,而且跟受力面积有关。小丽的结论正确(选填“正确”或“不正确”)。 (4)在生活中,书包的背带做得又宽又大,这是利用了增大受力面积来减少压力作用的效果;俗话说“磨刀不误砍柴工”所蕴含的物理知识是减小受力面积来增加压力作用的效果。,命题点1,命题点2,解析(1)探究影响压力作
20、用效果的因素实验,应用了控制变量法与转换法。 (2)探究压力作用的效果跟压力大小的关系,应控制受力面积相同而压力大小不同,由题中图示实验可知,应选择题图D、E两次实验进行比较得出结论;为了探究压力作用的效果跟受力面积大小的关系,应控制物体间的压力相等而受力面积不同,应该通过图中的E、F两次实验进行比较得出结论。,命题点1,命题点2,(3)由题图D、E所示实验可知,受力面积相同而物体间的压力不同,压力作用效果不同,由此可知,压力作用效果与压力大小有关,由题图E、F所示实验可知,物体间的压力相同而受力面积不同,压力作用效果不同,由此可知,压力作用效果与受力面积有关,由此可知,小丽的结论是正确的。
21、(4)书包的背带做得又宽又大,这是利用了增大受力面积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减小受力面积来增大压力作用的效果。,命题点1,命题点2,命题点2探究液体内部压强与哪些因素有关 1.实验器材:压强计、相同的大烧杯2个、食盐、水、刻度尺。 2.实验操作过程:,命题点1,命题点2,(1)将水倒入烧杯,如图甲,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,将数据填入表中进行分析。 (2)如图乙,控制探头的朝向不变,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,将数据填入表中进行分析。 (3)如图丙,控制探头在水和盐水下的深
22、度相同,观察并测出U形管中液面的高度差,将数据填入表中进行分析。 实验结论:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等;深度越深,压强越大;液体内部压强的大小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。,命题点1,命题点2,典题2如图甲所示,该实验装置的名称是 。使用前应检查装置是否漏气,当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边的液面的高度几乎不变,则说明装置 (选填“漏气”或“不漏气”)。图乙和图丙是将该装置的探头放入水中不同深度的情况,比较后得出的结论是液体内部的压强随深度的增加而 (选填“增大”“减小”或“不变”)。比较图丙和图丁,得出的结论是液体内部的
23、压强与 有关。,答案: 压强计 漏气 增大 液体密度,命题点1,命题点2,解析: (1)题图中所示仪器是压强计;(2)若压强计有漏气的地方,软管中的气体和大气相通,等于大气压强,橡皮膜受到压强时,软管内的气体压强不会发生变化,U形管中的液面就不会出现高度差;(3)乙和丙比较,水的密度一定,橡皮膜的方向相同,深度不同,深度越大压强越大,可得出结论:同一液体,液体内部压强随深度的增加而增大;丙和丁相比较,控制了液体深度相同,橡皮膜的方向相同,液体的密度不同,可得出结论:不同液体的压强还跟液体的密度有关。 方法归纳探究同一液体内部压强规律时要注意控制液体密度不变;探究同一深度压强规律时要保证深度不变
24、,改变探头朝向;探究与深度的关系时要保证液体密度和探头方向不变,改变探头的深度。要注意实验装置的气密性,观察对象是U形管中两边液面的高度差。探究液体内部压强与液体密度的关系时,要注意控制探头在不同液体中的深度相同。,1,2,3,4,5,6,1.(2016甘肃兰州)关于压力和压强,下列说法错误的是( C ) A.水坝建成上窄下宽的形状,是由于水对坝的压强随深度的增加而增大 B.飞机的机翼能获得向上的升力,是利用了流体速度越大压强越小的原理 C.大气压强随着海拔高度的增加而增大 D.刀刃磨得很锋利,是为了增大压强,解析: 液体的压强随深度的增加而增大,水坝建成上窄下宽的形状可承受更大的压强,故A正
25、确;飞机的机翼能获得向上的升力,是因为机翼上方空气流速快、压强小,下方空气流速慢、压强大,产生向上的压强差,这样就形成了向上的升力,故B正确;大气压强随着海拔高度的增加而减小,故C错误;刀刃磨得很锋利,是为了在压力一定时,减小受力面积,增大压强,故D正确。,1,2,3,4,5,6,2.(2018甘肃兰州)高度、材料相同的实心长方体A和B放在水平桌面上,它们的大小如图所示。它们对桌面的压力分别为FA、FB,压强分别为pA、pB。关于它们的大小关系,正确的是( B ) A.FAFB pA=pB C.FAFB pApB D.FA=FB pApB,1,2,3,4,5,6,3.(2016甘肃省卷)李辉同
26、学全家到西藏旅游,到达拉萨后发现带去的密封很好的袋装方便面内部气体膨胀了很多,这是因为李辉家所在地的大气压比拉萨的大气压高 ,与膨胀前相比,这包方便面的质量将不变 (选填“变小”“不变”或“变大”)。,解析: 随着海拔高度的增加,空气密度减小,大气压也随之降低;而袋内气体由于密闭,气压几乎不变,外界大气压的降低导致袋装方便面内部气体膨胀;质量是物体的一种基本属性,这包方便面的位置变了,但质量不变。,1,2,3,4,5,6,4.(2018甘肃省卷)细心的郑明飞发现家里用过一段时间的菜刀,爸爸要把它磨一磨,这是为了减小受力面积 ,从而达到增大压强 的目的。,1,2,3,4,5,6,5.(2018甘
27、肃兰州)图中所示的现象表明气体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大 。,1,2,3,4,5,6,6.(2017甘肃兰州)如图所示,质量为500 g的薄壁容器放在水平地面上,容器底面积为80 cm2,内装1.5 L的水,已知g取10 N/kg,水=1.0103 kg/m3,求:(1)容器对水平桌面的压强; (2)水对容器底部的压力。,1,2,3,4,5,6,答案:(1)2.5103 Pa (2)8 N 解析:(1)水的体积:V=1.5 L=1.510-3 m3, 水的质量:m水=水V=1.0103 kg/m31.510-3 m3=1.5 kg, 则容器对水平桌面的压力:F=G总=(m水+m容)g=(1.5 kg+0.5 kg)10 N/kg=20 N,(2)水对容器底部的压强p=水gh=1.0103 kg/m310 N/kg0.1 m=1103 Pa, 则水对容器底部的压力:F=pS=1103 Pa8010-4 m2=8 N。,
