八年级物理下册 第九章 压强基础知识必备 新版新人.docx

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八年级物理下册第九章压强基础知识必备新版新人

压强

考点一压强

1．压力定义：

在物理学中，把垂直作用在物体表面的力叫做压力。

2．压力的方向：

从定义可知压力的方向总是垂直于被压物体的表面。

3．压力的作用点：

压力的作用点在被压物体的表面上。

4．压力的大小：

压力的大小这个要素则比较复杂，如果一个物体放在水平桌面（或水平地面）上时，这时物体受到的压力就等于物体的重力。

5．压强定义：

在物理学中，物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强。

6．感受压强：

1Pa的压强很小，相当于把3粒芝麻压成粉，均匀地分布在1cm2的面积上产生的压强。

7．压强单位：

压强的单位是N/m2，它有一个专用名称叫做帕斯卡，简称帕，符号是Pa。

8．压强公式：

p=F/S，其中F表示压力，S表示物体的受力面积。

9．压强物理意义：

压强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。

10．减小或增大压强方法：

（1）要增大压强可以增大压力或者减小受力面积，例如：

推土机的推土铲刀、篆刻刀的刀口做得很锋利，破窗锤的敲击端做成锥状，这些都是通过减小受力面积来增大压强的。

（2）减小压强的方法：

减小压力或增大受力面积，例如：

铁轨下面铺放枕木，推土机用宽大的履带来支撑，这些都是通过增大受力面积来减小压强的。

考点二液体压强

1．液体压强产生原因：

由于液体受重力的作用，且具有流动性性、所以液体对容器底和容器侧壁都有压强，液体内部处处都有压强。

2．液体压强特点：

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。

3．液体压强公式：

p=ρgh。

要理解公式中的h是深度，即液体内某处到自由液面的距离，而不是该处到底部的距离。

4．液体压强公式中物理量的单位：

ρ表示液体的密度，单位为kg/m3，h表示液体的深度，单位为m，p表示压强，单位为Pa。

5．连通器定义：

上端开口、下端连通的容器叫做连通器。

6．连通器特点：

连通器里装的是相同的液体，当液体不流动时，连通器中各部分的液面高度总是相平的。

7．连通器应用举例：

水壶的壶嘴与壶身组成连通器、排水管的U形“反水弯”是一个连通器、茶炉和外面的水位计组成连通器、乳牛自动喂水器、过路涵洞、船闸等。

8．帕斯卡定律：

加在密闭液体上的压强，能够按照原来的大小由液体向各个方向传递。

这条规律叫做帕斯卡定律。

9．帕斯卡定律应用：

是许多液压系统和液压机工作的基础。

液压机是由两个大小不同的液缸组成的，在液缸里充满水或油。

根据帕斯卡定律，小活塞将这一压力通过液体的压强传递给大活塞，将大活塞顶上去。

依据帕斯卡定律，在小活塞上加一较小的力，则在大活塞上会得到很大的力。

考点三大气压强

1．大气压强产生原因：

空气具有重力和流动性，所以空气朝各个方向都存在压强。

2．大气压强定义：

大气对浸在它里面的物体的压强叫大气压强，简称大气压或气压。

3．生活中证明大气有压强的实例：

很多实验都证明了大气压强的存在，如塑料吸盘能贴在光滑的墙面上、悬空倒置的塑料管中的水能用纸片托住、吸管吸饮料等。

4．第一个证明大气压强存在的实验：

是马德堡半球实验。

5．大气压强测量：

第一个测量出大气压强的实验是托里拆利实验。

意大利科学家托里拆利最早测出大气压的数值等于760mm水银柱产生的压强。

6．在托里拆利实验中，如果将玻璃管稍稍上提，观察水银柱的高度，结果是不变的。

将玻璃倾斜，注意到，水银面上的真空体积有变化，管内水银柱的长度也有变化。

当倾斜时，管内水银面上方的真空体积减小，水银柱变长，但是水银柱的高度是不变化的。

7．标准大气压：

通常把数值等于760mm水银柱产生压的强大气压叫做标准大气压用p0表示，p0＝1.013×105Pa，在粗略计算中，标准大气压可以取为1×105Pa。

8．气压计及其分类：

测量大气压的仪器叫做叫做气压计，气压计通常有水银气压计、无液气压计、管式弹簧压强计。

9．影响大气压的因素：

大气压与高度的关系，海拔越高，大气压小。

10．大气压与沸点的关系：

一切液体的沸点都是在气压减小时沸点降低，气压增大时沸点升高。

11．大气压的应用：

（1）活塞式抽水机；

（2）高压锅。

考点四流体压强与流速的关系

1．流体定义：

物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体.

2．流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；流速越小的位置，压强越大。

3．飞机的升力：

飞机机翼横截面的上表面弯曲，下表面比较平，飞机前进时，机翼上方的空气流速较大，压强较小；下方的空气流速较小，压强较大。

这样，机翼上、下表面就存在着压强差，因而有压力差，这就是产生升力的原因。

4．生活中跟流体的压强与流速相关的现象 

（1）窗外有风吹过，窗帘飘向窗外；过堂风把衣柜吹开；

（2）汽车开过后，两侧的尘埃向中间靠拢；路边的树叶向中间靠拢； 

（3）踢足球时的“香蕉球”； 

（4）打乒乓球时发出的“旋转球”； 

（5）大海中漩涡中心向下凹； 

（6）厨房排气扇、抽油烟机。

【典例1】如图所示，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的实验过程图示．

（1）本实验的科学探究方法是：

　　；

（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　　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　　两次实验进行比较得出结论；

（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　　（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：

　　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：

　　来增加压力作用的效果．

【典例2】在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中，小芳猜想：

液体的压强可能与液体的密度、深度等

因素有关。

（1）要研究液体的压强与某个因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，这种实验探究方法称作法。

（2）下图是小芳同学设计的用压强计探究影响液体压强因素的三个实验装置：

①要探究液体密度相同时，液体的压强与液体的深度是否有关，应选取装置甲和装置____（选填“乙”或“丙”）来进行研究；

②要探究液体深度相同时，液体的压强与液体的密度度是否有关，应选取装置乙和装置____（选填“甲”或“丙”）来进行研究。

【答案】

（1）控制变量法

（2）①乙②丙

【解析】

（1）要研究液体的压强与某个因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，改变其中的一个量，这种实验探究方法称作控制变量法。

（2）①甲和乙的密度相同，深度不同。

因此要探究液体密度相同时，液体的压强与液体的深度是否有关，应选取装置甲和装置乙来进行研究；②乙和丙的深度相同，密度不同。

因此要探究液体深度相同时，液体的压强与液体的密度度是否有关，应选取装置乙和装置丙来进行研究。

【典例3】如图所示，底面积相同的甲、乙两容器，装有质量相同的不同液体，则它们对容器底部压强的大小关系正确的是（）

A．p甲＞p乙B．p甲＜p乙C．p甲＝

p乙D．条件不足，无法判断

【答案】B

【解析】因为容器的的底面积相等，所以

，又因为液体的质量相同，由密度的计算公式可知，

；因为容器内液体的深度相等，由液体压强的计算公式

可知，液体对容器底部的压强

；本题答案选B．

【典例4】某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值，实验步骤如下：

（1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，这样做的目的是．

（2）如图所示，用细尼龙绳拴住注射器的活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞刚被拉动时，记下弹簧测力计的示数为29.9N.

（3）如图所示，用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为cm，计算出活塞的横截面积.

（4）计算得到大气压强的数值为Pa．

（5）同学们发现实验误差较大，请分析实验过程中导致误差的因素有（

请写出两条）

①；

②.

【答案】

（1）排尽注射器内的空气；（3）6.00；（4）9×104；（5）①橡皮帽密封不好；②注射器内的空气没有排尽．

【解析】

（1）将活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔，这样做的目的是为了排尽注射器内的空气；

（3）从图中可以看出，注射器可容纳的药水容积为20ml=20cm3，这20cm3的刻度长度由刻度尺可看出为6.00cm；故活塞的横截面积为：

；

（4）可计算出大气压强的值为：

；

（5）从实验结果看，测量结果小于一标准大气压，造成误差的主要原因是由于注射器内的空气没有排尽、或橡皮帽密封不好、拉力和长度读数不准确等；拉动活塞时活塞和筒壁间有摩擦这会造成最终测量的结果偏大．

【典例5】能应用流体压强与流速关系解释的现象是（）

A．用吸管吸饮料B．两艘彼此接近平行行使的船容易相撞

C．直升飞机升空D．吸盘贴在光滑玻璃上不会脱落

【答案】B

【解析】吸管吸饮料是利用大气压强来工作的，所以A不符合题意；两艘船彼此接近平行行驶时，船中间的水流流速较大，压强小，两船外部的水流流速小，压强大，会将两船向中间压，造成相撞的危险，所以B符合题意；直升飞机的升空是利用了机翼向下给空气一个力，空气给机翼一个向上的反作用力，从而使直升机升空，所以C不符合题意；吸盘能贴在光滑的玻璃上不滑落，是因为吸盘内的气压远小于大气压，它是利用大气压工作的，所以D不符合题意；选择B。

1．解题注意事项：

（1）计算压强时一定要注意单位的统一，公式中的F单位为N，S单位为m2时计算得出的压强单位才是Pa，1Pa=1N/m2。

（2）区分开物体的受力面积与表面面积。

（3）在计算压强时最好给所有物理量的数据带上单位，防止因为单位不统一而出现计算错误。

2．方法技巧指导：

p=ρgh适用于液体压强计算，但从推导过程来看，

，只要是密度均匀、底面水平、侧壁竖直的规则柱状物体，无论固体还是液体，对下方受力面的压强都可以用p=ρgh来计算，因此在比较柱体对水平面的压强时，利用p=ρgh往往可以使问题大大简化。

学习过压强后小明对不同形状的容器盛有液体时，液体对容器底的压力、压强感觉还是不太明白，针对这个问题，老师能详细讲解一下吗？

【辨析】液体对容器底部的压力不一定等于液体的重力。

如图所示，是形状不同的三个容器装有密度为ρ、深度为h的液体，底面积均为S。

根据液体压强计算公式，液体对容器底部的压强为p=ρgh，所以液体对容器底部的压力为F=pS=ρghS。

液体的重力为G=mg=ρgV。

所以，比较各容器底部受到液体的压力大小F与液体重力G的大小，只需要比较Sh（容器的底面积和高的乘积，即图1中两竖直虚线间所包围的体积）与V（液体的体积）之间的关系即可。

图甲为口大底小的容器，Sh＜V，所以容器底受到的压力小于液体的重力，即F＜G；图乙为柱状容器，Sh=V。

所以容器底部受到的液体的压力等于液体的重力，即F=G；图丙为口小底大的容器，Sh＞V。

所以容器底部受到的压力大于液体的重力，即F＞G。

可见，容器的形状不同，则容器底部受到的压力与所装液体的重力大小关系就不一样。

你还可以这样理解：

甲容器口大底小，对液体提供向上的支持力的，不仅仅是容器底部，周围侧壁对液体也提供向上的支持力，这就减轻了液体对容器底部的压力，使F＜G。

乙容器的侧壁对液体也有作用力，但方向是水平的，不能减轻了液体对容器底部的压力，所以F=G。

丙容器的侧壁对液体的力的方向向下，使容器底部不仅承受液体的重力，还要承受侧壁对液体向下的压力，所以使F＞G。

一、选择题

1．有关压强知识的应用，下列说法不正确的是（　　）

A．载重汽车装有许多车轮是为了减小车对路面的压强

B．人用吸管吸食饮料是靠大气压把饮料“压”进了嘴里

C．深海潜水员必须穿抗压潜水服是因为海水压强随深度的增加而增大

D．飞机的机翼能获得升力，是应用了流体中流速越大的位置压强越大的原理

2．图是三个装满水的完全相同的玻璃缸，其中（a）只有水，（b）水中漂浮着一只小鸭子，（c）水中漂浮着一只大鸭子．三个玻璃缸底部受到水的压强（　　）

A．（a）最大B．（b）最大C．（c）最大D．一样大

3．下列现象中与大气压无关的是（　　）

A．马德堡半球实验B．用注射器注射药液

C．用吸管吸饮料盒中的牛奶D．吸盘可以压在光滑的墙上

4．下列事例应用了“流体压强与流速的关系”的是（　　）

A．飞机飞行时获得升力

B．用吸管从瓶中吸起饮料

C．鱼鳔的大小变化使鱼在水中沉浮

D．拦河坝修成“上窄下宽”

二、填空题

1．为了安全，现在的轿车上一般都配有安全带，安全带的宽度比较大，这是为了　　　　　　受力面积，　　　　　　压强．（本题两空均选填“增大”或“减小”）

2．如图是两个底面积相等而形状不同的容器．将1kg水倒入甲容器中，水对容器底的压强是P甲；将1kg水倒入乙容器中，水对容器底的压强是p乙，那么p甲　　　　　p乙（填“=”、“＜”或“＞”）．

3．1654年5月4日，德国人奥托•格里克做了著名的　　　　　　实验，证明了大气压强的存在．大气压的力量非常惊人，一个标准大气压大约可以支撑　　　　　　m高的水柱（1标准大气压约105Pa）．

4．小明同学坐在行驶的公共汽车上，当他打开窗户时，看见窗口悬挂的窗帘向　　　　　（填“内“或“外“）飘，这是因为在气体中流速越大的位置压强　　　　　　（填“越大“或“越小“）．

三、综合题：

1．如图所示，质量为2.5千克，底面积为2×10-2米2的薄壁柱形容器（容器足够高）放置在水平地面上．另有一正方体物块A，其体积为1×10-3米3．

（1）求薄壁柱形容器对水平地面的压强．

（2）现将物块A放入容器中，再向容器中注入水，当水的体积为2×10﹣3米3时，容器对地面的压强刚好等于水对容器底部压强的两倍，求物块A的质量．

2．一底面积为2dm2的容器置于水平桌面上．所装液体的体积是20分米3，深0.6米．若容器本身重20牛顿，容器底上的液体压强是4.8×103帕斯卡，求：

（1）液体的密度．

（2）距容器底面向上0.2米处a点的液体压强．

（3）桌面上受到的压强．

（4）若在容器液面上放一个30牛顿的木块（水未溢出），求这时容器对桌面的压力是多少牛顿？

3．梁同学用实验测量某地大气压的值．她在长约1米，一端封闭的玻璃管里灌满水银，用手指将管口堵住，然后倒插在水银槽中，放开手指，管内水银面下降到一定高度时就不再下降，如图所示．

（1）已知水银的密度为13.6×103kg/m3，她通过数据计算得出大气压的值为　　　　　　Pa．

（2）如果我们将此装置拿到海平面去测量，则测量结果将　　　　　　她测量的值．（选填“大于”或“小于”）

（3）小杨同学也利用此装置测量小梁同学所在地大气压的值，他把水银换成水，将玻璃管灌满水后倒插在水槽内时，发现管中的水柱不会下降．如果你来测量，且能够测出，则玻璃管长度　　　　　　．（选填“必须大于10m”或“可以小于10m”）