9总复习压力压强基础知识讲解.docx

9总复习压力压强基础知识讲解.docx

《9总复习压力压强基础知识讲解.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《9总复习压力压强基础知识讲解.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

9总复习压力压强基础知识讲解

总复习：

压力压强（基础）

【考纲要求】

1、理解压力的概念、压强的概念单位和公式；

2、固体压强的计算，增大减小压强的办法及应用；

3、液体压强的特点及相关计算；

4、大气压强与流体压强

【知识网络】

【考点梳理】

考点一、压强

1.压力：

（1）压力是垂直压在物体表面上的力。

（2）方向：

垂直于受力面，指向被压物体。

（3）压力与重力的关系：

力的产生原因不一定是由于重力引起的，所以压力大小不一定等于重力。

2.压强

（1）定义：

物体所受压力的大小与受力面积之比

（2）公式：

P=F/S。

式中P表示压强，单位是帕斯卡；F表示压力，单位是牛顿；

S表示受力面积，单位是平方米。

（3）国际单位：

帕斯卡，简称帕，符号是Pa。

1Pa=lN/m2，

其物理意义是：

lm2的面积上受到的压力是1N。

3.增大和减小压强的方法

（1）增大压强的方法：

①增大压力；②减小受力面积。

（2）减小压强的方法：

①减小压力；②增大受力面积。

考点二、液体压强

1.液体压强的特点

（1）液体向各个方向都有压强。

（2）同种液体中在同一深度处液体向各个方向的压强相等。

（3）同种液体中，深度越深，液体压强越大。

（4）在深度相同时，液体密度越大，液体压强越大。

2.液体压强的大小

（1）液体压强与液体密度和液体深度有关。

（2）公式：

P=ρgh。

式中，

P表示液体压强单位帕斯卡（Pa）；

ρ表示液体密度，单位是千克每立方米（kg/m3）；

h表示液体深度，单位是米（m）。

3.连通器——液体压强的实际应用

（1）原理：

连通器里的液体在不流动时，各容器中的液面高度总是相同的。

（2）应用：

水壶、锅炉水位计、水塔、船闸、下水道的弯管。

考点三、大气压强

1.大气压产生的原因：

由于重力的作用，并且空气具有流动性，因此发生挤压而产生的。

2.证明大气压存在：

马德堡半球实验，覆杯实验，瓶吞鸡蛋实验。

3.大气压的测量——托里拆利实验

要点诠释：

（1）实验方法：

在长约1m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，这时测出管内外水银面高度差约为76cm。

（2）计算大气压的数值：

P0=P水银=ρgh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa。

所以，标准大气压的数值为：

P0=1.013×l05Pa=76cmHg=760mmHg。

（3）以下操作对实验没有影响

①玻璃管是否倾斜；

②玻璃管的粗细；

③在不离开水银槽面的前提下玻璃管口距水银面的位置。

（4）若实验中玻璃管内不慎漏有少量空气，液体高度减小，则测量值要比真实值偏小。

（5）这个实验利用了等效替换的思想和方法。

4.影响大气压的因素：

高度、天气等。

在海拔3000m以内，大约每升高10m，大气压减小100Pa。

5.气压计——测定大气压的仪器。

种类：

水银气压计、金属盒气压计（又叫做无液气压计）。

6.大气压的应用：

抽水机等。

考点四、流体压强与流速的关系

流速越大的位置压强越小。

要点诠释：

飞机的升力的产生：

飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状。

当飞机在机场跑道上滑行时，流过机翼上方的空气速度快、压强小，流过机翼下方的空气速度慢、压强大。

机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。

【典型例题】

类型一、基础知识

1、为探究压力的作用效果与压力大小及受力面积之间的关系。

小明做了几个带刻度的方形有机玻璃盒，并放入海绵（海绵大小恰好占满玻璃盒）。

他先将底面积相同、重量之比为1：

2：

3的三个方形铅块依次放在同一海绵上，如图1、如图2、如图3，比较海绵的凹陷深度；再将铅块2和铅块3横放在海绵上，如图4、如图5，这时铅块1、铅块2、铅块3的底面积之比为1：

2：

3，比较海绵凹陷的深度。

（1）由图1、图2、图3得，受力面积相同时，海绵凹陷的深度与压力成比。

（2）由图2、图4（或图3、图5）得，压力相同时，海绵的凹陷深度与受力面积成比。

（3）由图1、图4、图5得，海绵在单位面积上所受的压力时（填“相同”或“不同”），海绵的凹陷深度相同。

（4）综合上述实验可得，海绵的凹陷深度是由单位面积所受压力的大小决定，海绵在单位面积上所受压力越大，凹陷深度就越。

所以我们就把单位面积上所受的压力定义为压强。

【思路点拨】

（1）分析图1、图2、图3中海绵的受力面积的关系，以及海绵受到的压力大小的关系和海绵的凹陷程度（可以从有机玻璃盒上的刻度得出）的关系，得出结论；

（2）分析图2、图4中海绵的受力面积的关系，以及海绵受到的压力大小的关系和海绵的凹陷程度（可以从有机玻璃盒上的刻度得出）的关系，得出结论；

（3）分析图1、图4、图5，根据海绵受力面积的比和所受压力的比，求出压力和受力面积的比值即单位面积上受到的压力，比较单位面积上受到压力的关系和海绵凹陷程度的关系，得出结论；

（4）根据（3）的分析，得出单位面积上受到的压力和凹陷程度的关系。

【答案】

（1）正

（2）反（3）相同（4）深

【解析】通过对题中实验器材实验过程的分析可知，图

（1）、

（2）、（3）是控制受力面积相同，探究压力作用效果与压力大小的关系；而图

（2）、（4）或图（3）、（5）是控制压力相同，探究压力作用效果与受力面积大小的关系；图

（1）、（4）、（5）是控制单位面积上的压力相等。

【总结升华】我们所做过的探究影响压力作用效果的因素，得出的结论都是定性的结论，而此题要得出一个定量的结论，我们就要通过计算得出结论，如第三问中，求出压力和受力面积的比值得出结论。

举一反三：

【变式】（2015•威海）如图1表示体重大致相同的滑雪者和步行者在雪地里行走的情景，为了探究他们对雪地压力的作用效果，现利用海绵、小桌、砝码进行模拟研究，应选择图2中的哪几种情形（　　）

A．甲与乙B．乙与丙C．甲与丙D．以上都不对

【答案】B

2、在一个重2N，底面积为0.01m2的容器里装有重8N的水，容器中水的深度为0.05m，把它放在

水平桌面上，如图所示。

求

（1）水对容器底部的压力和压强；（g=10N/kg）

（2）容器对桌面的压力和压强。

【思路点拨】

（1）水对容器底的压强要用液体压强计算公式p=ρ水gh来计算；对容器底的压力要用压强乘以面积来计算。

（2）容器对桌面的压力等于水的重力加上容器的重力；容器对桌面的压强等于容器对桌面的压力除以接触面积。

【答案与解析】

（1）水对容器底的压强：

　　　　水对容器底的压力：

（2）容器对桌面的压力：

　　　　容器对桌面的压强：

【总结升华】对于液体产生的压力、压强，一般先根据公式

，求出压强，再根据

计算压力的大小。

对固体产生的压力、压强，一般对固体进行受力分析后求出压力，再根据

计算压强大小。

举一反三：

【变式】如图所示的薄壁容器的底面积为100cm2，装入重24.5N的水后，水面距容器底部20cm，则水对容器底的压力为________N；压强为________Pa。

（g=10N/kg）

【答案】20N　

3、小林用纸杯、塑料片和水做实验。

他将纸杯装满水，用塑料片把杯口盖严，一只手按住塑料片，另一只手抓住杯底，在空中将纸杯倒过来。

移开按塑料片的手后，他发现塑料片和杯子里的水都不落下来，如图所示。

小林对这一现象的解释是：

塑料片和杯子里的水都不落下来是由于塑料片被水粘住了，与大气压无关。

请利用上述器材再补充必要的辅助器材，设计一个实验证明小林的解释是错误的。

请你写出实验步骤和实验现象。

【思路点拨】本实验要求证明小林的想法是错误的，即塑料片不是被水粘住，而是被大气压支持住的。

故要从被水粘住和被大气压支持住的不同点入手。

此实验中，杯内必须是装满水，然后倒过来，杯内是没有空气的，这样塑料片在外界大气压作用下才会“粘”在杯口，如果里面有空气，塑料片就可能会下落；而如果是被水粘住的话，里面有无空气对塑料片是否下落是没有影响的。

故可以直接用铁钉在纸杯底部扎一个孔，让空气可以进入杯内，这样根据塑料片是否下落就可以判断出塑料片被“粘”住的原因了。

【答案】先用铁钉在纸杯底部扎一个孔。

用手指堵住杯底的孔，将纸杯装满水后用塑料片将杯口盖严，用另一只手按住塑料片将纸杯倒置，移开按住塑料片的手，观察到塑料片和杯子里的水都不落下来。

然后，放开堵住孔的手指，发现塑料片和杯子里的水都马上落下来。

【解析】本题考察了学生应用身边常见物品结合物理规律进行实验设计的能力及对实验结论的推理与判断能力，本题对学生灵活应用能力要求较高。

【总结升华】在设计实验方案时，应注重从所探究的问题出发，并应用适当的物理方法设计科学可行的实验方案，过程合理，没有科学性错误。

举一反三：

【变式】有一个长约20cm的一端开口的玻璃管，如图所示，把它盛满水后，用手堵住开口的一端倒立过来，插入水槽中，当缓缓向上提起玻璃管，管底露出水面，但管口仍在水面以下，出现的现象是（）

A．管中仍充满水

B．管中水不满了，但管中水面高于管外水面

C．管中水不满了，管中水面与管外水面相平

D．管中水不满了，但管中水面低于管外水面

【答案】A

4、（2015•衡阳）下列生活实例与运用的物理知识的说法错误的是（　　）

A．坐沙发比坐木凳舒服，利用了减小压力来减小压强的道理

B．用吸盘挂钩挂衣服，利用了大气压强的作用

C．水坝的下部比上部建造得宽，是由于水对坝的压强随深度的增加而增大

D．制造形状上下不对称的机翼，利用了流体压强与流速的关系

【思路点拨】

（1）减小压强的方法有减小压力和增大受力面积；

（2）吸盘挂钩利用了大气压强的作用；

（3）液体的压强随深度的增加而增大；（4）流体流速越快的位置压强越小。

【答案】A

【解析】A、坐沙发比坐木凳舒服，利用了增大受力面积来减小压强的道理，而不是减小压力，故A错误；B、用吸盘挂钩挂衣服，利用了大气压强的作用，故B正确；C、液体的压强随深度的增加而增大，水坝的下部比上部建造得宽，可承受更大的水的压强，故C正确；D、制造形状上下不对称的机翼，利用了流体压强与流速的关系，使上方空气流速快，压强小，下方空气流速慢，压强大，从而产生升力，故D正确。

【总结升华】本题考查了与固体压强、大气压强、液体压强，以及流体压强与流速关系相关的多个知识点，属压强类的综合题，是一道不错的题目。

举一反三：

【变式】据报道，我国已制造出世界上最快的高速列车，运行速度可达380km/h。

这种列车进站速度要比普通列车大一些。

为避免候车乘客被“吸”向火车的事故发生，站台上的安全线与列车的距离也要更大些。

这是因为列车进站时车体附近（）

A．气流速度更大、压强更小B．气流速度更大、压强更大

C．气流速度更小、压强更大D．气流速度更小、压强更小

【答案】A

类型二、知识运用

5、如图所示，质量是2kg的平底水桶底面积为800cm2，放在水平地面上，桶内装有50cm深、体积是45dm3的水。

小萍同学用竖直向上的力F提水桶，但是没有提起来。

这时，如果水对桶底的压强和桶对地面的压强相等。

小萍同学提水桶的力F＝____N。

（g＝10N/kg）

【思路点拨】①知道桶内水的体积、水的密度，利用密度公式求水的质量；

②知道水深和水的密度，利用液体压强公式求水对容器底的压强，又知道容器底面积，利用压强定义式求水对容器底的压力；

③知道水对桶底的压强和桶对地面的压强相等，受力面积相同，可知水对桶底的压力和桶对地面的压力相等，而桶对地面的压力等于桶重加上水重再减去拉力，据此求出小萍同学提水桶的力。

【答案】70

【解析】水的体积：

V=45dm3=45×10-3m3，

水的质量：

m=ρV=1.0×103kg/m3×45×10-3m3=45kg，

水深h=50cm=0.5m，

底面积s=800cm2=800×10-4m2，

∵

，

∴水对桶底的压力：

F水=ps=ρ水ghs=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m×800×10-4m2=400N。

∵水对桶底的压强和桶对地面的压强相等，受力面积相同，

∴桶对地面的压力等于水对桶底的压力，

∴桶对地面的压力：

G桶+G水-F拉=400N，

小萍同学提水桶的力：

F拉=G桶+G水-F水=2kg×10N/kg+45kg×10N/kg-400N=70N。

【总结升华】本题考查了学生对密度公式、重力公式、压强公式、液体压强公式的掌握和运用，要求灵活运用公式，利用好“水对桶底的压强和桶对地面的压强相等”是关键。

6、如图所示的是某同学在探究两种物体的质量和体积的关系时得到的图象。

若用这两种物质分别做成A、B两个质量相等的实心正方体，并把它们平放在水平地面上，则两物体对水平地面的压强之比PA∶PB为（）

A．1∶1　B．2∶1　C．4∶1　D．8∶1

【思路点拨】平面上静止的物体，对水平面的压力等于其自身的重力，两个物块质量相同，重力相同，对水平面的压力也相同。

先根据图象给出的数据求出甲乙两物质的密度之比，从而推出其体积之比，边长之比，底面积之比，然后利用压强公式即可得出答案。

【答案】C

【解析】物体对水平面的压力等于物体的重力，

　　　　　因为甲、乙质量相等，所以甲、乙对地面的压力相等。

　　　　　由图可知：

，

　　　　　∴　

　　　　　∵　

，在m一定时，

，

　　　　　∴　甲、乙正方体边长之比为

　　　　　∵　

，F相等，∴　

【总结升华】利用图像解题时要注意认清横纵坐标表示的物理量。

结合图像提供的数据、信息解题。

举一反三：

【变式】小亮同学在研究液体内部压强的规律时，大胆探索，用甲、乙两种液体多次实验，根据

实验数据画出了液体压强随深度变化的图象，如图所示。

则甲、乙两种液体的密度关系是（　）

　　A．

　　B．

　　C．

　　D．无法判定

【答案】C

【巩固练习】

一、填空题

1、容积相同的两个圆柱形容器甲、乙中都装满水，如图所示放置，则甲、乙两容器底受到水的压力关系

，容器底受到水的压强关系

。

（填“>”、“<”或“=”）

2、小张为研究“吸管中的饮料是被吸上来的还是被压上来的”这一问题时，设计了如图所示的实验。

当用力推注射器活塞时，广口瓶内的气压将________（填“大于”、“小于”或“等于”）直玻璃管内的气压，能观察到的现象是：

________________。

此实验________________（选填“能”或“不能”）验证“饮料是被气压压上来的”这一结论。

3、（2015•常德）水平桌面上放一本书，书的质量为300g，与桌面的接触面积为5×10﹣2m2，则书所受的重力为　　N，书对桌面的压强为　　Pa。

（g=10N/kg）

4、空的可乐瓶、矿泉水瓶随处可见，我们可以利用它们来做很多物理实验。

例如：

（1）双手挤压矿泉水瓶可以使瓶子发生形变。

如果要使瓶子形变程度加大，你所施加的压力就要________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

这个现象表明力的作用效果跟力的________有关系。

（2）在空可乐瓶侧壁的某一高度处扎一个小孔，再从瓶口向里面倒水。

这时你可以观察到水越多，从小孔流出的水喷得越________（选填“近”或“远”）。

这表明液体内部的压强________。

二、选择题

5、我国自主研制的“中华牌”月球车将于明年被送上月球。

“中华牌”月球车安装了较多的车轮，并且车轮上刻有花纹，这是为了（）

A．减小压强，增大摩擦B．增大压强，减小摩擦

C．增大压力，增大摩擦D．减小压力，减小摩擦

6、小华制成如图所示的“自动给水装置”，是用一个装满水的塑料瓶子倒放在盆景中，瓶口刚好被水浸没。

其瓶中水面能高于盆内水面，主要是由于（）

A．瓶的支持力的作用B．瓶的重力作用

C．水的浮力作用D．大气压的作用

7、下列实验中，不能说明“流速大小对流体压强有影响”的是（　　）

A．

吹气时纸条向上飘

B．

用吸管从瓶中吸饮料

C．

吹气时纸片向下凹陷

D．

吹气时A管中水面上升

8、下列现象中与大气压无关的是（　　）

A．水往低处流

B．马德堡半球实验

C．用吸管吸饮料

D．塑料的吸盘贴在光滑的墙壁上能挂东西

9、如图所示两个试管内装有不同体积的同种液体，下列关于液体对试管底的压强的关系正确的是（）

A．PA>PB

B．PA

C．PA=PB

D．以上三种情况都有可能

10、（2015•河南）如图所示，图钉尖的面积是l0﹣7m2，图钉帽的面积是10﹣4m2，墙壁表面能承受的最大压强是4×106Pa。

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，手对钉帽的压力大于墙对钉尖的支持力

D．图钉静止时，手对钉帽的压力小于墙对钉尖的支持力

11、刮大风的天气，我们在上学的路上，如果迎风走路或骑车，一阵大风刮来时，我们会感觉到用鼻子或嘴吸气时很困难，但可以向外吐气，当这阵风过去后，我们又恢复了正常的呼吸，其原因是（）

A．风大时，脸前空气的压强变大，使人难以吸气

B．风大时，脸前空气的压强变小，使人难以吸气

C．与气压无关，是人缺乏锻炼

D．风大时，脸前空气的压强变大，所以容易向外吐气

12、（多选题）医生为了给患者输液，用网兜把药瓶倒挂在支架上瓶口插有输液管和空气管，如图所示，输液过程中下列说法正确的是（）

A．如果血液回流到输液管中可将药瓶适当的升高

B．瓶内药液对瓶盖的压强越来越大

C．瓶内上方气体的压强始终不变

D．空气管中的空气与药液接触处的压强等于大气压

三、实验题

13、（2015•桂林）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。

14、通过实验探究，同学们知道了液体压强的特点。

在此基础上，老师提出了这样的问题：

有两只杯子分别盛有清水和盐水，但没有标签，你能否用压强计将它们区别开?

（1）当压强计的金属盒在空气中时，U形管两边的液面应当相平，而小明同学却观察到如图（a）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，调节的方法是________（选填“A.将此时右边支管中高出的液体倒出”或“B.取下软管重新安装”）。

（2）小明在做图（b）所示的检查，当用手指按压（不论轻压还是重压）橡皮膜时，发现U形管两边液柱的高度几乎不变化，出现这种情况的原因是________________。

　　（3）压强计调节正常后，小明将金属盒先后浸入到两杯液体中，如图（c）和（d）所示。

他发现图（d）中U形管两边的液柱高度差较大，于是认为图（d）杯子中盛的是盐水。

你认为小明的结论是________（选填“可靠”或“不可靠”）的，理由________________________。

四、计算题

15、一头质量为

的大象，每只脚掌的着地面积为600cm2。

（g=10N/kg）

（1）大象受到的重力为多少？

（2）当大象抬起一只脚，三只脚着地时，对水平地面的压强为多大？

16、汶川大地震是中华人民共和国成立以来遭受的一次重大灾难，震后，举国上下，众志成诚，抗震救灾，地震形成三十多处堰塞湖，严重威胁着下游群众的生命安全，水文工作者昼夜监测这些堰塞湖水位，某堰塞湖水位达到64m，假设湖堤底部能承受的最大压强是

，那么水面最多还能上升几米？

（g=10N/kg）

【答案与解析】

1、【答案】=　<

　【解析】形状规则粗细均匀的容器中的液体对容器底的压力等于液体自身的重力。

2、【答案】大于　直玻璃管内的液面上升　能

3、【答案】3；60

【解析】解：

书的重力为：

G=mg=300g×10N/kg=3N；书放在水平桌面上，F=G=3N；

对桌面的压强：

p=F/S=3N/5×10-2m2=60Pa。

4、【答案】

（1）增大大小

（2）远随深度增加而增大

【解析】力可以改变物体的形状，力越大，物体形变程度越大；向瓶内倒入水越多，小孔处受到的压强越大，所以喷得越远。

5、【答案】A

【解析】

（1）月球车安装较多的车轮是在压力一定时，增大受力面积减小对地面的压强。

（2）轮胎上有凸凹不平的花纹是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。

6、【答案】D

【解析】在一个标准大气压下，大气压可以支持约10.3m高的水柱。

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。

7、【答案】B

【解析】A、将一纸条放在嘴边，用力从纸条上方吹气，因为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，纸条受到一个竖直向上的压力差，所以纸条就飘起来。

B、用吸管吸饮料是利用了大气压的作用，不能揭示流体压强与流速的关系，符合题意。

C、用嘴在纸片下面吹气时，纸片下方的空气流速加快，下方的压强小于上方的压强，故纸片向下凹陷，不符合题意；

D、当用嘴向B管中吹气时，致使A管上方的气压减小，在大气压的作用下，水在A吸管中上升。

不符合题意。

8、【答案】A

【解析】水会往低处流动是由于受到重力作用的缘故，故与大气压无关；

而马德堡半球实验、用吸管吸瓶中的饮料、塑料的吸盘三个实例都由于大气压作用的缘故，所以这些现象都与大气压有关。

9、【答案】C

【解析】从图中可看出，两试管液体的深度相同，根据液体的压强公式P=ρgh可知，两试管底所受液体的压强相等。

10、【答案】A

【解析】

（1）由p=F/S得，手对钉帽的压力应为：

F=pS=4×106Pa×l0﹣7m2=0.4N。

故A正确、B错误；

（2）图钉静止时，手对钉帽的压力与墙对钉尖的支持力符合二力平衡的条件，是一对平衡力，二者大小相等，故CD错误。

11、【答案】B

【解析】流速大的地方压强小。

12、【答案】A、D

13、【答案】

（1）控制变量法、转化法；

（2）D、E；E、F；（3）正确；（4）增加受力面积；减少受力面积

【解析】

（1）探究影响压力作用效果的因素实验，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，由图示实验可知，应选择图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；（3）由图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