兴学教育教育优秀案例初三物理压强专题复习教案.docx
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兴学教育教育优秀案例初三物理压强专题复习教案
压强
知识结构图:
压力
压力和压强
压强
固体压强 压强的公式:
P=
改变压强的方法
液体内部压强的规律
液体压强
液体压强的计算公式:
P=ρgh
一、压力与压强
1、固体的压力和压强:
(1)知识概要:
1.1压力:
⑴定义:
垂直压在物体表面上的力叫压力。
⑵压力并不都是由重力引起的,通常把物体放在桌面上时,如果物体不受其他力,则压力F=物体的重力G
⑶固体可以大小方向不变地传递压力。
⑷重为G的物体在承面上静止不动。
指出下列各种情况下所受压力的大小
GGF+GG–FF-GF
⑸重力与压力的区别:
<1>重力是由于地球吸引而使物体受到的力,施力物体是地球,受力物体是地面附近的一切物体。
<2>压力是垂直作用在物体表面上的力,是由于物体间的挤压形变而产生的,施力物体是施加压力作用的物体,受力物体是被压物体。
<3>重力的方向总是竖直向下;压力方向总是垂直于支撑面,由于物体支撑面有不同的方向,所以压力也有不同的方向。
1.2研究影响压力作用效果因素的实验:
⑴课本P77图13、1-3乙、丙说明:
压力相同时,受力面积越小压力作用效果越明显。
将图甲图小桌上的砝码去掉,将看到的现象是:
泡沫塑料压下深度减小。
该现象说明:
受力面积相同时,压力越大压力作用效果越明显。
概括这两次实验结论是:
压力的作用效果与压力和受力面积有关。
本实验研究问题时,采用了控制变量法。
和对比法
1.3压强:
⑴定义:
物体单位面积上受到的压力叫压强。
⑵ 物理意义:
压强是表示压力作用效果的物理量
⑶ 公式p=F/S其中各量的单位分别是:
p:
帕斯卡(Pa);F:
牛顿(N)S:
米2(m2)。
A、使用该公式计算压强时,关键是找出压力F(一般F=G=mg)和受力面积S(受力面积要注意两物体的接触部分)。
B、特例:
对于放在桌子上的直柱体(如:
圆柱体、正方体、长放体等)对桌面的压强p=ρgh
⑷ 压强单位Pa的认识:
一张报纸平放时对桌子的压力约0.5Pa。
成人站立时对地面的压强约为:
1.5×104Pa。
它表示:
人站立时,其脚下每平方米面积上,受到脚的压力为:
1.5×104N
⑸灵活运用压强公式进行计算:
(1)利用p=F/S计算固体压强的关键是确定受力面积,解题时,要抓住“受力”二字,
分析物体表面到底有多大面积受到压力作用,而不能取任意的一个面积代入。
(2)解题的思路:
①根据物体平衡条件和物体间相互作用规律求出压力F;②确认受力面积S;③再根据公式p=F/S求出压力对受力面的压强,要特别注意压力和重力的区别。
应用:
当压力不变时,可通过增大受力面积的方法来减小压强如:
铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等。
也可通过减小受力面积的方法来增大压强如:
缝一针做得很细、菜刀刀口很薄
考点一:
压力和压强
考点二:
改变压强的方法
考点三:
液体压强
考点四:
大气压强
考点五:
流体压强和流速的关系
(2)例题讲解:
例1:
三个质量均为2千克的物体,如图放置,处于平衡状态,试分析它们对接触面的压力和重力的关系?
(实物投影,请同学们作出物体对接触面的压力)
例2北京市如图3所示的四种现象中,属于减小压强的是
例3:
(重庆市中考试题)甲、乙两个长方体,由不同材料制成.其底面积分别为S甲=40cm2,S乙=30cm2,高度之比h甲∶h乙=3∶2,密度之比
甲∶
乙=3∶1.
如图所示,把甲放在水平桌面上,乙放在甲上,水平桌面受到的压强为7000Pa.把乙取下放在水平桌面上静止不动时,桌面对乙的支持力为多少牛?
叠放体对水平桌面的压力为G甲+G乙.
解 设:
水平桌面受到的压强为p
甲对桌面压力F=pS甲=7000Pa×40×10-4m2=28N
F=G甲+G乙=28N
甲、乙重力之比
=
=
=
=
=
代入①式,解得G甲=24N,G乙=4N
乙单独放在水平桌面上,支持力N=G乙=4N.答案 桌面对乙的支持力为4N
小结:
压力和重力是两个不同的物理量,要区分清楚。
请看以下对比:
名称
定义
性质
施力物体
方向
作用点
联系
压力
垂直压在物体表面上的力叫做压力
弹力
与它接触并挤压的物体
垂直于接触面
受力物体的表面
压力由重力引起时才与重力有关;压力大小不一定等于重力大小,方向不一定相同
重力
由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力
引力
地球
总是竖直向下
物体的重心
<3>随堂练习
1、2006南京一头质量为6X103kg的大象,每只脚掌的面积为600cm2,它的重力为N,它四脚着地时对地面的压强为Pa。
若大象抬起一条腿,如图10所示,它对地面的压强(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(g取10N/kg)
2、2006年潍坊市完全相同的8块橡皮,每块橡皮的长、宽、高为4:
2:
1。
小明同学在水平桌面上把它们摆放成了如图所示的四种形式,其中对桌面压强相等的是
A.甲与乙 B.甲瑟丁 C.乙与丙 D.丙与丁
3、海淀区2006图1中,采用减小受力面积的方法增大压强的事列是()
4、广州市海珠区黄华路小巷里的纪念碑“血泪洒黄华”(图8),铭记着日本侵略中国的一段历史,承载着日本欠下中国人的一份血债。
碑身高约1.5m,宽约0.6m、厚约0.1m.已知碑石密度为2.6×103kg/m3,求:
(本题g取10N/kg)
(1)纪念碑的碑重?
(2)它对地面的压强?
5、 (北京市中考试题)有两个用同种材料制成的圆柱体A和B,A的高度是B的高度的3倍,将A竖直放在水平地面上,B竖直放在A上,如图14-21(a)所示,这时A对地面的压强与B对A的压强之比为3∶1.若将A、B倒置后,仍放在水平面上,如图1-4-21(b)所示,则A对B的压强与B对水平面的压强之比是 ( )
(a) (b)
例5
A.1∶3 B.1∶2 C.4∶1 D.1∶1
6、(2008年北京)在水平面上竖直立着A、B两具实心圆柱体,它们的底面积之比是2∶3,对地面的压强分别为pA和pB,且pA∶pB=1∶3.把叠放在B上后,B对地面的压强为pB′,则pB与pB′之比是 ( ).
A.11∶9 B.9∶11 C.2∶9 D.9∶2
液体的压强:
<1>知识概要:
2.1、液体压强
(1)液体内部产生压强的原因:
液体受重力且具有流动性。
(2)测量:
压强计用途:
测量液体内部的压强。
(3)液体压强的规律:
⑴液体对容器底和测壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强;
⑵在同一深度,液体向各个方向的压强都相等;
⑶液体的压强随深度的增加而增大;
⑷不同液体的压强与液体的密度有关。
(4)压强公式:
⑴推导压强公式使用了建立理想模型法,前面引入光线的概念时,就知道了建立理想模型法,这个方法今后还会用到,请认真体会。
⑵推导过程:
(结合课本P78图13、2-5)
液柱体积V=Sh;质量m=ρV=ρSh
液片受到的压力:
F=G=mg=ρShg.
液片受到的压强:
p=F/S=ρgh
⑶液体压强公式p=ρgh说明:
A、公式适用的条件为:
液体
B、公式中物理量的单位为:
p:
Pa;g:
N/kg;h:
m
C、从公式中看出:
液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关,而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。
著名的帕斯卡破桶实验充分说明这一点。
D、液体压强与深度关系图象:
(5)
F=GFG
(6)计算液体对容器底的压力和压强问题:
一般方法:
㈠首先确定压强p=ρgh;㈡其次确定压力F=pS
特殊情况:
压强:
对直柱形容器可先求F 用p=F/S
压力:
①作图法 ②对直柱形容器 F=G
2.2、连通器:
⑴定义:
上端开口,下部相连通的容器
⑵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
⑶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。
注意:
(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)液体的压强随深度增加而增大;
(3)在同一深度,液体向各个方向的压强相等;
(4)不同的液体的压强还跟液体的密度有关系.
大气压强
(1)概念:
大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压,一般有p0表示。
说明:
“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。
高压锅外称大气压。
(2)产生原因:
因为空气受重力并且具有流动性。
(3)大气压的存在——实验证明:
历史上著名的实验——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。
大气压的实验测定:
(4)托里拆利实验。
实验过程:
在长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口堵住,然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后,管内水银面下降一些就不在下降,这时管内外水银面的高度差约为760mm。
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强平衡。
即向上的大气压=水银柱产生的压强。
结论:
大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)
说明:
⑴ 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,则测量结果偏小。
⑵ 本实验若把水银改成水,则需要玻璃管的长度为10.3m
⑶将玻璃管稍上提或下压,管内外的高度差不变,将玻璃管倾斜,高度不变,长度变长。
⑷若外界大气压为HcmHg试写出下列各种情况下,被密封气体的压强(管中液体为水银)。
HcmHg(H+h)cmHg(H-h)cmHg(H-h)cmHg
(H+h)cmHg(H-h)cmHg(H-h)cmHg
(5)标准大气压:
支持76cm水银柱的大气压叫标准大气压。
1标准大气压=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa
2标准大气压=2.02×105Pa,可支持水柱高约20.6m
大气压的特点:
(1)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)大气压变化规律研究能发现什么规律?
大气压随高度的增加而减小。
大气压随高度的变化是不均匀的,低空大气压减小得快,高空减小得慢
测量大气压的工具:
(1)定义:
测定大气压的仪器叫气压计。
(2)分类:
水银气压计和无液气压计
(3)说明:
若水银气压计挂斜,则测量结果变大。
在无液气压计刻度盘上标的刻度改成高度,该无液气压计就成了登山用的登高计。
应用:
活塞式抽水机和离心水泵。
沸点与压强:
(1)内容:
一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高。
(2)应用:
高压锅、除糖汁中水分。
体积与压强:
(1)内容:
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。
(2)应用:
解释人的呼吸,打气筒原理,风箱原理。
图13-15
例如图13-15所示,容器内a,b,c,d,四处所受液体压强相比较( )
A.
B.
C.
D.
例三个质量相同,底面积相同,但形状不同的容器放在水平桌面上,其内分别装有甲、乙、丙三种液体,它们的液面在同一水平面上,如图13-16所示,若容器对桌面的压强相等,则三种液体对容器底的压强:
图13-16
A.一样大B.甲最大C.乙最大D.丙最大
例一试管中装有某种液体,在试管处于图中所示的甲、乙、丙三个位置时,管内液体质量保持不变,则试管底部受到的液体压强()
A.甲位置最大B.乙位置最大
C.丙位置最大D.三个位置一样大
1.如图13-55所示两船近距离并排行驶时将会,这是因为两船内侧水的流速于两船外侧水的流速,造成了两船内侧水的压强于外侧水的压强的原因(选填“大”、“小”或“等”)。
(题型一)
2.打开自来水龙头,使自来水流过如图13-56所示的玻璃管,在A、B、C三处,水的流速较大的是处,压强较小的是处(选填“A”“B”或“C”)。
(题型一)
3.如图13-57所示,是喷雾器的原理示意图,当空气从小孔迅速流出,小孔附近空气的流速较大,压强容器里液面上方的空气压强,液体就沿细管上升,从管口中流出后,受气流的冲击,被喷成雾状。
(题型二)
课后练习
1.(2012河南)图7是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图像。
若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成实心正方体A、B,把它们平放在水平地面上,则两正方体A、B对水平地面的压强之比为()
A.8:
1B.4:
3C.1:
2D.4:
1
2.(2012•北京市)下列实例中,目的是为了增大压强的是()
A.刀刃做得很薄B.书包带做得较宽
C.坦克装有宽大的履带D.大型平板拖车装有很多轮子
3.(2012•广东广州)如图,图钉尖的面积是5×
,图钉帽的面积是1×
,松木能承受的最大压强是5×
Pa。
以下说法正确的是()
A.手指至少要用500N的力,图钉尖才能进入松木
图5
B.手指至少要用0.25N的力,图钉尖才能进入松木
C.图钉静止时,它受到水平向左的力大于水平向右的力
D.图钉静止时,它受到水平向左的力小于水平向右的力
4.(2012•江苏淮安)如图甲所示,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
5.(2012河南)如图6所示,水平桌面上有两个完全相同的鱼缸甲和乙,盛有适量的水,把一个橡皮泥做的小船放入乙后,小船处于漂浮状态,此时两鱼缸内的水面刚好相平。
然后把它们分别放在台秤上,则台秤的示数()
A.甲放上时大B.乙放上时大
C.甲或乙放上一样大D.无法判断
6.(2012孝感)如图所示,一质地均匀的圆柱形平底玻璃杯,置于水平桌面中央,杯内水中漂浮着一冰块.若冰融化前、后水对杯底的压强分别为P1、P2,杯底对桌面的压强分别为P3、P4,已知ρ水>ρ冰块,则下列关系式中正确的是( )
A.
p1<p2<p3<p4
B.
p1>p2>p3>p4
C.
p1=p2、p3=p4,且p1=p3
D.
p1=p2、p3=p4,且p1<p3
7.(2012•北京市)水平桌面上放有甲、乙、丙、丁四个完全相同的圆柱形容器,容器内分别盛有等质量的液体。
其中甲、乙、丁容器中的液体密度相同。
若将小球A放在甲容器的液体中,小球A静止时漂浮,此时甲容器对桌面的压力为F1;若将小球A用一段不计质量的细线与乙容器底部相连,并使其浸没在该容器的液体中,小球A静止时乙容器对桌面的压力为F2;若将小球A放在丙容器的液体中,小球A静止时悬浮,此时丙容器对桌面的压力为F3;若将小球A放在丁容器的液体中,用一根不计质量的细杆压住小球A,使其浸没,且不与容器底接触,小球A静止时丁容器对桌面的压力为F4。
则下列
判断正确的是()
A.F2C.F1=F38.(2012•湖南株洲)如图5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()B
A.P甲>P乙
B.P甲<P乙
C.P甲=P乙
D.条件不足,无法判断
9、(2012揭阳)下列各种现象与其涉及物理知识之间的关系中,错误的是( )
A.高原反应--大气压和海拔高度的关系
B.飞机飞行时获得升力--流体压强和流速的关系
C.水下潜水艇能够上浮--液体的压强和深度的关系
D.利用高压锅容易将饭煮熟--沸点和气体压强的关系
10.、(2012•广东茂名)如图所示是测量大气压强的装置,玻璃管长约1m,槽内装有水银。
下列说法正确的是()
A.此装置是一个连通器
B.第一次利用此装置测出大气压强的科学家是帕斯卡
C.玻璃管竖直放置时测出的大气压强一定为76厘米汞柱高
D.将此装置从山脚移到山顶,管内外汞液面高度差减小
11.(2012•广东梅州)你是否有过这样的经历:
撑一把雨伞行走在雨中,如图所示,一阵大风吹来,竖直方向伞面可能被“吸”,发生形变。
下列有关这一现象及其解释,正确的是()
A.伞面被向下“吸”B.伞上方的空气流速大于下方
C.伞上方的空气流速等于下方D.伞上方的空气流速小于下方
12、(2012包头)将冰块放在浓盐水中,液面位置如图4所示,若冰完全熔化,杯中液面高度将()
A.上升B.下降
C.不变D.无法确定
13、(2012宁夏)跳水运动员入水的过程中,他所受浮力F随深度h变化的关系如图所示,其中正确的是()
二、填空题
14、(2012年桂林)如图8所示,用两食指同时压铅笔两端,左手指受到
铅笔的压力为F1、压强为p1;右手指受到铅笔的压力为F2、压强为P2。
则F1 F2,p1 p2。
(选填“大于”、“等于”或“小于”)
15、(2012鸡西)细心的小玲同学发现,较重的衣服挂在图中甲衣挂上时更不容易变形,这是因为压力一定时,甲衣挂能增大与衣服的,从而减小了对衣服的。
16、(2012湖南娄底)我国自主研发的“中华牌”月球车将在2013年送上月球,该月球车装有6个宽大的车轮,这种设计是为了减少车辆对地面的_。
17、(2012•江苏苏州)将一实心小物块轻轻放入装满水的烧杯中,物块漂浮在水面上,有
的体积露出水面,从烧杯中溢出的水重为1N.则物块漂浮时与未放入物块时相比较,烧杯中的水对烧杯底部的压力将____________(减小/不变/增大);若用与物块相同材料制成一个1m3的实心物体,其质量为____________kg。
18、(2012•江苏泰州)一个盛水的平底茶杯,质量为450g,底面积为50cm2,放在水平桌面上,杯子和水所受的重力为___________N(g取10N/kg),杯子对桌面的压强为___________Pa。
19、(2012达州)2011年9月18日渠江流域发生了严重洪涝灾害。
某地水库堤坝坝底水深已达30m,严重威胁着下游群众的生命安全,此时堤坝底部受到水的压强为Pa。
若该水库堤坝所能承受的最大压强为3.2×105Pa,则最多还允许水位上涨m(g=10N/Kg)。
20、2012河南)4.如图2所示,在开口的矿泉水瓶上扎一个小孔,水便从小孔喷出。
随着瓶内水面的降低,水喷出的距离越来越短,是因为小孔处水的压强逐渐变。
堵住瓶口,水很快就停止流出,此时瓶内水面上方的气压比瓶外大气压。
21、(2012东营)用高压锅煮食物熟得快,其原因是
。
22、(2012山东日照)如图10所示,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。
当两船高速并排行驶时,两船之间流体流速压强,容易发生碰撞事故。
23、(2012•贵州铜仁)把一根长约10cm左右的饮料吸管A插在盛水的杯子中,另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端,往B管中轻轻吹气,会看到A管中液面____________,这是因为A管上方空气流速增大,使压强___________而造成的结果。
24、(2012东营)去年7月我国“蛟龙号”载人深潜器完成了水下5000m级深潜实验。
今年6月又将挑战7000m深海。
已知海水密度为1.03×103kg/m3,取g=10N/kg。
则深潜器在7000m深处所受海水的压强是Pa。
深潜器从5000m继续下潜的过程中,受到的浮力(填“变大”、“不变”或“变小”)
25、(2012资阳)如图是中国科技部自行设计、自主集成研制的载人潜水器“蛟龙号”。
其体积约为80m3,设计的最大工作深度为7000m。
某次试验中“蛟龙号”下潜到了约5km深的海底,若
g取10N/kg,海水的密度为1.03g/cm3;则“蛟龙号”在海底受到海水的压强是__________,受到的浮力是__________。
26、(2012鸡西)如甲图所示,当向两张纸中间吹气时,纸会向中间靠拢,这个实验现象说明:
,根据这一规律可制成图乙所示装置,当向塑料管B中用力吹气时,细管A中液面将会(选填“上升”、“下降”或“不动”)。
27、(2012•江苏南通)小虎同学利用注射器(容积为V)、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值.
(1)实验时,首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔这样做的目的是▲.
(2)如图所示,水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F,用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L,则大气压的值可表示为p=▲.
(3)实验过程中注射器筒内漏进了少量空气.则测得的大气压值▲(进填“偏大”、“偏小”或“不变”)
(4)实验室有甲、乙两个注射器,活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2,若弹簧测力计量程为10N,实验时应选用▲(选填“甲”或“乙”)注射器,理由是▲。
28、(2012•江西南昌)生活中处处有物理,同学们在玩中都会无意识的涉及到许多物理知识,以下两个现象可能您尝试或观察过:
(1)喝牛奶时,把吸管插入牛奶盒中往里吹气,迅速放开,牛奶从吸管喷出.
(2)在室温下,把吹鼓的气球放在火炉附近,过一会儿,气球就爆破了.由以上现象进行猜想:
当气体的体积一定时,气体压强可能与气体的 和 有关.
【设计并进行试验】
小明同学进行了如下实验来研究烧瓶内水面上方的气体压强:
(1)把细玻璃管插入装有半瓶水的密闭烧瓶中,如图所示:
(2)从细管上端往烧瓶里吹气,瓶内气体压强 (选填“增大”、“减小”或“不变”);迅速放开,观察到细玻璃管内水柱上升到a处位置(如图所示).
(3)接着用手握住烧瓶的瓶颈部分,使瓶内气体的压强增大,请您在图中画出细玻璃管内水柱所上升到b处的大致位置;
【实验拓展】控制其他条件条件相同时,换用内径不同的细玻璃管进行上述实验,则管内水柱上升的高度会 (选填“相同”或“不同”).理由是 .
29、(2012•贵州铜仁)一潜水艇潜入水下150m深处时,求:
(1)处于水下150m深度处一个面积为2.4m2的舱盖上所受海水的压强和压力各是多大?
(2)如果这个潜水艇受到的浮力是7×107N,求潜水艇的体积是多少?
(为计算方便,取海水密度为1.0×103kg/m3、g=10N/kg)
30、(2012•湖北黄冈)2011年8月我国自主研制的深海探测器——“蛟龙号”(如图7