1、第9讲 压 强 本讲涉及的知识点有：压强及其在实际生产、生活中的应用,液体压强特点的实验探究及液体压强的计算,大气压及其测量,大气压的变化及其运用,流体压强与流速的关系。命题形式主要有填空题、选择题、简答题、实验题、计算题。压强的计算是考查的重点,压强的应用、大气压及流体压强常以填空题、选择题的形式考查,总分值约为36分。考点1 压力 定义 _在物体表面上的力叫压力 产生条件 物体之间相互接触且发生相互挤压 方向 压力的方向总是_于物体的受力面，指向受力物体的内部 作用点 在被压物体的受力面上，作用点等效作用在接触面中心 单位 压力的单位是_，符号为N 垂直作用 垂直 牛顿 压力示意图压力作用
2、效果的探究探究方法：控制变量法、转换法 按图示过程进行实验，通过海绵的_来显示压力的作用效果(1)受力面积一定时，压力_，压力的作用效果越明显(2)压力一定时，受力面积_，压力的作用效果越明显 凹陷程度 越大 越小 2.压力与重力的比较 项目重力压力区别定义由于地球的吸引而使物体受到的力由于物体间相互挤压而垂直作用在物体表面上的力施力物体地球施压的物体方向竖直向下垂直于受力面，指向被压物体作用点物体的重心在受压面上联系 有时压力是由物体的重力产生的，如水平面或斜面上的物体对支持面的压力 当物体孤立地置于水平面上时，物体对水平面的压力等于物体所受的重力 当物体孤立地置于斜面上时，物体对斜面的压力
3、小于物体所受的重力 考点2 压强 定义 在物理学中，物体所受_的大小与_之比 意义 表示_的物理量 公式 _，其中p表示_、F表示_、S表示物体的_ 单位 在国际单位制中，力的单位是_，受力面积的单位是_，压强的单位是_，它有一个专用的名称叫_，简称_，符号是_ 压力 受力面积 压力作用效果 FpS压强 压力 受力面积 牛 平方米 牛每平方米 帕斯卡 帕 Pa 增大压强方法(1)受力面积一定时，_压力(2)压力一定时，_受力面积(3)在增大压力的同时减小受力面积 减小压强方法(1)受力面积一定时，+_压力(2)压力一定时，1_受力面积(3)在减小压力的同时增大受力面积 图片示例 如图，两只手指
4、所受的压力大小2_，压强3_(选填“相等”或“不相等”)。增大 减小 减小 增大 相等 不相等【注意】1.粗细、密度均匀柱体对支持面的压强可用pgh进行分析和计算。2.盛液体的容器对水平支持面的压强计算要先考虑压力：FG容G液,后考虑压强p 。SGG液容 考点3 液体压强 1.液体内部压强特点 产生的原因 液体受4_作用，具有5_ 液体内部压强特点(1)液体对容器底和侧壁都有6_，液体内部向7_都有压强；(2)在同一深度，液体向各个方向的压强都8_；(3)液体的压强随深度的增加而9_；(4)不同液体的压强与液体的0_有关，在同一深度处，液体的-_越大，压强也越大 重力 流动性 压强 各个方向
5、相等 增大 密度 密度 计算公式 p=_，其中表示Q_、h表示W_ 图片示例(1)液体能从容器侧壁的孔中喷出，说明E_ _。(2)不同高度处的液体喷出的形状和距离都不相同，说明液体的压强与R_有关。gh 液体的密度 液体的深度 液体对容器侧壁有压强 深度 如图所示，容器中间用隔板分成左右两部分，隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。(1)若在容器的左、右两部分分别装入不同深度的水，则会看到橡皮膜向深度T_(选填“大”或“小”)的一侧凸出。(2)若在容器的左部分装入水，右部分装入相同深度的酒精，会看到橡皮膜向Y_(选填“水”或“酒精”)一侧凸出。此实验可以粗略地说明液体的压强与液体的深度和密度有关。小
6、 酒精 2.连通器 定义 上端U_，下端I_的容器 原理 连通器里装同种液体，当液体不流动时，连通器各部分中的液面高度总是O_的 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 开口 连通 相同 考点4 大气压强 1.大气压强及其应用 定义 大气对浸在它里面的物体产生的_叫做大气压强，简称大气压，一般用p0表示 产生的原因(1)空气受_的作用(2)气体具有_性 实验 最早验证大气压存在的实验是_实验 最早测量大气压强值的实验是_实验 压强 重力 流动 马德堡半球 托里拆利 特点(1)空气内部向_都有压强(2)气压随高度的增大而_。晴天大气压比阴天高，冬天的气压比夏天
7、的气压高 应用 吸饮料、输液、活塞式抽水机和离心式水泵等 图片示例(1)水壶的壶嘴与壶身组成_；壶盖上有个小孔是利用_作用。(2)水壶中的水静止时，壶嘴与壶身中的水位相平，利用了_原理。各个方向 减小 连通器 大气压强 连通器 2.大气压的测量托里拆利实验 实验过程实验原理大气压支持管内水银柱不下落，大气压的数值等于这段水银柱在水银面处产生的压强 测量结果1标准大气压p0_mmHg_cmHg_Pa 图片示例如图所示是一个自制的气压计，当从管子上端吹入少量气体时，水会沿玻璃管上升，这是由于瓶内气体压强_大气压强造成的。把气压计由山下拿到山顶，细玻璃管内的液柱高度会_(选填“上升”或“下降”)。7
8、60 76 1.013105 大于 上升 考点5 流体压强与流速的关系 定义 具有流动性的物体叫流体，如气体、液体等 压强特点 流体在流速较大的地方压强较_，流速较小的地方压强较_(均选填“大”或“小”)图释 机翼上、下方气流通过的路程不同 小 大 升力 飞机机翼的升力产生原因(如上图所示)：机翼形状_ _，当气流迎面吹来时，在相同的时间内，上方气流通过的路程_下方气流通过的路程，因此上方气流流速较大，压强_，下方气流流速较小，压强_。机翼上、下表面受到了不平衡力的作用，向上的力大于向下的力，二者合力是向上的，这便是我们所说的升力，F升F向上F向下 下方平上方凸起 大于 小 大 图片示例 如图
9、所示，把一根饮料吸管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管中吹气，可以看到A管中的水面_(选填“上升”“下降”或“不变”)，这是由于A管口空气流速变大，压强_造成的。上升 变小 重难点1 固体压力、压强的分析与计算 A.a、b的密度之比为41 B.甲、乙两个正方体对地面的压强之比为41 C.a、b的密度之比为21 D.甲、乙两个正方体对地面的压强之比为21 B【例1】(2020黄石)如图所示是a、b两种物质mV的关系图象，若用质量相等的a、b两种物质分别制成两个实心正方体甲、乙，将甲、乙放在水平地面上。下列说法正确的是()【方法指导】1.公式p 中面积S的单位必须是m2
10、；变形公式FpS。2.粗细、密度均匀的柱体放在水平面上,对水平面的压强可用pgh计算压强。FS变式训练1(2021贺州)如图所示，甲、乙两质地均匀的正方体放在水平地面上，它们的边长之比l甲l乙23，质量之比m甲m乙21，则它们对地面的压力之比F甲F乙_，对地面的压强之比p甲p乙_。21 92 2(2021扬州)如图，边长为0.1 m的正方体木块放在水平桌面中央，已知木块密度为0.5103 kg/m3，木块质量为_kg，它对桌面的压强为_Pa。木块在大小为1.5 N的水平向右的拉力作用下从A点匀速直线运动到B点，它所受摩擦力为_N，此过程中，它对桌面的压强_(选填“变大”“变小”或“不变”)。(
11、g取10 N/kg)0.5 500 1.5 不变 重难点2液体压强的比较及计算Ap甲p乙，F甲F乙Bp甲p乙，F甲F乙Cp甲p乙，F甲F乙Dp甲p乙，F甲F乙【例2】(2021青海)如图所示，将质量相等的水，分别倒入放在水平桌面上的两个形状不同、底面积相等的容器中，则水对容器底部产生的压强和压力正确的是()B【方法指导】1.液体对容器底部的压力与液体重力的关系如图甲所示,柱形容器中,液体对容器底部的压力：FpSghSgV柱G柱G液(G柱指以容器底面积大小形成的液柱的重力,如图乙、丙中的阴影部分)。2.由于液体对不同形状容器底部的压力不一定等于液体的重力,所以在计算液体对容器底部的压力时,必须先
12、求压强(pgh),再求压力(FpS)。变式训练A甲乙，p甲p乙B甲乙，p甲p乙C甲乙，p甲p乙D甲乙，p甲p乙3(2021北京)甲、乙两支完全相同的试管，分别装有质量相等的液体。甲试管内液体的密度为甲，乙试管内液体的密度为乙。将两支试管放置在同一水平桌面上，甲试管竖直，乙试管倾斜，静止时，两试管内液面相平，液面距离桌面的高度为h，如图所示，液体对甲、乙两试管底的压强分别为p甲和p乙，则下列判断中正确的是()C 4(2021上海)“蛟龙号”悬停时，上表面深度为7 000 m，重力为2.2105 N。(1)蛟龙号受到的压强p很大，相当于手掌上放一辆7105 N的卡车，手掌面积为0.01 m2，求p
13、的值。解：(1)pS(F)0.01 7107 Pa。527 10 N0.01mFS(2)推论p液液gh。在液体中选取一个圆柱形的液柱，设液柱的底面积为S，高度为h，则液柱的体积VSh，由V(可得，液柱的质量：m液V液Sh，液柱对液柱底面的压力：FGmg液Shg，则液柱产生的压强：pS(F S(液)液gh。mVShgFSS液(3)已知蛟龙号上表面海水密度随深度增大而增大。设液体压强为p，海水密度为，上表面深度为h，能不能说明pgh，并说明理由。蛟龙号上表面受到海水的压力等于其上方海水的重力，这个重力大小为gV，此处的密度应为上方海水的平均密度，而不是上表面海水的密度，所以不能说明pgh。重难点3
14、 大气压强与日常生活现象 C【例3】(2021枣庄)下列生活中的现象均与气压有关，其中一个利用的原理与另外三个不同的是()【方法指导】对于利用大气压工作的实例,首先明确利用大气压实例的特点,其主要特点是利用内外的气压差,所以要判断是否是利用大气压,要注意有没有形成这个“气压差”。生活中常见的利用大气压工作的实例很多,例如活塞式抽水机、钢笔吸墨水等。变式训练5(2021菏泽)压强知识在生活中有广泛的应用：船闸是利用_的原理来工作的；墨水被吸进钢笔是由于_的作用。连通器 大气压 6(2021达州)我国“新冠疫情”已经得到控制，在党的关怀下，我国实行免费接种新冠疫苗。接种疫苗的注射器针尖做得很细是用
15、_的方法来增大压强；国外新冠病毒仍在肆虐，如图是护士给确诊病人的输液装置，药水瓶上插着两根管，一根给病人输液，另一根通过瓶盖扎进瓶内药水中，如图所示，这根“闲置管”是在输液过程中，当瓶内气压减小时，在_的作用下使空气进入瓶内。减小受力面积 大气压 重难点4流体压强与流速的关系A空气流速越慢的地方，气体压强越小B气体压强随高度的增加而增大C气体压强随高度的增加而减小D空气流速越快的地方，气体压强越小【例4】(2021邵阳)下列对“清风不识字，何必乱翻书”的解释最符合科学道理的是()D【思维导图】变式训练A.观光热气球B.民航客机C.武装直升机D.运载火箭7(2021苏州)在下列几种航空器中，主要
16、利用流体压强和流速的关系获得升力的是()B 8(2021福建)我国南极泰山站采用轻质材料装配而成，为了避免被强横风吹动移位，支架上悬空部分结构特点如图，其上方空气的流速_下方的流速，上方的压强_下方的压强，使房屋更加牢固。小于 大于 实验1：探究影响压力作用效果的因素 探究压力作用效果与压力大小的关系时,应保持_不变,改变 压力大小。探究压力作用效果与受力面积的关系时,应保持_不变,改变 受力面积的大小。【命题点】1.转换法的应用：通过海绵的_来显示压力的作用效果。2.控制变量法的应用：3.选用海绵而不用木板,是为了利于观察实验现象。凹陷程度受力面积压力4.实验结论。【例1】(2021武汉)在
17、探究影响压力作用效果的因素的实验中，甲图中小桌放在海绵上，乙图中在桌面上放一个砝码，丙图中桌面朝下，并在其上放一个同样的砝码。(1)在三次实验中，均用海绵被压下的深浅，来显示小桌对_的压力作用效果。(2)比较_两图可以初步得出实验结论：压力大小相同时，受力面积越大，压力作用效果越不明显。若想通过比较甲、丙两图也得出相同的实验结论，可以采取的措施是_。(3)下列事例中，直接应用该结论的是_(填序号)。有些课桌的边缘设计成圆弧形状水壶的壶嘴和壶身设计成相同的高度交通管理部门规定，货车每一车轴的平均承载质量不得超过10 t【补充设问】(4)如图甲所示,桌腿陷入海绵中,说明力可以改变物体的_。(5)画
18、出图丙中海绵的上表面受到的压力的示意图。形状(6)小宇同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丁所示。他发现物体B的两部分对海绵的压力作用效果相同,由此他得出结论：压力的作 用 效 果 与 受 力 面 积 无 关。你 认 为 他 在 探 究 过 程 中 存 在 的 问 题 是_。丁没有控制压力的大小不变实验2：研究液体内部的压强【命题点】1.实验前,应检查装置的气密性。检查方法：用手轻压金属盒上的橡皮膜,观察U形管中液柱是否发生变化。2.实验前,U形管中液面不相平时,应拆除橡皮管,重新安装。3.比较液体中压强大小的方法：观察U形管中_。4.转换法的应用：根据U形管中两管液面的高度差
19、来判断液体压强的大小。两边液面高度差的大小5.控制变量法的应用：让金属盒在同种液体,相同的深度,不同的方向进行实验。让金属盒在同种液体,相同的方向,不同的深度进行实验。让金属盒在相同的深度,相同的方向,不同种液体中进行实验。【例2】(2020巴中)在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验中，操作过程如下。(1)实验中液体压强是用U形管两侧液面_来表示的，这种方法叫_法。高度差转换(2)通过比较_两个图，可得出结论：同一种液体的压强随深度的增加而增大。(3)通过比较D、E两个图，可探究液体压强与_的关系。(4)通过比较A、B、C三个图，可得出结论：同种液体在相同深度向各个方向的压强_。B、D液
20、体密度相等【补充设问】(4)压强计_(选填“是”或“不是”)连通器。(5)若图中U形管内的液体是酒精,且U形管左右两侧液面的高度差h10 cm,则橡皮管内气体压强与大气压之差为_Pa。(酒精0.8103 kg/m3,g取10 N/kg)不是8001.(2020武汉)铁块和小桌静止在海绵上，如图甲所示。撤掉小桌后，铁块再次静止在海绵上，如图乙所示。铁块的质量是600 g，铁块的底面积是20 cm2，小桌的质量是200 g，桌面的面积是81 cm2，下列说法正确的是()A.图甲中，铁块对小桌的压强比小桌对海绵的压强大B.图甲中，铁块对小桌的压强比小桌对海绵的压强小C.图甲中铁块对小桌的压强比图乙中
21、铁块对海绵的压强大D.图甲中铁块对小桌的压强比图乙中铁块对海绵的压强小命题点1 固体压强 A2(2021岳阳)图甲，用手握住一个核桃很难将其捏破；图乙，将A、B两个核桃放在一起捏，A破了，B没破。下列说法正确的是()A两个核桃放在一起容易捏破，主要是因为增大了压力BB给A的力大于A给B的力CA、B接触处，A受到的压强大于B受到的压强DA、B接触处，A受到的压强等于B受到的压强D 3.(2020咸宁)如图所示，长木板重10 N，底面积为10 cm2，现将其底面积的与水平桌面接触，木板静止时对桌面的压强为_Pa；在水平外力作用下推动木板缓慢向左运动，直至木板全部移到桌面，在这个过程中，木板对桌面的
22、压强_，木板所受摩擦力的大小_(选填“变大”“变小”或“不变”)。1.5104变小不变234.(2020湘西州)如图所示，我们乘坐的公共汽车上都配有这种破窗锤，它的作用是在有意外发生时可以敲破车窗玻璃，帮助乘客逃生。为什么把破窗锤的一端设计得很尖锐？请你用所学物理知识解释一下。答：破窗锤的敲击端做成锥状，减小了受力面积，在压力一定时，可以增大压强，更容易打破玻璃。命题点2 液体压强A一样大B甲最小C乙最小D丙最小5(2021襄阳)如图所示，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，若容器对桌面的压强相等，则三种液体对容器
23、底的压强()B 6.(2020宜昌)如图所示，一个空塑料药瓶，瓶口扎上橡皮膜，瓶口朝下竖直地浸入水中，橡皮膜受到了水向_的压强，大小为_Pa。(g取10 N/kg，水1103 kg/m3)上1 0007(2021郴州)如图甲所示的容器放置在水平地面上，该容器上、下两部分都是圆柱形，其横截面积分别为S1、S2，容器底部装有控制阀门。容器内装有密度为0.8103 kg/m3的液体，液体通过控制阀门匀速排出的过程中，容器底部受到液体的压强p随时间t变化关系如图乙所示。则阀门打开前液体的深度H_cm，上、下两部分横截面积之比S1S2_。(g取10 N/kg)15 14 8(2021常德)如图，在“探究
24、液体内部的压强”的活动中(U形管所装液体是水)：(1)甲图中的压强计是通过观察U形管中液面高度差的大小来反映_的大小。(2)小明在探究过程中，发现U形管中的液面高度差不变，说明_。液体压强 装置气密性不好(3)仪器调试好后进行实验，得到乙、丙、丁图的结果，由图可知，在同一深度，液体内部向各个方向的压强_。(4)比较丁图和戊图，说明同一深度，液体压强还与_有关。(5)在戊图中，U形管左右两侧液面高度差h5 cm，则压强计所测之处的液体压强是_Pa。相等 液体密度 500 9.(2020永州)“厉害了我的国！”2020年我国自主研制的“海斗一号”多次下潜至万米深海，完成了声学测线、布放标志、沉积物
25、取样、高清摄像等一系列科考任务。(g取10 N/kg，海水的密度近似取海水1.0103 kg/m3)(1)若“海斗一号”从海平面垂直下潜10 800 m用时6 h，求“海斗一号”下潜的平均速度的大小。解：(1)“海斗一号”下潜的平均速度：v1.8 km/h0.5 m/s。10.8km6hst(2)“海斗一号”下潜至离海平面10 000 m深处观察摄像，观察窗面积近似取400 cm2，请估算观察窗在该深度所受海水的压力。观察窗所受海水的压强：p海水gh1.0103 kg/m310 N/kg10 000 m1108 Pa；由公式p得，观察窗所受海水的压力：FpS1108 Pa4102 m24106
26、 N。FS(3)“海斗一号”广泛使用了新材料，新材料具有很多的优良性能，例如：抗腐蚀性强。请你再举出一例在“海斗一号”中新材料所具有的优良性能。“海斗一号”多次下潜至万米深海，所以它的材料具有抗压能力强的特点。命题点3 大气压及流体压强B图乙：飞机能够腾空而起是因为机翼上下表面气体的流速不同产生向上的升力C图丙：青藏高原边防战士用高压锅煮面条，是因为海拔越高，大气压越大D图丁：用真空吸盘搬运沉重的钢板是利用大气压来完成的10(2021宜昌)下列与压强有关的生产、生活实例的说法，不正确的是()A图甲：三峡大坝的坝体横截面上窄下宽，是因为坝底受到水的压强大C 11(2021常德)下列关于大气压的描
27、述，错误的是()A1标准大气压值约为105 PaB马德堡半球实验证明了大气压的存在且很大C利用高压锅煮食物容易煮熟，原因是压强越大，沸点越高D用纸片盖住装满水的玻璃杯，倒置后纸片不掉落，是因为水把纸片粘住了D 12.(2020宜昌)下列实例中，没有用到“流体流速快的位置压强小”这个原理的是()A.用吸管吸起杯中饮料B.列车站台边缘设置“安全线”C.两艘轮船不得并排疾驶D.窗外沿墙面吹风，窗帘飘向窗外A13(2021常德)如图，把一根饮料吸管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，用力吹气，可以看到A管中的水会向上冒出管口，这是因为B管与A管相接处空气流速_，压强_，杯中的水在外
28、界大气压的作用下沿A管上升。增大 减小 14.(2020益阳)“拔火罐”是我国传统医疗的一种手段。如图所示，医生先用点燃的酒精球加热小罐内的空气，随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位，冷却后小罐便紧贴在皮肤上。已知大气压为1.0105 Pa，小罐开口部位的面积为10 cm2，罐内空气冷却变为室温时其压强为9.0104 Pa，不计小罐重力。求：(1)罐内空气对皮肤的压力；解：(1)罐内空气对皮肤的压力：F内pS9.0104 Pa10104 m290 N。(2)皮肤对小罐的支持力。皮肤受到的外界大气压力：F外p外S1.0105 Pa10104 m2100 N，由力的平衡得，火罐对皮肤的压力：F压F外F内100 N90 N10 N，因为压力和支持力是一对相互作用力，故皮肤对火罐的支持力：F支F压10 N。