1、第5讲 压力与压强 考点扫描 1概念:_作用在物体表面上的力。2压力与重力的区别3.压力与重力的大小可能相等,也可能无关。考点一 压力(七下教材P118)垂直垂直于 表面 相互挤压 重心 竖直向下 吸引力 1概念:指物体单位面积上受到的压力。压强反映了压力的_。2单位:_,简称帕,符号为Pa。3公式:_。考点二 压强(七下教材P118)作用效果帕斯卡pFS1增大压强:a.F不变,_S;b.S不变,增大F;c.F增大,减小S。例如锥子、各种刀具、订书机。2减小压强:a.F不变,_S;b.S不变,减小F;c.F减小,增大S。例如书包带、履带式坦克。考点三 增大和减小压强的方法(七下教材P119)减
2、小增大由压强公式可推导出:F_,S_。注意:压强的大小是由_和_共同决定的。受力面积一定时,压强与压力成_;压力一定时,压强与受力面积成_。受力面积不是指物体的表面积,而是指施力物体与受力物体_的那部分面积。此公式适用于_的压强计算。考点四 压强的计算(七下教材P118)pS压力Fp受力面积正比反比直接接触固、液、气体1产生原因:液体由于受到重力作用且液体具有流动性。2特点(1)液体对容器_和容器_都有压强;(2)液体内部_都有压强;(3)在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都_。3影响因素 液体内部的压强只与_和_有关。注意:液体的深度是指液体中某一点到液体自由液面的距离,如下图中的h即为
3、液体深度。考点五 液体压强(七下教材P120)底部侧壁向各个方向相等液体密度深度4液体压强计(1)作用:测量液体压强大小的工具,如图所示。(2)构造:U形玻璃管、橡皮膜、金属盒、橡胶管等。(3)使用:当压强计金属盒上的橡皮膜受到压强时,U形玻璃管左右两管内的液面就会出现_。橡皮膜受到的压强越大,两管内液面的高度差就会越_。高度差大1产生原因(1)空气受到重力作用;(2)空气具有流动性。2测量(1)测量实验:_(2)一标准大气压的数值:p0_Pa,相当于_mm高的水银柱产生的压强。(3)海拔越高,大气压越_。(4)液体的沸点随气压的减小而_,随气压的增大而_。考点六 大气压强(八上教材P55)托
4、里拆利实验1.01105760低降低升高(5)晴天的气压比阴雨天的气压_。(6)压力锅利用液体的沸点随气压的增大而_。高升高重点突破 1固体压强相关判断及计算 例1 如图,质量分布均匀的长方体重物A、B,密度分别为A和B,底 面 积 分 别 为 S A和 S B,且 S A S B,将 它 们 放 在 水 平地面上,它们对地面的压强相等。现水平割去上半部分(如图中虚线所示),剩余部分对地面的压强分别为pA和pB,对地面的压力分别为FA和FB,下列物理量大小比较的关系正确的是()AFAFB BpApB CAB D切割前后A、B对地面的压强均不变 C注意:固体压强切割问题(通过公式 pFS 或 p
5、gh 进行分析)(1)一是横切,F 变小,S 不变,p 变小;二是竖切,、h 不变,p 不变;(2)若切等质量或等体积,一般用公式 pFS 判断;若切等高度,一般用公式 pgh 分析。变式 1 如图所示,密度为、厚度为 d、边长为 L 的均匀正方形薄板静止在水平桌面上,其右端与桌子边缘相平。板与桌面间的光滑程度不变,现用水平力向右推薄板使其运动L4,在推薄板的过程中薄板对桌面的压力 F、压强 p 和摩擦力 f 的变化情况是()Ap、F、f 均不变Bp 大小由 dg 增大为43 dg,F 不变、f 变大CF 大小由 L2dg 减小为34 L2dg,p 不变、f 变小Dp 大小由 dg 增大为43
6、 dg,F、f 不变B2液体压强相关判断及计算 例2 如图所示,水平桌面上放着底面积相等的甲、乙两容器,分别装有同种液体且深度相同,两容器底部所受液体的压力、压强分别用F甲、F乙、p甲、p乙表示,则()AF甲F乙,p甲p乙 BF甲F乙,p甲p乙 CF甲F乙,p甲p乙 DF甲F乙,p甲p乙 A例3 如图所示,一杯茶放置在水平桌面上,空杯的质量为0.04kg,其底面积为10 cm2,茶水的质量为0.16 kg,茶水的深度为10 cm(茶水密度约为1.0103 kg/m3,杯壁厚度不计)。求:(1)茶水对杯底的压强?(2)茶水对杯底的压力?解:(1)茶水的深度h10 cm0.1 m,茶水对杯底的压强
7、:pgh1.0103 kg/m310N/kg0.1m1000Pa。(2)茶杯底面积为10 cm21103 m2,茶水对杯底的压力:FpS1000 Pa1103 m21 N。答:(1)茶水对杯底的压强为1000 Pa;(2)茶水对杯底的压力为1 N;(3)茶杯和茶水的总重力:G 总m 总g(0.04 kg0.16 kg)10 N/kg2 N,茶杯对水平桌面的压力:FG 总2 N,茶杯对水平桌面的压强:pFS2 N1103 m2 2000 Pa。答:茶杯对水平桌面的压强为 2000 Pa。(3)茶杯对水平桌面的压强?变式2 如图所示,三个底面积相同的容器(质量与厚度不计)中分别装有深度和质量均相同
8、的甲、乙、丙三种液体,则:(均选填“”)(1)液体的密度:甲_乙_丙;(2)液体对容器底部的压强:p甲_p乙_p丙;(3)液体对容器底部的压力:F甲_F乙_F丙;(4)容器底部对桌面的压力:F甲_F乙_F丙;(5)容器底部对桌面的压强:p甲_p乙_p丙。诊断自测 1如图所示,几个完全相同的条形磁体叠放在水平桌面上。关于比较甲、乙两图中桌面受到的压力的大小,下列说法正确的是()A甲图中桌面受到的压力比乙图大 B乙图中桌面受到的压力比甲图大 C两图中桌面受到的压力相等 D无法确定 压强相关判断 C2(2020,绍兴)端午节,小敏提着一盒粽子去看望长辈时,下列提法中手受到压强最大的是()A用单手提单
9、绳 B用单手提双绳 C用双手提单绳 D用双手提双绳 A3(2021,台州)电动 自行车驾 驶人应佩 戴安全头 盔并扣 好系带。如图,系带设计得比较宽是为了()A增大压力 B减小压力 C增大压强 D减小压强 D4(2021,绍兴)用真空采血管抽血时,将采血针一端刺入人体静脉后,另一端插入真空采血管的胶塞,血液便会自动流入采血管。血液能够流进真空采血管的动力来自()A大气压 B人体内血压 C护士的拉力D血液自身重力 液体压强的特点 B5如图,甲、乙、丙是三个质量和底面积均相同的容器,若容器中都装入等量的水(水不溢出),三个容器底部受到水的压强()A甲最大 B乙最大 C丙最大 D一样大 A6用隔板将
10、玻璃容器均分为两部分,隔板中有一小孔用薄橡皮膜封闭(如图)。下列问题中可以用该装置探究的是()液体压强是否与液体的深度有关 液体压强是否与液体的密度有关 液体是否对容器的底部产生压强 液体是否对容器的侧壁产生压强 ABCDB7如图,往浴缸中匀速注水直至注满。下列表示此过程中浴缸底部受到水的压强随时间变化的曲线,其中合理的是()B8(2021,金华)2020年11月10日,中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909米,创造中国载人深潜新纪录。“奋斗者”号通过舱外机械臂,获取了一批样品,为进一步开展深渊科学研究提供了第一手资料。完成下列问题:(1)在下潜过程中,“奋斗者”
11、号外表面所承受的液体压强将_(选填“增大”“减小”或“不变”);(2)“奋斗者”号携带样品返航时,若以该样品为参照物,“奋斗者”号是_(选填“静止”或“运动”)的。增大静止9将纸餐盘、纸杯和吸管按照如图方式粘合在一起即成“纸杯船”。(1)往纸杯里倒些水,水从吸管喷出时,纸杯船就会前进,说明_。(2)杯内装水越多,吸管喷水越远,因为_。力的作用是相互的(或力能改变物体的运动状态或水对船的反作用力使船前进等)液体压强随深度增加而增大10双脚站立在水平地面上的一位初中学生,对地面的压强大约为()A1250帕B2500帕C5000帕D12500帕固体压强相关计算 D11(2021,杭州)如图所示,一个
12、装有水的平底密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置。两次放置时,瓶对桌面的压力分别为F 甲和F 乙,瓶对桌面的压强分别为p 甲和p 乙,则()AF甲F乙 Bp甲p乙 CF甲F乙 Dp甲p乙 D12(2020,衢州)近年来,衢州城市面貌焕然一新,这离不开环卫工人们的辛苦付出。如图,洒水车某次在平直的道路上以15千米/时的速度匀速行驶,进行洒水作业。洒水车的部分参数如下表。(g取10 N/kg)(1)若洒水车满载并按正常洒水流量洒水,它在本次洒水过程中最多可连续喷洒多少路程?(2)求洒水车满载时,停在水平地面上对地面的压强。(3)在本次洒水过程中,洒水车的机械能大小变化情况是_。解:(1
13、)洒水时间 t 20 t50 t/h 0.4 h,可喷洒路面的距离svt15 km/h0.4 h6 km。答:最多可连续喷洒 6 km。变小(2)洒水车的总质量mm 车m 水2.4 t20 t22.4 t2.24104 kg,洒水车的总重 Gmg2.24104 kg10 N/kg2.24105 N,洒水车对地面的压力 FG2.24105 N,洒水车对地面的压强 pFS 2.24105 N0.4 m25.6105 Pa。答:洒水车对地面的压强为 5.6105 Pa。13现有一根两端开口的直玻璃管,将其下端蒙上橡皮膜。描述橡皮膜外表面在以下不同情境中的形状变化。(1)向管内缓缓注水,观察到橡皮膜向
14、外凸。随着加入的水量增多,橡皮膜向外凸的程度会_(选填“变大”“变小”或“不变”)。(2)将注入水后的玻璃管放入装有水的水槽中,慢慢向下移动到如图所示的位置,橡皮膜向外凸的程度会_(选填“变大”“变小”或“不变”)。探究水内部压强特点 变大变小(3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时,橡皮膜的形状是_(选填“凸面”“凹面”或“平面”),试说明理由。_。平面玻璃管内外液体密度相等,深度也相等,因此橡皮膜受到上下两边水的压力大小相等,方向相反,使膜水平14(2020,湖 州)下列 现 象中,不 是通过 形 成低压 区 实 现的是()大气压强 B15援藏教师到达西藏后发现用普通锅煮饭不容易熟
15、。请用学过的知识解释原因:_;提出一个把饭煮熟的方法:_。西藏海拔高,气压低,液体的沸点低用高压锅16小明制作了一个如图所示的简易气压计。将橡皮膜平铺在敞口容器上,并用胶带绑紧。检查气密性后,将吸管的A端粘在橡皮膜中心,B端靠近卡纸的M处。外界气压的变化会引起橡皮膜凹凸程度的变化,从而使吸管绕O点转动,指示气压大小变化。(外界气温的变化对容器内气压的影响极小)(1)检查气密性时,将绑有橡皮膜的容器浸没在水中,轻压橡皮膜,如果观察到_,则气密性不好。(2)小明将该气压计从甲地带到乙地,发现吸管B端的指向从M处变为N处。则甲、乙两地气压较大的是_。橡皮膜边缘有气泡冒出乙地17用力将端面已锉平的两块
16、铅柱紧压在一起,然后将它们悬挂起来,并在下方挂一重物,发现两铅柱不分开(如图甲)。对此现象,小金有疑惑:两铅柱不分开的原因是大气压力造成还是其他引力造成?于是小金将图甲所示的铅柱与重物固定在一个玻璃钟罩内(如图乙),逐渐抽出钟罩内的空气。(1)在抽气的过程中钟罩内气体的压强_(选填“逐渐变小”“一直不变”或“逐渐变大”)。(2)如果在抽气过程中,钟罩内两铅柱分开了,则_(选填“能”或“不能”)确定图甲所示的两铅柱间有其他引力存在。逐渐变小不能18(2020,温州)兴趣小组用如图装置研究压强与流速的关系,将吹风机对准竖管上端管口向下吹风,在三个水平玻璃管的右端口处同时释放相同规格的乒乓球,某时刻
17、乒乓球处于如图所示的位置。下列说法合理的是()A乒乓球运动是因受到竖管气流的吸引力 B装置中三个水平玻璃管的横截面积不同 C三个水平玻璃管的左端口处压强不相同 D该装置可以测量竖管中各处的压强大小 流体压强与流速的关系 C19下列情景都与气压有关,其中有一种情景与其他三种的原理有所不同,这种情景是()A刮大风时会有房屋顶部被大风掀起的情况 B打开的窗户外有平行于墙壁的风吹过时,窗帘会飘出窗外 C等候列车的乘客应站在安全线以外,否则会被“吸”向列车 D将吸盘按在光洁的瓷砖表面,放手后吸盘会被“吸”在瓷砖上 D20如图所示为灭蚊灯原理示意图,当风扇转动时,靠近进风口的蚊子会被吸入灭蚊灯内,利用所学
18、知识解释为何蚊子会被吸入灯内。_风扇转动,在进风口处的空气流速较大,导致此处的压强较小(小于外界大气压),靠近风口的蚊子就会被吸入灭蚊灯内21货车驾驶员在卸货后,把空的纸箱放在车箱里。在汽车行驶时,发现有纸箱从车箱里“飞”了出来。为什么会出现这种现象呢?小明同学经过思考后,进行了模拟实验:将纸屑放在一个铁盒里,用吹风机向铁盒上方水平吹风,发现有纸屑从铁盒中“飞”出来,如图所示。请回答:(1)小明向铁盒上方吹风是模拟_。(2)请用所学的知识解释纸箱从车箱里“飞”出来的原因:_。汽车在行驶过程中的空气流动纸箱上方的空气流速大,下方空气流速小,则纸箱上方的气压小于纸箱下方的气压,纸箱从车箱里升起,然
19、后在风的作用下吹离车箱22小明同学在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球(如图所示)。然后从漏斗尖嘴处向上用力吸气,并将手指移开,看到的现象是_,原因是_;小王看到小明的实验后说,朝漏斗尖嘴处向下持续用力吹气也能达到类似的实验效果,原因是_。乒乓球停留在原位置不下落 吸气减小了乒乓球上方的气体压强,球上下表面存在压强差,乒乓球受到一个向上的压力差,大于或等于重力,因此不下落 吹气增大了乒乓球上方的空气流速,减小了球上方压强,球上下表面存在压强差,乒乓球受到一个向上的压力差,大于或等于重力,因此不下落实验突破 实验:探究液体内部压强的特点 一、提出问题 液体内部的压强的大小跟哪些因素有关?
20、二、建立猜想 液体压强的大小可能与液体的密度、深度等有关。三、实验设计与实施 实验1:探究液体压强与液体的深度是否有关改变:探头放入液体中的_控制:_相同 操作:(1)将U形管压强计的探头放入水中,观察并记录U形管两侧液面的高度差h1;(2)保持探头方向不变,改变探头在水中的深度,观察并记录U形管两侧液面的高度差h2。深度液体的密度,压强计探头的方向实验2:探究液体压强与液体的密度是否有关改变:液体的密度控制:探头在液体中的深度、压强计探头的方向相同 操作:(1)将U形管压强计的探头放入水中,观察并记录U形管两侧液面的高度差h1;(2)保持探头方向不变,将探头伸入不同液体中的相同深度,观察并记
21、录U形管两侧液面的高度差h3。四、得出结论 实验1:若h1_h2,则液体压强与液体的深度有关。实验2:若h1_h3,则液体压强与液体的密度有关。【例】(2021,重庆B卷)2020年11月10日,“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底,创造了10909 m的中国载人深潜新纪录,标志着我国在载人深潜领域达到世界领先水平。这激发了小杨同学探究液体内部压强的兴趣,实验如图所示。(1)图甲是U形管压强计,金属盒上的橡皮膜应该选用_(选填“薄”或“厚”)一些的较好,从结构来看,压强计_(选填“是”或“不是”)连通器。(2)比较图乙、丙两次实验可知:同种液体内部压强随深度的增加而_;比较乙、丁两次实验可初步判断:液体内部压强与液体密度_(选填“有关”或“无关”)。(3)根据液体内部压强的规律可知,“奋斗者”号深潜到10000 m时每平方米的舱体受到的海水压力_N(取海水1.03103 kg/m3),相当于质量为_t的物体受到的重力。薄不是增大有关1.031081.03104(4)若图丁的实验中U形管左右两侧水面的高度差为5 cm,则橡皮管内气体的压强与管外大气压之差为_Pa;在图乙的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量清水与其均匀混合后(液体不溢出),橡皮膜受到的液体压强将_(选填“变大”“变小”或“无法判断”)。500变大