1、第 7 课时 压强,考点一 压强,垂直,受力面积,压力,压力,受力面积,帕,压力,受力面积,Pa,增大,减小,减小,增大,Vg,考点二 液体的压强,重力,流动性,G,mg,Shg,gh,压强,压强都相等,越大,密度,密度,相同,考点三 大气压强 流体压强与流速的关系,流动,1.013105,1.大气压强,重力,760,10.336,减小,升高,降低,小,2.流体压强与流速的关系,大,大,长,大,例1 2018庐阳区二模 如图7-1所示,用食指托住一瓶容量为500 mL的矿泉水,使之处于静止状态。已知空矿泉水瓶的质量为20 g,手指和瓶盖的接触面积约为1 cm2。这瓶矿泉水的总重力为 N,食指端
2、所受到瓶子的压强为 Pa。(g取10 N/kg,水=1.0103 kg/m3),探究一 固体压强及其计算,解析 (1)瓶中矿泉水的体积:V=500 mL=500 cm3,瓶中矿泉水的质量:m=水V=1.0 g/cm3500 cm3=500 g。这瓶矿泉水的总质量:m总=m水+m瓶=500 g+20 g=520 g=0.52 kg,这瓶矿泉水的总重力:G总=m总g=0.52 kg10 N/kg=5.2 N。,图7-1,5.2,5.2104,例2 如图7-2所示,某芭蕾舞演员的质量为40 kg,单脚立起时足尖对地面的压强可达5105 Pa,则此时地面的受力面积为 m2。(g取10 N/kg),图7
3、-2,810-4,【变式1】 如图7-3所示,某单缸汽油发动机气缸的活塞面积是120 cm2,做功冲程中燃气对活塞的平均压力达6000 N,则活塞受燃气的平均压强约为 Pa。,图7-3,5105,【变式2】 安徽共享单车(图7-4)以其快捷、环保的优势,备受市民欢迎。下表是某共享单车的主要技术参数。 (1)若小张骑着该车在水平路面上匀速骑行3 km用了10 min,求他在此过程中的平均速度。(2)若小张重500 N,他骑该共享单车在水平路面上匀速行驶过程中,车对地面的压强多大?(g取10 N/kg),图7-4,例3 2018安庆一模 如图7-5所示,某圆柱形容器中盛有两种不相溶的液体,它们的密
4、度分别为1、2,液体的深度分别为h1、h2。则容器底部受到的液体压强为 。(g取10 N/kg),探究二 液体压强及其计算,图7-5,1gh1+2gh2,【变式1】 2018阜阳三模 五一小长假小华和爸爸到公园游玩,在湖面上划船时,她乘坐的小船的底部距水面60 cm,则船底受到水的压强是 Pa。(g取10 N/kg),解析船底受到水的压强: p=gh=1103 kg/m310 N/kg0.6 m=6103 Pa。,6103,【变式2】 图7-6是法国科学家帕斯卡在1648年做的一个实验,他用一个封闭的木桶,桶内装满水,上面插一根很细的管子,他从楼房的阳台向管中灌水,只用了几杯水,桶就被撑破了。
5、若桶底底面积为1200 cm2,根据图中标出的数据,计算出水对桶底产生的压力是 N。(水=1.0103 kg/m3,g取10 N/kg),图7-6,4800,例4 图7-7是自制的气压计,拿着它从1楼乘坐电梯到20楼,玻璃管内水柱的高度会 (选填“升高”“降低”或“不变”),说明大气压随高度的增加而 (选填“降低”“升高”或“不变”)。,探究三 大气压强及其应用,图7-7,升高,降低,【变式1】 将烧瓶内的水加热至沸腾后移去火焰,水会停止沸腾。迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水(如图7-8所示),会观察到烧瓶内的水又沸腾起来,产生这一现象的原因是瓶内气体温度 ,压强 ,水的沸点 。,图7-
6、8,降低,减小,降低,【变式2】 2018埇桥区二模 单位面积上受到的大气压力就是大气压强,已知某地大气压强约为1.0105 Pa,则手掌掌心(面积约1 dm2)上所受大气压力约为 N。,1000,例5 2018包河区一模 如图7-9所示,小明为了探究飞机的升力,制作了一个机翼模型,并把它固定在一根铁丝上,然后挂在一个弹簧测力计上保持静止(此时测力计示数不为零),用电风扇对着机翼吹风。下列是小明在不考虑模型在水平方向的移动时对实验结果作出的猜想,你认为正确的是( )A.弹簧测力计的示数将增大 B.弹簧测力计的示数将减小 C.弹簧测力计的示数将不变 D.以上三种情况都有可能,探究四 流体压强与流
7、速的关系,图7-9,B,【变式】 2018芜湖二模 如图7-10所示,你见过这种会转动的石球吗?喷水时,“泉水”中央硕大的石球居然能不停地翻滚。这是怎么回事呢?若仔细观察,你就会发现石球两侧的水流速度和水流大小不相同,左侧水的流速小于右侧水的流速,所以左侧的压强 (选填“大于”“等于”或“小于”)右侧水的压强,使石球能不停地转动。,解析 根据流体压强和流速的关系可知,球左侧水的流速小、压强大,右侧水的流速大、压强小,所以左侧的压强大于右侧水的压强,从而产生一个压力差,使得石球转动。,图7-10,大于,例6 2018濉溪县三模 关于如图7-11所示的情景,下列说法正确的是( ) A.图甲:切蛋器
8、装有很细的钢丝是利用增大压力的方法来增大压强的 B.图乙:坐垫设计成“马鞍形”,主要是为了减小人与坐垫间的压力 C.图丙:用一段两端开口、注有适量水的透明塑料软管确定水平位置,这利用了连通器原理 D.图丁:护士在注射时向外推针管中药液利用了大气压的原理,探究五 压强综合,图7-11,答案C 解析切蛋器装有很细的钢丝,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,A错误。坐垫设计成“马鞍形”,主要是为了减小人与坐垫间的压强,B错误。用一段两端开口、注有适量水的透明塑料软管找水平位置,这利用了连通器的原理,C正确。注射时向外推针管中的药液利用了液体可以传递压强,与大气压无关,D错误。,突破1 探究影
9、响压力作用效果的因素 【考点归纳】 选用海绵而不用木板:海绵受力时容易发生形变,有利于观察实验现象。(海绵的替代材料有沙子或橡皮泥等容易发生形变的物体) 通过海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,运用了转换法。 控制变量法:探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积不变;探究压力的作用效果与受力面积的关系时应控制压力大小不变。 实验结论:压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小有关,压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。,实验突破,例 1 “探究压力作用效果”的实验如图7-12甲、乙、丙所示。 (1)甲、乙、丙实验中,根据 来 比
10、较压力的作用效果。 (2)通过甲、乙实验能够得到的结论是。 (3)由实验乙、丙可知压力的作用效果与受力面积大小的关系,请举出生活中应用此知识的一个实例: 。,小桌下陷的深度(或海绵的凹陷程度),图7-12,受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显,挖掘机装有履带(或书包带做得扁而宽等,合理即可),(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p丙 (选填“”“”或“=”)p丁。 【实验拓展】 (5)比较图丙和图丁可知,若要根据压力的作用效果比较压强的大小,则需要满足的条件是。 (6)该实验中用到了一个很重要的方法控制变量法,你知
11、道的实验中还有哪些用到了这个方法,请列举两例: 。,=,必须在容易发生形变的相同的物体表面(或容易发生形变的相同的材料表面)进行比较,探究影响动能大小的因素实验,探究影响滑动摩擦力大小的因素实验,突破2 探究液体压强的影响因素 【考点归纳】 实验前需检查装置气密性:用手指压橡皮膜,观察U形管两侧液面是否有高度差,若有,说明装置气密性良好;若高度差几乎不变,说明装置漏气,要重新组装。 转换法:根据U形管两侧液面的高度差来判断液体压强的大小。 控制变量法:a.保持探头在液体中的深度不变,改变探头方向,探究液体压强与方向的关系;b.改变探头在液体中的深度,探究液体压强与深度的关系;c.保持探头在液体
12、中的深度不变,换用不同的液体,探究液体压强与液体密度的关系。 影响液体内部压强的因素:液体的密度和深度,与容器的形状等其他因素无关。,液体压强的计算:p=gh。 分析实验现象得出结论:液体内部向各个方向都有压强,并且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。,例 2 在“探究影响液体内部压强的因素”的实验中,请你完成下列问题: (1)压强计是通过U形管 来显示橡皮膜所受压强大小的。 (2)小华实验时的情形如图7-13所示,四幅图中烧杯内的液面相平。 比较图甲和图 ,可以初步得出结论:在同种液体
13、中,液体内部压强随深度的增加而增大。 保持金属盒在水中的深度不变,改变它的方向,如图乙、丙所示,根据实验现象可以初步得出结论:。 比较图乙和图丁,能直接得出液体内部压强与液体密度有关的结论吗? ,理由是。,两侧液面的高度差,图7-13,乙,同种液体内同一深度,液体向各个方向的压强相等,不能,未控制金属盒在液体中的深度相同,【实验拓展】 (3)使用压强计前,发现U形管内液面已有高度差,这可以通过 (选填“A”“B”或“C”)的方法进行调节。 A.从U形管内向外倒出适量液体 B.拆除软管重新安装 C.向U形管内添加适量液体 (4)在图7-14中,若只将烧杯中的水换成同深度的盐水,其他条件不变,则可
14、以观察到U形管两侧液面的高度差 (选填“变大”“不变”或“变小”)。,B,图7-14,变大,(5)若图7-14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h=10 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),图7-14,800,解析 (5)p内=p0+p酒精,所以橡皮管内气体压强与大气压之差为p酒精=酒精gh=0.8103 kg/m310 N/kg0.1 m=800 Pa。,1. 2014安徽1题2分 切割大理石、钢板的“水刀”可以在切割表面产生高达108 Pa的压强,那么“水刀”作用在10-7 m2的面积上时,产生的压力为 N
15、。,考点一 固体压强的相关计算,10,解析 F=pS=108 Pa10-7 m2=10 N。,2. 2012安徽7题2分 地球的表面积约为5.11014 m2,地球表面的大气压约1.0105 Pa,则大气对地球表面的压力约为 N。,5.11019,3. 2017安徽8题4分 如图7-15所示,将一把薄木尺的长度用多层报纸紧密地覆盖在水平桌面上,已知报纸的上表面积为0.25 m2,则大气对报纸上表面的压力为 N;在木尺右端快速施加竖直向下的力F,要将报纸掀开,则力F至少为 N。(假设报纸对木尺的压力全部作用在木尺的最左端,大气压取1.0105 Pa,报纸和薄木尺的重力忽略不计),图7-15,2.
16、5104,1.25104,2013安徽13题3分 在探究液面下深度为h处的液体压强时,可以设想这里有一个水平放置的“平面”,这个“平面”以上的液柱对“平面”的压力等于液柱所受的重力。如图7-16所示,设“平面”的面积为S,液体的密度为,用压强公式就能求出该处的压强。若减小所选“平面”的面积S,该处的压强将如何变化 ( ) A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断,考点二 液体压强,图7-16,2011安徽12题3分 图7-17为伽利略制作的一个温度计,它可以测量气体的温度。若外部大气压不变,在气温发生变化时,球形容器内气体的体积随之发生变化,使玻璃管内液面上升或下降, 从而测量出气温的高低。
17、以下说法正确的是 ( ) A.当气温升高时,球内气体体积膨胀,玻璃管内液面下降 B.当气温升高时,球内气体体积缩小,玻璃管内液面上升 C.当气温降低时,球内气体体积缩小,玻璃管内液面下降 D.当气温降低时,球内气体体积膨胀,玻璃管内液面上升,考点三 大气压强,图7-17,答案A 解析 当外界气温上升时,球形容器内的气体受热膨胀,由于密闭,所以球形容器内压强增大,使管内的液面下降;反之,当外界气温下降时,球形容器内的气体收缩,由于密闭,所以球形容器内压强减小,管内的液面上升,故A正确。,1. 2010安徽16题3分 下列是对日常生活中与压强有关的实例的描述,其中正确的是 ( ) A.图钉帽面积大是为了增大手指对它的压强 B.水坝的形状上窄下宽,是因为液体的压强随着深度的增加而增大 C.用吸管吸饮料是利用了嘴的吸力 D.高压锅能很快地煮熟食物,是因为锅内气压增大,水的沸点降低,考点四 压强综合,B,2. 2017安徽12题3分 物理学中,一些物理量间的变化关系,常用图像来表示,图7-18所示的图像表示正确的是 ( ) A.图甲为汽车做匀速直线运动时其速度与运动时间之间的关系图像 B.图乙为通过定值电阻的电流与其两端电压之间的关系图像 C.图丙为同种液体内部的压强与其深度之间的关系图像 D.图丁为凸透镜成实像时像距v随物距u变化的关系图像,C,图7-18,
