1、第9讲 压 强,找问题知易,1.(2018温州)如图是某身高体重测量仪,当体检者站在台面上时,能自动显示 其身高、体重。 若体检者重600牛,双脚与台面的接触面积为0.05米2,则他对台面的压强为 1.2104帕。,2.(2018金华)无人机以高分辨率高速摄像机、轻型光学相机、激光扫描仪 等设备获取信息,广泛应用在航拍、交通管理等领域,如图为某型号无人机, 整机质量2 kg,停放时与水平地面总接触面积0.002 m2,摄像机拍摄速度11 000 帧/s,在轿车限速120 km/h的某高速公路上,交警利用该无人机进行道路通行 情况实时监测。求无人机停放在水平地面时,对地面产生的压强为10 000
2、 Pa。,体系构建,夯基础学易,考点一 固体压强5年5考,1.(2018成都)如图所示的实例中,为了增大压强的是 ( )A.安全锤一端做成锥形 B.坦克的履带非常宽大 C.铁轨下铺放很多轨枕 D.滑雪板的面积比较大,A,2.如图所示,手指施加8 N的力把图钉压入木板。若图钉帽的受力面积是1.0 10-4 m2,则手指对图钉帽的压强为8104 Pa。图钉尖制作得很尖锐,是为了在 压力一定时,通过减小受力面积来达到增大压强的目的。,学法提点 1.明确压力用N做单位,受力面积用m2做单位,计算出的压强单位才是Pa。 2.通过审题明确计算的压强是哪个力产生的,明确产生压强的压力是一个力,还是多个力共同
3、形成的。物体对水平面的压力大小正好等于物体的重力,但物体重力与物体质量是完全不同的物理量,需要用公式G=mg做转换计算。,3.通过审题明确受力面积大小,注意题中交代的汽车、座椅、人对地面的受力面积是总面积还是一个车轮、一只椅腿、一只脚的面积。审题时特别注意面积单位是不是m2,不是的需要变成m2。 4.知道钉钉子、打针、砍柴、切菜、击碎玻璃等,是要增大压强,坐着、躺 着、背书包感觉舒服,车轮不要陷下去,是要减小压强。,考点二 液体压强5年2考,3.我国的科技已经走在世界的前列,早在2012年6月24日,我国自主研制的蛟 龙号(如图所示)载人潜水器落入7 km的深海中,敲开了这一神秘“龙宫”的 大
4、门,蛟龙号下潜到700 m处所受海水的压强为7.21106 Pa,此时,海水对蛟龙 号外表面0.01 m2面积上产生的压力是7.21104 N(海水=1.03103 kg/m3,g=10 N /kg)。,4.如图所示,完全相同的甲、乙两个烧杯内装有密度不同的液体。在两烧杯 中,距离杯底同一高度处有A、B两点,已知A、B两点压强相等,则烧杯甲、乙 对桌面的压强p甲、p乙大小关系为 ( )A.p甲p乙 C.p甲=p乙 D.条件不足,无法判断,A,学法提点 1.明确公式p=gh中密度用kg/m3做单位,h用m做单位,计算出的压 强单位才是Pa。h是液体中某点到水面的距离,不是到水底部的距离。 2.计
5、算液体内部的压力,先用公式p=gh计算出压强,再用公式F=pS计算压 力。 3.对于圆柱形等上下一样粗的容器盛放液体后,容器底部的压力等于液体的重力。,考点三 大气压及流体压强与流速关系5年1考,5.下列工具、物品或设施中,使用时利用了大气压强的是 ( ) A.天平 B.塑料吸盘 C.船闸 D.密度计,B,6.(2018青岛)下列实验中,能证明大气压强存在的是 ( )A.图甲,将加有砝码的小桌放在海绵上,小桌腿陷入海绵中 B.图乙,将硬纸片盖在装满水的试管口,倒置后水不会流出 C.图丙,将连通器中装入水,当水不流动时,两边的液面相平 D.图丁,将压强计的探头放入水中,U形管两边的液面出现高度差
6、,B,7.(2018长沙)下列现象不能用流体压强与流速的关系来解释的是 ( )A.图甲所示向两张纸中间吹气,纸张向中间靠拢 B.图乙所示装有液体的玻璃管,底部和侧壁的橡皮膜往外凸起 C.图丙所示地铁站台边,人必须站在安全黄线以外的区域候车 D.图丁所示飞机升力的产生原因,B,学法提点 1.熟悉常见大气压随海拔高度变化的规律。 2.熟悉常见物品工作的原理。,解教材图易,类型一 计算压强,研真题优易,例1(2018山西,42节选,2分)每天都会有许多全国各地的人民群众,来到天安 门广场观看升国旗仪式。天安门广场上的国旗,每天都会准时同太阳一起升 起,25 000次零失误。这是护卫国旗的战士们,一天
7、一个两万步,两年一个新长 征的训练缔造的奇迹。天安门广场上的国旗总重为175 N,升旗时(如图),国 旗上升高度为30 m,所用时间为2分07秒。若某持枪战士总重约为700 N,估算 该战士站立时对水平地面的压强。,命题亮点 1.借助PISA测试理念在真实情景中考查压强知识;2.试题情景引 导落实“活动建议”,在完成“活动建议”过程中帮助学生完成对物理量大 小的感性积累,形成估测能力;3.试题中渗透爱国主义教育,落实科学态度与责 任。,解题思路 计算压强,首先要从题中筛选出压力和受力面积,然后根据公式p= 计算。题中压力恰好就是战士的体重,受力面积是双脚掌面积,需要估测。 平时应该对普通人身体
8、各部位尺寸有大概了解,如果缺少储备可以现在就动 手测一测,补上这一课。,答案 1104 Pa,1.如图所示是我国自主研制的某型号主战坦克,它的质量为40 t、高为2 m,每 条履带与地面的接触面积为2 m2。求:(1)该坦克受到的重力; (2)该坦克在水平路面上行驶时,对地面的压强。,答案 (1)4105 N (2)1105 Pa,2.电动自行车以其环保、快捷、轻便的优势,成为家庭常用的交通工具。如 图所示的这辆电动自行车自身重力为600 N,若该车每个车轮与地面的接触 面积为0.01 m2,车胎能承受的最大压强为2105 Pa,求该车的最大载重量是多 少牛?,答案 3400 N,类型二 与压
9、强相关的其他计算,例2(2018内江)下面所述案例是物理学知识在生活中的广泛应用,其中说法 正确的是 ( ) A.用吸管能把饮料吸入嘴里,其实是大气压的作用 B.菜刀不锋利了在磨石上磨一磨,是为了减小压强 C.用高压锅煮食物熟得快,是因为锅内气压大液体沸点低 D.家庭里常用吸盘挂钩挂物件,是利用电磁铁的吸引作用,A,命题亮点 1.借助PISA测试理念在真实情景中考查压强知识;2.试题每个选 项的情景都引导落实“活动建议”,在完成“活动建议”过程中帮助学生积 累学习初中物理所必需的感性认识;3.体现“从生活走向物理”的理念,养成 在真实情景中发现物理问题、分析物理问题的学科素养。 解题思路 生活
10、中的物品涉及的物理知识往往不止一个,所以首先弄清楚题 中描述物品的文字指向。比如:注射器吸液体时利用大气压把药液压入注射 器内,注射液体时利用注射器内活塞对药液的压力压入人体,针尖做得很细是 为了增大压强便于针尖扎入人体减少痛苦。 实战预测,3.下列各种现象与其涉及物理知识之间的关系中,正确的是 ( ) A.坐在有椅垫的椅子上舒服一些,因为这样减小了臀部所受到的压力 B.拦河坝常常修成上窄下宽,因为液体压强随深度的增大而增大 C.利用注射器给病人注射时,药液在大气压作用下进入人体内 D.民航客机飞行时获得升力,因为流体流速越大的位置,压强越大,B,例3随着电热水器的不断改进,如图所示为放在面积
11、为1 m2水平桌面上的电热 水壶深受人们的喜爱。可装2 kg水,壶身和底座的总质量是1.2 kg,壶的底面 积为250 cm2,装满水后水深16 cm。(水=1.0103 kg/m3)求: (1)装满水后水对电热水壶底部的压力; (2)装满水后桌面受到的压强。,易错原因 (1)水对电热水壶底部的压力误认为是壶里所装水的重力。(2)计 算桌面受到的压强时,错把桌面的面积当成受力面积,公式p= 中的S “受力面积”,是指施加压力的物体与受压力的物体互相接触并挤压的面积, 而不是施加压力物体的面积,也不是受压物体的面积。(3)固体压强和液体压 强的计算顺序不清楚等。,答案 (1)40 N (2)1.
12、28103 Pa,例4如图为装水的容器左端开口,右端封闭,里面装满水。其中A、B、C、D 四点深度及压强分别是A点深度hA=0,压强pA=0 Pa;B点深度hB=100 cm,pB= 1104 Pa;C点深度hC=80 cm,压强pC=8103 Pa;D点深度hD=40 cm,压强pD=4103 Pa。,命题点一 计算压强,1.(2017山西,41节选,2分)小明携带质量为10 kg的行李箱从太原到运城,选择 了尾气零排放的动车组D2503次列车出行。经查询,D2503次列车时刻表如 表。若该动车组列车全程匀速行驶在平直的轨道上,牵引力恒为2.8105 N,供 电电路输入动车组列车的电功率恒为
13、2107 W。 若小明的行李箱底部与列车行李架的接触面积为0.2 m2,求此行李箱对水平 行李架的压强。(g取10 N/kg),试真题练易,答案 500 Pa,2.(2016山西,40节选,2分)如图甲所示是小梦家新购买未拆封的电热水器,他 发现包装箱上有一铭牌,如图乙所示。待电热器安装完毕注满水后,他关闭了 家中的其他用电器,只让电热水器工作,观察到家里的电能表(如图丙所示)的 转盘1 min转了20圈,电热水器中的水从15 升高到35 用了40 min。请你 结合包装箱上的铭牌提供的有关参数信息解决问题。(g取10 N/kg),铭牌上标有“堆码层数极限4”,指包装箱平放时最大堆放层数为4,
14、超过则可 能把最底层包装箱压坏。根据包装箱尺寸计算平放时底面积为0.6 m2,如果 在水平地面上整齐平放堆放4层装有电热水器的包装箱,求上面3层包装箱对最下层包装箱的压强。,答案 1000 Pa,3.(2015山西,41节选,3分)空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法 逃避的问题,治理污染,人人有责,节能减排,从我做起。如图是小明家购置的 新型能源轿车。假期全家驾车从太原到西安游玩,爱钻研的小明收集了如下 所示的相关数据,并且记录了轿车在高速公路上匀速行驶90 km所用时间为1 h。求:,轿车(空载)停放在水平地面上时对地面的压强约为多少?(g取10 N/kg),答案 7104 Pa,4
15、.(2014山西,41改编,3分)如图是我国自主研发的战略重型运输机“运20”, 能跻身全球十大运力最强运输机之列,它对于推进我国经济和国防现代化建 设,应对抢险救灾,人道主义援助等紧急情况,具有重要意义。该机有14个轮 子,每个轮子与地面的接触面积约为0.3 m2,一次试飞时的总质量为2.1105 kg, 求:该机静止在水平跑道上时对地面的压强约为多少?,答案 5105 Pa,命题点二 计算压强以外的其他压强内容,5.(2017山西,32,2分)小明给妈妈的透明茶壶添水后,放在桌子上,如图所示,妈 妈看到后问:“怎么才加了半壶水?”小明说:“我担心再多加一点,水就从细 细的壶嘴溢出来了。”妈
16、妈说:“你试试加点水看看。”于是小明反复加了 几次水后明白了:茶壶的壶嘴和壶身组成连通器,壶嘴和壶身中的水面具有 高度总是相同的特点,所以不必担心再加少许水会溢出来。,6.(2016山西,31改编,1分)“科技给我力量,创新伴我成长”。在刚刚结束的 学校科技创新节活动中,“创新”学习小组的同学们用一支蜡烛使小汽艇开 动起来,获得创意一等奖。同学们展示了制作过程:用中空铜管在高温下弯曲 成螺旋状制成发动机,用双面胶将发动机黏在塑料泡沫船体上。然后将铜管 里注满水,把汽艇放入水池中,点燃放在螺旋状铜管下的蜡烛,铜管中的水杯 被加热后沸腾,产生的水蒸气推动管内水猛烈向后喷出,使汽艇向前行驶。同 时管
17、内压力变小,池中的水就会从管外流入管内。如此一来,铜管内的水再次 被加热,反复进行,汽艇就不断前行。,请你阅读上述“制作过程”,回答下列问题: 铜管内水沸腾后产生的水蒸气推动管内水猛烈向后喷出时,喷出去的水就会 给汽艇一个向前的力,这是因为物体间力的作用是相互的。汽艇铜管中的水 喷出后,管内压力变小,在大气压作用下,池中的水从管外流入管内。,必做实验类,活动课行易,实验一 探究影响压力作用效果的因素(非20个必做实验) 【命题点】 1.采用转换法呈现压力的作用效果。 2.采用控制变量法探究“压力作用效果与哪些因素有关”。 3.根据实验现象得出结论。 4.设计实验。 5.结论的应用。,例1在探究
18、“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中,小明同学用一块 海绵、一张小桌子和一个砝码,做了如图所示的一系列实验,请注意观察、分 析,并回答下列问题:(1)实验中小明是通过比较海绵的凹陷程度来确定压力作用效果的大小; (2)分析比较图甲、乙的实验现象,乙图中小桌子上加砝码的目的是增大(选,填“增大”或“减小”)压力大小;可以得出结论:当受力面积相同时,压力越 大,压力的作用效果越明显; (3)分析比较图乙、丙的实验现象,丙图中小桌子倒放的目的是增大(选填 “增大”或“减小”)受力面积大小;可以得出结论:当压力相同时,受力面积 越小,压力的作用效果越明显; (4)以下实例中应用(3)中结论的有AD
19、。(选填字母) A.菜刀要经常磨一磨 B.书包要用宽的背带 C.汽车限重 D.啄木鸟有个坚硬而细长的喙,解题思路 首先明确研究的问题:“压力的作用效果跟什么因素有关”。研 究这个问题需要把压力的作用效果反映出来。影响压力的作用效果的因素 有多个时,需要一个一个来研究,即只改变其中一个因素而保持其他因素不变 (控制变量法)。,1.老师要求同学们用身边的物品探究“压力的作用效果与哪些因素有 关”。小亮找到的器材有海绵和两瓶完全相同的矿泉水。 (1)该同学通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果。 (2)如图所示,小亮将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵上,其 目的是控制压力大小相同,改变
20、受力面积的大小。从该实验中得出的结论是 压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。,(3)接下来小亮要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,他的操作步骤是:把左侧瓶中倒出一些水后,倒立在海绵上,并与右侧瓶子的作用效果相比较。,实验二 探究影响液体内部压强大小的因素 (非20个必做实验) 【命题点】 1.采用转换法呈现液体压强。 2.采用控制变量法探究“影响液体内部压强大小的因素”。 3.根据实验现象得出结论。 4.设计实验。 5.结论的应用。,例2(2018衡阳)在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验中:(1)实验中液体压强的大小变化是通过比较U形管两侧液面高度差的变化,将 探头放
21、进盛水的容器中,探头的橡皮膜受到水的压强后会内凹(选填“内凹” 或“外凸”)。 (2)通过比较C、D两个图,可得到结论:同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,可得到结论:在深度相同时,液体的密度越大,压强越 大。 (4)通过比较A、B、C三个图,可得到结论:在同种液体的同一深度处,液体向 各个方向的压强相等。,解题思路 (1)液体内部压强通过U形管两侧液面的高度差来反映。U形管 两侧液面的高度差是由于探头的橡皮膜受压向内凹陷压缩空气,空气又推动 U形管左侧液面下降,右侧液面上升。 (2)观察C、D两图中的相同点和不同点,对照探究的问题,分析实验现象得出 结论。要求结
22、论要能回答探究的问题。影响液体内部压强大小的因素可能 有:深度、液体密度、方向等。 (3)观察D、E两图中的相同点和不同点,对照探究的问题,分析实验现象得出 结论。要求结论要能回答探究的问题。 (4)观察A、B、C三图中的相同点和不同点,对照探究的问题,分析实验现象 得出结论。要求结论要能回答探究的问题。,2.下表是小利同学利用如图所示的实验装置探究液体压强规律时所测得的 部分数据。,(1)实验时通过观察U形管左右液面高度差来判断液体内部压强的大小;实验 所得的数据有一组是错误的,其实验序号为4。 (2)通过分析比较实验序号1、2、3(若只填此三组中的任意2组也给分)的数 据得出结论:同种液体
23、内部,深度越深,压强越大。请列举出一个与此相关的 实例:如:拦河大坝上窄下宽,深海潜水要穿抗压潜水服。,设计实验类 实验三 设计实验(一),例3利用一支尖头铅笔(如图所示),现场体验“压强与受力面积的关系”。(1)请简述体验的具体做法和观察要点:用双手的食指分别接触铅笔尖和铅笔 尾,同时向中间用力,注意观察铅笔尖和铅笔尾压在食指上部位的凹陷程度。 (2)实验得到的结论:压力相同时,受力面积越小压强越大。,答案 示例二(1)拿两块相同的泡沫塑料,笔尖和笔尾与泡沫塑料接触把铅笔 夹在中间,双手在泡沫塑料两边向夹着铅笔的中间用力压,注意观察笔尖和笔 尾陷入泡沫塑料的深度 (2)压力相同时,受力面积越小压强越大,实验四 设计实验(二),例4如图1所示,容器中间用隔板分成大小相同且互不相通的A、B两部分,隔 板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不相等时,会向压强小的一 侧凸起。(1)探究“液体压强与液体密度的关系”时,左右两边液体应满足要求: 两边液体的深度要相同。,(2)探究“液体压强与液体深度的关系”时,小芸同学在A、B两侧倒入深度 不同的水后,实验现象如图2所示。由该实验现象得出结论:在液体密度相同 时,液体深度越深,液体压强越大。,
