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1、1 总 复习:压 力 压强(提 高)责编:雒文 丽【考纲要求】1、理 解压 力的 概念、压 强 的概念 单位 和公 式;2、固 体压 强的 计算,增 大 减小压 强的 办法 及应 用;3、液 体压 强的 特点 及相 关 计算;4、大 气压 强与 流体 压强【知识网络】2 3【考点梳理】考点一、压强(高清 课堂 压强)1.压力:(1)压力 是垂 直压 在物 体 表面上 的力。(2)方向:垂 直于 受力 面,指向 被压 物体。(3)压力 与重 力的 关系:力的产 生原 因不 一定 是由 于重力 引起 的,所以 压力 大小不 一定 等于 重 力。2.压强(1)定 义:物体 所受 压力 的大小 与受
2、力面 积之比(2)公 式:P=F/S。式中P 表示压 强,单位 是帕 斯卡;F 表 示压 力,单位 是牛 顿;S 表示 受力 面积,单 位是 平方米。(3)国 际单 位:帕斯 卡,简称帕,符 号 是Pa。1Pa=lN/m2,其物理 意义 是:lm2的 面积 上受到 的压 力 是1N。3.增大和减小压强的方法(1)增 大压 强的 方法:增 大压力;减小 受力 面积。(2)减 小压 强的 方法:减 小压力;增大 受力 面积。考点二、液体压强 1.液体压强的特点(1)液 体向 各个 方向 都有 压 强。(2)同 种液 体中 在同 一深 度 处液体 向各 个方 向的 压强 相等。(3)同 种液 体中,
3、深 度越 深,液体 压强 越大。(4)在 深度 相同 时,液体 密 度越大,液 体压 强越 大。2.液体压强的大小(1)液 体压 强与 液体 密度 和 液体深 度有 关。(2)公 式:P=gh。式中,P 表示 液体 压强 单位 帕斯 卡(Pa);表示液体 密度,单 位是 千克每 立方 米(kg/m3);h 表示 液体 深度,单 位是 米(m)。3.连通器 液体压强的 实际应用(1)原 理:连通 器里 的液 体 在不流 动时,各 容器 中的 液面高 度总 是相 同的。(2)应 用:水壶、锅 炉水 位 计、水 塔、船闸、下 水道 的弯管。考点三、大气压强 1.大气压产生 的原因:由 于重力 的作
4、用,并且 空气 具有流 动性,因 此发 生挤 压而产 生的。2.证明大气压存在:马 德 堡半球 实验,覆 杯实 验,瓶吞鸡 蛋实 验。3.大气压的测量 托里 拆利实 验 要点诠释:(1)实 验方 法:在 长约1m 一端封 闭的 玻璃 管里 灌满 水银,用 手指 将管 口堵 住,然后倒 插在 水银 槽中。放开手 指,管内 水银 面下 降到一 定高 度时 就不 再下 降,这 时测 出管 内外 水银 面高度 差约 为 76cm。(2)计 算大 气压 的数 值:P0=P 水银=gh=13.6 103kg/m39.8N/kg 0.76m=1.013 105Pa。所以,标准 大气 压的 数值 为:P0=1
5、.013 l05Pa=76cmHg=760mmHg。(3)以 下操 作对 实验 没有 影 响 玻 璃管 是否 倾斜;玻璃 管的 粗细;在不 离开 水银 槽面 的前 提下玻 璃管 口距 水银 面的 位置。(4)若 实验 中玻 璃管 内不 慎 漏有少 量空 气,液体 高度 减小,则测 量值 要比 真实 值偏小。4(5)这 个实 验利 用了 等效 替 换的思 想和 方法。4.影响大气压的因素:高 度、天 气等。在海 拔3000m 以 内,大约 每升 高 10m,大 气压 减小100Pa。5.气压计 测 定大 气压 的仪器。种类:水银 气压 计、金属 盒气压 计(又叫 做无 液气 压 计)。6.大气压
6、的应用:抽 水机 等。考点四、流体压强与 流速 的关系 流速越 大的 位置 压强 越小。要点诠释:飞机的 升力 的产 生:飞 机 的机翼 通常 都做 成上 面凸 起、下 面平 直的 形状。当 飞机在 机场 跑道 上滑行时,流 过机 翼上 方的 空 气速度 快、压 强小,流过 机翼下 方的 空气 速度 慢、压强大。机翼 上下 方所 受 的压力差 形成 向上 的升 力。【典型例题】类型 一、基础 知识 1、一只放 在水 平桌面 上的 密封的 圆台形 容器,其截 面如图 所示,容器 中装有 一定量 的水,水未 装满,水对 容器 底压 力、压 强分别 为 F、p,与 把容 器 倒置,水 对容 器底 部
7、的 压 力、压强 与 F、p 的大 小关 系是()A、B、C、D、【思路 点拨】倒 置后,液 体深度 增大,由 液体 压强 公式得 出容 器底 受到 液体 压强 的变化情 况;倒置 后容 器底 受到的 压强 变大,但 受力 面积变 小。若利 用F=PS,则不好 判断 压力 的变 化情 况。对于这 种上 下口 不一 样大 的容器,可 以通 过比 较对 容器底 的压 力与 液体 重的 大小关 系,得出 倒置 前 后 对容器底 的产 生的 压力 大小 关系。【答案】A【解析】在 求解 液体 压力 时,因而可 以得 到“液 体对容 器底 部的 压力等于以 容器 底面 积为 截面,以液 体深 度为 高的
8、 液柱 重”这 个结 论。上 口小 下口 大,倒置 后液面 要上 升,根据,易 得压强;但 压力,倒 置后,p 变大、S 变小,则不 能确 定 F 的 变化 情况。若 根据 上面的 结论,正 放时 如图 所示;倒放时,所以。5【总结 升华】上 口大、下 口小的 容器,液 体对 容器 底的压 力小 于所 装液 体重;上口 小、下口 大的 容 器,液体对 容器 底的 压力 大于 所装液 体重;圆 柱形、长 方体或 正方 体直 壁容 器,液体对 容器 底的 压力 等于 所装液体 重。举一反三:【变式】如图 所示,甲、乙、丙三 个容 器(容器 重忽 略 不计)底 面积 都相 同、高 度也 相同,放 在
9、水平桌 面上,如 果三 个容 器都装 有同 种液 体,求:(1)容器 底受 到液 体 的压强 和压 力的 大小 关系?(2)容器 对桌 面的 压 强和压 力的 大小 关系?【答案】(1)压 力和 压强 都相等(2)压力:F 甲 F 乙 F 丙 压 强:p 甲 p 乙 p 丙 2、如图所 示,将小 纸 条靠 近水龙 头流下 的稳 定水流,你预 测小纸 条的 运动情 况是怎 样的?物理 依据是什 么?【思路 点拨】水 流带 动空 气流动,使 水流 与纸 条间 的空气 流动 速度 快,压强 小,纸 条被 压向 水流。【答案】小 纸条 会向 左运 动,依 据对 于流 体,流速 大的地 方压 强小。【解
10、析】水流 动处 的水 流 速大,压 强小,小纸 条右 侧气体 的流 速小。压强 大,所 以气 压会 把小 纸条 压 向水流处。【总结 升华】本 题通过 让 同学们 根据 具体 的物 理情 境,进 行合 理地 推测猜 想,拓展 了同 学们 的思维 想 象空间。解决 本题 的关 键是 抓住、弄清 本题 涉及 的知 识点。举一反三:【变式】(2016 春 东平 县 期中)在火 车站 的站 台上,离站 台边 缘 lm 左右的 地 方标有 一条 安全 线。人必须站在 安全 线以 外的 位置 候车,这是 因为 列车 进站 时车体 附近()A 气流 速度 大,压强 小 B 气流 速度 大,压强 大 C 气流
11、 速度 小,压强 大 D 气流 速度 小,压 强小【答案】A 3、(高清课堂力 学 3:压强例 7)如 图所 示,质量 是 2kg 的 平底 水桶 底 面积 为 800cm2,放在水平地 面上,桶内 装有 50cm 深、体积 是 45dm3的 水。小 萍同 学用 竖直 向上 的 力F 提水 桶,但是 没有 提起来。这时,如 果水 对桶 底 的压强 和桶 对地 面的 压强 相等。小萍 同学 提水 桶的 力F _N。(g 10N/kg)6【思路 点拨】知道 桶内 水的体 积、水的 密度,利 用密度 公式 求水 的质 量;知道 水深 和水 的密 度,利用液 体压 强公 式求 水对 容器底 的压 强,
12、又知道 容 器底面 积,利用 压强定 义 式求水对 容器 底的 压力;知道 水对 桶底 的压 强和 桶对地 面的 压强 相等,受 力面积 相同,可 知水 对 桶 底的压 力和 桶对 地面 的 压 力相等,而桶 对地 面的 压力 等于桶 重加 上水 重再 减去 拉力,据此 求出 小萍 同学 提水桶 的力。【答案】70【解析】水 的体 积:V=45dm3=45 10-3m3,水的质 量:m=V=1.0 103kg/m345 10-3m3=45kg,水深 h=50cm=0.5m,底面 积 s=800cm2=800 10-4m2,SFP,水对 桶底 的压 力:F 水=ps=水 gh s=1.01 03
13、kg/m3 10N/kg 0.5m 80 0 10-4m2=400N。水对 桶底 的压 强和 桶对 地面的 压强 相等,受 力面 积相同,桶对 地面 的压 力等 于水 对桶底 的压 力,桶对 地面 的压 力:G 桶+G 水-F 拉=400N,小萍同 学提 水桶 的力:F 拉=G 桶+G 水-F 水=2 kg 10N/kg+45k g1 0N/k g-400N=70N。【总结 升华】本题 考查 了 学生对 密度 公式、重力 公 式、压强 公式、液体 压强 公式的 掌握 和运 用,要 求 灵活运用 公式,利 用好“水 对桶底 的压 强和 桶对 地面 的压强 相等”是 关键。举一反三:【变式】如图
14、所示,一 木块 竖 直浮 于盛 水的 容器 中,当 将它 取出 后横 置于 杯口 时,则 下面 说法 正确的是()A.杯底 和地 面受 到的 压力和 压强 都不 变 B.杯 底受 到的 压力 和压 强 都 减小 C.杯 底受 的压 强增 大,地面 受的 压强 不变 D.杯底 和地 面受 到的 压力 和压强 都变 小【答案】B 类型 二、知识 运用 4、(高清课堂 力 学3:压强 例 3)已 知长 方体 A、B 的 密度 之比 为 2 1,底面 积之 比为 l 3,高度之比为 23。将 B 放 在水平 地面 上,A 叠放在 B 上 面,如 图甲 所示,B 对地面 的压 强 为 p B。若把B 叠
15、 放在 A 上面,如 图乙 所示,B 对 A 的 压强 为 p B。则 p B p B 为()7 A 4 9 B 3 1 C 13 3 D 13 27【思路 点拨】(1)知 道 AB 的底 面积 之比、高 度之 比,可 求体 积之 比;又知 道密度 之比,利 用密 度 公 式和重力 公式 可 求 AB 的重 力 之比;(2)甲 图B 对 地面 的压 力 等于 A 和B 的总 重力,受 力面积 为 SB,利用 压强 公 式求B 对地 面的 压强 为 pB;乙图 B 对A 的压 力等 于B 的重力,受力 面积 为 SA,利用压 强公 式 求 B 对 A 的 压强 为pB 再求 两个 压 强的比值。
16、【答案】D【解析】【总结 升华】本题 考查 了 学生对 重力 公式、密度 公 式、压强 公式 的掌 握和 运 用,确定 两次 的受 力面 积 是本题的 关键,推 导时 要细 心,防 止因 颠倒 而出 错。举一反三:【变式】两 块完 全相 同的 砖块,如图 所示,叠放 在 水平地 面上,砖 块的 几何 尺寸 是 20cm 20cm 5cm,若 砖 块 A 对 砖 块 B 的 压 力 是 F A,压强是 p A;砖块 B 对 地 面 的 压 力 是 F B,压 强 是 P B,则F A:F B=_,p A:p B=_。【答案】F A:F B=1:2,p A:p B=2:1 5、同学们 在学 校体育
17、 馆进 行排球 训练时,班 级“物 理实践 活动小 组”的同学 准备测 量排球 被击 打落地后 形变 最大 时对 地板 的压强,如 图所 示。8(1)写出 该测 量的 实验 原 理以及 需要 使用 的主 要实 验器材。(2)请你 设计 该测 量的 实 验过程。(3)为了 使测 量的 误差 较 小,你 建议 同学 们在 实验 过程中 应注 意什 么问 题。(写出一 条即 可)【思路 点拨】要 测量排 球 打落地 后形 变最 大时 对地 板的压 强,就要 测出压 力 和受力 面积,用 压力除 以 受力面积 就是 压强;用一 个 方格纸 来测 量受 力面 积,先将排 球放 在地 面上,使 排球落 在
18、方 格纸 上,排 球 在方格纸 上的 印痕 就是 受力 面积;压力 的测 量可使 用 体重计 来完 成,将方格 纸 放在体 重计 上,排球放 在 方格纸上,用 力向 下压,直 到排球 的形 变和 印痕 重合,读出 体重 计的 示数,就 是压力。【答案】(1)实验 原理:实验 器材:排 球、体重 计、方格 纸(或刻 度尺和 白纸)(2)实验 过程:使排 球落 在地 面的 方格纸(或 白纸)上 留下 印痕;把带 有印 痕的 方格 纸(或白 纸)放 在体 重计 上,用力 压排 球,直 到排 球的形 变与 印痕 重合,得 出压力 F 的大小;利用 方格 纸(或白 纸)计 算出 排球 印痕 的面 积 S
19、;根据 计算 出排 球形 变最大 时对 地板 的压 强。(3)建议:用少 量水 涂在 排球 上,使 排球 落在 纸上 后留 下清晰 的印 痕;测量 压力 时,应缓 慢压排 球,直到 排球 的形 变与印 痕边 缘重 合;测量 面积 时,尽量 选择规 格小 的方 格纸(。或用笔 在白 纸上 清晰 地描 出印痕 的轮 廓)【解析】要测 量排 球对地 板的压 强,依 据的 实验原 理是压 强公 式。由 原理可 知,要分 别测 排球 对地面的 压 力 F 和 受力 面 积S 的大 小,然 后选 择合 适 的实验 器材,用 控制变 量 法设计 实验 过程,要使 测 量的误差 较小,应 该从 所测 物理量
20、的实 验操 作上 考虑,如何 使实 验数 据准 确。【总结 升华】此题 考查 的 测量压 强的 办法,难点 在 于压力 的测 量,若 将排 球 直接落 在体 重计 上,体 重 计是可以 测出 排球 发生 最大 形变时 的压 力的,但 时间 段是比 较短 的,不容 易读 准确。6、(2015 上海)如 图所 示,均匀 圆柱 体甲 和乙 放置 在水平 地面 上,现沿 水平 虚线切 去部 分后,使甲、乙 剩余 部分 的高 度均 为 h 若此 时甲、乙 的剩 余部分 对地 面的 压力 相等,则甲、乙 原先 对地 面的 压强 p 甲、p 乙 和 压力 F 甲、F 乙 的关系 是()A p 甲 p 乙,F
21、 甲 F 乙 B p 甲 p 乙,F 甲 F 乙 C p 甲 p 乙,F 甲 F 乙 D p 甲 p 乙,F 甲 F 乙 9【思路 点拨】圆柱体 放置 地面时,对地 面的压 力等 于物体 重力,根据压 强公 式 p=F/S 和 p=gh 来判断压强大小 关系。【答案】B【解析】切 去之 后甲 乙压 力相等,压 力等 于重 力等 于 mg,所以 切去 后甲 乙质 量相等,又 因为 乙底 面积小而两 物体 高度 一样,所 以乙体 积小,质 量相 等乙 的体积 小,所以 乙的 密度 大;对于圆 柱体,对 地面 的压 强 p=gh,而 甲 乙,h 甲 h 乙,所以 p 甲 p 乙。切去后,甲、乙对 地面 的 压力相 等,由 图知,甲 切 去部分 小于 乙切 去部 分,而 甲 乙,所以 在切 之 前,甲的重 力小 于乙 的重 力,甲对地 面的 压力 小于 乙对 地面的 压力,即 F 甲 F 乙。由上 分析 知,F 甲 F 乙,p甲 p 乙。【总结 升华】本 题主要 考 查了有 关压 强和 压力 的大 小比较,关 键能 够利用 好 图示,切去 部分 与剩下 部 分的比例 关系。