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1、第九章压强9.l x 压强：压力1、定义：垂直压在物体表面的力叫压力。2、方向：垂直于受力面且指向受力面3、作用点：作用在受力面上4、大小：但压力并不是重力，压力并不都是由重力引起的，通常把物体放在桌面上时，如果物体不受其他力，则压力F=物体的重力G:F=G=g。5、固体可以大小不变、方向不变地传递压力。6、重为G的物体在承受面上静止不动。指出下列各种情况下所受压力的大小压强1、研究影响压力作用效果因素的实将：P 3 0课本说明：受力面积相同时，压力越大压力作用效果越明显。压力相同时、受力面积越小压力作用效果越明显概括这两次实蛉结论是:压力的作用效果与压力和受力面积有关。本实睑研究问题时,采用
2、了控制变量法和对比法。彘 力 的 作 用 效 果 与压力的大小和受力面积的大小有关。3、物理意义：压强是表示压力作用效果的物理蚩。4、定义：物体单位面积上受到的压力叫压强.5、公式：P=F/S 其中各量的单位分别是：P：帕斯卡（P a）;F：牛 顿（N）S;米？（t n:）6、单位：帕斯卡（p a）I p a =l N/m:意义：表示物体（地面、桌面等）在每平方米的受力面积上受到的压力是1 牛顿。A、使用该公式计算压强时，关键是找出压力F （一般F=G=m g）和受力面积S（受力面积要注意是指两物体的接触部分）。B、特例：对于放在桌子上的直柱体（如：圆柱体、正方体、长放体等）对桌面的压强P=P
3、 g h。压强单位P a 的认识：一张报纸平放时对桌子的压力约0.5P a。成人站立时对地面的压强约为：1.5X l O,P a。它表示：人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为：1.5 F2,pi P2C.F 1=F 2 ,P F2,p i=p 2分析与解答 由液体压强公式p=p g h可知，（a）、（b）两种情况下由于液体密度及容器底到液面的深度都相等,所以两种情况下容器底受到的液体压强相等,即p.=p2.但是由于静止液体对容器底的压力不一定等于液体的重，它的大小应等于液体对空器底的压强与容器底面积的乘积，即，F i p iS 1,F 2 P 2 s 2.由于P 1-P 2,而S i
4、 S z.所以可得:FIF2.即应选I）.例5.如图所示，将一个两端开口的玻璃筒的下端盖上一块薄塑料片从 竖直插入水中，塑料片离容器底部1 0厘米,容器内水深3 0厘米，缓慢地往玻璃筒里注入煤油，筒里煤油深_ 厘米时，塑料片将会下落.（g取1 0牛/公斤）分析 往玻璃筒内注入煤油后，塑料片受到筒内煤油对它向下的压强和筒外水对它向上的压强.根据二力平衡的条件,当塑料片受到向下的压力等于向上的压力时,塑料片恰好下落，此时有尸向下=尸向上.注意塑料片在水中的深度入水是它到液面的距离，水=20厘米.计算时要用国际单位.解法一 月 向k 二 夕 水 水g=1.0 x1。3 kgm3 xd.2m10N/k
5、g=2000Pa.向下二R向上一 芈 _=0.25 mO.8xio3kg/m3xiON/kg解法二R向 下 二,向 上 ,谕向油g 二）水向水g。=/水 水,=1.0103kg/m3x0.2mO.8xio3kg/m3=0.25 tn答:筒内煤油面高2 5厘米时，塑料片下沉。例6.如图所示，容器中装满水，放在水平地面上，容器的底面积为100厘米2,%=5 0厘米厘米求:水对容器4处的压强水对容器底6处压强水对容器底的压力，此压力等于容器中的水重吗?分析:对于中的46两处的压强可以直接根据P =由”求出，对于底部的压力应先求出底部的压强，再运用P=，求出歹=?s .解：已知：=100由2=0.01
6、m2,水密度p=l.Ox lOkg/m3,=50cm=0.5m%=30cm=0.3m求：水对/处的压强P x，水对容器底6处的压强PB，水对容器底的压力E解：水对容器壁力处的压强.pA=1.0 xl03kg/rr?x9.8N/kgxO.5m=4.9 x l 03N/m2=4.9 x l O3P a水对容器底8 处的压强PB 闵（&+&）=1.0 x l 03k g/m3 x 9.8N/k g x（0.5 m +0.3 电=7.8 x l 03P a水对容器底的压力 p=FIS/.F =35,=7.8x l 03P a x 0.0 1 m2=7 8N斤=为$=送 曲+2 而=（%+与是一个底面为
7、S、高度为（%+与）的圆柱的体积，而F=*=mg=G是体积为 的圆柱体中的水重，显然水对容器底的压力大于如图容器中的水重.答：水对容器壁4处的压强是4 9 x 1 0 3 p a ；水对容器底B处的压强为7 8x l（1 3 p a ；水对容器底的压力是7 8N,大于容器中的水重.例 7.如图所示的托里拆利实验装置中，下列哪种情况能使玻璃管内外水银面的高度差发生变化（）.A.将管倾斜 B.将玻璃管变粗C.向水银槽中加入少量水银D.外界大气压发生变化A 分析 管内水银柱产生的压强和外界大气压相等。当外界大气压不变化时，由可知，管内外水银面的高度差h 就上不会发生变化，所以，当管倾斜时，管内水银虽
8、然增多，但管内外水银面的高度差不会变化；向水银槽中加入少量水银后，槽中水银面和管内水银面同时升高，管内外水银面高度差仍然不变；只有当外界大气压发生变化时，管内外水银面的高度差才会发生变化，所以答案为D.A 小结 解此类题的关键是抓住玻璃管内外水银面的高度差就表达外界大气压的大小，只要外界大气压不变，这个高度差就不会改变；只有当外界大气压变化时，这个高度差才会发生变化.解题时学生经常不明确这里所说的玻璃管内外水银面的高度差是在竖直方向上的.犯错的重要因素是对托里拆利实验的原理没有理解.&例8.如图所示，将一只试管装满水银后倒插在水银槽中，管顶高出水银面2 0 c m,在标准大气压下，管外水银面上
9、受到的大气压强等于 P a,若在试管顶部开一小孔，将看到 现象.分析 本题虽然给出了试管内水银柱的高度为2 0 c m,但并非相称于外界大气压，外界真正的气压为1标准大气压，即应相称于7 6 c m汞柱产生的压强,应为1.0 1 x l 05P a.若在试管顶部开一个小孔，此时试管内外相称于一个连通器,所以最终将看到的是管内外液面等高.评注 本题着重考察大气压强部分、学生的观测实验能力及知识应用能力.不少学生容易受试管内水银柱高度为2 0 c m的影响，误认为此时大气压相称于2 0 c m高的汞柱产生的压强，于是按 P =1 3 6x 13x 9,8 N/m g x&2 m =2 6 6 5P
10、 a 而得犯错误的结果.若在试管顶开一小孔,有的学生认为水银将向上喷出，这说明学生没有真正理解“托里拆利实验”，并且应变能力较差，未找出题中的隐含条件“外界为标准大气压”，而机械地照图求出2 0 c m水银柱产生的压强,学生也不能完整而简练地答出“管内水银流入槽内”的对的答案.例9.自来水笔吸墨水时，把笔上的弹簧片按下后松开，墨水吸进橡皮管内,因素是()(A)弹簧片弹力作用的结果A(B)橡皮管有吸引力(C)手对橡皮管有压力(D)管外墨水面上大气压大于管内气压错解一：由于吸墨水时要先按下自来水笔上的弹簧片，所以是弹簧片的弹力使墨水进入橡皮管内，选项A对的.错解二：由于吸墨水时要先用手按下自来水笔
11、上的弹簧片，所以是手对弹簧片的压力使墨水进入橡皮管内，选项C对 的.A 警示：在运用大气压的知识解释物理现象时，一定要分析不同区域气体压强的情况,当不同区域的气体压强不相同时,就会发生这些现象,而不能简朴地从现象自身作出判断.在这个现象中，当把自来水笔上的弹簧片按下再松开时，导致了橡皮管内的气体压强和管外墨水面上气体压强不同,在管内外气体压力差的作用下，墨水 被“吸进”了自来水笔的管内.正解：由于当把自来水笔上的弹簧片按下时排出了橡皮管内的一部分空气，使得松开弹簧片时橡皮管内的气体压强小于管外墨水面上的大气压强，在管内外气体压力差的作用下,墨水被“吸进”自来水笔的管内.选项D对的.例 1 0.
12、下列情况中会使大气压变小的是（）A A.从高山顶下山的过程中.B.从赤道向北极运动过程中.A C.从室内到室外的过程中.D.从一楼上升到九楼的过程中.分析 不同高度的大气密度不同，导致大气压值不同.离地面越高，大气密度越小，气压值也越小.地球是一个椭球体，赤道直径比两极直径大,因此两极附近地球对空气吸引力较赤道附近对空气吸引力要大些.解 答 D.A 例 11.如图是自制的水气压计，把它由东宝山 的山脚移至山顶，玻璃管中的水柱的高度变化情况是（瓶口密闭不漏气，移动过程中整个瓶子没有与外界发生热传递）（）A.减少 B,升高A C,先减少后升高 D.先升高后减少讲解 由于大气压强随高度的升高而减小，
13、当把自制的水气压计由山脚移至山顶时,外界大气压强减小,而瓶内水面上的压强不变，所以玻璃管中水面升高,故答案选B.A例 12.小明设计了一个如图所示的实验装置（起水管长度不超过2m）,他可以通过直杆P 向上提起活塞S 活塞下面本来充满水，在活塞缓慢向上提起的过程中将会发生的现象是0 .A.活塞S 上升到出水口 Q之前,水将被向上拍起B.活塞S 稍高于出水口 Q时，水将从出水口流出C.活塞S 稍高于出水口 Q时,装置内的水面将下降,水回到下面的水槽中D.活塞S 从出水口。处继续向上提起，装置内的水面保持与Q等高，不会继续上升分析与解答：开始时活塞S 位于缸的底部，活 塞 S 下边空气压强等于大气压
14、，管内与槽内水面相平.活塞向上提起,S 下边空气体积膨胀,压强减小，水槽中的水在大气压的作用下沿水管上升.活塞继续上提，在活塞S 未达成出水口 0 之前,管内气压继续减小，管内水面不断上升.当 活 塞 S 稍高于出水口 Q时，管中水柱与大气相通，管内气压等于大气压，管中升高的水柱由于重力又流回水槽中.故选A、C.小结：活塞式抽水机工作时,活塞上提,在活塞下面与水管里的水面之间形成低压区,管内水柱上下两端由于压强差产生压力差作用，使管内水柱不断上升.这种压力差一旦消失，管内水柱在重力作用下，又回到水槽中.题中，当 S 上 提（未 到 0 之前）时，这种压力差 存 在.当 S超过Q,管中的水柱与大
15、气相通，上下表面大气压强形成的压力差消失，管中水在重力作用下流回到水槽中.例 13.医用挂盐水时，瓶盖上除了一根输液管外，还需用一个空针头插在盐水瓶盖上，能说出它的作用吗？解答:当瓶内盐水顺输液管流出时,瓶内液体体积减少而空气体积增大，使瓶内气压减小.若瓶内气压与液柱挂高所产生的压强之和等于人体血压时，输液就将停止.由于人体内血压接近大气压,要想使输液不断止，就必须给瓶内补充空气,插空针头就是使内外空气可以相通，从而保证瓶内气压为一个大气压值.例 1 4.把一个装满水的酒瓶倒立在装着水的盘子里，使瓶颈浸没在盘内水面下，如图所示，就做成了一个简便自动家禽喂水器.试说明它的工作原理.解答:这一简便
16、自动家禽喂水器是运用大气压强工作的.由于瓶内水柱产生的压强远小于外界大气压强，当瓶口浸入水中时，瓶口外水受大气压强作用，使瓶内外的压强相等，水不会流出.当家禽饮水使盘子里的水面下降而瓶口刚露出水面时，空气可以从瓶口进人瓶内，使瓶内压强大于外面大气压强,瓶内的水就会流出来，升高盘里的水位.使瓶口重新没入水中.瓶中的水继续流出，使瓶中气体体积增大,压强减小,直至瓶口内外压强相等时，水就停止流出.所以只要瓶内有水，盘里的水就能不断得到补充.实现家禽自动喂水.第九章压强巩固练习一、填空题1.用磨快的刀容易切菜，这是用 的方法来_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 压强的.2.实验有力地证明了大气压的
17、存在，一方面用实验测得大气压的值,1 标准大气压=帕=厘米汞柱.3.一块 砖 重 2 4 牛，长 2 5 厘米，宽 1 5 厘米，厚 4 厘米，放在水平地面上最大压强为帕，若这样放置的砖沿竖直方向切去一半，还剩余的部分对地面的压强为一帕.4.密度为0.4X 10,公 斤/米 3、边长为1 分米的正方体木块，放 在 1 米 2的桌面上,对桌面产生的压强是 帕.5.为了在松软土地上行驶自如，推土机上安装有两条宽履带汶层法工 _ _ _ _ _ _ _ _6.一圆台形密闭容器如图2 所示放置，容器内装有部分液体，若将容器倒置，则液体对容器下表面的压强将 对容器下表面的压力将图 27.将 25 0 克
18、的水倒入底面积为10厘米2的容器中，水深为10厘米，则水对容器底的压强为 帕，压力为 牛.8.如图3 所示,大气压强为76厘米汞柱,把托里拆利管向下压入水银槽中，使管中水银柱高50厘米,则管顶内壁M处受到水银的压强为_ _ _ _ _ _ _ _ _厘米汞柱,方向为.图 39.高山上煮鸡蛋不易煮熟,这是由于高山上气压低,水中的沸点 的缘故.1 0.抽水机是运用 把水从低处抽到高处的.二 选择题1 1 .下列关于压力的说法，其中对的的是（）A.压力的方向总是竖直向下的 B.压力的方向总是垂直于受压物体的表面C.压力的大小一定等于物体的重力 D.重力越大，产生的压力越大1 2 .下列说法中错误的是
19、（）A.作用在物体上的压力越大，对物体的压强就越大氏压力一定期，受力面积越大，压强越小.C.受力面积不变时，压力越大，压强越大.D.受力面积增大时,压强不一定变小.1 3 .大型运送平板车装有1 0 0多个车轮子，这样做的目的是为了（）A.保持平稳 B.减小对地面的压力 C.经久耐用 I）.减小对地面的压强1 4.如图4所示,容器中A、B两点处受液体压强的大小分别是囚与pg 它们的关系是（）A.pA=3 pB B.pB3 pA C.p产PB D.以上说法都不对1 5 .三个完全相同的容器内放入等质量的水，分别浸没等质量的铜、铁、铝实心球，水没有溢出，则水对容器底部最大的压强是（）A.放铜球的
20、B.放铁球的 C.放铝球的 D.三容器同样大1 6 .自来水钢笔吸墨水时，先用手按一下橡皮管外的弹簧片，然后松手,墨水就“自动”进入橡皮管中，其因素是由于（）A.橡皮管内有吸力 B.手给橡皮管压力 C.弹簧片有压力 D,大气压的作用三、计算题1 7.圆图钉的面积为0.0 5毫 米 2,图钉帽的面积为1 厘米、若加在图钉帽上的压强为 1.5 义 1 0 帕，则图钉尖对墙的压强为多大？18.船 在 2 米深的水下有一小洞,洞的面积为10厘 米；为了把洞堵住，填充物至少要承受多少的力？19.一个两端开口的直圆筒下端放一个轻质塑料薄片,把薄片压入水下20厘米处,如从筒口缓慢倒入筒中密度为0.8 X 1 ()3公斤/米,的酒精，则倒多深时,塑料片恰好会掉下？参考答案一、填空题1.减小受力面积、增大2.马德堡半球、托里拆利、1.01X10、763.4 X 1 0 4X1 034.3925.增大受力面积，减小压强6.变大、变小7.9 8 0、0.988.2 6、竖直向上9.减少10.大气压二、选择题1 1 .B 1 2.A 1 3.D 14.B 15.C 1 6.D三 计算题1 7.F=pi S i=1.5X IO?牛 p 2=3 X l0sl 帕So1 8.p=p g h=l.96 X10帕 F=pS=19.6 牛p h水1 9 p水=p酒 p水gh水二p酒g h酒 h=1=2 5厘 米P酒