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1、优秀学习资料 欢迎下载 第 9 章 压强和浮力 91 压强 在茫茫雪原上,步行的人常会陷入及膝深的雪中,滑雪者却不会陷下去,这是什么原因呢?智 能 提 要 问:压力与压强是两个不同的物理量,它们有哪些区别?有什么联系?答:(1)概念不同:压力是垂直作用于物体表面的力,它是由于支承面受到挤压而产生的;压强是物体单位面积上受到的压力,它是表示压力作用效果的物理量(2)单位不同:在国际单位中,压力的单位是 N,压强的单位是 Pa(3)由压强公式 p F S 可知,压强大小不仅与压力大小有关,还与受力面积的大小有关在压力一定时,压强和受力面积成反比;在受力面积一定时,压强与压力成正比不能认为“压力越大
2、,压强就一定越大”,同样,如果压强大,压力也不一定大,总之,压强大小是由压力大小和受力面积大小共同决定的 问:运用压强公式SFp 时,应注意些什么?答:压强的公式:p F S,应用公式时,应注意下列几点:(1)公式中 F 是压力,而不是重力,但在某种情况下,压力在数值上等于重力,如物体放在水平面上就是这样(2)公式中的 S 是受力面积,它是施力物体挤压受力物体时,二者相互挤压接触的面积,而不是其他面积(3)压力 F 和受力面积 S 之间不存在因果关系 但压强 p 和 F、S 之间却有密切的关系:在 S 一定时 p 与 F 成正比;在 F 一定时,p 与 S 成反比(4)在国际单位制中冲的单位是
3、帕斯卡(Pa),应用公式 p F S 计算时,单位要统一,压 力 和 压 强 压 力 定义 方向 与重力 的区别 压 强 定义 计算公式 单位 增大和减小 压强的方法 优秀学习资料 欢迎下载 特别是面积的单位必须用 m2 问:减小压强和增大压强分别有哪些方法?答:任何物体能承受的压强都有一定的限度,超过这个限度,物体就会被压坏,就要减小压强;为了顺利地进入物体,则需要增大压强.根据压强定义式 p=F S,不难看出,减小压强有三种方法:(1)当压力 F 一定时,增大受力面积 S;(2)当受力面积 S 一定时,减小压力 F;(3)在条件允许的情况下,可以同时减小压力 F 和增大受力面积 S 同理,
4、增大压强也有三种方法 智 能 拓 展 大力士捏鸡蛋 很早以前,有一个年轻人十分逞强一次,他参加了一个丰盛的宴席,客人们边吃边谈论着天下的一些能人,夸奖着他们如何力大无比突然,这位年轻人摆出一副不屑一顾的神气说:“我是天下最有力气的人,在座的诸位客人,敢不敢来同我比一下力气?”这时,邻座走出一位白胡子老公公,他来到年轻人面前,拍拍他的肩膀说:“小兄弟,你说自己是天下无敌的大力士,请你当众向大家表演一下,用一只手把只鸡蛋捏碎了,我们就承认你是个大力土”这位年轻人笑呵呵地把一只鸡蛋捏在手心里,嘴里说着,“这还不容易”心里却在想:你这个老头儿,太小看人了!客人们都围着年轻人观看,只见年轻人虽然使出了吃
5、奶的力气,把脸憋得通红通红的,但还是没有把这个鸡蛋捏碎于是,他不由得惭愧地低下头,认输了从此他再也不敢随便夸口了.一只鸡蛋在碗口上轻轻一磕就碎了,可为什么用手捏它就不碎呢?智 能 归 例 题型一 知道压力的概念,并知道压力与重力的区别,经历探究压力作用效果的实验过程,知道影响压力作用效果的因素 例 1 一个物体重为 20N,把它放在斜面上(如图 9-1 所示),请用力的示意图画出物体受到的重力和斜面受到的压力 闯关点拨 重力方向是竖直向下的,其作用点在重心(若是质量分布均匀规则物体,则在几何中心)压力的作用点在受力物体的表面上,其方向垂直于受力物体表面 解 画力的示意图,首先要确定研究对象,先
6、画物体受到的重力,是地球对物体施加的力,作用点在物体的重心上,方向竖直向下,而压力的施力物体是放在斜面上的物体,受力物体是斜面,方向垂直于斜面向下作用点在受力物体表面,即在斜面上 答 如图 9-2所示,重力为 G,压力为 F 例 2 某研究小组为探究“压力的作用效果与哪些因素有关”,设计了如图 9-3所示的探究方案.甲图是研究小组将小木凳放入沙盘中,乙图是在小木凳上增加一个重物,丙图是将小木凳翻转过来,倒置于沙盘中,并在凳上仍然放置一个等重的重物.根据甲、乙图的图 9-1 图 9-2 是什么原因呢智能提要压力和压强压力压强定义方向与重力的区别定义计算公式单位增大和减小压强的方法问压力与压强是两
7、个不同的物理量它们有哪些区别有什么联系答概念不同压力是垂直作用于物体表面的力它是由于支承面受 单位是压强的单位是由压强公式可知压强大小不仅与压力大小有关还与受力面积的大小有关在压力一定时压强和受力面积成反比在受力面积一定时压强与压力成正比不能认为压力越大压强就一定越大同样如果压强大压力也不一定大 注意下列几点公式中是压力而不是重力但在某种情况下压力在数值上等于重力如物体放在水平面上就是这样公式中的是受力面积它是施力物体挤压受力物体时二者相互挤压接触的面积而不是其他面积压力和受力面积间不存在因果关优秀学习资料 欢迎下载 分析,可以得到的结论是;根据乙、丙图的分析,可以得出的结论是.闯关点拨 这是
8、一个探究压力作用效果的问题,同学们主要是掌握好控制变量法的具体应用 解 甲、乙两个图所示的是具有相同接触面积的情况下,压力越大,压力的作用效果越明显;乙、丙两图所示的是具有相同压力的情况下,接触面积越大,压力的作用效果越不明显.答 当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显 题型二 理解压强的概念、公式 例 1 下列说法中正确的是()A 压力越大,压强一定越大 B 受力面积越小,压强一定越大 C 受力面积不变,物体的重力越大,压强一定越大 D 压力不变,受力面积越大,压强一定越小 闯关点拨 压强是表示压力作用效果的,它的大小是由压力和受力
9、面积大小共同决定的正确理解公式SFp 是解答本题的关键 解 A 选项中只有在受力面积一定时,压力越大,压强一定越大,故 A 说法是错误的;B选项中只有压力一定时,受力面积越小,压强一定越大,B 也是错误的;C 选项中受力面积是一定的,但压力不一定是由重力产生的如果压力是由重力产生的,其大小也不一定等于重力,故 C 的说法也是错误的 答 选 D 例 2 某同学穿钉鞋赛跑时,脚对钉鞋的压强为1p,鞋钉对跑道的压强为2p,则()A 2 1p p B2 1p p C2 1p p D 条件不足,无法比较 闯关点拨 由压强公式SFp 可以看出,在压力一定时,受力面积越小,压强越大.解 脚对钉鞋的压力和鞋钉
10、对跑道的压力都等于人图 9-3 控制变量法是物理探究中非常重要的方法,希望同学们切实加以掌握 小助手:鞋钉对跑道的压力实际上应等于人重加鞋重,但鞋的重力可忽略不计 是什么原因呢智能提要压力和压强压力压强定义方向与重力的区别定义计算公式单位增大和减小压强的方法问压力与压强是两个不同的物理量它们有哪些区别有什么联系答概念不同压力是垂直作用于物体表面的力它是由于支承面受 单位是压强的单位是由压强公式可知压强大小不仅与压力大小有关还与受力面积的大小有关在压力一定时压强和受力面积成反比在受力面积一定时压强与压力成正比不能认为压力越大压强就一定越大同样如果压强大压力也不一定大 注意下列几点公式中是压力而不
11、是重力但在某种情况下压力在数值上等于重力如物体放在水平面上就是这样公式中的是受力面积它是施力物体挤压受力物体时二者相互挤压接触的面积而不是其他面积压力和受力面积间不存在因果关优秀学习资料 欢迎下载 的重力,两者相等,脚与钉鞋的接触面积远大于鞋钉对跑道的接触面积,因而2 1p p.答 选 A 题型三 能用压强公式进行简单计算 例 1 体积为 1dm3的正方体铜块放在面积为 1m2的水平桌面上,它对桌面的压力和压强分别是多大?(g 10 N kg,铜=8.9 103kg m3)闯关点拨 压强公式中,S 是指受力面积,即物体与接触面间互相挤压的那部分面积,而不是桌面的面积(桌面面积 1m2是多余条件
12、),千万不能搞错 解 铜块对桌面的压力大小等于铜块的重力,即 F G mg 铜gV 8.9 103kg m3 10 N kg 10-3m3 89 N;由于正方体铜块的下底边长为 a=33 31dm V=1dm,小于桌面的边长 1 m,所以铜块与桌面的受力面积为正方体的底面积 S a2=(1dm)2=10-2m2.铜块对桌面的压强为Pa 10 8.9m 1089N32 2-SFp 友情提示 合并以上两式可得铜块对桌面的压强为 Pa.10 8.9 m 10 N/kg 10 kg/m 10 8.9gaaga3 1-3 323 SgVSGSFp 例 2 质量为 20t 的坦克,每条履带与地面的接触面积
13、为 2m2,求:(1)坦克所受到的重力是多大?(2)若冰面所能承受的最大压强为 6 104 Pa,坦克能否直接从冰面上通过?闯关点拨 坦克能否直接从冰面上通过可用两种方法去判断:根据公式 F pS 算出面积为 4 m2的冰面所能承的最大压力,如果冰面承受的最大压力大于坦克的重力则可以通过,若小于坦克的重力就不能通过,根据公式SFp 求出坦克对冰面的压强,若小于冰面所能承受的最大压强就可以直接通过 解(1)坦克所受到的重力 G rng=20 103kg 9.8N kg=1.96 105N;(2)解法 1:4 m2(受力面积为两条履带的面积)的冰面能承受的最大压力为:F pS=6 104 Pa 4
14、 m2 2.4 105N1.96 l05 N 所以冰面能承受坦克的重力,坦克能够直接通过 解法 2:坦克对冰面的压强为Pa 10 4.94mN 10 1.96425 SFp坦6 105Pa,冰面能承受坦克对它的压强,所以坦克能够直接通过 例 3 用相同材料制成的圆柱体 A和 B,已知 A的高度是 B 的 4 倍,B 放在水平地面上,A放在 B 的正中央,如图 9-4 所示.若 A对 B 的压强和 B 对地的压强相等,则 A的底面积与 B想一想:这一公式表明了什么呢?是什么原因呢智能提要压力和压强压力压强定义方向与重力的区别定义计算公式单位增大和减小压强的方法问压力与压强是两个不同的物理量它们有
15、哪些区别有什么联系答概念不同压力是垂直作用于物体表面的力它是由于支承面受 单位是压强的单位是由压强公式可知压强大小不仅与压力大小有关还与受力面积的大小有关在压力一定时压强和受力面积成反比在受力面积一定时压强与压力成正比不能认为压力越大压强就一定越大同样如果压强大压力也不一定大 注意下列几点公式中是压力而不是重力但在某种情况下压力在数值上等于重力如物体放在水平面上就是这样公式中的是受力面积它是施力物体挤压受力物体时二者相互挤压接触的面积而不是其他面积压力和受力面积间不存在因果关优秀学习资料 欢迎下载 的底面积之比B AS S:_.闯关点拨 本题综合了密度、重力和压强的知识.(1)确定好受力面积:
16、B 的受力面积为AS,地面的受力面积为BS.(2)注意压力不同:A对 B 的压力A A A Ah gS gV G F 1;B 对地的压力)(2 B B A A B Ah S h S g G G F 解 A 对 B 的压强:AA AAghA Sh gSSFp 11 B对地的压强:BB B A ABSh S h S gSFp)(22 由题知条件B Ah h p p 42 1 及 解得4:3:B AS S 题型四 将压强知识运用于解释生产生活中的现象或解决实际问题 例 1 下列措施中,能够减小压强的是()A 把书包带做得宽些 B 把软包装饮料的吸管的一端削尖 C 刀、斧、剪的刃都磨得很锋利 D 将放
17、在水平地面上的一块砖由平放改为竖放 闯关点拨 根据压强公式减小压强的方法有:(1)在受力面积一定时,减小压力;(2)在压力一定时,增大受力面积;(3)同时减小压力和增大受力面积 解 A 选项中,书包对肩的压力(等于书包的重力)是一定的,把书包带做得宽些,增大了受力面积从而减小书包对肩的压强,故 A选项是正确的;B、C选项中,把软包装饮料的吸管削尖,刀、斧、剪的刃都磨得很锋利,目的都是在压力一定时,减小受力面积,增大压强,故 B 和 C选项都是错的:D选项中,将放在水平地面上的一块砖由平放改为竖放时,砖对地面的压力(都等于砖的重力)是不变的,只是砖与地面间的受力面积平放时比竖放时大,所以平放时砖
18、对地面的压强比竖放时砖对地面的压强小,因此,将砖由平放改为竖放,砖对地面的压强增大了,故 D选项是错的 图 9-4 是什么原因呢智能提要压力和压强压力压强定义方向与重力的区别定义计算公式单位增大和减小压强的方法问压力与压强是两个不同的物理量它们有哪些区别有什么联系答概念不同压力是垂直作用于物体表面的力它是由于支承面受 单位是压强的单位是由压强公式可知压强大小不仅与压力大小有关还与受力面积的大小有关在压力一定时压强和受力面积成反比在受力面积一定时压强与压力成正比不能认为压力越大压强就一定越大同样如果压强大压力也不一定大 注意下列几点公式中是压力而不是重力但在某种情况下压力在数值上等于重力如物体放
19、在水平面上就是这样公式中的是受力面积它是施力物体挤压受力物体时二者相互挤压接触的面积而不是其他面积压力和受力面积间不存在因果关优秀学习资料 欢迎下载 答 选 A 例 2 20XX年 6 月 6 日海峡都市报刊登了货车超限超载、国道不堪重负一文,报道了“104 国道设计使用年限为 15 年以上,但才使用 5 年就大修,现已伤痕累累”有些运输单位和个人只顾自己利益,不顾国家利益,让汽车成倍的超载是损坏路面的直接原因.请你运用所学知识解释汽车严重超载加快路面损坏的原因(只需答出一种合理的原因即可).闯关点拨 这是一个联系生活实际的问题,路面的损坏即受到的汽车的压强太大,而这显然是由于汽车超载引起的.
20、答 由于汽车的超载,造成了对路面的压力增大,所以压强增大.智 能 训 练 基础知识训练 1小伟同学参加军训时,体检称得他的质量为 50kg,他立正时对水平地面的压力为_N;他正步走时,他对地面的压强将 _(增大/不变/变小)(题型二)2坐沙发要比坐板凳舒服,这主要是因为沙发较易发生形变,增大了人与沙发间的_,在 _不变的情况下,_(增大/减小)了压强.载重汽车的轮胎比普通车的多而宽,这样能 _.(题型四)3一物体放在水平桌面上,如图 9-5所示,(1)若沿 aa 线将它切成两块,拿 去 上 面 的 部 分,物 体 对 桌 面 的 压 力 将 _,密 度将_,压强将 _;(2)若沿 bb 线切开
21、,拿去右半部分,则 物 体 对 桌 面 的 压 力 将 _,密 度 将 _,压 强 将_.(增大/不变/变小)(题型二)4下列说法中,正确的是()(题型一)A压力方向总是与重力方向一致 B单位面积上受到的压力叫压强 C压力作用效果只与压力大小有关 D压力就是压强 5在下列措施中,为了增大压强的是()(题型四)A打地基的桩,其下端做成尖形 B载重汽车多用几个轮子 C背行李的背带做得宽一些 D把铁轨铺在枕木上 6 一人先站在地面上,后又在地面上走动,则他对地面的压力和压强是()(题型二)A压力减小,压强不变 B压力、压强都增大 C压力、压强都不变 D压力不变,压强增大 7 一位同学在结冰的湖面上行
22、走时,突然发现脚下的冰即将破裂,他应采取的措施是()(题型四)A站着不动大声求救 B就地趴伏在冰面上慢慢向岸边挪动 图 9-5 增大或减小压强的方法,在实际中有很多应用,要很好地掌握,灵活地运用 是什么原因呢智能提要压力和压强压力压强定义方向与重力的区别定义计算公式单位增大和减小压强的方法问压力与压强是两个不同的物理量它们有哪些区别有什么联系答概念不同压力是垂直作用于物体表面的力它是由于支承面受 单位是压强的单位是由压强公式可知压强大小不仅与压力大小有关还与受力面积的大小有关在压力一定时压强和受力面积成反比在受力面积一定时压强与压力成正比不能认为压力越大压强就一定越大同样如果压强大压力也不一定
23、大 注意下列几点公式中是压力而不是重力但在某种情况下压力在数值上等于重力如物体放在水平面上就是这样公式中的是受力面积它是施力物体挤压受力物体时二者相互挤压接触的面积而不是其他面积压力和受力面积间不存在因果关优秀学习资料 欢迎下载 C赶快跑向岸边 D立即改成单脚站立大声求救 8画出图 9-6 甲、乙中物体 A 受到物体 B压力的示意图.(题型一)9小丽在菜市场买了个西瓜,她用塑料袋提回家走了没多远,她就感到手被塑料袋勒得很痛根据我们学过的物理知识,你认为她应该 _来 减 小 手 被 勒 痛,其 物 理 道 理 是:_(题型四)10如图 9-7所示,仔细观察订书机,它的结构应用了许多物理知识,其中
24、哪些地方应用了压强知识?试列举出来.A.增大压强的地方:_;B.减小压强的地方:_.(题型四)11如图 9-8所示,被誉为“沙漠之舟”的骆驼站在水平沙面上,它的质量为 400 kg,每只脚掌的面积为 2 10-2m2则:(1)骆驼对沙面的压力为 _;(2)骆驼对沙面的压强为 _;(g 10N kg,写出带公式的运算过程)(3)骆驼脚掌约为马蹄掌的三倍,这样大的脚掌好处是_.(题型三)综合提高训练 1如图 9-9所示,用 100 N 的水平力将重 9 N 的物体压在竖直的墙壁上,物体 A 与墙壁的接触面积为 0.01 m2,则物体对墙壁的压力为 _N,压强为 _Pa(题型三)2 用 50 N 的
25、压力作用在 1cm2的面积上所产生的压强为 _Pa,如果保持压力不变,要产生 5 103Pa 的压强,应使受力面积变为 _m2(题型三)3两物体平放在水平面上,它们所受重力之比是 l 3,与桌面接触面积之比是 2 1,则桌面受到的压力之比是 _,所受压强之比是 _.(题型三)4一块砖的长、宽、厚分别为 20 cm、l0 cm、5 cm,重 15 N将它放在水平地面上,它对地面的最大压强为 _Pa,最小压强为 _ Pa(题型三)5 如图 9-10 所示,两手指用力捏住铅笔,使它保持静止,则两手指受到的压力 _(相等/不等),压强 _(相等/不等).与笔尖接触的手指感到 _(疼/不疼),原因是 _
26、(题型四)6一个普通中学生双脚站立在水平地面上,他对地面的压力和压强接近图 9-6 图 9-7 图 9-8 图 9-9 图 9-10 是什么原因呢智能提要压力和压强压力压强定义方向与重力的区别定义计算公式单位增大和减小压强的方法问压力与压强是两个不同的物理量它们有哪些区别有什么联系答概念不同压力是垂直作用于物体表面的力它是由于支承面受 单位是压强的单位是由压强公式可知压强大小不仅与压力大小有关还与受力面积的大小有关在压力一定时压强和受力面积成反比在受力面积一定时压强与压力成正比不能认为压力越大压强就一定越大同样如果压强大压力也不一定大 注意下列几点公式中是压力而不是重力但在某种情况下压力在数值
27、上等于重力如物体放在水平面上就是这样公式中的是受力面积它是施力物体挤压受力物体时二者相互挤压接触的面积而不是其他面积压力和受力面积间不存在因果关优秀学习资料 欢迎下载 于()A 50 N,103Pa B 50 N,104Pa C 500 N,103Pa D 500 N,104Pa 7如图 9-11 所示,一块正方体如图 a,两边分别切去如图 a 中虚线所示的长方体部分,按图 b、c、d 放置,则它们对水平地面的压强比较为()(题型二)A一样大 B b 最大 C c 最大 D d 最大 8甲、乙两个用同种材料制成的实心圆柱体,它们的高度均为 10cm,而质量分别是 2kg、3kg,现将它们竖直放
28、在水平面上,则它们对水平地面的压强()(题型二)A甲大 B乙大 C一样大 D无法判断 9体积相同的两个物体,密度之比为 2 l,与水平桌面的接触面积之比为 3 2,对桌面产生的压强之比是()(题型三)A 3 1 B 4 3 C 2 l D 3;2 10边长为 10cm,重 100 N 的正方体,把它放在边长为 50 cm 的水平桌面中央,则桌面受到的压强为()(题型三)A 4 10 2 Pa B 2 10 3P a C 1.0 10 3 Pa D 1 10 4 Pa 11有两块相同的砖,如图 放置在水平地面上,其中对地面的压强最大的是()(题型二)12 少儿夏令营活动中,小明看到同学小红和老师
29、在沙地上行走留下的脚印大小不同(S师S红),深浅相同,则他们对沙地的压力及压强相比是()(题型二)A F师F红,p师p红 B F师=F红,p师=p红 C F师F红,p师F红,p师=p红 13试试看:有两组同样的砖,A 组一块,B 组两块每块的长宽高 4 2 l,要使这两组砖对地面的压强相等,可怎样放?同学们想出了多种放法,请你至少写出 3 种:(1)_;(2)_;(3)_;14实验题:一本初中物理书平放在水平桌面上,如何测定它对桌面的压强?请写出你实验中的器材:_;步骤:A._,B._;表达式:_.(题型二)15 若取一块砖和一块 20cm 10cm 5cm 的海绵.将砖块分别平放、侧放和竖直
30、放置在水平桌面上的海绵表面,注意观察海绵表面的三次凹陷程度,能得出的结论是:_.再将相同的几块砖叠放在海绵上,观察放置砖块的多少与海绵表面凹陷程度有何关系,还图 9-11 图 9-12 是什么原因呢智能提要压力和压强压力压强定义方向与重力的区别定义计算公式单位增大和减小压强的方法问压力与压强是两个不同的物理量它们有哪些区别有什么联系答概念不同压力是垂直作用于物体表面的力它是由于支承面受 单位是压强的单位是由压强公式可知压强大小不仅与压力大小有关还与受力面积的大小有关在压力一定时压强和受力面积成反比在受力面积一定时压强与压力成正比不能认为压力越大压强就一定越大同样如果压强大压力也不一定大 注意下
31、列几点公式中是压力而不是重力但在某种情况下压力在数值上等于重力如物体放在水平面上就是这样公式中的是受力面积它是施力物体挤压受力物体时二者相互挤压接触的面积而不是其他面积压力和受力面积间不存在因果关优秀学习资料 欢迎下载 能得出的结论是 _.(题型一)16 在海滩发案现场留下了罪犯清晰的站立脚印,公安人员立即用蜡浇注了如图 9-13所示的鞋模经测量蜡鞋模的平均厚度为 3 cm,质量 675g;又经测试达到脚印同样深度的压强为 1.5 104Pa,则罪犯的体重为_.(蜡 0.9 103kg m3,g 10N kg,写出带公式的运算过程)(题型三)92 液体的压强 许多同学从电影、电视中看到:屏住呼
32、吸的潜水者在海底采集海参、珍珠贝,背着氧气瓶的潜水员在较深的海中观察鱼类的生活 要在更深的海水中工作,就要穿潜水服了这是为什么呢?智 能 提 要 问:液体内部压强的规律是什么?答:(1)由于液体受到重力的作用,容器内的液体对容器的侧壁和底部都有压强,液体内部向各个方向都有压强,并且在同一深度各个方向的液体压强都相等.(2)同种液体内部的压强随液体的深度增加而增大;同深度的不同液体内部的压强随密度的增大而增大.问:理解和运用液体压强公式 p液=液gh 时,应注意哪些问题?答:(1)式中 p液表示液体的压强,液表示液体的密度,h 表示液体的深度,g 是常数 9.8N/kg(2)式中 液的单位一定要
33、用 kg m3,h 的单位要用 m,计算出压强的单位才是 Pa(3)式中 h 表示深度,而不是高度,深度和高度这两个概念是有区别的,深度是指从液体的自由面到计算压强的那一点之间的竖直距离,即深度是由上往下量的,高度是指液体中某一点到底部的竖直距离,即高度是由下往上量的(4)式中 g 是常数,所以压强 p液只与液体密度 液和深度 h 有关与液体的重力、体积、形状等因素均无关,所以在比较液体压强的大小时,要紧紧抓住液体的密度和深度这图 9-13 液体的压强 液体压强的特点 液体压强公式:p=gh 液体压强的探究 液体内部压强的大小可用压强计来测量 是什么原因呢智能提要压力和压强压力压强定义方向与重
34、力的区别定义计算公式单位增大和减小压强的方法问压力与压强是两个不同的物理量它们有哪些区别有什么联系答概念不同压力是垂直作用于物体表面的力它是由于支承面受 单位是压强的单位是由压强公式可知压强大小不仅与压力大小有关还与受力面积的大小有关在压力一定时压强和受力面积成反比在受力面积一定时压强与压力成正比不能认为压力越大压强就一定越大同样如果压强大压力也不一定大 注意下列几点公式中是压力而不是重力但在某种情况下压力在数值上等于重力如物体放在水平面上就是这样公式中的是受力面积它是施力物体挤压受力物体时二者相互挤压接触的面积而不是其他面积压力和受力面积间不存在因果关优秀学习资料 欢迎下载 两个量来讨论(5
35、)p液=液gh 只适用于液体以及柱体对水平面的压强,而 pSF是压强的定义式,适用于固体、液体和气体(6)解题技巧:在盛有液体的容器中,液体对容器底部的压力、压强遵循液体压力、压强规律;而容器对水平桌面的压力、压强遵循固体压力、压强规律 对液体产生的压强、压力来说,弄清压强是关键一般先求 p液(p液=液gh),然后再求压力 F(F pS)的大小;对固体产生的压强、压力,弄清压力是关键,一般先分析求出 F,然后再根据 pSF,求出压强的大小(7)液体对容器底部的压力与容器内液体的重力一般不相等 求液体对容器底部的压力时,应先根据 p液=液gh 求出液体对容器底部的压强,再由 F pS)求出液体对
36、容器底部的压力液体对容器底部的压强和容器对支持面的压强没有关系,求解盛有液体的容器对水平支持面的压强时,应将容器作为一个整体,先求出压力 F G液+G器,再运用 p(G液+G器)/S 来求解 智 能 拓 展 帕斯卡定律 加在密闭的液体(或气体)上的压强,能按照它原来的大小由液体(或气体)向各个方向传递.这个规律叫做帕斯卡定律,是法国科学家帕斯卡发现的.根据这一规律,如图在小活塞上施较小的力便可以在大活塞上获得巨大的力,这便是水压机、油压机工作的原理.液体之所以具有这样的性质,是因为它具有良好的流动性和弹性,液体的体积很难被压缩,一般可近似认为是“不可压缩的”,但外加的压强还是会使密闭液体体积有
37、微小的改变,而这一微小变化会在各处都引起相应的反应,这就是传递压强的实质.气体体积会有较大的改变,只有重新达到稳定后,才满足帕斯卡定律.智 能 归 例 题型一 经历探究影响液体内部压强大小的因素,知道液体内部压强的规律 例 在探究“影响液体内部压强大小的因素”的过程中,一些同学作了如下猜想:猜想 A 在同一深度,液体内部向各个方向都有压强,且向各个方向的压强相等;猜想 B 在深度相同时,不同液体的压强还跟它的密度有关,液体的密度越大,压强小助手:只有当容器是规则形状的柱形容器时,液体对容器底部的压力才与容器内液体的重力相等 是什么原因呢智能提要压力和压强压力压强定义方向与重力的区别定义计算公式
38、单位增大和减小压强的方法问压力与压强是两个不同的物理量它们有哪些区别有什么联系答概念不同压力是垂直作用于物体表面的力它是由于支承面受 单位是压强的单位是由压强公式可知压强大小不仅与压力大小有关还与受力面积的大小有关在压力一定时压强和受力面积成反比在受力面积一定时压强与压力成正比不能认为压力越大压强就一定越大同样如果压强大压力也不一定大 注意下列几点公式中是压力而不是重力但在某种情况下压力在数值上等于重力如物体放在水平面上就是这样公式中的是受力面积它是施力物体挤压受力物体时二者相互挤压接触的面积而不是其他面积压力和受力面积间不存在因果关优秀学习资料 欢迎下载 越大;猜想 C 同一种液体的压强随深
39、度的增加而增大 为了检验上述猜想是否正确,某同学进行了下图中各图所示的操作:(1)比较图中代号为 _的三个图,可以说明猜想 A 是否正确;(2)比较代号为 _的两个图,可以说明猜想 B 是否正确;(3)比较代号为 _的三个图,可以说明猜想 C 是否正确 闯关点拨 本题是用 U 形管压强计研究液体内部压强大小与哪些因素有关的实验.在研究三个或三个以上物理量之间的关系时,应先确定研究对象的物理量(如液体压强),然后逐一研究这个物理量和另一物理量(如深度或液体密度)的关系研究时要控制除这两个物理量外的其他物理量(深度或密度)不变,然后将这些单一关系综合起来,即控制变量的思想 解 为验证猜想 A 是否
40、正确,必须在同一液体中的同一深度,转动金属盒,将橡皮膜分别转向各个不同的方向,观察 U 形管两管中水面的高度差是否变化,所以应选图中代号为A、B、C 三个图;检验猜想 B 是否正确,要分别将金属盒放在不同液体的同一深度,观察两管中水面的变化情况,故应选代号为 E、F 的两个图;为检验猜想 C 是否正确,要将金属盒分别放在同一液体的不同深度,观察两管中水面的变化情况,故应选代号为 A、D、E(或 B、D、E 或 C、D、E)答(1)A、B、C(2)E、F(3)A、D、E(或 B、D、E 或 C、D、E)题型二 会利用液体压强的规律或液体压强的公式比较液体压强的大小 例 1 如图 9-14 所示,
41、容器内 a,b,c,d,四处所受液体压强相比较()A B C D 闯关点拨 解此类题主要抓住液体内某点到液体自由液面(与大气接触的液面)的竖直距离才是这一点的深度,同种液体内深度相同则压强相等,深度大的,则压强大;深度小的,则压强小 解 如 图 所 示 该 液 体 自 由 液 面 是 容 器 左 侧 与 大 气 相 通 处 液 面 可 以 比 较 得 出,故压强关系,故选项 D正确 答 选 D 图 9-14 是什么原因呢智能提要压力和压强压力压强定义方向与重力的区别定义计算公式单位增大和减小压强的方法问压力与压强是两个不同的物理量它们有哪些区别有什么联系答概念不同压力是垂直作用于物体表面的力它
42、是由于支承面受 单位是压强的单位是由压强公式可知压强大小不仅与压力大小有关还与受力面积的大小有关在压力一定时压强和受力面积成反比在受力面积一定时压强与压力成正比不能认为压力越大压强就一定越大同样如果压强大压力也不一定大 注意下列几点公式中是压力而不是重力但在某种情况下压力在数值上等于重力如物体放在水平面上就是这样公式中的是受力面积它是施力物体挤压受力物体时二者相互挤压接触的面积而不是其他面积压力和受力面积间不存在因果关优秀学习资料 欢迎下载 例 2 如图 9-15 所示,将一盛水的试管向一边倾斜,管底受到的水的压强是否发生变化?闯关点拨 液体内某处的压强是否变化,主要看情况发生变化后,该处在液
43、体内的深度是否变化 答 当试管向一边倾斜时,因水的体积不变,水柱的长度是一定的,但倾斜时液面位置下降,因而液面到管底的竖直距离减小,即深度减小,所以水对管底的压强减小.例 3 容积相同的甲、乙两个圆柱形容器,都装满水,如图 9-16所示放置,则甲、乙两容器底部受到水的压力 F甲,和 F乙、压强 p甲和 p乙的关系是()A F甲 F乙,p甲 p乙 B F甲 F乙,p甲p乙 C F甲 F乙,p甲p乙 D F甲F乙,p甲p 闯关点拨 由题可知,液体都是水,密度相等;由图可知,甲容器底部的深度小;根据液体压强公式 p=gh 可知,甲容器中水对底部的压强小.又由题知水的密度相等,体积相等,根据 F=pS
44、=ghS=gV 可知,水对容器底部的压力相等.答 选 C 题型三 会利用液体压强公式进行有关计算 例 如图 9-17所示的水平地面上放有一个边长为 30cm 的正方体箱子,箱子重 50 N,其顶部有一根长 20 cm、横截面积为 4 cm2竖直的管子与箱子相通,管子重 10 N,管子和箱子都灌满水,求:(1)箱内顶部受到水的压强和压力;(2)箱内底部受到水的压强和压力;(3)水的重力;(4)箱子对水平面的压力和压强 闯关点拨 在运用公式时要知道:公式 p F/S 是压强的定义式,同时适用于计算固体、液体、气体的压强而公式 p gh 只适用于计算静止液体产生的压强大小所以在解答问题前应先分清楚是
45、固体压强还是液体压强,是先求压力还是先求压强在求解液体对容器的压强和压力问题时,先求压强(用 p gh),再求压力(用 F=pS);求解容器对支持面的压力和压强时,先求压力(用 F=G总),再求压强(p=G总/S)友情提示:本题中水对容器底的压力 F=pS=ghS=gV=G水,是因为两个容器都是柱形的.如果容器的上口大,则有 F G水.我们千万不能将 F=G 当成计算液体压力的普遍公式.图 9-15 图 9-17 注 意 深度和 长 度是不同的 图 9-16 是什么原因呢智能提要压力和压强压力压强定义方向与重力的区别定义计算公式单位增大和减小压强的方法问压力与压强是两个不同的物理量它们有哪些区
46、别有什么联系答概念不同压力是垂直作用于物体表面的力它是由于支承面受 单位是压强的单位是由压强公式可知压强大小不仅与压力大小有关还与受力面积的大小有关在压力一定时压强和受力面积成反比在受力面积一定时压强与压力成正比不能认为压力越大压强就一定越大同样如果压强大压力也不一定大 注意下列几点公式中是压力而不是重力但在某种情况下压力在数值上等于重力如物体放在水平面上就是这样公式中的是受力面积它是施力物体挤压受力物体时二者相互挤压接触的面积而不是其他面积压力和受力面积间不存在因果关优秀学习资料 欢迎下载 解(1)箱子顶部受到水的压强为 p1=gh1=1 103kg m3 9.8 N kg 0.2 m 19
47、60 Pa,h1为从水的自由面(即管顶)到箱内顶部的竖直距离,也就是管子的长度 箱顶受到水的压力为 F1=p1S1=1960 Pa(0.3 0.34 10-4)m2=175.6 N,这里 S1是箱内顶部整个面积减管子的面积(2)箱子底部受到水的压强 p2=gh2=1 103kg m3 9.8 N kg 0.5 m 4900 Pa,h2是指管子顶部到箱底的竖直距离 箱子底部受到水的压力 F2=p2S2=4900 Pa 0.3m 0.3m=441 N.(3)水的重力 G gV 1 103kg m3 9.8N kg(0.3 0.3 0.3+4 10-4 0.2)m3265.4N,V 是箱内盛水的总体
48、积,即管内水的体积和箱内水的体积之和.比较(2)、(3)结果可以看出,水对箱底的压力并不等于水的总重力(4)箱子对水平面的压力为 F4 G水+G箱+G管 265.4 N 十 50 N 十 10 N=325.4 N 箱子对水平面的压强为 p4 F4/S4=325.4 N/(0.3m 0.3m)=3616Pa 比较(2)、(4)结果可以看出,水对箱内底部的压强和箱对水平面的压强无关 智 能 训 练 基础知识训练 1如图 9-18 所示,容器中盛有一定量的水,容器底部A、B、C三点压强Ap、Bp、Cp的大小关系是 _.(题型二)2如图 9-19 所示,它说明了液体的压强_.(题型一)3如图 9-20
49、所示,三个容器底面积相等,倒入质量相等的同种液体且都没有溢出,则三容器底面上所受压强最大的是_容器,最小的是 _容器(题型二)4如图 9-21所示,A 容器中盛有 15 kg 的水,B 容器中盛有 0.5 kg 的水,但 B 容器中的水面较高,它们对容器底部的压强分别为 pA、pB,则 pA_pB(“填“”“=”或“”)(题型二)图 9-18 图 9-19 图 9-20 图 9-21 图 9-22 是什么原因呢智能提要压力和压强压力压强定义方向与重力的区别定义计算公式单位增大和减小压强的方法问压力与压强是两个不同的物理量它们有哪些区别有什么联系答概念不同压力是垂直作用于物体表面的力它是由于支承
50、面受 单位是压强的单位是由压强公式可知压强大小不仅与压力大小有关还与受力面积的大小有关在压力一定时压强和受力面积成反比在受力面积一定时压强与压力成正比不能认为压力越大压强就一定越大同样如果压强大压力也不一定大 注意下列几点公式中是压力而不是重力但在某种情况下压力在数值上等于重力如物体放在水平面上就是这样公式中的是受力面积它是施力物体挤压受力物体时二者相互挤压接触的面积而不是其他面积压力和受力面积间不存在因果关优秀学习资料 欢迎下载 5 如图 9-22所示,容器中盛有水,则 A 处的深度是 _cm,B 处水产生的压强是 _Pa(题型三)6 举世瞩目的三峡工程于 20XX 年 6 月 1 日开闸蓄