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《第九章 压强》复习
一、压力和压强
1.压力:
(1)概念: 在物体表面上的力.
(2)方向: 于接触面,并指向受力物体.
垂直
垂直作用
知识梳理
2.压强:
(1)物理意义:表示 的物理量.
(2)概念:在物理学中,物体所受 的大小与
之比.
受力面积
压力
压力作用效果
(3)①计算公式:p= (适用于固体、液体和气体).
②单位: ,简称帕,符号是Pa;
1 Pa= N/m2.
③推导出公式:F= ,S= .
1 cm2= m2 ;1 dm2= m2.
10-2
10-4
pS
1
帕斯卡
(4)增大压强的方法:
①受力面积一定时, 压力;
②压力一定时, 受力面积;
③在减小 的同时增大 .
(5)减小压强的方法:
①受力面积一定时, 压力;
②压力一定时, 受力面积;
③在 压力的同时 受力面积.
增大
减小
增大
减小
压力
受力面积
减小
增大
二、液体的压强
1.液体压强产生的原因:(1)液体由于受到 的作用,对支持它的容器底有压强.
(2)液体具有 性,因此对阻碍它流动的 也有压强.
容器壁
流动
重力
2.特点:(1)液体内部朝 都有压强;在液体内部的同一深度,液体向各个方向的压强 .
(2)深度越深,压强越 .
(3)液体内部压强的大小还跟液体的 有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越 .
大
密度
大
相等
各个方向
3.液体压强的计算公式:
p= .其中,ρ表示 ,h表示研究点所处的深度,即该点到自由液面的 距离.此公式表明液体的压强与液体的 和 有关.液体的压强与液体的重力、质量、体积无关,与容器的形状和大小也无关.推导出公式:h= .
密度
深度
垂直
液体密度
ρgh
4.连通器:(1)定义:上端 、下端 的容器.
(2)特点:当连通器里装的是 液体,且液体 _
时,连通器各部分中的液面高度总是 的.
(3)应用:乳牛自动喂水器、水塔、涵洞、 、
、 、下水道的U形“反水弯”等.
船闸
水位计
水壶
相平
不流动
同种
连通
开口
三、大气压强
1.概念:大气对浸在它里面的物体产生的压强叫 压强.要用 来测量.
2.产生原因:气体具有 ,受 作用,
所以向 都有压强.
3.证明大气压存在的著名实验: 实验.
4.第一个测量大气压的实验: 实验.
5.1个标准大气压(p0)= mmHg= Pa.
如果换成水柱,水柱的高度约为 m.
10.34
1.013×105
760
托里拆利
马德堡半球
各个方向
重力
流动性
气压计
大气
6.在做托里拆利实验时,水银柱的高度是指管内外水银面的
差.水银柱的高度只与当时的大气压有关,与管的长度、 、 、管口伸入槽内的深浅等因素无关.
7.大气压随高度的变化:高度越高,大气压强越 .
在海拔3 000 m以内,每升高10 m,大气压减小100 Pa.
8.液体的沸点与大气压的关系:液体的沸点随液体表面气压的增大而 ,随气压的减小而 .
降低
升高
小
倾斜程度
粗细
高度
四、流体压强与流速的关系
1.流体:物理学中把具有 的液体和 体统称为流体.
2.在气体和液体中:流速越大的位置,压强越 ;
流速越小的位置,压强越 .
大
小
气
流动性
一、压强
解题要点:计算压强的公式为p=.(1)F是指压力,物体只有自由放置在水平面上时,物体所受的压力大小才等于重力.
(2)S是受力面积,是指施力物体与受力物体之间接触的那一部分面积.
考点突破
C.啄木鸟的尖喙
B.鲨鱼锋利的牙齿
A.骆驼的宽脚掌
D.蚊子的口器
1.(2022孝感期末)图中所列动物的特征中,能够减小压强的是( )
A
2.(2022安阳期末)如图所示为欧阳修的塑像,它屹立于宽大的基座之上.从物理学的角度来看,宽大的基座 了受力面积,从而 了塑像对地面的压强,可有效防止基座下陷.(均选填“增大”或“减小”)
减小
增大
3.在探究影响压力作用效果的因素时,小红同学利用小桌、海绵、木板和砝码等器材进行了如图所示的实验.
(1)实验是通过观察海绵的 来比较压力的作用效果的,这种研究方法称为 ;
(2)比较甲、乙两图,可以初步得出的结论是:
在 相同时,压力越 ,压力的作用效果越明显;
(3)小红联想到坦克履带的设计,这可用 两图实验所得结论解释;
(4)若将丙图中有砝码的小桌放在木板上,如图丁所示,比较图丁与图丙,小桌对木板和海绵的压强 (选填“相同”或“不相同”);
相同
乙、丙
大
受力面积
转换法
凹陷程度
4.(2022海南期末)周末,小超到地里用手推车帮爸爸搬运圣女果.将车装满时,手推车与圣女果总质量为50 kg,放置水平地面上,手推车与地面的总接触面积为0.001 m2.请你计算:(g取10 N/kg)
(1)装满圣女果时,手推车与圣女果所受到的总重力;
(2)装满圣女果时,手推车静止在地面上对水平地面的压强.
解:(1)装满圣女果时,手推车与圣女果所受到的总重力:
G=mg=50 kg×10 N/kg=500 N
(2)根据平衡条件知,手推车装满圣女果静止在地面上时,对地面的压力:F压=G=500 N
因此,手推车静止在地面上对水平地面的压强:
p==5×105 Pa
答:(1)装满圣女果时,手推车与圣女果所受到的总重力为500 N;
(2)装满圣女果时,手推车静止在地面上对水平地面的压强为5×105 Pa.
二、液体的压强
解题要点:(1)容器盛有液体放在水平桌面上,计算容器对桌面的压力和压强问题:把盛有液体的容器看成一个整体,先确定压力(水平面受的压力F=G容+G液),后确定压强
(p=).所谓的受力面积就是指两个受力面的接触面积.
(2)计算液体对容器底的压力和压强问题:
①先确定压强(p=ρgh);②后确定压力(F=pS).
5.如图所示是“探究液体内部的压强与哪些因素有关”的图象,由图象可知:同种液体内部的压强与深度成 ,液体密度ρ甲 (选填“>”“<”或“=”)ρ乙.
>
正比
6.(2022汉中期末)小明利用U形压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点.
(1)压强计是通过观察U形管两端液面的 来显示橡皮膜所受压强的大小;实验前,小明发现压强计U形管两边红墨水的高度不相等,他接下来的操作应该是____________
(选填“重新安装软管”或“多加一些红墨水”).
(2)比较图甲和图乙,可以初步得出结论:在同种液体中,
液体内部压强随液体的 增加而增大.
深度
重新安装软管
高度差
(3)如果要探究液体内部压强是否与液体密度有关,应选择
两图实验进行比较.如果保持乙实验中探头浸在液体中的深度不变,然后将橡皮膜朝向不同方向,U形管两侧液面高度与原来相比 (选填“会”或“不会”)发生变化.
(4)细心的小明发现,当探头的橡皮膜置于水面下较浅处时,U形管两边液面无明显高度差而无法反映出压强大小,其原因可能是U形管中的液体密度太 .
大
不会
乙、丙
7.(2022鹤壁期末)如图所示,将底面积为100 cm2、质量为0.6 kg的容器放在表面积为1 m2的水平桌面上.容器内装有重8 kg、深80 cm的水,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg.求:
(1)A点受到的水的压强;
(2)水对容器底部的压力;
(3)容器对水平桌面的压力和压强.
解:(1)A点水的深度:h0=80 cm-10 cm=70 cm=0.7 m
A点受到水的压强:
p0=ρ水gh0=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.7 m=7×103 Pa
(2)容器中水的深度:h=80 cm=0.8 m
水对容器底的压强:
p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.8 m=8×103 Pa
容器底面积:S=100 cm2=0.01 m2
水对容器底部的压力:F=pS=8×103 Pa×0.01 m2=80 N
(3)容器的重力:G容=m容g =0.6 kg×10 N/kg=6 N
水的重力:G水=m水g=8 kg×10 N/kg=80 N
容器对水平桌面的压力:F'=G容+G水=6 N+80 N=86 N
容器对水平桌面的压强:p'==8.6×103 Pa
答:(1)A点受到水的压强为7×103 Pa;
(2)水对容器底部的压力为80 N;
(3)容器对水平桌面的压力为86 N,压强为8.6×103 Pa.
三、大气压强
解题要点:在托里拆利实验中,玻璃管内水银柱所产生的压强等于外界大气压.水银柱的高度是指管内外水银面的竖直高度差,不是指管倾斜时水银柱的长度.只要外界大气压不变,管内外水银面高度差就不变,与玻璃管的粗细、倾斜程度、槽中水银的多少无关.
A.吸饮料 B.拔火罐 C.用高压锅煮饭 D.吸盘紧贴在墙面上
8.下列生活中的现象均与大气压有关,其中一个利用的原理与另外三个不同的是( )
C
(1)小玮由于疏忽,将前三项的顺序写颠倒了,正确的顺序是 .
(2)实验中小玮将蘸水的塑料吸盘放在光滑玻璃板上,用力挤压吸盘的目的是: .
(3)如果实验中小玮所用的弹簧测力计的量程是0~5 N,吸盘与玻璃板的接触面积是10 cm2,她 (选填“能”或“不能”)测出大气压的大小(大气压约为1.0×105 Pa).
(4)要测出大气压的大小,你认为实验中所选吸盘的面积应尽量 (选填“大一些”或“小一些”).
小一些
不能
尽量将吸盘内的空气排干净
BCA
(5)小玮通过实验测出的大气压值与1标准大气压值相差很大.她分析,可能是测得的吸盘面积不准确,也可能是吸盘与玻璃板脱离时,弹簧测力计的读数不准确,还可能是
(写出一条).
吸盘漏气(或“吸盘与接触面之间有杂质”等)
四、流体压强与流速的关系
解题要点:(1)流体压强与流速的关系不仅适用于气体,也适用于液体.
(2)导致流体流速变大的原因有以下四种:①外力导致流体流速变快;②高速运动的物体带动流体流速变快;③同一流体在相同的时间内,通过较大路程处的流速大;④同一流体流经不同的横截面时,横截面积小的位置流速大.
9.(2022渭南期末)下列主要涉及流体压强与流速关系知识的是( )
A
D.用吸盘搬运玻璃
A.列车站台安全线
B.拦河大坝上窄下宽
C.模拟马德堡半球实验
A.甲图:若没有大气压强,钢笔吸墨水时将不能把墨水吸入钢笔内
B.乙图:拧开盖的塑料瓶装满水后在瓶底部扎一个小孔,水从小孔射出;若把瓶口盖住,水将难以从小孔射出
C.丙图:从漏斗管口向下快速吹气时,乒乓球一定会立即下落
D.丁图:保持软管的下部不动,用手握住软管的中部快速转动软管的上部,下面的纸屑将从软管下端吸入、上端飞出
10.(2022安阳期末)对于如图所示的情境,下面说法不正确的是( )
C
11.(2022聊城期末)用吸管把玻璃杯中的饮料“吸”入嘴里,是利用 的作用;龙卷风能把物体“吸”起卷入空中,是因为流体流速大的地方,压强 .
小
大气压
12.(2022赣州期末)取一根长吸管,从中间切开一个口子,按如图所示折成直角,将竖直的A部分插入水中,向水平管B中吹气,可以看到竖直管A中的水面将 (选填“上升”“下降”或“不变”),这是因为竖直管A的上端开口处,空气流速变大,压强变 .
小
上升