名称 | 第八章 压强 全章复习 课件 2023-2024学年物理沪科版八年级全一册(共5份打包) | | |
格式 | zip | ||
文件大小 | 7.1MB | ||
资源类型 | 教案 | ||
版本资源 | 沪科版 | ||
科目 | 物理 | ||
更新时间 | 2024-05-21 15:03:58 |
1.如图8-3所示,甲、乙、丙三个实心正方体分别放在水平地面上,它们对水平地面的压强相等。甲、乙、丙对地面压力最大的是__________;密度最大的是__________。若在三个正方体上分别放一个质量相等的铜块,则三个正方体对水平地面的压强最大的是__________。(均填“甲”“乙”或“丙”)
甲
丙
丙
2.由同种材料制成的两个长方体A、B,两者的高度均为10 cm,两者的底面积关系为SB=2SA。如图8-4所示,将A、B叠放的方式由图甲变为图乙,它们对水平面的压强变化了2.4×103 Pa。(g取10 N/kg)
(1)求制作A、B的这种材料的密度;
(2)将A单独以图示方向放在水平面上,求
A对水平面的压强。
解:由题意知A、B的密度、高度、底面积的关系分别为
ρA=ρB=ρ hA=hB=h=0 .1 m SB=2SA
(1)图甲和图乙中A、B整体对水平面的压力为
F甲=F乙=(mA+mB)g=(ρA SAhA +ρB SBhB)g=3ρSAhg
图甲和图乙中A、B对水平面的压强分别为
p甲===ρgh
p乙===3ρgh
A、B叠放次序改变前后对水平面的压强变化为
(2)由p=和F=mg=ρShg得对水平面的压强为
p=ρgh=1 .6×103 kg/m3×10 N/kg×0 .1 m=1 .6×103 Pa
Δp=p乙-p甲=3ρgh-ρgh=ρgh
由题意知Δp=2 .4×103 Pa
即ρ×10 N/kg×0 .1 m=2 .4×103 Pa
解得ρ=1 .6×103 kg/m3
重难点2 液体压强及其计算
1.液体压强的产生:由于液体受到重力作用,并且具有流动性,所以对液体内部、容器底和侧壁都有压强。
2.液体内部压强的特点:液体内部向各个方向都有压强;液体压强随深度的增加而增大,在同一深度液体向各个方向的压强相等,液体压强还与液体密度有关。
3.液体压强:计算公式p=ρgh,其中ρ指液体的密度,h表示液体的深度。
4.液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关,与液体的重力、容器的形状等无关。
5. 当容器是直柱形容器时,液体对容器底部的压力与容器内液体的重力相等;其他形状的容器,容器底受到的压力与容器内液体的重力不相等。
例2 在水平桌面上放置一个空玻璃杯,它的底面积为0.01 m2,它对桌面的压强为200 Pa。
(1)求玻璃杯的重力大小。
(2)在玻璃杯中装入1 kg水后,水对杯底的压强为900 Pa,求水的深度;通过计算推测出玻璃杯的大致形状是图8-5中甲、乙、丙的哪一种。(ρ水=1.0×103 kg/m3, g取10 N/kg,杯壁的厚度可忽略)
【分析】 (1)玻璃杯静止在水平桌面上,它对水平桌面的压力大小与重力相等,即 G=F;已知玻璃杯的底面积及其对桌面的压强,由p=的变形式F=pS求出压力的大小,进而得到玻璃杯的重力大小。
(2)已知水对杯底的压强,可根据p=ρgh求出水的深度h。已知水对杯底的压强p′,由p= =算出相同质量的水在底面积相同的直壁杯中对杯底的压强p″,若p′>p″,则为窄口杯(如图丙);若p′=p″,则为直壁杯(如图乙);若 p′
(2)由题意知水对杯底的压强为 p′=900 Pa
由p=ρgh得水的深度为
h===0.09 m
将1 kg水放入底面积为0.01 m2的直壁杯中时对杯底的压强为
p″====1 000 Pa
p′<p″,则玻璃杯为广口杯(如图甲)。
解:(1)由p=得,玻璃杯的重力为G=F=pS=200 Pa×0.01 m2=2 N
【小锦囊】1.对于不规则的容器,求解容器底受到的压力和压强时,通常先计算液体对容器底的压强p=ρgh,再计算液体对容器底的压力F=pS。
2.容器盛有液体放在水平桌面上,求其对水平桌面的压力、压强问题:把盛放液体的容器和液体看成一个整体,先确定其对水平桌面的压力F=G容+G液,再确定压强p=。
3.对于不同形状的容器,液体对容器底的压力F与液体重力G液的关系可以通过画线法来比较。如图8-6所示,F的大小在数值上等于容器底正上方斜线部分体积对应的液体重力。
3.(多选)如图8-7所示,底面积相同的甲、乙两容器内装有质量相同的不同液体,两液体的密度分别为ρ甲、ρ乙,液体对两容器底部的压强分别为p甲、p乙,则下列关系式正确的是 ( )。
A.p甲>p乙
B.p甲<p乙
C.ρ甲=ρ乙
D. ρ甲< ρ乙
【提示】由题图可知,容器的底面积S甲=S乙,液体的深度h甲=h乙。因为液体的体积V甲>V乙,液体的质量m甲=m乙,根据公式ρ=可知,液体的密度ρ甲< ρ乙;再根据p=ρgh可知,液体对容器底部的压强p甲
BD
4.如图8-8所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重为1 N,高为 9 cm,底面积为 30 cm2;杯内水重为2 N,水深为 6 cm,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取 10 N/kg。下列选项正确的是 ( )。
A.水对杯底的压强为900 Pa B.水对杯底的压力为2 N
C.水杯对桌面的压强为1 000 Pa D.水杯对桌面的压力为2.8 N
【提示】水对杯底的压强为p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.06 m=600 Pa,水对杯底的压力为F=pS=600 Pa×30 ×10-4 m2=1.8 N,水杯对桌面的压力为F′=G杯+G水=1 N +2 N= 3 N,水杯对桌面的压强为p′=== 1 000 Pa。
C
5.能够制造潜水深度为6 000 m的潜水器的国家有中国、美国、日本、法国和俄罗斯,我国研制的“蛟龙号”潜水器曾经载人深潜 7 062 m,创造了当时同类作业型潜水器最大下潜深度纪录,取ρ海水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。
(1)在7 000 m的深度,潜水器受到的海水压强为多少?
(2)若“蛟龙号”上有一个50 cm2的观察窗,在7 000 m?深度时观察窗受到的海水压力为多大?
(2)由p= 可得,观察窗受到的海水压力为
F=pS=7×107 Pa×50×10-4m2=3 .5×105 N
解:(1)潜水器受到的海水压强为
p=ρgh=1 .0×103 kg/m3×10 N/kg×7 000 m=7×107 Pa
重难点3 探究影响压力作用效果的因素
【进行实验与收集证据】
1.转换法的应用:通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果。
2.控制变量法的应用
(1)探究压力的作用效果与压力的关系时,控制受力面积不变,改变压力的大小,观察海绵的凹陷程度。
(2)探究压力的作用效果与受力面积的关系时,控制压力不变,改变受力面积的大小,观察海绵的凹陷程度。
【分析论证】
通过对比相关因素改变前后海绵的凹陷程度,分析得出结论。
【探究结论】
压力的作用效果与压力和受力面积有关。当受力面积不变时,压力越大,压力的作用效果越明显;当压力不变时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
【评估与交流】
1.选用海绵而不用木板的原因:海绵容易发生形变,便于观察和比较压力的作用 效果。
2.可选用沙子、橡皮泥等较松软的物体代替海绵进行实验。
3.利用影响压力作用效果的因素解释生活现象,例如用细线割粽子、刀刃很薄、安全锤一端较尖、书包背带较宽、挖掘机履带很 宽等。
例3 在“探究影响压力作用效果的因素”实验中,某小组同学利用小桌、砝码、海绵等物品,进行了如图8-9所示的实验。
(1)实验中用____________反映压力的作用效果,采用了转换法。
(2)比较甲、乙两图的实验可以得出: _______________________ _________________________________。
(3)比较__________两图的实验,可以得出:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)本实验还采用的研究方法是__________________________ ______________。
例3 在“探究影响压力作用效果的因素”实验中,某小组同学利用小桌、砝码、海绵等物品,进行了如图8-9所示的实验。
(1)实验中用________________反映压力的作用效果,采用了转换法。
【解析】 (1)实验中通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法。
海绵的凹陷程度
(2)比较甲、乙两图的实验可以得出: _______________________ _________________________________。
【解析】 (2)甲、乙两图中,受力面积一定,乙图中的压力较大,且乙图中海绵的凹陷程度较大。由此得出:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显
(3)比较__________两图的实验,可以得出:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)本实验还采用的研究方法是____________。
【解析】 (4)本实验应用了转换法和控制变量法。
控制变量法
【解析】 (3)探究压力的作用效果与受力面积的关系时,控制压力不变,改变受力面积的大小,应比较乙、丙两图的实验。
乙、丙
6. 在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小刚利用两个相同的木块和一块海绵,进行了如图8-10所示的实验。
(1)下列实例中,直接利用甲、丙两图所示实验的结论的是__________(填字母序号)。
A.图钉钉尖很尖锐 B.骆驼脚掌较宽大 C.货车限重
C
(2)对比甲、丁两图,小刚认为压力的作用效果与压力大小无关。你认为他的观点 ___________(填“正确”或“错误”),说明理由: ___________________________________________________。
错误
没有控制受力面积一定
重难点4 探究液体内部的压强
【进行实验与收集证据】
1.转换法的应用:通过观察U形管两侧液面的高度差来判断液体压强的大小。
2.控制变量法的应用
(1)探究液体内部压强与方向的关系时,控制金属盒所处液体密度和深度不变,改变金属盒的方向,观察U形管两侧液面的高 度差。
(2)探究液体内部压强与深度的关系时,控制金属盒所处液体密度和金属盒的方向不变,改变金属盒所处的深度,观察U形管两侧液面的高度差。
(3)探究液体内部压强与液体密度的关系时,控制金属盒所处深度和方向不变,改变液体密度,观察U形管两侧液面的高度差。
【分析论证】
通过对比相关因素改变前后U形管两侧液面的高度差,分析得出液体压强的特点及其影响因素。
【探究结论】
1.液体内部向各个方向都有压强,同种液体在同一深度的各处、各个方向的压强大小相等,随着液体深度增加,压强变大。
2.不同液体,产生的压强大小与液体的密度有关,在同一深度,密度越大,液体的压强越大。
【评估与交流】
1.实验前检查装置的气密性:用手按压金属盒上的橡皮膜,若U形管中液面高度无变化或变化不明显,则软管漏气,须调节软管保证不漏气。
2. 实验前调平U形管两侧液面:实验前若U形管两侧液面不齐平,说明此时软管内封闭气体压强与大气压不相等,须拆卸重装。
例4 用压强计探究影响液体内部压强大小的因素的实验如图8-1-1所示。
(1)压强计上的U形管__________(填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差(如图甲),其调节的方法是 __________(填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平。
A.将右侧支管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装
(3)比较图乙和图丙,可以得到结论:液体的压强与__________有关。
(4)比较__________两图,可以得到结论:液体的压强与液体密度有关。
(5)已知图丙中U形管左右两侧水面的高度差h=10 cm,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为____________Pa。(ρ水=1.0×103 kg/m3,ρ盐水=1.1×103 kg/m3, g取10 N/kg)
例4 用压强计探究影响液体内部压强大小的因素的实验如图8-1-1所示。
【解析】(1)U形管压强计左侧细管是封闭的,故U形管不是连通器。
(1)压强计上的U形管__________(填“属于”或“不属于”)连通器。
不属于
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差(如图甲),其调节的方法是 __________(填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平。
A.将右侧支管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装
【解析】(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,说明此时U形管两侧液面上方的气压不同,应重新安装,使得U形管两侧液面齐平。
B
(3)比较图乙和图丙,可以得到结论:液体的压强与__________有关。
【解析】(3)图乙和图丙中,液体密度相同,金属盒所处液体的深度不同,U形管两侧液面高度差不同,由此得出结论:液体的压强与深度有关。
深度
【解析】(4)探究液体内部压强与液体密度的关系时,控制金属盒所处深度和方向不变,改变液体密度,故应比较丙、丁两图。
丙、丁
(4)比较__________两图,可以得到结论:液体的压强与液体密度有关。
(5)已知图丙中U形管左右两侧水面的高度差h=10 cm,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为____________ Pa。(ρ水=1.0×103 kg/m3,ρ盐水=1.1×103 kg/m3, g取10 N/kg)
【解析】(5)U形管中液体为水,故橡皮管内气体的压强与大气压强之差为p=ρ水gh=1.0× 103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m= 1.0×103 Pa。
1.0×103
7.如图8-1-2所示,用微小压强计探究液体内部压强的特点。(ρ盐水>ρ水)
(1)实验中,将液体内部的压强大小转换为用U形管两侧液面的__________来表示。
高度差
(2)为了使实验现象更明显,U形管中的液体最好是__________(填“有色”或“无色”)的。
(3)将探头放在图乙所示液体内部的A、B位置,观察到U形管两侧液面的高度差hB>hA,经过多次实验观察到同样的现象,这说明同种液体内部的压强随___________的增加而增大。
有色
深度
(4)将探头放在图乙中等深的B、C位置,观察到U形管两侧液面的高度差hC__________(填“<”“=”或“>”)hB,这是为了研究液体压强与液体___________的关系。
(5)由以上实验可知图乙所示液体内部A、B、C、D四个位置压强最大的是_______。
>
密度
D(共26张PPT)
第八章 压强
第三节 空气的“力量”
知识点1 大气压强
知识点2 大气压强的测量
知识点1 大气压强
例1 在铁桶内放少量的水,用火加热,水沸腾之后把桶口堵住,然后浇上冷水,铁桶会变瘪,如图8-3-1所示。关于铁桶变瘪的原因,下列说法正确的是 ( )。
A.冷水的压力使铁桶变瘪
B.大气压使铁桶变瘪
C.铁桶内空气膨胀使铁桶变瘪
D.铁桶变瘪与压力无关
【解析】 铁桶内放少量的水,用火加热,此时铁桶内的空气受热膨胀,部分空气被排出桶外。水沸腾之后把桶口堵住,再浇上冷水,铁桶内的气压减小,使得桶内气体的压强小于外界大气压强,在大气压强的作用下,铁桶被压瘪了,故选项B说法正确。
B
1.下列实例中没有利用大气压强的是 ( )。
A.用注射器把药液注射进肌肉里
B.用吸管吸瓶中的饮料
C.倒茶时茶壶盖上的小孔要保持畅通
D.利用离心水泵抽水
【提示】在使用注射器吸取药液时,拉开活塞,大气压把药液通过针管压入注射器内;注射时用力推动活塞向前运动,活塞的推力把药液压入人体。其余选项都利用了大气压强。
A
知识点2 大气压强的测量
例2 如图8-3-2所示,在1个标准大气压下,用1 m长的玻璃管做托里拆利实验,管中水银柱的高度为__________ mm。
(1)假定移动玻璃管的过程不漏气,请判断进行以下操作时玻璃管内水银柱高度的变化情况:(均填“升高”“不变”或
“降低”)
①将玻璃管倾斜放置,水银柱的高度将 _____________;
②将玻璃管向上提升一点,水银柱高度将 ___________。
(2)若用水来代替水银进行实验,则水 ___________(填“会”或“不会”)充满玻璃管;若管口刚好在水面上且保证不漏气,则此时水对玻璃管内底部的压强为______________ Pa。(g取10 N/kg,标准大气压p0=1.0×105 Pa)
【解析】 1个标准大气压能支持 760 mm高的水银柱,故此时玻璃管内水银柱高度为760 mm。
(1)①将玻璃管倾斜一些,大气压不变,水银柱高度也不变,但管内水银柱长度会变大一些;②将玻璃管竖直上提,管内水银柱产生的压强等于大气压,则水银柱的高度不变,即仍是760 mm。
知识点2 大气压强的测量
例2 如图8-3-2所示,在1个标准大气压下,用1 m长的玻璃管做
托里拆利实验,管中水银柱的高度为__________ mm。
(1)假定移动玻璃管的过程不漏气,请判断进行以下操作时玻璃管内水银柱高度的变化情况:(均填“升高”“不变”或“降低”)
①将玻璃管倾斜放置,水银柱的高度将 _____________;
②将玻璃管向上提升一点,水银柱高度将 ___________。
760
不变
不变
【解析】(2)1个标准大气压能支持大约10 m高的水柱,故水会充满玻璃管;玻璃管内水柱产生的压强为
p=ρ水gh
=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1 m
=1×104 Pa
则玻璃管内底部受到水的压强为
p′=p0-p=1.0×105 Pa-1×104 Pa
=9×104 Pa
(2)若用水来代替水银进行实验,则水 ___________(填“会”或“不会”)充满玻璃管;若管口刚好在水面上且保证不漏气,则此时水对玻璃管内底部的压强为___________Pa。(g取10 N/kg,标准大气压p0=1.0×105 Pa)
会
9×104
2.(多选)利用托里拆利实验装置测量大气压强时,以下操作不会影响测量值的是 ( )。
A.使用的玻璃管稍粗些
B.测量时玻璃管稍倾斜些
C.把玻璃管稍向上提一些,但不离开液面
D.往玻璃管中灌水银时没灌满
ABC
1.(多选)下列关于大气压的说法正确的是 ( )。
A.马德堡半球实验证明了大气压的存在
B.托里拆利第一次测出了大气压的大小
C.大气压的大小相当于76 cm高的汞柱产生的压强
D.与夏天相比,冬天地面附近的大气压较高
ABD
2.下列各现象中,与大气压有关的是 ( )。
A.用力将钢笔中的墨水甩出
B.三峡大坝旁修建船闸
C.宇航员在太空中要穿特制的太空服
D.药瓶盖上都制有密集的竖条纹
C
3.小新同学在做托里拆利实验时,测得的大气压强值比真实值小,其原因可能是 ( )。
A.玻璃管放得不竖直
C.玻璃管内混入少量空气
B.玻璃管粗细不均匀
D.水银槽内的水银太多
C
4.青藏铁路建成后,乘坐高原列车去西藏旅游的人越来越多。与普通列车相比,高原列车有完善的供氧系统和完备的医疗应急系统,这样做主要是因为 ( )。
A
A.高原空气稀薄,大气压强小
C.高原空气稠密,大气压强小
B.高原空气稀薄,大气压强大
D.高原空气稠密,大气压强大
5.图8-3-3是一种吸盘式挂衣钩,将它紧压在平整、光洁的竖直玻璃上,可挂衣帽等物品。它的主要部件是一个橡皮碗。下列说法错误的是 ( )。
A.挂衣钩被玻璃“吸”住后,橡皮碗内的气压小于大气压强
B.橡皮碗内挤出的空气越少,吸盘贴在玻璃上就越紧
C.橡皮碗与玻璃之间的摩擦阻止所挂物品向下移动
D.吸盘不能紧贴在粗糙的水泥墙壁上,因为粗糙面与吸盘之间有缝隙,会漏气
答案:B
【提示】挂衣钩要固定在玻璃上,需要先用力挤压橡皮碗,把皮碗内的空气挤出,使皮碗内的气压小于外界大气压,这样皮碗就被外界的大气压紧压在了玻璃或墙壁上。皮碗内挤出的空气越多,吸盘贴在玻璃上就越紧。如果将挂衣钩紧贴在粗糙的水泥墙壁上,粗糙面与吸盘之间有缝隙,会漏气,使内外气压相等,挂衣钩在重力的作用下将滑下来。
6.最早测出大气压大小的实验是____________实验,该实验测出1个标准大气压的数值约为______Pa。
托里拆利
1×105
7.正常人的胸腹部的面积约为1 500 cm2,则在1个标准大气压下人的胸腹部受到的大气压力约为_____________N。
1.5×104
8.如图8-3-4所示,塑料杯中灌满水,用一张纸覆盖杯口并压紧,然后将杯悬空倒置,杯中的水和纸都不会落下,这是因为___________的作用。若此时在杯底用针扎一小孔,观察到的现象是__________(填“水会洒落”“水不会洒落”或“水会从小孔喷出”)。
大气压强
水会洒落
9.一根有刻度的细玻璃管两端开口,通过橡皮塞插入装有红色溶液的玻璃瓶,制成一个简易气压计(图8-3-5)。细玻璃管内的液柱是由于瓶内的气压______(填“大于”“小于”或“等于”)瓶外的大气压强而形成的。不考虑温度的影响,把该简易气压计从山底拿到山顶,细玻璃管内的液柱高度会______。
大于
升高
10.小虎利用注射器(有刻度部分的容积为V)、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值。
(1)实验时,首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔。这样做的目的是_____________________________。
(2)如图8-3-6所示,水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度L,则大气压的值可表示为p=______(用
题中的字母表示)。
(3)若实验过程中注射器筒内漏进了少量空气,则测得的大气压值______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)实验室有甲、乙两个注射器,活塞的横截面积分别为0.5 cm2和2 cm2,若弹簧测力计的量程为0~10 N,实验时应选用______(填“甲”或“乙”)注射器,理由是________________________________________
________________________________________。
10.小虎利用注射器(有刻度部分的容积为V)、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值。
(1)实验时,首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔。这样做的目的是_____________________________。
(2)如图8-3-6所示,水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度L,则大气压的值可表示为p=______(用
题中的字母表示)。
排尽筒内的空气,密封注射器
【提示】(2)当注射器中的活塞开始滑动时,弹簧测力计的示数与注射气筒所受的大气压力相等;因活塞为圆柱体,所以活塞的横截面积可以通过公式S=来求出,知道注射器的容积,还需要用刻度尺量出其刻度部分的长度;利用压强公式p=可得出表达式。
(2)如图8-3-6所示,水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度L,则大气压的值可表示为p=______(用题中的字母表示)。
(3)若实验过程中注射器筒内漏进了少量空气,则测得的大气压值______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)实验室有甲、乙两个注射器,活塞的横截面积分别为0.5 cm2和2 cm2,若弹簧测力计的量程为0~10 N,实验时应选用______(填“甲”或“乙”)注射器,理由是________________________________________
_____。
【提示】 (3)注射器筒内有空气会使拉力变小,在面积不变的情况下,测得的大气压会偏小。
偏小
甲
拉动乙注射器所需的力超过弹簧测力计的量程(共24张PPT)
第八章 压强
第一节 压力的作用效果
知识点1 研究压力的作用效果
知识点2 压强的计算
知识点3 改变压强的方法
知识点1 研究压力的作用效果
例1 为了探究压力的作用效果与哪些因素有关,小勇同学在同一海绵上做了如图8-1-1所示的实验。(所用每块砖的重力和大小都相同)
(1)小勇是通过观察______________来比较压力作用效果的。
(2)观察比较实验A、B的情况可知,压力的作用效果与________有关;观察比较实验A、C的情况可知,压力的作用效果与________有关。
(1)小勇是通过观察______________来比较压力作用效果的。
【解析】 (1)压力的作用效果通过海绵形变的大小来反映,海绵形变越大,压力的作用效果越明显。
海绵的形变程度
(2)观察比较实验A、B的情况可知,压力的作用效果与________有关;观察比较实验A、C的情况可知,压力的作用效果与________有关。
【解析】 (2)由实验A、B可知,砖都是平放的,即受力面积相同,压力越大,海绵的形变越大,说明压力的作用效果与压力大小有关。由实验A、C可知,一块砖分别平放、立放,即压力一定时,受力面积越小,海绵的形变越大,说明压力的作用效果与受力面积有关。
压力大小
受力面积
1.图8-1-2为小丽在“研究影响压力作用效果的因素”实验中所选用的器材以及在水平桌面上进行的实验过程图示。
(1)本实验采用的科学探究方法是 (填一种即可)。
(2)小丽为了探究压力的作用效果跟压力大小的关系,应该通过图中的_______两次实验进行比较得出结论;为了探究压力的作用效果跟受力面积大小的关系,应该通过图中的_______两次实验进行比较得出结论。 (均填字母代号)
控制变量法(或转换法)
D、E
E、F
(3)通过实验小丽得出结论:压力的作用效果不仅跟压力的大小有关,而且跟受力面积有关。小丽的结论__________(填“正确”或“不正确”)。
(4)在生活中,书包的背带做得又宽又大,这利用了___________来减少压力的作用效果;俗话说“磨刀不误砍柴工”,磨刀有利于砍柴,蕴含的物理知识是用_____________来增加压力的作用效果。
正确
增大受力面积
减小受力面积
知识点2 压强的计算
例2 “节能减排,低碳生活”旨在倡导节约能源和减少二氧化碳排放。张老师坚持骑自行车上下班,他的质量为50 kg,所骑自行车质量为15 kg。(g取10 N/kg)
(1)若他在平直公路上5 min内匀速行驶了1 500 m,则这段时间内他骑行的速度是多大?
(2)若他骑行时自行车两轮与地面总的接触面积为25 cm2,则他骑行时自行车对地面的压强为 多少?
【分析】 (1)求速度,要用公式v=计算,已知运动时间和路程,将相关数据转化为国际单位后,代入公式计算即可。
解:(1)骑行速度为v===5 m/s
(1)若他在平直公路上5 min内匀速行驶了1 500 m,则这段时间内他骑行的速度是多大?
【分析】 (2)求骑行时自行车对地面的压强,要用公式p=计算,已知受力面积,需求出压力F;根据物体平衡条件可知F=G人+G车,代入数据即可求解。
解:(2)根据物体平衡条件可知,骑行时自行车对地面的压力为
F=G人+G车=(m人+m车)g
=(50 kg+ 15 kg)×10 N/kg=650 N
骑行时自行车对地面的压强为
p===2.6×105 Pa
(2)若他骑行时自行车两轮与地面总的接触面积为25 cm2,则他骑行时自行车对地面的压强为多少?
2.人工智能逐渐融入我们的生活。某餐厅的送餐机器人(如图8-1-3)的质量为40 kg,它与地面的接触面积为0.01 m2。(g取10 N/kg)
(1)求送餐机器人的重力。
(2)送餐机器人的外壳是由玻璃钢材料制作的,有一小块玻璃钢材料的质量为90 g,体积为50 cm3,求该材料的密度。
(3)若送餐机器人托着3 kg的物体,求此时机器人对水平地面的压强。
(1)求送餐机器人的重力。
解: (1)送餐机器人的重力为G=mg=40 kg×10 N/kg=400 N
(2)送餐机器人的外壳是由玻璃钢材料制作的,有一小块玻璃钢材料的质量为90 g,体积为50 cm3,求该材料的密度。
解:(2)该材料的密度为ρ===1.8 g/cm3
解:(3)送餐机器人托着3 kg的物体,总质量为m总=3 kg+40 kg=43 kg
总重力为G总=m总g=43 kg×10 N/kg=430 N
此时机器人对水平地面的压力为F=G总=430 N
此时机器人对水平地面的压强为p== =4.3×104 Pa
(3)若送餐机器人托着3 kg的物体,求此时机器人对水平地面的压强。
知识点3 改变压强的方法
例3 如图8-1-4所示,一只火烈鸟在湖边觅食,开始时,鸟的两只脚站立在沙滩上,当它把一只脚抬离沙面时,下列说法正确的是 ( )。
A.它对沙面的压强变大了
B.它对沙面的压强变小了
C.它对沙面的压强不变
D.不知道鸟的质量,无法判断
【解析】 双脚站立与单脚站立时对沙面的压力相等
(等于自身重力),火烈鸟的双脚站立在沙面时,受力面积
等于两只脚掌的面积之和。当它把一只脚抬离沙面时,受力面积等于一只脚掌的面积,由压强的计算公式p=可知,受力面积变小,它对沙面的压强变大,选项A说法正确。
A
3.冬季,如果一个人在冰面上散步,当冰面快要破裂时,他采取的自救方法最恰当的是 ( )。
A.马上站立不动
C.快速跑向安全区
B.马上抬起一只脚不动
D.趴下并爬向安全区
D
1.关于压力,下列说法正确的是 ( )。
A.压力的大小一定等于重力
B.压力的方向总是竖直向下
C.压力就是重力
D.压力总是垂直于接触面
D
2.(多选)一块长为L、质量分布均匀的木板A放在水平桌面上,木板A右端与桌边相齐(图8-1-5)。在木板的右端施加一水平力F使木板A的右端缓慢地离开桌边,在木板A移动过程中,下列说法正确的是 ( )。
A.木板A对桌面的压强变大
B.木板A对桌面的压力不变
C.木板A对桌面的压力变小
D.木板A对桌面的压强变小
AB
3.下列的四个实例中,相关设计的目的是增大压强的是 ( )。
C
4.小明在江边湿地上漫步,他发现双脚陷入松软的泥土时,用力拔起一只脚,另一只脚反而会陷得更深。原因是小明对泥土的压力______,压强______。(均填“增大”“减小”或“不变”)
不变
增大
5.鸡蛋切片器是一款厨房切片工具,它通过细细的金属丝对鸡蛋进行切割(如图8-1-6)。如果切片器上的细钢丝和鸡蛋的接触面积为2 mm2,细钢丝对鸡蛋施加的力为100 N,则鸡蛋受到的压强为__________Pa。切片器上的细钢丝做得非常锋利,其目的是在压力一定时通过____________的方式______(填“增大”或“减小”)压强。
5×107
减小受力面积
增大
6.小刚在家里用实心砖和平铺在水平桌面上的海绵等一些自备器材,做“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验(图8-1-7)。
(1)若要探究压力作用效果与压力大小的关系,则应选用图甲和图______来比较。
丙
(2)若要探究压力作用效果与受力面积的关系,则应选用图甲和图______来比较。
(3)小刚测得实心砖长20 cm、宽15 cm、厚5 cm,它所受的重力是30 N,则图甲中实心砖对海绵产生的压强是______Pa。
乙
1 000
7. 歼-20是由成都飞机设计研究所设计、成都飞机工业公司制造的中国第五代隐身重型歼击机。由网络查询得歼-20的相关数据如下表所示,其中,最大飞行速度2.8马赫,表示歼-20的最大飞行速度是空气中声速的2.8倍。(g取10 N/kg)
(1)空气中声速取340 m/s,求歼-20以 2马赫
的速度飞行1 min运动的路程。
(2) 如图8-1-8所示,一架空载的歼-20停在水
平地面上,其轮胎与地面接触的总面积为0.4 m2,求
地面受到的压强。
空载质量 最大飞行速度 作战半径 最大飞行高度
17吨 2.8马赫 2 200千米 18 500米
解:(1)由题意知,飞机速度为v=2v声=680 m/s
运动路程为s=vt=680 m/s×60 s=40 800 m
(1)空气中声速取340 m/s,求歼-20以2马赫的速度飞行1 min运动的路程。
(2) 如图8-1-8所示,一架空载的歼-20停在水平地面上,其轮胎与地面接触的总面积为0.4 m2,求地面受到的压强。
解:(2)此时飞机对地面的压力大小等于其重力,即
F=mg=17×103 kg×10 N/kg=1.7×105 N
则飞机对地面的压强为p===4.25×105 Pa(共23张PPT)
第八章 压强
第四节 流体压强与流速的关系
知识点1 流体压强与流速的关系
知识点2 飞机的升力
知识点1 流体压强与流速的关系
例1 如图8-4-1甲所示,当向两张纸中间吹气时,纸会向中间靠拢,这个实验现象说明:________________________。根据这一规律可制成图8-4-1乙所示的装置,当向塑料管B中用力吹气时,细管A中液面将会________(填“上升”“下降”或“不动”)。
【解析】 当向两张纸中间吹气时,两张纸间的空气流速变大,纸向中间靠拢说明两纸间的压强变小,这个现象说明流体在流速快的地方压强小。当向塑料管B中用力吹气时,细管A上方的空气流速变大,压强变小,细管A中的液体在大气压的作用下会上升。
流体在流速快的地方压强小
上升
1.如图8-4-2所示,在倒置的透明漏斗里放置一个乒乓球,用手指托住乒乓球,松手后,乒乓球受重力作用将下落;若向倒置的漏斗用力吹气时再松手,乒乓球不但没有被吹下去,反而被“吸”住了。这是因为乒乓球上方空气的流速______(填“大于”“小于”或“等于”)其下方空气的流速,依据流速越大的位置压强越______的原理,乒乓球受压强差的作用而不下落。
大于
小
知识点2 飞机的升力
例2 如图8-4-3所示,小露用电吹风从A端对着泡沫机翼模型送风,机翼模型升起。下列说法正确的是 ( )。
A.气流通过机翼模型下表面的路程大于上表面的路程
B.气流在机翼模型下表面的流速大于上表面的流速
C.机翼模型上表面受到的压强大于下表面受到的压强
D.机翼模型升起的原因是机翼模型下表面受到的压力大于上表面受到的压力
【解析】 观察图中泡沫机翼模型可知,其上表面凸起、下表面平直。用电吹风从A端对着机翼模型送风,在相同的时间内,气流在机翼模型上方通过的路程较大,流速较大,压强较小;在机翼模型下方通过的路程较小,流速较小,压强较大,机翼模型下表面受到的压力大于上表面受到的压力,这个压力差便产生了向上的升力,所以机翼模型升起。故选项A、B、C说法错误,选项D说法正确。
知识点2 飞机的升力
例2 如图8-4-3所示,小露用电吹风从A端对着泡沫机翼模型送风,机翼模型升起。下列说法正确的是 ( )。
A.气流通过机翼模型下表面的路程大于上表面的路程
B.气流在机翼模型下表面的流速大于上表面的流速
C.机翼模型上表面受到的压强大于下表面受到的压强
D.机翼模型升起的原因是机翼模型下表面受到的压力大于上表面受到的压力
D
【小锦囊】判断流体流速大小的两种方法:
(1)比较流体通过物体两侧距离的长短,流体通过的距离越长,流速越大;
(2)比较流体通过截面积的大小,流体通过的截面积越大,流速越小。
2.小明家的电动自行车如图8-4-4所示。很多人说骑这种车不安全,这是由于刮风时,雨棚的形状导致下表面风速比上表面风速 __________,从而使雨棚的下表面受到的空气压强比上表面大。小明还发现坐上电动车的坐垫时很舒适,这是因为坐垫做得比较宽大,这有助于减小___________。
小
压强
1.下列现象中,能用流体压强与流速关系解释的是 ( )。
A.拦河大坝做成上窄下宽的形状
B.茶壶嘴与壶盖一样高
C.塑料吸盘贴在光滑的墙面上不脱落
D.沿纸条上方吹气,纸条会向上升起
D
2.水翼船下部的水翼做成上表面凸起、下表面平直的形状,当水翼船在水中高速行驶时,船便获得升力,这是因为 ( )。
A.水翼上方水流速度大,压强大
C.水翼下方水流速度大,压强小
B.水翼上方水流速度大,压强小
D.水翼下方水流速度大,压强大
B
3.我们经常看到这样的现象:在无风的天气,汽车在马路上快速驶过以后,马路两边的树叶会随风飘动,如图8-4-5所示。汽车向左行驶,马路两边的树叶会 ( )。
A.向A方向飘动
C.向C方向飘动
B.向B方向飘动
D.条件不足,无法判断
A
4.如图8-4-6所示,当灰鹅在飞行途中突遇强风时,会将身体翻转180°,以脚朝上但头保持不变的怪异姿势飞行。灰鹅转体后 ( )。
A.翅膀下方空气流速大于上方的流速,有助于迅速降低高度
B.翅膀下方空气流速大于上方的流速,有助于迅速提升高度
C.翅膀下方空气流速小于上方的流速,有助于迅速降低高度
D.翅膀下方空气流速小于上方的流速,有助于迅速提升高度
A
5.如图8-4-7所示,将小纸条自然下垂,靠近水龙头流下的水流,小纸条将______(填“偏向”或“偏离”)水流。这一现象说明流体在流速越大的位置__________。
偏向
压强越小
6.图8-4-8是我国海军舰艇赴亚丁湾护航时的情景。护航编队一般采用前后护航而不采用并排护航,这是因为当两船高速并排行驶时,两船之间的流体流速较______、压强较______,容易发生撞船事故。
大
小
7.如图8-4-9所示,一把太阳伞固定在地面上,一阵大风吹来,伞面发生形变,这是由于伞上方的空气流速______(填“大于”或“小于”)下方,伞面被向______(填“上”或“下”)“吸”。
大于
上
8.小明在学习流体压强知识时做了一系列实验和分析。
(1)如图8-4-10甲所示,向两张纸中间吹气,两张纸相互靠拢。此实验现象初步说明了空气在流速大的地方压强______(填“大”或“小”)。
(2)接着,小明又自制了一个飞机机翼模型。如图8-4-10乙所示,将其固定在托盘测力计上,在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风,来模拟飞机飞行时的气流。电扇的叶片转动后,托盘测力计的示数将______(填“变大”“变小”或“不变”)。比较机翼上下方气流流速的大小,进一步验证了上面的关系。
(3)小明又联想到如下一些生活情景,其中能用上述实验规律进行解释的是 ( )。
A.动车与站台之间有黄色的安全线
B.将氢气球自由释放后,它会飘向空中
C.通过拍打衣服清除它上面的灰尘
8.小明在学习流体压强知识时做了一系列实验和分析。
(1)如图8-4-10甲所示,向两张纸中间吹气,两张纸相互靠拢。此实验现象初步说明了空气在流速大的地方压强______(填“大”或“小”)。
小
(2)接着,小明又自制了一个飞机机翼模型。如图8-4-10乙所示,将其固定在托盘测力计上,在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风,来模拟飞机飞行时的气流。电扇的叶片转动后,托盘测力计的示数将______(填“变大”“变小”或“不变”)。比较机翼上下方气流流速的大小,进一步验证了上面的关系。
变小
(3)小明又联想到如下一些生活情景,其中能用上述实验规律进行解释的是 ( )。
A.动车与站台之间有黄色的安全线
B.将氢气球自由释放后,它会飘向空中
C.通过拍打衣服清除它上面的灰尘
A(共29张PPT)
第八章 压强
第二节 科学探究:液体的压强
知识点1 探究液体压强的特点
知识点2 液体压强的 计算
知识点3 液体压强的应用
知识点1 探究液体压强的特点
例1 小明同学利用如图8-2-1所示的实验装置探究液体内部
压强的规律,下表是实验所测得的部分数据。
(1)实验中测量液体压强的装置名称为______。
(2)实验所得的数据有一组是错误的,其实验序号为
______。
(3)分析比较实验1、4、5的数据可得出:在同一种液体中,液体内部产生的压强随深度的增加而______。
(4)分析比较实验______可以得出:液体内部压强还与液体密度有关。
序号 液体 深度h/cm 橡皮膜的方向 实验装置中左右液面的
高度差Δh/cm
1 水 3 朝上 2.6
2 水 3 朝下 2.6
3 水 3 朝左 2.9
4 水 6 朝上 5.4
5 水 9 朝上 8.2
6 盐水 6 朝上 7.0
(1)实验中测量液体压强的装置名称为____________。
(2)实验所得的数据有一组是错误的,其实验序号为
______。
【解析】 (1)在初中物理实验中,通常使用U形管压强计来研究液体压强。
【解析】 (2)在液体内部的同一深度,液体向各个方向的压强相等。第3次实验中,实验装置中左右液面的高度差Δh=2.9 cm与第1、2次实验不同,所以第3次实验的数据是错误的。
U形管压强计
3
(3)分析比较实验1、4、5的数据可得出:在同一种液体中,液体内部产生的压强随深度的增加而______。
(4)分析比较实验______可以得出:液体内部压强还与液体密度有关。
【解析】 (3)在实验1、4、5中,液体相同,橡皮膜的方向相同,深度越大,U形管压强计左右液面的高度差越大,即压强越大。由此可得出结论:在同一种液体中,液体内部产生的压强随深度的增加而增大。
【解析】 (4)在实验4、6中,液体的深度相同,橡皮膜的方向相同,液体的密度不同,U形管压强计左右液面的高度差也不同。由此可得出结论:液体内部压强还与液体密度有关。
增大
4、6
【小锦囊】实验通过U形管压强计将液体的压强转化成我们能观察到的液柱高度差的变化,这里应用了转换法。
1.用U形管压强计探究液体内部压强的特点,如图8-2-2所示。
(1)对比实验甲、乙可知:同种液体在同一深度处向各个方向的压强______。
相等
(2)对比实验丙和丁,U形管两侧液面的高度差相等,可知两种液体密度的大小关系是ρ液______(填“>”“<”或“=”)ρ盐水。
(3)在实验丁中保持探头的位置不变,向烧杯中逐渐加入盐(水未溢出),U形管两侧液面的高度差将______(填“变大”“不变”或“变小”)。
>
变大
知识点2 液体压强的 计算
例2 如图8-2-3所示,放在水平桌面上的容器的侧壁上有一开口弯管,弯管内的液面高度h1=0.8 m;容器顶部和底部的面积均为0.1 m2,顶部到底部的高度h2=0.6 m,容器中的液体密度为1.2×103 kg/m3。(g取10 N/kg)
(1)液体对容器底部的压强为多少?
(2)液体对容器顶部的压力为多少?
(1)液体对容器底部的压强为多少?
【分析】 用液体压强公式p=ρgh计算时,要注意h是指液面到所求位置的竖直高度。(1)求液体对容器底部的压强,已知液面到容器底的高度h1,可由p1=ρgh1直接计算。
解:(1)液体对容器底部的压强为
p1=ρgh1
=1.2×103 kg/m3×10 N/kg×0.8 m
=9.6×103 Pa
(2)液体对容器顶部的压力为多少?
【分析】 (2)求液体对容器顶部的压力F,要用压强定义的变形式F=pS计算,故应先求出液体对容器顶部的压强p2(p2=ρgh2′),液面到容器顶部的高度为h2′=h1-h2,由此反推,写出计算过程即可。
解:(2)液面到容器顶部的高度为h2′=h1-h2=0.8 m-0.6 m=0.2 m
液体对容器顶部的压强为
p2=ρgh2′=1.2×103 kg/m3×10 N/kg× 0.2 m=2.4×103 Pa
由p=得液体对容器顶部的压力为
F= p2S=2.4×103 Pa×0.1 m2
=2.4×102 N
【小锦囊】液体压强公式p=ρgh中,h是指液面到相应位置的竖直高度(不一定等于液柱的长度);求液体对某个面的压力时,先由p=ρgh求出液体的压强,再由 F=pS计算压力。
2. 如图8-2-4所示,平底茶壶的质量是400 g,底面积是40 cm2,内盛 0.6 kg的开水,放置在面积为1 m2的水平桌面中央。(ρ水=1.0 ×103 kg/m3,g取 10 N/kg)
(1)求水对茶壶底部的压力;
(2)求茶壶对桌面的压强。
解:(1)水对茶壶底部的压强为
p1=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.12 m
=1.2×103 Pa
由p=得对壶底的压力为
F=p1S=1.2×103 Pa×40× 10-4 m2=4.8 N
(2)求茶壶对桌面的压强。
解:(2)茶壶静止在水平桌面上,由二力平衡条件知,桌面对茶壶的支持力与茶壶和水的总重力大小相等,故支持力为
F支=(m壶+ m水)g=(0.4 kg +0.6 kg)×10 N/kg=10 N
茶壶对桌面的压力与桌面对茶壶的支持力是一对相互作用力,可得茶壶对桌面的压力为F压=F支=10 N
则茶壶对桌面的压强为
p===2.5×103 Pa
知识点3 液体压强的应用
例3 如图8-2-5所示,在装修房屋时,工人师傅常用一根足够长的透明塑料软管,里面灌入适量的水(水中无气泡),两人各持管的一端靠在墙面的不同地方,当水静止时,在与水面相平的位置作标记。这样做利用了___________原理,目的是保证两标记点在_______________________________。
【解析】 连通器是指上端开口、底部互相连通的容器,由题意知此塑料管构成了一个连通器。根据连通器特点可知,当里面装入同种液体时,静止时液面相平,所以液面位置在同一水平面上。
连通器
同一水平面上(或同一水平线上)
3.三峡船闸是世界上最大的人造连通器。图8-2-6是轮船通过船闸的示意图,此时上游阀门A打开,下游阀门B关闭。下列说法正确的是 ( )。
A.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门A两侧的压力相等
B.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门A右侧的压力大于对左侧的压力
C.闸室和下游水道构成连通器,水对阀门B右侧的压力大于对左侧的压力
D.闸室和下游水道构成连通器,水
对阀门B两侧的压力相等
答案:B
1.下列实例中,没有利用连通器原理的是 ( )。
D
2.用同一压强计探究液体压强的特点时,实验现象如图8-2-7所示,此现象可说明 ( )。
A.液体压强跟液体的密度有关
B.液体压强跟深度有关
C.在同一深度的各处,液体向各个方向的
压强大小相等
D.液体内部向各个方向都有压强
A
3.(多选)关于图8-2-8所示液体中a、b、c、d四点的压强pa、pb、pc、pd,下列关系式一定正确的是 ( )。
AB
A. pa>pc
B. pc
D. pc>pd
4.如图8-2-9所示,在充满油的密闭装置中,小陈和小李用大小相等的力分别从两端去推动原来静止的活塞。若活塞与容器壁的摩擦不计,则两活塞将 ( )。
A.向左运动
C.静止不动
B.向右运动
D.无法确定
A
【提示】设小陈、小李施加的力都为F,小陈对大活塞施加力的压强为p=,根据帕斯卡定律可知,右边小活塞受到液体对它的压强为p,则右边小活塞受到液体对它的压力F′=pS小<pS大=F,故活塞向左运动
5.工程师把拦河大坝设计成上窄下宽的形状,是因为水对坝体侧面有______,并且其大小随深度的增加而______。
压强
增大
6.小璐同学发现洗手盆下方有图8-2-10所示的U形管道,它是利用______原理工作的。若液体不流动,则A、B两处的液面总______,从而阻止下面的浊气上升。
连通器
相平
7.我国“蛟龙号”载人潜水器(图8-2-11)在下潜试验中成功突破 7 000 m水深大关。“蛟龙号” 载人潜水器随着下潜深度的增加,所受水的压强将______(填“变大”“不变”或“变小”)。若海水的密度为1.03×103 kg/m3,“蛟龙号”载人潜水器在 深7 000 m 处所受海水的压强为__________Pa。 (g取10 N/kg)
变大
7.21×107
8.如图8-2-12甲所示,密闭的容器中装有一定量的水,静止在水平桌
【提示】把该容器倒放在该桌面上后,容器内水的深度变大,容器与水平桌面的接触面积变小,由p=ρgh 可知,水对容器底部的压强变大;因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以容器对桌面的压力不变,由p=可知容器对水平桌面的压强变大。
600
变大
变大
面上。若容器内水面到容器底的距离为6 cm,则水对容器底的压强为______Pa(g取
10 N/kg)。若把该容器倒放在该桌面上
(图8-2-12乙),则容器对水平桌面的压强将______,水对容器底的压强将______。(后两空均填“变大”“变小”或“不变”)
9.在植树节里,小倩用水桶提起15 L水(如图8-2-13)要给刚栽上的树苗浇水,已知桶自身质量为1 kg,桶中水深h为30 cm,提水时,手的受力面积为1×10-3 m2。(ρ水=1.0 ×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)水对桶底的压强是多大?
(2)提水时手受到的压强是多大?
解:(1)水深为h=30 cm=0.3 m
水对桶底的压强为
p1=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg× 0.3 m
=3×103 Pa
(2)提水时手受到的压强是多大?
解:(2)水的体积为V=15 L=0.015 m3
水的质量为m水=ρ水V=1.0×103 kg/m3×0.015 m3=15 kg
水和桶的总重力为G总=(m水+m桶)g=(15 kg+1 kg)×10 N/kg=160 N
手对水桶的拉力与水和桶的总重力平衡,故手对水桶的拉力为F拉=G总=160 N
手对水桶的拉力和水桶对手的压力(拉力)是一对相互作用力,故水桶对手的压力为F压=F拉=160 N
手受到的压强为 p2===1.6×105 Pa