第13讲 压力 压强
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考点通关 直击考什么
考点1 压力
1.压力的基本要素
定义 方向 作用点
①_ _ _ _ 作用在物体表面上的力 ②_ _ _ _ 于接触面并指向③_ _ _ _ 物体 受力物体表面
2.压力与重力的关系
考点2 压强(物理意义:压力的作用效果)
1.定义:物体所受④_ _ _ _ _ _ _ _ 与⑤_ _ _ _ _ _ _ _ 之比。在数值上等于单位面积上所受的压力大小。
2.公式:⑥_ _ _ _ _ _ _ _ 。公式变形:⑦_ _ _ _ _ _ ;⑧_ _ _ _ _ _ 。该组公式适用于液体、气体、固体
(是压力,单位为;是受力面积,单位为⑨_ _ _ _ _ _ ;是压强,单位为⑩_ _ _ _ _ _ )
3.增大和减小压强的方式
目的 方法 实例
增大压强 当压力一定时, _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 注射器针头很尖、切蛋器钢丝很细、盲道上的凸起等
当受力面积一定时, _ _ _ _ _ _ _ _ 压路机的碾轮做得很重等
减小压强 当压力一定时, _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 坦克有宽大履带、书包带很宽、火车轨道下铺枕木等
当受力面积一定时, _ _ _ _ _ _ _ _ 空心砖等
考点3 固体压力、压强的计算
1.一般固体静止在水平面上
(1)确定压力;(2)再根据计算压强。
2.密度均匀的柱体静止在水平面上
(1)计算压强: _ _ _ _ _ _ ;(2)计算压力:。
易错警示
柱体压强推导
即:密度均匀的柱体对水平面的压强只与柱体的密度和高度有关,与受力面积大小无关。
夯基综合练
1.判断下列说法正误。
(1) 静止在水平桌面上的木块对桌面的压力就是木块的重力。( )
(2) 物体的底面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。( )
(3) 相互接触的物体间一定存在压力。( )
(4) 大的压力一定比小的压力产生的作用效果明显。( )
(5) 压力方向与重力方向都竖直向下。( )
(6) 蚊子长有尖尖的口器,这是通过减小受力面积的方式来减小压强。( )
2.[RJ八下P40图片改编] 温室效应加剧导致全球气候变暖,北极冰层变薄。北极熊通过危险薄冰层时,为了安全,它分开双腿,趴在冰面上,用腹部滑行,也就是借腹滑行,如图所示。北极熊借腹滑行的目的是( )
A.增大与冰面的摩擦 B.减小对冰面的压力
C.减小对冰面的压强 D.为了快速滑行
3.骆驼的体重比马大不了一倍,而它的脚掌面积是马蹄的三倍,这为它在沙漠行走提供了有利条件。如图所示,站立在水平地面上的骆驼和马,下列说法正确的是( )
A.骆驼对地面的压力就是它受到的重力
B.马对地面的压力小于它受到的重力
C.骆驼对地面的压强小于马对地面的压强
D.骆驼对地面的压力的作用效果大于马对地面的压力的作用效果
重点实验 多维透析
实验13 探究影响压力作用效果的因素
问题
1.在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验时,小京联想到物理课本上的一幅图片,是体重大致相同的滑雪者和步行者在雪地上行走时的情境,如图1所示,根据这一情景,小京提出一个可探究的科学问题:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
证据
小京设计了如图2、图3、图4三次实验进行探究。
图1
图2 图3 图4 图5 图6
2.实验中通过观察_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 来比较压力的作用效果。
解释
3.通过图_ _ _ _ 可以验证小京的问题,结论是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
4.对比图2和图3的现象可得出结论:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
5.此实验中_ _ _ _ (选填“能”或“不能”)用硬纸板代替海绵,原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
6.若将该小桌和砝码放在木板上,如图5所示,图4中海绵受到的压强与图5中木板受到的压强的大小关系是_ _ _ _ (选填“ ”“ ”或“”),理由是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
交流
7.实验时小京如果将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图6所示,小京发现它们对海绵的压力作用效果相同。由此他得出结论:压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
命题研究 聚焦怎么考
命题点1 增大和减小压强的实例 ★☆☆5年2考
考向命题点1
常以选择题的形式考查,给出生活中的情境,分析情境中采用了改变受力面积或是改变压力大小的方法,进而判断该情境的目的是增大压强还是减小压强。
要点命题点1
增大或减小压强的方法
1.[2021北京]如图所示的四个实例中,为了增大压强的是( )
A.饮料管的一端剪成斜口 B.在铁轨下面铺枕木
C.书包背带做得较宽 D.图钉帽的面积做得较大
2.[53原创] 下图展示了我国古代劳动人民的智慧成果,对其中涉及的物理知识,下列说法正确的是 [多选]( )
A.图甲:篆刻刀的刀口做得很锋利,是为了减小压强
B.图乙:编钟有宽大的底座,是为了减小压强
C.图丙:《天工开物》中记载了农具“耙”,人站在耙上耕作,是通过增大压力的方式来增大压强
D.图丁:“凿取砺房”中古人手中的凿子是通过减小受力面积增大压强的
命题点2 固体压强的分析与计算 ★★☆5年3考
3.[2024北京]如图所示,左手手指和右手手掌分别沿水平方向压在气球的两侧,使气球保持静止。下列说法正确的是( )
A.手指对气球的压力大于手掌对气球的压力
B.手指对气球的压强大于手掌对气球的压强
C.手掌对气球的压力与气球对手掌的压力是一对平衡力
D.手指与手掌受到气球的压力是一对相互作用力
4.[ 变式] 如图甲所示,小京两手的食指分别用沿水平方向的力顶在削好的铅笔两端,使铅笔保持水平静止。
(1) 请分析图甲中右侧食指受到的压力与左侧食指受到的压力的大小关系。
(2) 若图甲中左侧食指受到的压强为,右侧食指受到的压强为,则
_ _ _ _ (选填“”“”或“”)。
(3) [方案选择] 小京在探究压力的作用效果与受力面积的关系时,又采用如图乙所示方法进行实验,他将两手的食指分别顶在削好的铅笔两端,使它保持竖直静止。对比甲、乙两种方法,你认为图_ _ _ _ (选填“甲”或“乙”)的方法不合理,原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
易错、
1.确定研究对象及运动状态。
2.根据平衡力和相互作用力相关知识判断压力大小。
3.分析受力面积大小判断压强大小。
5.[2020北京]如图所示,把小桌甲倒放在海绵上,其上放一个物体乙,它们静止时,物体乙的下表面和小桌甲的桌面均水平。已知小桌甲重,桌面面积为;物体乙重,下表面的面积为。下列说法正确的是( )
A.甲对海绵的压力就是甲受到的重力
B.乙对甲的压力就是乙受到的重力
C.甲对海绵的压强大小为
D.乙对甲的压强大小为
易错
压力和重力是两种不同性质的力。当物体竖直方向上只受重力和支持力(无其他外力),在水平地面上静止或做匀速直线运动时,压力大小等于物体的重力大小。但并不是任何情况,压力大小都等于重力。
6.[2024西城二模]小军用弹簧测力计竖直向上提拉放在台秤托盘中央的圆柱体A,如图所示。当台秤示数为时,弹簧测力计的示数为。已知:圆柱体A的底面积为,高为,且它始终处于静止状态。取。下列说法中正确的是( )
A.圆柱体A的密度为
B.当台秤示数增大时,弹簧测力计示数也增大
C.当台秤示数为零时,弹簧测力计示数为
D.当台秤示数为时,圆柱体A对托盘的压强为
考法、、、
如何计算固体压力与压强
1.确定研究对象,进行受力分析,找压力的大小。
2.确定接触面,找受力面积的大小。
3.根据 计算压强的大小。
7.[2024北京]近年来在东北林区发现了越来越多野生东北虎的足迹。生物学家为了估算某只野生东北虎的质量,在松软、平坦且足够深的雪地上,选取该东北虎四脚着地停留时的脚印,其中的一个脚印如图甲所示。在方格纸上描绘出脚印的轮廓,如图乙所示,图中每个小方格的面积均为, 数出脚印轮廓所围小方格的个数(凡大于半格的都算一个格,小于半格的都不算),用数出的小方格的个数乘以一个小方格的面积,就大致得出了脚印的面积。测出脚印的深度,在脚印旁边相同的雪地上放一底面积为的平底容器,在容器中缓缓放入适当的物体,当容器下陷的深度与脚印的深度相同时,测出容器及内部物体的总质量为。 忽略脚趾和脚掌之间空隙的面积,取,求:
(1) 该东北虎一只脚印的面积。
(2) 该东北虎的质量。
8.[ 变考法2024海淀期中] 生物学家发现一只熊在雪地里留下的一串脚印,选取出这只熊四脚着地停留时的脚印,图甲是其中的一个脚印。生物学家在方格纸上描绘出该脚印的轮廓,如图乙所示(半个格及以上的都算一个格,小于半格的都不算)。
(1) 已知图乙中每个小方格的面积均为,则该脚印的面积约为_ _ _ _ 。
(2) [方案设计] 为估算出该熊的重力,你认为生物学家在当时的条件下还需要进行怎样的实验操作?
题型、
如何根据脚印估测物体的质量
1.算脚印面积:数出方格纸上的格子数,半个格及以上算一个格,不满半个格,直接舍掉。
脚印面积 格子数×每个小格的面积。
注意单位的换算:。
2.等效替代法算压强。用形状规则的物体压出与待测物体相同深度的脚印。
待测物体对地面的压强 形状规则的物体对地面的压强。
3.根据 计算,指待测物体所有脚印的面积。
4.。
命题点3 探究影响压力作用效果的因素 ★★☆5年1考
考向命题点3
通常以探究性实验的形式考查影响压力作用效果的因素。考查方向包括:
1.不同装置对比,识别自变量和因变量,提出可探究的科学问题;
2.根据实验过程,分析实验现象,得出实验结论;
3.画出实验数据记录表。
9.[2025海淀期中]“探究压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中,小欣同学利用木条、橡皮泥、包装带和钩码进行探究活动。
(1) 如图所示,小欣同学将橡皮泥做成长方体平放于木条上方,把包装带撕成相同宽度的两段后分别绕过橡皮泥,且在包装带下方挂上不同数量的钩码,通过观察_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 反映出压力的作用效果,可得出结论:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(2) 小欣同学想继续探究压力的作用效果跟受力面积的关系,应进行的操作:将橡皮泥恢复原状,把包装带撕成_ _ _ _ (选填“相同”或“不同”)宽度的两段,两包装带下方挂相同数量的钩码,这种研究物理问题的方法在物理学中叫_ _ _ _ _ _ _ _ 。
10.[科学探究] 请利用如图所示的海绵、木板、六个相同的砝码,其中海绵置于一透明盒内,盒的一侧标有能显示海绵形变程度的刻度,压力的作用效果可以用海绵的形变程度表示,木板和砝码的重力已知,且木板的底面积比海绵稍小。设计实验证明:当物体受力面积一定时,水平面受到的压力越大,压力的作用效果就越明显。
(1) 为了方便测量水平面受到的压力大小,可以用静止在水平面上的物体所受的重力大小表示其对水平面的压力大小,请分析说明这一操作的依据。
(2) 请用画图或文字表述的方式描述实验步骤,要求体现出主要操作,写出要测量或记录的物理量。
(3) 画出实验数据记录表格。
第13讲 压力 压强
考点通关 直击考什么
考点1 压力
1.垂直; 垂直; 被压
考点2 压强(物理意义:压力的作用效果)
1.压力的大小; 受力面积
2.; ; ; ;
3.减小受力面积; 增大压力; 增大受力面积; 减小压力
考点3 固体压力、压强的计算
2.
夯基综合练
1.(1) ×
(2) √
(3) ×
(4) ×
(5) ×
(6) ×
2.C 3.C
重点实验 多维透析
实验13 探究影响压力作用效果的因素
1.压力的作用效果与受力面积是否有关
2.海绵的凹陷程度
3.3、4; 当压力相同时,压力的作用效果与受力面积有关
4.当受力面积相同时,压力的作用效果与压力大小有关
5.不能; 硬纸板的形变不明显,不易观察压力的作用效果
6.; 物体对接触面的压力和受力面积均相等,根据公式可知,物体对接触面的压强相等
7.没有控制压力相同
命题研究 聚焦怎么考
命题点1 增大和减小压强的实例 ★☆☆5年2考
1.A 2.BCD
命题点2 固体压强的分析与计算 ★★☆5年3考
3.B
4.(1) 对铅笔进行受力分析,如图所示:
铅笔受到左侧食指给它的向右的压力和右侧食指给它的向左的压力,铅笔处于静止状态,则受力平衡,故。右侧食指受到的压力与右侧食指给铅笔的压力是一对相互作用力,则;左侧食指受到的压力与左侧食指给铅笔的压力是一对相互作用力,则,所以。
(2)
(3) 乙; 铅笔受到重力的作用,两手食指受到的压力不同
5.C
6.D
7.(1)
解:一只脚印轮廓在方格纸上所围成的小方格的个数;一只脚印的面积。
(2)
[解析]设容器的底面积为,容器及内部物体的总质量为,
容器对雪地的压强;
设东北虎的质量为,东北虎四脚着地停留时对雪地的压强;依据东北虎脚印深度和容器在雪地的下陷深度相同,可知,
。
8.(1) 290
(2) 测出脚印的深度,在紧挨脚印旁边的雪地上,放一平底容器,在容器内缓缓放入适量的物体,当容器下陷的深度与脚印的深度相同时,测出容器及内部物体的总重力、容器的底面积,再利用熊四个脚印的总面积,可计算出该熊的重力。
命题点3 探究影响压力作用效果的因素 ★★☆5年1考
9.(1) 橡皮泥的凹陷程度; 受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显
(2) 不同; 控制变量法
10.(1) 当物体在水平面静止时,由二力平衡可知,物体所受重力等于水平面对物体的支持力,即。水平面对物体的支持力与物体对水平面的压力是一对相互作用力,大小相等,即,所以,可以用静止在水平面上的物体所受的重力大小表示其对水平面的压力大小(答案合理即可)。
(2) 将透明盒放在水平桌面上,将木板放在海绵上,再依次将不同数量的砝码放在木板上,分别记录木板受到的重力、砝码总重力和海绵的形变程度,利用公式计算出水平面受到的压力,并记录在表格中。
(3)