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第9课时 压强
第二单元
2026
内容索引
01
基础自主导学
02
规律方法探究
基础自主导学
一、压强
1.概念
(1)定义:垂直压在物体表面的力。
(2)方向:垂直于接触面指向被压物体。
(3)影响压力作用效果的因素:压力大小和受力面积大小。
①压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
②受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
2.压强
(1)概念:物体所受压力的大小与受力面积之比。
(2)公式: 。
(3)单位:帕斯卡(Pa) ,1 Pa=1 N/m2。
(4)增大压强的方法。
①在受力面积一定时,增大压力。
②在压力一定时,减小受力面积。
③同时增大压力,减小受力面积。
(5)减小压强的方法。
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,增大受力面积。
二、液体压强
1.产生原因
(1)液体由于受到重力,因此对支持它的容器底有压强。
(2)液体由于具有流动性,所以对阻碍它流动的容器侧面有压强。
2.特点
(1)液体对容器的底和侧面都有压强,液体内部向各个方向都有压强。
(2)在同一深度,液体向各个方向压强都相等。
(3)同种液体的压强随深度的增加而增大。
(4)液体的压强还跟液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
3.计算公式
p=ρgh
4.应用
(1)连通器的概念:上端开口、下端连通的容器。
(2)连通器的原理:连通器里装的是相同(选填“相同”或“不同”)的液体,当液体不流动时,连通器各部分中的液面高度总是相同(选填“相同”或“不同”)的。
(3)应用:茶壶、锅炉水位计、船闸等。
三、大气压强
1.产生原因
气体受重力作用,并且具有流动性。
2.存在
塑料挂衣钩的吸盘、用吸管吸饮料、马德堡半球实验等。
3.测量:托里拆利实验
(1)测量方法:将灌有水银的玻璃管倒插入水银槽中,玻璃管内外产生
760 mm高度差,且此高度差不变。
(2)实验结论:大气压等于760 mm高的水银柱产生的压强。
(3)测量仪器:气压计。
4.标准大气压
p0=1.013×105 Pa,相当于760 mm高的水银柱产生的压强。
5.变化
大气压随高度的增加而减小。
6.气压与沸点关系
一切液体的沸点,都是在气压增大时升高,气压减小时降低。
7.应用
(1)生活中:①钢笔“吸”墨水;②吸管“吸”饮料;③注射器“吸”药液;④瓷砖上的塑料“吸”盘。
(2)生产中:活塞式抽水机。
四、流体压强与流速的关系
流体 具有流动性的液体和气体统称为流体
关系 流体在流速大的地方压强 小 ,流速小的地方压强 大
应用 火车站站台上的安全线、喷雾器、乒乓球的上旋与下旋、足球比赛中的香蕉球等
飞机的 升力 飞机的升力是机翼的上下表面承受的压力差,因为飞机机翼的上下表面形状是“上曲下平”,所以机翼上方气体流速大,压强小;下方气体流速小,压强大。这样机翼受到向上的压力大于向下的压力,飞机受到向上的压力差,这就是飞机的升力
规律方法探究
1.用“控制变量法”探究影响压强的因素
在利用控制变量法时,只改变一个变量,控制其他的因素都不变。
(1)探究压力的作用效果时,控制压力(或受力面积)不变,探究压力的作用效果跟受力面积(或压力)的关系。
(2)由于影响液体压强的因素有多个,故在研究过程中的每一个步骤必须使用控制变量法。例如在研究同一深度、不同方向的压强时,要改变橡皮膜的方向,但应注意保持金属盒中心位置的深度和液体密度不变。
【例1】 老师要求同学们用身边的物品探究压力的作用效果与哪些因素有关。小亮找到的器材有海绵和两瓶完全相同的矿泉水。
(1)该同学通过观察 来反映压力的作用效果。
(2)如图所示,小亮将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵上,其目的是控制 大小相同,改变受力面积的大小。从该实验中得出的结论是 。以下实例中应用该结论的有 (选填字母)。
A.菜刀要经常磨一磨
B.汽车限重
C.啄木鸟有个坚硬而细长的喙
(3)接下来小亮要探究压力的作用效果与压力大小的关系,他的操作步骤是 。
解析:(1)该同学通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果。(2)将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵上,这样可以控制压力相同,改变受力面积的大小。从该实验中得出的结论是:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。菜刀要经常磨一磨,是为了在压力一定时,减小受力面积,从而增大压强,A符合题意。汽车限重,是为了在受力面积一定时,减小压力,从而减小对路面的压强,B不合题意。啄木鸟有个坚硬而细长的喙,是为了在压力一定时,减小受力面积,从而增大压强,C符合题意。(3)要探究压力的作用效果与压力大小的关系,应控制受力面积相同,只改变压力的大小,故他的操作步骤是:将左侧瓶倒出一些水后,倒立在海绵上,并与右侧瓶子的作用效果相比较。
答案:(1)海绵的凹陷程度
(2)压力 压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显 AC
(3)将左侧瓶倒出一些水后,倒立在海绵上,并与右侧瓶子的作用效果相比较
小李同学利用如图的装置探究液体内部压强的特点。
(1)小李检查压强计的气密性时,用手指不论轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两边液柱的高度差变化 (选填“大”或“小”),表明其气密性差。小李调节好压强计后,U形管两边液面相平。
(2)小李把金属盒分别浸入到甲、乙图中的两种液体(水和酒精)中,发现图甲中U形管两边液柱的高度差较小,他判断图甲中的液体是酒精,其结论不可靠,原因是没有控制金属盒在液体中的 ;他改变图乙中金属盒的深度,其探究情况如图丙所示。
(3)小李应该比较图 ,得出金属盒离液面的距离越深,U形管两边液柱的高度差就越大,表示液体的压强就越 。
(4)小李发现在同种液体中,金属盒所处深度相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差不变,表明 。
答案:(1)小
(2)深度相同
(3)乙、丙 大
(4)在同种液体的同一深度处(或在相同条件下),液体内部向各个方向的压强相等
解析:(1)若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,都会有漏气现象,因此U形管两边液柱的高度差变化小;(2)影响液体压强的因素有液体的密度和浸入液体的深度,实验中没有控制金属盒浸入的深度相同,因此无法得出正确结论;(3)研究液体压强与深度的关系时应控制液体密度相同,改变深度,小李应该比较图乙、丙,得出金属盒离液面的距离越深,U形管两边液柱的高度差就越大,液体的压强越大;(4)在同种液体中,金属盒所处深度相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差不变,表明在同种液体的同一深度处(或在相同条件下),液体内部向各个方向的压强相等。
2.压强知识的应用问题透析
利用压强知识解决实际生产、生活中的问题,始终是中考的热点问题,主要考查点有:增大和减小压强的方法、液体压强和大气压强的应用、流体压强与流速的关系。
【例2】 下列实例属于增大压强的是( )
(1)增大和减小压强的方法
解析:图钉尖很尖锐是为了通过减小受力面积来增大压强,选项A正确。选项B、C、D中描述都是通过增大受力面积来减小压强的实例。
答案:A
【例3】 下列设备没有利用连通器原理的是( )
(2)液体压强和大气压强的应用
解析:连通器是上端开口、底部连通的容器,选项A、B、D中的设备都是连通器。选项C中活塞式抽水机不是连通器,它的工作原理是应用了大气压强的作用。
答案:C
小华制成如图所示的“自动给水装置”。用一个装满水的塑料瓶倒放在盆景中,瓶口刚好被水浸没,其瓶内水面能高于盆景水面,主要是由于( )
A.瓶的支持力作用
B.瓶的重力作用
C.水的浮力作用
D.大气压的作用
答案:D
解析:装满水的塑料瓶倒放在盆景中时,瓶内水受到向上的大气压作用,由于大气压远远大于瓶内水产生的压强,故瓶内水不下落,会高于盆景中水面。
(3)流体压强与流速的关系
【例4】 某地交警部门加大对电动自行车安装遮阳伞的检查、拆除力度,遮阳伞(如图所示)虽能遮挡阳光,但存在安全隐患。当电动自行车快速行驶时,下列说法正确的是( )
A.遮阳伞下边空气流速大,压强小,受到向上的压力
B.遮阳伞下边空气流速小,压强大,受到向下的压力
C.遮阳伞上边空气流速大,压强小,受到向上的压力
D.遮阳伞上边空气流速小,压强大,受到向下的压力
解析:当电动自行车快速行驶时,伞上方空气流速大,压强小;伞下方空气流速小,压强大,伞受到向上的压力。故选C。
答案:C
(多选)下图是一个蓄水箱示意图,箱内装满水,M、N是管内同一水平线上的两点,K是阀门。K关闭时,M、N两点的压强分别是pM、pN;K打开流出水时,M、N两点的压强分别是pM'、pN'。下列说法正确的是( )
A.pM=pN
B.pM>pN
C.pM'=pN'
D.pM'>pN'
答案:AD
解析:当阀门K关闭时,M、N所处的深度相同,水的密度一定,根据p=ρgh可知,K关闭时,M、N两点的压强大小是pM=pN,故A正确,B错误;K打开流出水时,M处的横截面积大,N处的横截面积小,同质量的水流过时,M处的流速小,压强大,N处的流速大,压强小,即pM'>pN',故C错误,D正确。
3.关于图像类压强问题
用物理图像反映物理规律是一种比较简洁的方法。物理图像承载的信息量大,可以使问题简化、明了。在近几年中考中,通过图像考查压强知识的题目较多。
【例5】 下图是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图像。若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成实心正方体A、B,把它们平放在水平地面上,则两正方体A、B对水平地面的压强之比为( )
A.8∶1
B.4∶3
C.1∶2
D.4∶1
答案:D