课件38张PPT。科学第14讲 压强一、了解压力，理解压强并能探究影响压强的因素
二、掌握有关固体压强的计算
三、理解液体压强的特点
四、了解大气压强，流体压强与流速关系了解压力，理解压强的概念，探究影响压强的因素1．压力定义：_______压在物体表面上的力叫压力。
2．压力并不都是由重力引起的。若物体在水平面上时，只受重力、支持力，则压力F______重力G。垂直＝垂直于接触面指向受力物体竖直向下3.影响压力作用效果因素：当____________相同时，压力越大，压力作用效果越明显；当________相同时，受力面积越小，压力作用效果越明显。结论：压力的作用效果与_____________和________有关。
【注意】本实验采用了控制变量法和转换法。
4．压强定义：物体__________________________叫压强。
物理意义：压强是表示压力作用效果的物理量。
5．压强的国际制单位
(1)压强国际制单位是__________；1 Pa＝______N/m2。
(2)压强单位Pa的认识：一张对折的报纸平放时对桌面的压强约1 Pa。
6．改变压强的方法：___________、___________________。受力面积压力受力面积压力在单位面积上受到的压力帕斯卡1改变压力改变受力面积1．下列实例中属于增大压强的是( )A【解析】增大压强的方式是增大压力，减小受力面积。A项图钉尖很尖锐，是减小受力面积来增大压强；B项背带宽，是增大受力面积来减小压强；C项铁轨铺设枕木是增大受力面积来减小压强；D项滑雪板较宽长，是增大受力面积来减小压强。A．图钉尖很尖锐 B．书包背带较宽 C．铁轨下铺设枕木 D．穿滑雪板滑雪2．在探究压力作用的效果与哪些因素有关的实验中，利用了两个相同的木块和一块海绵，如图所示。(1)实验中通过观察________________来比较压力作用的效果；
(2)对比甲、乙两图，可以得出：____________________________________________________；
(3)对比________两图，可以得出：受力面积相同时，压力越大，压力作用的效果越明显；
(4)对比甲、丁两图，得出压力作用的效果与压力大小无关。你认为是否正确，并叙述理由：__________________________________________________。海绵的凹陷程度在压力一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显甲、丙不正确，因为存在两个变量【解析】(1)力可以改变海绵的形状，通过海绵凹陷程度表示压力作用效果大小；(2)图甲、乙，压力相同，受力面积越小，海绵凹陷程度越大，压力作用效果越明显，所以在压力一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显；(3)要探究压力的作用效果与压力大小的关系，应控制受力面积不变，改变压力的大小，由图可知甲、丙两图符合；(4)对比甲、丁两图，得出压力作用的效果与压力大小无关，是不正确的，因为没有控制受力面积不变，同时改变了压力大小和受力面积大小，存在两个变量。掌握有关固体压强的计算公式p＝F/S?F＝pS?S＝F/p。
【注意】运用压强公式进行解题时，要注意压力和受力面积的对应性；要注意单位的统一。3．(2016，达州)如图所示，轻质细绳将物体A、B通过两个定滑轮分别连在同一弹簧测力计的两端，其中GA＝10 N，GB＝100 N，B是边长为20 cm的正方体，整个装置处于静止状态(不计弹簧测力计的重力及滑轮与绳子的摩擦)，下列说法正确的是( )DA．弹簧测力计的示数为0 N
B．弹簧测力计的示数为40 N
C．B物体对支撑面的压力为100 N
D．B物体对支撑面的压强为2.25×103 Pa【解析】(1)物体A由于自身的重力对弹簧测力计施加了一个向左的10 N的拉力，因弹簧测力计处于静止状态，水平方向上受到的力是一对平衡力，所以，B也对弹簧测力计施加了一个向右的10 N的拉力，则弹簧测力计的示数F＝10 N，故AB错误；(2)B受到竖直向上的拉力、竖直向上的支持力和竖直向下的重力，这三个力是平衡力，所以，物体B受到的支持力：F支持＝GB－F＝100 N－10 N＝90 N，因支持力和压力是一对相互作用力，大小相等，所以，B物体对支撑面的压力：F压＝F支持＝90 N，故C错误；B对地面的压强：p＝F/S＝90 N/(0.2 m)2＝2.25×103 Pa，故D正确。4．用两种物质分别制成棱长相同的实心正方体甲、乙，它们的质量和体积的关系如图所示。把它们平放在水平地面上，则它们对水平地面的压强之比p甲∶p乙为( )
A．8∶1 B．4∶3 C．4∶1 D．1∶2A【解析】由图可知ρ甲∶ρ乙＝8∶1。正方体对水平地面的压强p＝F/S＝G/S＝mg/S＝ρSLg/S＝ρLg，已知甲、乙棱长相同，则它们对水平地面压强之比p甲∶p乙＝ρ甲Lg∶ρ乙Lg＝ρ甲∶ρ乙＝8∶1。理解液体压强的特点1．产生：由于液体受到_______的作用。
2．特点：(1)液体对容器底部和侧壁有_______。
(2)液体内部向各个方向都有_______。
(3)液体内部压强规律：液体内部压强与液体的________和__________有关。在同种液体内部，同一深度向各个方向压强________，随着深度的增加而________；在同一深度处，液体的密度越大压强________。
【注意】液体内部的压强是由于液体本身的重力而引起的，但液体对容器底部的压力并不一定等于容器内液体的重力。重力压强压强密度深度相等增大越大5．如图所示，一个未装满水的瓶子，正立放置在水平面上时瓶对桌面的压强为p1，瓶底受到水的压力为F1，倒立放置时瓶对桌面的压强为p2，瓶盖受到水的压力为F2，则( )【解析】 (1)因为瓶对桌面的压力等于瓶和水的总重力，所以无论正放还是倒放，它们的总重力不变，即对桌面的压力不变，倒置后，瓶与桌面的接触面积变小，根据p＝F/S可知，倒置后瓶对桌面的压强变大，即p1＜p2；(2)正放时，瓶子中的水柱是粗细相同的，瓶子底部受到的压力等于瓶中水的重力；倒放时，瓶子中的水柱上面粗，下面细，一部分水压在瓶子的侧壁，瓶盖受到的压力小于瓶中水的重力，因此即F1＞F2。DA．p2＝p1，F2＝F1
B．p2＞p1，F2＞F1
C．p2＜p1，F2＞F1
D．p2＞p1，F2＜F16．下表是小明同学利用如图所示的实验装置探究液体压强规律时所测得的部分数据。(1)分析序号为1、2、3的三组数据，可得到的结论是___________________________________________________。
(2)分析序号为____________的三组数据，可得到的结论是液体的压强随着深度的增大而增大。
(3)分析数据5、6、7的三组数据，可得到的结论：不同液体的压强还跟液体的_________有关。在同种液体同一深度，液体向各个方向的压强都相等3、4、5密度【解析】(1)比较1、2、3三组数据可知，压强计在水中的深度相同，但橡皮膜的方向不同，压强计左右液面的高度差相同，也就是压强相同，这说明在同一液体同一深度，液体向各个方向的压强都相等；(2)要想比较液体的压强与深度的关系，就必须比较同种液体但深度不同的几次实验数据，分析并得出结论，这就需要分析序号为3、4、5三组数据，从而可得出液体的压强随深度的增加而增大的结论；(3)由5、6、7三组数据可知，实验所用的液体不同，但深度相同，压强计左右液面的高度差不同，也就是压强不同，这说明不同液体的压强还跟液体的密度有关。了解大气压强，流体压强与流速关系1．大气压强：大气对浸在它里面的物体产生的_______叫大气压强，简称大气压。
2．大气压的存在：___________实验证明了大气压的存在而且很大。大气压的大小可以用空盒气压计或水银气压计进行测量。
3．大气压的大小
(1)大气压与空气的密度有关：海拔越高，空气密度_______，大气压_______。
(2)一个标准大气压是760 mm高水银柱产生的压强，即1标准大气压＝______________(760毫米汞柱)。
4．大气压对天气影响：低压区多__________天气，高压区多_______天气。压强马德堡半球越小越小1.01×105Pa阴雨晴朗5．液体的沸点与气压有关：气压越高，液体的沸点_______。
6．大气压应用：压力锅、真空压缩保存袋、吸尘器、离心式水泵等都跟大气压有关。
【注意】气体体积相同时，密度大的气压大。
7．流体的流速越大，压强________。
飞机飞行时，机翼上方的空气流速比机翼下方的空气流速_______一些，于是机翼上方所受空气的压强_______下方所受空气的压强而产生升力。越高越小大小于7．下面四幅图中能够证明大气压强存在的是( )【解析】覆杯实验，水排出了杯子内的空气，在大气压的作用下纸片掉不下来，说明了大气压强的存在，符合题意，故B正确。B8．如图所示，晓明用塑料管可以把盒中的牛奶吸到嘴里，这是由于( )
A．晓明对牛奶产生吸引力的作用
B．吸管本身有吸牛奶的作用
C．大气压作用在牛奶液面上的结果
D．牛奶压力的作用【解析】用吸管吸牛奶时，吸管内气压减小，小于外界大气压，在大气压的作用下牛奶被压入吸管。 C 1．如图水平雪地上，穿着雪橇的芳芳总质量为70 kg，没有陷入雪地；而穿着运动鞋的小明总质量为50 kg，却深陷雪地。下列说法正确的是( )
A．芳芳对雪地的压力比小明的小
B．芳芳对雪地的压力和小明的一样
C．芳芳对雪地单位面积的压力比小明的小
D．受力面积和压力都不等，无法比较谁对雪地的压强大C2．(2017，预测)为防止飞机冲出跑道造成事故，我国已成功研制出多孔泡沫混凝土，可将其铺设在跑道末端外延。总质量45 t、与地面接触总面积为0.9 m2的波音737客机一旦冲出跑道，就会陷入泡沫混凝土中，实现快速、有效制动，携带救援装备、总质量100 kg、单脚与地面接触面积为250 cm2的救援人员在泡沫混凝土上自由走动，泡沫混凝土安然无恙，下列四种规格的泡沫混凝土中，符合要求的是(g取10 N/kg)( )
A．密度60 kg/m3，最大承受
压强2×104 Pa
B．密度90 kg/m3，最大承受
压强3×104 Pa
C．密度280 kg/m3，最大承受
压强4×105 Pa
D．密度420 kg/m3，最大承受
压强6×105 PaC3．马德堡半球实验证明了________的存在，制药时为了在不超过80℃的温度下从溶液中除去水分而提取抗菌素，采用的方法是__________(填“升高”或“降低”)容器内的气压，使水的沸点低于80℃。大气压降低4．如图所示，将塑料直尺放在小纸片上，从上面对着塑料尺吹气，发现纸片不掉下来，这是由于吹气时，纸的上表面空气流速变大，压强变______。这与飞机机翼获得向上升力的道理_________(填“相同”或“不同”)。小相同5．某学习小组对“影响压力作用效果的因素”进行了探究，他们采取了如下的方法：甲图把小桌放在海绵上；乙图在小桌上放一个砝码；丙图把小桌翻过来，桌面朝下并在它上面放一个砝码。通过海绵被压下的深浅显示压力作用效果。(1)比较__________两图可知，当受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显；
(2)此实验_______(填“能”或“不能”)用硬纸板代替海绵，原因是______________；
(3)此实验中运用到的主要科学方法是___________。(写出一种)甲、乙不能效果不明显控制变量法C6．某同学利用如图所示的器材探究液体内部压强的特点。
(1)他向图甲中的U形管内注入适量的红墨水，当管内的红墨水静止时，U形管左右两侧液面的高度_______。
(2)如图乙所示，他将橡皮管的一端紧密地套在U形管左侧的端口后，多次改变探头在水中的深度，并比较每次的深度及相应的U形管左右两侧液面的高度差。这是为了探究___________________________________________________。
(3)他换用其他液体探究液体压强与液体密度的关系，当探头在下列液体中的深度相同时，U形管左右两侧液面的高度差最大的是_______。
A．酒精(ρ酒精＝0.8×103kg/m3)
B．植物油(ρ植物油＝0.9×103kg/m3)
C．盐水(ρ盐水＝1.1×103kg/m3)相同液体内部压强与液体深度的关系7．将挂有重物的吸盘用力按压在竖直的玻璃表面，吸盘不会掉下来。是什么力使吸盘不掉下来的呢？两位同学提出了两种不同的观点：同学一认为是吸盘受到的大气压力；同学二认为是吸盘受到玻璃对它的摩擦力。为了研究这一问题，他们分别设计了以下实验：同学一：如图甲，用抽气机不断抽出玻璃钟罩内的空气，最后看到玻璃表面的吸盘滑下。
同学二：如图乙，挂上同样重的钩码后，吸在涂油玻璃上的吸盘滑下，而吸在干燥玻璃上的吸盘不动。(1)同学二认为他的实验结果否定了同学一的观点，理由是因为他的实验中两个吸盘受到的___________相同，但实验结果却不同。
(2)同学二的实验中，涂油玻璃表面的吸盘滑下的原因是吸盘受到的_________减小。
(3)同学一的实验之所以有这样的结果，原因是________________________________________________。大气压力摩擦力大气压力减小导致摩擦力减小8．北京时间2014年2月15日，在索契冬奥会短道速滑比赛1500 m决赛中，中国选手周洋以2分19秒140的成绩夺得金牌。
(1)若周洋的比赛成绩近似看作2分19秒，请计算她在比赛过程中的平均速度。(结果保留一位小数)
(2)如果周洋和身上的整套装备的总质量是60 kg，每只脚掌的面积是180 cm2，每只冰鞋的冰刀与冰面的接触面积是10 cm2，求当她穿着冰鞋双脚站立在水平冰面时(如图所示)对冰面的压强。(g取10 N/kg)解：(1)她在比赛过程中的平均速度v＝s/t＝1500 m/139 s≈10.8 m/s
(2)她穿着冰鞋双脚站立在水平冰面时对冰面的压强p＝F/S＝G/S＝mg/S＝3×105 Pa1.(2017，预测)在某次比赛中，足球运动员踢出了一记神奇的“香蕉球”，足球从右侧绕过“人墙”射入球门，如图所示。这是因为踢出的足球( ) A A．左侧空气流速快
B．两侧空气流速相同
C．左侧空气流速慢
D．不断改变旋转方向2．如图所示，材料、粗糙程度和质量相同的甲、乙两物体放在同一水平桌面上，在水平拉力作用下做匀速直线运动。它们受到的拉力分别为F甲、F乙，对桌面的压强分别为p甲、p乙，底面积 S甲＞S乙，则下列关系正确的是( )DA．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乙3．如图，往浴缸中匀速注水直至注满，下列表示此过程中浴缸底部受到水的压强随时间变化的曲线，其中合理的是( )B4．如果你曾经试过不用核桃钳子捏碎手里的一个核桃的话，你就知道那几乎是不可能的！然而，手握两个核桃在一起，猛烈挤压却能把它们挤碎，如图所示，请解释这个出人意料的结果。手里只拿一个核桃，手与核桃之间的受力面积较大，产生的压强较小，无法挤碎核桃；手握两个核桃在一起挤压，由于核桃之间的受力面积大大减小，产生很大压强，所以能挤碎核桃。5．如图所示，质量为70 kg，边长为20 cm的正方体物块A置于水平地面上，通过绳系于轻质杠杆BOC的B端，杠杆可绕O点转动，且BC＝3BO。在C端用F＝150 N的力竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，且绳被拉直。(绳重不计，g取10 N/kg)求：
(1)物体A的重力G；
(2)绳对杠杆B端的拉力F拉；
(3)此时物体A对地面的压强p。解：(1)物体A的重力G＝mg＝70 kg×10 N/kg＝700 N；
(2)由杠杆平衡条件有F拉×BO＝F×OC，则F拉＝ F×OC /BO＝300 N；
(3)对静止的物体A受力分析可知：受到竖直向上的拉力和支持力、竖直向下的重力，由力的平衡条件可得，物体A受到的支持力，F支持＝G－F拉＝700 N－300 N＝400 N，因物体A对地面的压力和地面对物体A的支持力是一对相互作用力，所以，物体A对地面的压力：F压＝F支持＝400 N，受力面积：S＝20 cm×20 cm＝400 cm2＝0.04 m2，物体A对地面的压强：p＝ F压 /S ＝ 104 Pa备考集训14 压强
1．一块长为L，质量分布均匀的木板A放在水平桌面上，板A右端与桌边相齐(如图所示)。在板的右端施一水平力F使板A右端缓慢地离开桌边，在板A移动过程中，下列说法正确的是(B)
A．A对桌面的压强不断变小
B．A对桌面的压力不变
C．A对桌面的压强不变
D．A对桌面的压力不断变小
2．下列物理现象中，分析正确的是(B)
A．推土机的推土铲刃做得很锋利，是通过增大受力面积来增大压强的
B．高压锅是利用液体的沸点随着压强的增大而增大
C．在高海拔地区一次性打火机不容易打燃火，其主要原因是空气稀薄，大气压高
D．汽车在行驶过程中车窗打开时，遮阳的窗帘总是往外飘，因为窗外空气流速大，压强大
3．下列各种现象与其涉及物理知识之间的关系中，正确的是(B)
A．坐在有椅垫的椅子上舒服一些，因为这样减小了臀部所受到的压力
B．拦河坝常常修成上窄下宽，因为液体压强随深度的增大而增大
C．利用注射器给病人注射时，药液在大气压作用下进入人体内
D．民航客机飞行时获得升力，因为流体流速越大的位置，压强越大
4．同学们梳理了教材中与压强知识相关的实验，如图所示，其中分析正确的是(C)
A．甲图实验，装有水的瓶子竖放在海绵上，瓶中水越少，海绵凹陷越明显
B．乙图实验，当微小压强计的探头在水中深度逐渐增大时，U形管两边液面高度差不变
C．丙图实验，测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力和吸盘的面积，可估测大气压强的值
D．丁图实验，向外拉活塞，试管内停止沸腾的水再次沸腾，可知气压减小，水的沸点升高
5．如图所示，将一圆柱体从水中匀速提起直至下表面刚好离开水面，此过程容器底受到水的压强p随时间t变化的图像大致如下列图中的(D)
6．紧急情况逃生时，使用普通破窗锤产生的碎玻璃容易伤人。如图为一种新型破窗锤，使用时将吸盘吸附在窗玻璃上，然后拉长弹性绳，人离玻璃较远后松手，破窗锤在弹力作用下瞬间击碎窗玻璃而不会伤到人。下列有关说法错误的是(C)
A．吸盘能吸附在窗玻璃上是由于受到大气压的作用
B．若吸盘面积太小，则拉长弹性绳时容易脱落
C．锤头前端做得比较尖是为了增大压力
D．松手后，绳的弹性势能主要转化为破窗锤的动能
7．(2016，泰安)同一个小球，先后放入四个盛有不同液体的容器中，静止时的位置如图所示。四个容器中的液面到容器底面的距离相等，则容器底面受到液体压强最大的是(A)
A B C D
8．护士给病人输液时，药水瓶上插着两根管，一根给病人输液，另一根通过瓶盖扎进瓶内药水中，如图所示。这根“闲置”管是为了利用__大气压__。由于针头较细，为确保药液的流速，需要将药水袋提升到相对针管一般不低于1.3 m的高度，由此推算针管处受到的液体压强为__1.3×104__ Pa。(ρ药液＝ρ水，g取10 N/kg)
9．如图所示是“擦窗机器人”，它的质量为2 kg，它的“腹部”有吸盘。当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，它能牢牢地吸在竖直玻璃上。(g取10 N/kg)
(1)机器人工作时，主机内部的气压__小于__(选填“大于”“小于”或“等于”)大气压而产生吸力。
(2)当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时，若真空泵继续向外抽气，则擦窗机器人受到的摩擦力__不变__(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)吸盘与玻璃的接触面积为2×10－3 m2，若吸盘在此面积上对玻璃的压强为1.5×105 Pa，则吸盘对玻璃的压力是__300__N。
(4)擦窗机器人以0.2 m/s的速度匀速竖直向下运动，重力做功的功率是__4__W。
10．在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小张和小黄同学利用图1所提供的器材设计了如图2(a)、(b)、(c)所示的三个实验。
(1)小张通过观察__海绵凹陷程度大小__来比较小桌对海绵的压力作用效果。
(2)小张选做__(a)、(b)__(填序号)两次实验得出：压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
(3)小黄选做(a)和(c)两次实验得出：压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越不明显。请你分析造成前后两个结论不一致的原因是__受力面积的材料不同__。
11．如图甲所示的覆杯实验中：
(1)硬纸片不会掉下的事实是__大气压__存在的证据；
(2)有同学认为实验中是水粘住了纸片，老师用如图乙所示装置进行实验，随着空气被抽出，纸片掉下了，排除了纸片是被水粘住的可能。若换用容积和高度均相同，而杯口更小的杯子进行实验，要使同一硬纸片掉下，相同情况下需要抽气的时间会__变短__(填“变短”“变长”或“不变”)。
12．如图装置可以用来研究液体压强与流速的关系，打开阀门，水流经该装置时，可观察到a、b两管口均有水喷出，且__b__管口喷出的水柱更高，原因是b管下端管道横截面积大，水流速小，压强大。
13．(2017，预测)高速铁路的广泛应用使人们的出行更加便捷。放假期间，铭铭与家人乘坐高铁从葫芦岛到沈阳游玩。如图是他们乘坐的“和谐号”高铁列车，下表是它的部分参数。(g取10 N/kg)
满载时总质量
1000 t
车轮与铁轨接触总面积
0.8 m2
最高时速
360 km/h
(1)满载的列车停在水平轨道上时，对轨道的压强是多少？
(2 )葫芦岛至沈阳的路程为270 km。若列车以最高时速行驶，从葫芦岛到沈阳需要多长时间？列车从葫芦岛到沈阳实际运行1.5 h，设列车在水平轨道上做匀速直线运动，所受阻力是其满载时重力的0.01倍，此过程中牵引力的功率是多少？
解：(1)满载的列车停在水平轨道上时，对轨道的压力：F＝G＝mg＝1000×103 kg×10 N/kg＝107 N，对轨道的压强：p＝＝＝1.25×107 Pa；
(2)由v＝s/t可得，列车以最高时速行驶，从葫芦岛到沈阳需要的时间：t＝＝＝0.75 h；列车从葫芦岛到沈阳做匀速直线运动时的速度：v′＝＝＝180 km/h＝50 m/s，因列车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，列车受到的牵引力：F′＝f＝0.01 G＝0.01×107 N＝105 N，此过程中牵引力的功率：P＝F′v′＝105 N×50 m/s＝5×106 W。
