D.无法确定
4.(2017·温州)用隔板将玻璃容器均分为两部分,隔
板中有一小孔用薄橡皮膜封闭(如图),下列问题中
可以用该装置探究的
①液体压强是否与液体的深度有关
②液体压强是否与液体的密度有关
③液体是否对容器的底部产生压强
④液体是否对容器的侧壁产生压强
A.①②③
B.①②④
C.②③④
D.①③④
6.压强计的结构如图所示,在“用压强计探究液体内部
压强的特点”实验中,用大拇指轻压金属盒上的橡皮
膜,可观察到压强计U形管左管液面比右管液面低
在探究同一液体、同一深度液体内部压强特点时,改
变液体中金属盒橡皮膜朝向的具体操作是旋转旋钮
改变金属盒的朝向。
旋钮
金属杆
U形管
金属盒
第6题图
7.(2017·杭州)如图,甲、乙、丙是三个质量和底面积
均相同的容器,若容器中都装入等量的水(水不溢
出),三个容器底部都受到水的压强
(A)
内
A.甲最大
B.乙最大
C.丙最大
D.一样大
水
煤油
内s
P甲=p乙→力
P甲一力乙>力丙
C.p甲
D.p甲=力乙<力丙第7节 压强
第1课时 压力的作用效果
01 知识管理
1.压力
定 义:垂直作用在物体表面上的力叫压力。
方 向:压力的方向垂直接触面指向被压的物体。
注 意:压力和重力是两个不同的力,二者无因果关系。独立静止在水平面上的物体对水平面压力的大小等于物体重力的大小,但压力仍不是重力。
2.探究压力的作用效果
探究结论:(1)当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;(2)当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
注 意:由于压力的作用效果可能与多个因素有关,故在探究时采用控制变量法;实验中压力的作用效果通过海绵的凹陷程度来反映的,这种研究问题的方法为转换法。
3.压强
物理意义:表示压力的作用效果。
定 义:科学上把物体单位面积受到的压力叫做压强。公式:p=F/S,其中p表示压强、F表示压力、S表示物体的受力面积。
单 位:力的单位是牛,面积的单位是平方米,压强的单位则是牛顿每平方米,它有一个专用的名称叫帕斯卡,简称帕,符号是Pa。
注 意:公式中的受力面积S,是指受力物体发生形变的那部分面积,也就是两物体的实际接触面积,而不一定是受力物体的表面积。另外,受力面积S的单位必须用米2,这样计算出的压强单位才是帕。
02 基础题
1.下列关于压力的说法,正确的是(B)
A.压力大小总是等于物体受到的重力的大小
B.压力的方向总是和物体的接触面相垂直
C.压力的方向总是竖直向下的
D.压力的方向不一定和物体的接触面相垂直
2.你认为汽车超载,对公路的损坏,主要取决于(B)
A.汽车的大小 B.汽车对公路的压强
C.汽车的速度 D.汽车的惯性
3.如图1表示体重大致相同的滑雪者和步行者在雪地里行走的情景,为了探究他们对雪地压力的作用效果,现利用海绵、小桌、砝码进行模拟研究,应选择图2中的哪几种情形(B)
甲 乙 丙
图1 图2
A.甲与乙 B.乙与丙
C.甲与丙 D.以上都不对
4.对于压强公式p=F/S的解释,下列说法中正确的是(D)
A.物体受的重力越大,产生的压强越大
B.物体的压力越大,产生的压强越大
C.受力面积越大,产生的压强越大
D.受力面积不变,产生的压强与压力成正比
5.(2017·湘潭)一辆质量是40吨的坦克静止在水平地面上,履带着地面积为5米2,它对地面的压强是(C)
A.80帕 B.8 000帕
C.8×104帕 D.4×104帕
6.两块相同的海绵分别置于相同的磅秤上,取两个相同的物块分别置于海绵上,如图所示,下列关于甲、乙两图中磅秤示数F甲=F乙,海绵下陷深度h甲>h乙。(均填“>”“=”或“<”)
03 中档题
7.(2017·嵊州市期末)如图所示,长方体铁块A静止放在水平桌面上,若把A略向右移动,则A对桌面的压力F、压强p的变化情况是(B)
A.F不变,p不变 B.F不变,p变大
C.F变小,p变小 D.F变大,p变大
8.在探究压强与哪些因素有关时,小明猜想“压强可能与压力和接触面积有关”,为验证“压强是否与接触面积有关”,小明采用如图甲和图乙两种方法静止地挤压在两手指间的铅笔来进行实验,下列说法不正确的是(C)
A.图甲与图乙中铅笔都受到了平衡力的作用
B.图甲的方法合理,图乙的方法不合理
C.图甲、图乙的方法都合理
D.用图甲的方法还能研究压强与压力的关系
9.(2016·天门)如图所示,两个质量相等的实心均匀正方体A、B静止放置在水平地面上,A的边长小于B的边长。下列说法正确的是(D)
A.A、B对水平地面的压强pA<pB
B.若均沿竖直方向截去一半,则剩余部分对水平地面的压强pA<pB
C.若均沿水平方向截去一半,则剩余部分对水平地面的压强pA<pB
D.若均沿图中所示虚线截去上面的一半,则剩余部分对水平地面的压强pA>pB
第9题图 第10题图
10.(2016·大庆)甲、乙两种物体的质量和体积的关系图象如图所示,若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成等高的实心圆柱体A、B,把它们并排竖直放在水平地面上,则两圆柱体A、B对水平地面的压强之比是(B)
A.4∶1 B.8∶1
C.4∶3 D.1∶2
11.水平桌面上有一个质量为m的长方体木块,木块与桌面的接触面积为S,则木块对桌面的压强p1=mg/S。如图所示,将木块沿竖直方向切掉一部分,则剩余部分对桌面的压强p2=(填“>”“<”或“=”)p1。
12.探究“压力作用效果”的实验如甲、乙、丙所示。
(1)甲、乙、丙实验中,根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。
(2)通过甲、乙实验能够得到的结论是在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p丙=(填“>”“<”或“=”)p丁。
13.今年初,“ofo共享单车”现身街头.它具有节能环保、随取随用、随时随地停靠方便快捷和安全系数高等优点.小聪估计其车架所用材料体积为2 000 cm3,车架质量为6 kg,整车质量为10 kg。根据小聪的估计试计算:若车停放在路边,与地面的接触面积为20 cm2,则它对地面的压强为多少?(g取10 N/kg)
解:车停放在路边,车对地面的压力:
F=G=m整车g=10 kg×10 N/kg=100 N
车对地面的压强:
p===5×104 Pa
04 拓展题
14.为节能减排,建筑上普遍采用煤灰制作的空心砖代替实心砖,如图所示,只有一个方向有穿透的圆柱形孔洞,质量3.6千克的某空心砖,规格为20厘米×15厘米×10厘米,砖的实心部分占总体积的60%,g取10牛/千克。求该空心砖放在水平地面上时,对地面的最大压强和最小压强各是多少?
解:砖块所受的重力:G=mg=3.6千克×10牛/千克=36牛;
当砖块如图放置时受力面积:S=20厘米×10厘米=200厘米2,
竖放时受力面积:S′=15厘米×10厘米=150厘米2
当砖块有孔的面向下时,受力面积:S″=20厘米×15厘米×60%=180厘米2,
砖块对地面的压力:F=G=36牛,
则最大压强:p大=F/S′==2 400帕,
最小压强:p小=F/S==1 800帕。
第2课时 增大或减小压强的方法
01 知识管理
1.增大压强
方 法:在受力面积一定时,通过增大压力的方法可以增大压强;在压力一定时,通过减小受力面积的方法也可以增大压强。
目 的:增大压力的作用效果,以增大对被压物体的影响,如使一施力物体更容易“进入”被压物体等。
2.减小压强
方 法:在受力面积一定时,通过减小压力的方法可以减小压强;在压力一定时,通过增大受力面积的方法也可以减小压强。
目 的:减小压力的作用效果,以减小对被压物体的影响,如对被压物体的破坏。
拓 展:任何物体所能承受的压强都有一定的限度,超过这个限度,物体就会被损坏,这个限度叫极限压强。
02 基础题
1.(2016·丽水)缙云烧饼名扬海外,如图是烧饼制作从揉团到压扁过程,则面团变成面饼后对桌面的(C)
面团 面饼
A.压力变小 B.压力变大
C.压强变小 D.压强变大
2.(2017·衢州)下列生活实例中,属于增大压强的是(D)
A.大型载重货车有很多车轮
B.铁路的钢轨铺在枕木上
C.取出一些书的书包背起来更舒服
D.剪刀的刀刃做得很薄
3.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(D)
A.马上站立不动 B.马上抬起一只脚不动
C.快速跑向安全区 D.趴下平躺爬向安全区
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不变,压强增大。(均填“增大”“减小”或“不变”)
5.生活中有以下一些现象利用了物理知识:①房屋的墙基总比墙厚些;②刀口常被磨很薄;③钉子做得尖尖的;④背包带做得较宽;⑤用细线切割鸡蛋;⑥铁路的钢轨要铺在枕木上;⑦插入软包装饮料盒内的吸管一端被削得很尖;⑧固定零件时,常要在螺母下面垫一片大垫圈。以上例子中增大压强的是②③⑤⑦,采用的方法是减小受力面积;减小压强的是①④⑥⑧,采用的方法是增大受力面积。
6.雪地摩托车是一款冬季越野制备,配有履带和滑雪板。下表是某款雪地摩托车的主要参数:
净重 180千克
额定输出功率 15千瓦
最高车速 50千米/时
每块滑雪板与地面接触面积 0.15米2
履带与地面总接触面积 0.6米2
(1)履带和滑雪板都做得很宽是为了减小压强。
(2)雪地摩托车停放在水平雪地上时,对雪地的压强为多少?
解:雪地摩托车对水平雪地的压强:p=F/S=G/S=mg/S==2 000 帕
03 中档题
7.(2016·舟山)动物的进化会使它们的身体结构和功能更适应环境,下列用压强知识解释错误的是(C)
A.啄木鸟的喙又尖又长——减小受力面积,增大压强,有利于摄食
B.狗的犬齿很尖——减小受力面积,增大压强,有利于撕咬食物
C.鲫鱼的身体呈梭形——增大受力面积,减小压强,有利于水中游行
D.骆驼的趾特别宽大——增大受力面积,减小压强,有利于沙漠行走
8.(2017·义乌)新型膨胀式安全带(如图)紧缚力达到一定的值,藏在安全带里的气囊就会快速充气,迅速形成气囊袋,对驾乘人员起到更好的保护作用。下列关于膨胀式安全带说法正确的是(D)
A.该安全带会使人的惯性减小
B.该安全带可以使人所承受的力减小
C.当车加速时,该安全带就会自动充气
D.该安全带充气后增大与人体的接触面积,减小压强,可避免人员被勒伤
9.如图所示,甲乙两个实心均匀正方体(V甲<V乙)分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等,若将乙放在甲的上表面,甲对地面增加的压强为Δp甲,若将甲放在乙的上表面,乙对地面增加的压强为Δp乙,则(A)
甲 乙
A.Δp甲>Δp乙 B.Δp甲<Δp乙
C.Δp甲=Δp乙 D.无法判断
10.(2016·成都)如图所示,手指施加8牛的力把图钉压入木板。若图钉帽的受力面积是1.0×10-4米2,则手指对图钉帽的压强为8×104帕。图钉尖制作得很尖锐,是为了在压力一定时,通过减小受力面积来达到增大压强的目的。
11.(2017·金华节选)2017年5月5日,大飞机C919首飞任务的完成,标志着我国航空工业向前迈进一大步。C919主要性能参数如表所示:
中国商飞C919
最大载重 77.3吨
巡航速度 0.78~0.8马赫(相当于954 km/h到980 km/h)
巡航高度 12 100米
最长航程 5 555公里
最多座椅数 190个
(1)上海到广州的空中距离大概是1 470千米,若全程以最大巡航速度匀速飞行,则C919从上海到广州大约需多长时间?
(2)当C919以最大载重停在机场时,轮胎与地面的总接触面积大约为0.1米2,则C919对地面的压强约多少?
解:(1)已知上海到广州的空中距离s=1 470千米,最大巡航速度v最大=980千米/小时,
由v=s/t可得,从上海到广州大约需要时间:t=s/v最大==1.5小时;
(2)C919对地面的压力:F=G=mg=77.3×103千克×10牛/千克=7.73×105牛,
对地面的压强:p=F/S==7.73×106帕。
04 拓展题
12.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吨、与地面接触总面积为0.9米2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100千克、单脚与地面接触面积为250厘米2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牛/千克)(C)
A.密度60千克/米3,最大承受压强2×104帕
B.密度90千克/米3,最大承受压强3×104帕
C.密度280千克/米3,最大承受压强4×105帕
D.密度420千克/米3,最大承受压强6×105帕
第3课时 液体的压强
01 知识管理
1.液体压强的产生
原 因:由于液体受到重力的作用,液体具有流动性,液体内部向各个方向都有压强。
2.研究液体内部的压强特点
仪 器:压强计。
原 理:压强计探头上的橡皮膜不受压强时,U形管两边的液面保持相平;橡皮膜受到的压强增大,U形管两边液面的高度差就越大。
特 点:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都__相等;深度越深,压强越大;液体压强的大小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。
注 意:液体的压强与液体的密度和液体的深度有关,不能说“液体的压强与液体的密度和液体的高度有关”。
3.液体压强的大小
公 式:p=ρgh,公式中ρ的单位是千克/米3,h 的单位是米,p的单位是帕。
理 解:公式中ρ表示液体的密度,h不是高度,是深度,是指液面到被研究对象的垂直距离。
02 基础题
1.下列关于液体内部压强说法正确的是(C)
A.液体内部没有压强
B.液体对容器底部有压强,对容器侧壁没有压强
C.液体内部同一深度处,向各个方向的压强相等
D.液体压强与深度有关,跟液体密度无关
2.如图所示,帕斯卡曾经用一个装满水的密闭木桶,在桶盖上插了一根细长的管子,向细管子里灌水,结果只加了几杯水,就把木桶压裂了,这个实验说明了(B)
A.液体压强与液体密度有关
B.液体压强与液体深度有关
C.液体压强与管子粗细有关
D.液体压强与液体质量有关
3.一只烧杯放在斜面上,若在烧杯内盛水,水对杯底A、B两点的压强帕pA、pB的大小关系是(A)
A.pA>pB B.pA=pB
C.pA<pB D.无法确定
第3题图 第4题图
4.(2017·温州)用隔板将玻璃容器均分为两部分,隔板中有一小孔用薄橡皮膜封闭(如图),下列问题中可以用该装置探究的是(C)
①液体压强是否与液体的深度有关
②液体压强是否与液体的密度有关
③液体是否对容器的底部产生压强
④液体是否对容器的侧壁产生压强
A.①②③ B.①②④
C.②③④ D.①③④
5.如图所示是水坝的截面图,水坝筑成下宽、上窄的形状,是考虑到水对坝体侧面有压强,并且随深度的增加而增加(填“增加”“不变”或“减小”)。
第5题图 第6题图
6.压强计的结构如图所示,在“用压强计探究液体内部压强的特点”实验中,用大拇指轻压金属盒上的橡皮膜,可观察到压强计U形管左管液面比右管液面低。在探究同一液体、同一深度液体内部压强特点时,改变液体中金属盒橡皮膜朝向的具体操作是旋转旋钮改变金属盒的朝向。
03 中档题
7.(2017·杭州)如图,甲、乙、丙是三个质量和底面积均相同的容器,若容器中都装入等量的水(水不溢出),三个容器底部都受到水的压强(A)
A.甲最大 B.乙最大
C.丙最大 D.一样大
8.如图所示,水平地面上A、B两圆柱形容器中的液面相平,甲、乙、丙三处液体的压强分别为p甲、p乙和p丙(ρ水>ρ煤油),则p甲、p乙和p丙的大小关系为(B)
A.p甲=p乙>p丙 B.p甲>p乙>p丙
C.p甲<p乙<p丙 D.p甲=p乙<p丙
9.(2015·温州)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(B)
10.如图所示是甲、乙两种液体内部压强与深度关系的图象,设液体甲的密度为ρ甲,液体乙的密度为ρ乙,则ρ甲和ρ乙的关系是(B)
A.ρ甲<ρ乙
B.ρ甲>ρ乙
C.ρ甲=ρ乙
D.无法确定
11.(2016·泰州)在“探究影响液体内部压强的因素”实验中:
(1)压强计是通过U形管的两侧液面高度差来显示橡皮膜所受压强大小。
(2)小华实验时的情形如图所示,四幅图中烧杯内的液面相平。(不考虑实验结论的偶然性)
甲 乙 丙 丁
①比较图甲和图乙,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大。
②保持金属盒在水中的深度不变,改变它的方向,如图乙、丙所示,根据实验现象可以初步得出结论:同种液体在同一深度处,液体向各个方向的压强相等。
③比较图乙和图丁,能初步得出液体内部压强与液体密度有关的结论吗?不能,理由是:没有控制金属盒在液体中的深度相同。
12.(2017·嵊州市期末)如图,在一只透明的饮料瓶的侧壁上开一个圆孔,用万能胶将橡皮膜粘贴在圆孔上,并将水倒入瓶内,观察到橡皮膜向外凸(如图甲),此现象说明液体对容器侧壁有压强。现将瓶子浸入水中,且瓶内外水面相平时,橡皮膜变为既不凸出也不凹进(如图乙);再将瓶子浸入饱和食盐水中,且瓶内外液面相平时,橡皮膜变为向里凹(如图丙)。那么对丙图现象的合理解释是图丙中,盐水密度大于瓶中水的密度,当深度相同时,盐水对橡皮膜向内的压强大于瓶内水向外的压强。在图丙中,为了使橡皮膜变为向外凸,请提出一种可实现的方法将瓶子浸入酒精中。
04 拓展题
13.如图所示,平底茶壶的质量是400克,底面积是40厘米2,内盛0.6千克的开水,水深12厘米,放置在面积为1米2的水平桌面中央。g取10牛/千克,试求:
(1)水对茶壶底部的压强;
(2)茶壶对桌面的压强。
解:(1)茶壶内水的深度:h=12厘米=0.12米,
水对壶底的压强:p水=ρ水gh=1.0×103千克/米3×10牛/千克×0.12米=1.2×103帕;
(2)茶壶的重力:G壶=m壶g=400×10-3千克×10牛/千克=4牛,
水的重力:G水=m水g=0.6千克×10牛/千克=6牛,
茶壶对水平桌面的压力:F=G水+G壶=6牛+4牛=10牛;
壶底面积:S=40厘米2=40×10-4米2=4×10-3米2,
茶壶对水平桌面的压强:p=F/S==2.5×103 Pa。
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2(共25张PPT)
1.压力
定义:垂直作用在物体表面上的力叫压力
方向:压力的方向垂直接触面指向被压的物体
注意:压力和重力是两个不同的力,二者无因果关
系。独立静止在水平面上的物体对水平面
压力的大小等于物体重力的大小,但压力仍
不是重力
2.探究压力的作用效果
探究结论:(1)当受力面积相同时,压力越大,压力的作用
效果越明显;(2)当压力相同时,受力面积越小,
压力的作用效果越明显
注意:由于压力的作用效果可能与多个因素有关,
故在探究时采用控制变量法;实验中压力的
作用效果通过海绵的凹陷程度来反映的,这
种研究问题的方法为转换法
3.压强
物理意义:表示压力的作用效果
定义:科学上把物体单位面积受到的压力叫做压
F
强。公式:p=,其中力表示压强、F表示
压力、S表示物体的受力面积。
单位:力的单位是牛,面积的单位是平方米,压强的
单位则是牛顿每平方米,它有一个专用的名
称叫帕斯卡,简称帕,符号是Pa。
1.下列关于压力的说法,正确的是
(B)
A.压力大小总是等于物体受到的重力的大小
B.压力的方向总是和物体的接触面相垂直
C.压力的方向总是竖直向下的
D.压力的方向不一定和物体的接触面相垂直
2.你认为汽车超载,对公路的损坏,主要取决于(B)
A.汽车的大小
B.汽车对公路的压强
C.汽车的速度
D.汽车的惯性
2中的哪几种情形
B
多画n
甲
丙
图
图2
A.甲与乙
B.乙与丙
C.甲与丙
D.以上都不对
4.对于压强公式p=F/S的解释,下列说法中正确的
是
(D)
A.物体受的重力越大,产生的压强越大
B.物体的压力越大,产生的压强越大
C.受力面积越大,产生的压强越大
D.受力面积不变,产生的压强与压力成正比
6.两块相同的海绵分别置于相同的磅秤上,取两个相
同的物块分别置于海绵上,如图所示,下列关于甲
乙两图中磅秤示数F甲=F乙,海绵下陷深度h甲
h乙。(均填“>”“=”或“<”)
物块
mIIn
海绵
甲
磅秤乙
7.(2017·嵊州市期末)如图所示,长方体铁块A静止
放在水平桌面上,若把A略向右移动,则A对桌面
的压力F、压强p的变化情况是
B
A.F不变,p不变
B.F不变,变大
C.F变小,力变小
).F变大,p变大
B的边长。下列说法正确的是
A.A、B对水平地面的压强pA
面的压强pA
面的压强力A
分对水平地面的压强pA>pB