课件26张PPT。PART TWO第二部分 七年级·下册第11课时 压力 压强考点一 描述压强的概念[a]1. (1)定义:压力是 作用在物体表面上的力。?
(2)方向:压力的方向是垂直于受力面并指向 的物体。?
(3)原因:相互 ??的物体间发生相互 ??。?
(4)效果:压力作用效果的影响因素: 。?垂直被压接触挤压压力大小与受力面积大小【提醒】压力大小不一定等于重力。压力和重力是性质不同的两种力。2. (1)定义:压强是指物体在 上受到的 。?
(2)压强是表示压力作用效果的物理量,压力作用的效果越明显,压强就越大。单位面积压力考点二 辨认增大和减小压强的方法[a]1. 增大压强的方法: 压力、减小 。?
2. 减小压强的方法: 压力、增大 。?增大受力面积减小受力面积考点三 直接应用压强公式或变形公式进行简单计算[b]1. 公式:计算压强的公式是 。?
2. 单位:1 Pa=1 N/m2。
1 m2= cm2= mm2。?
注意:在运用压强公式计算时,受力面积和压力要对应,单位要统一。2.104106考点四 感受液体压强的存在[a]1. 产生原因:由于液体受到 的作用且具有流动性。?
2. 特点:液体对容器的 和 都有压强。?重力侧壁底部考点五 知道液体压强跟液体密度、深度的定性关系[a] 影响因素:液体内部压强跟液体的 和 有关。在同种液体内部,同一深度向各个方向的压强 ,随着深度的增加而 ;在 处,液体的密度越大,压强越大。?考点六 知道流体压强与流速的定性关系[a] 流体压强与流速的关系:流体(液体、气体)流速越大,压强越 ;流速越小,压强越 。?小大密度深度相等增大同一深度考点七 用流体压强与流速的定性关系解释有关现象[b]1. 气体和液体称为流体,常见的流体是空气和水。流体流速大,压强小。由于研究对象的不同部位流速不同,会造成压强差,并出现某些现象。
2. 在分析时要找到不同位置的速度大小关系,一般向外凸的地方流速大,横截面积小的地方流速大。探究一 压力大小的判断例1 如图11-1所示,四个完全相同的环形磁铁a、b、c、d套在
图11-1
塑料支架的光滑杆上,静止时磁铁a、b、c悬浮在空中,d压在塑料支架底板上,若每个磁铁受到的重力均为G,则磁铁d对底板的压力是 ( )
A. G B. 2G C. 3G D. 4G【答案】D
【解析】 a受到两个力的作用,a的重力和b对a的磁力,这两个力是一对平衡力,所以Fab=G;b受到三个力的作用,b的重力和a对b的磁力以及c对b的磁力,b在这三个力作用下平衡,所以Fbc=2G;同理可得出Fdc=3G;对d进行受力分析,d受到重力、c对d的磁力及地板对d的支持力,d在这三个力作用下平衡,根据力的相互性,Fdc=Fcd=3G,所以磁铁d对底板的压力为F=G+Fcd=4G。例2 如图11-2所示,在体育中考时,由于很多同学的体重不能达标,所以在测体重时,就分别采取推、拉、提、压等不当的手段来改变体重计的示数。这其中会使体重计的示数变大的是 ( )
图11-2A例3 关于重力、压力和压强的说法正确的是 ( )
A. 水平面上的物体对水平面的压力一定等于重力的大小
B. 压力的方向和大小与重力完全无关
C. 越重的液体产生的压强就越大
D. 液体产生的压强只与液体的密度和深度有关D探究二 固体的压强例4 如图11-3所示,用两食指同时压铅笔两端,左手指受到的压力为F1,压强为p1,右手指受到的压力为F2,压强为p2,下列说法正确的是 ( )
图11-3
A. F1
F2
C. p1p2C例5 如图11-4所示,放在水平地面上的两个实心长方体A、B,已知体积VASB,对地面的压强pA=pB,下列判断正确的是 ( )
图11-4
A. A的密度一定小于B的密度
B. A的密度可能等于B的密度
C. A的质量一定大于B的质量
D. A的质量可能等于B的质量【答案】C
【解析】均匀柱状物体对水平地面的压强:p=ρgh,因pA=pB,hAρB,故A、B两选项不正确;又因pA=pB,SA>SB,则FA>FB,水平地面上物体的压力和自身的重力相等,所以GA>GB,即mA>mB,故C选项正确。B例8 如图11-7所示是小雨同学在做“探究物体对水平地面压强与压力关系”的实验后绘制的p-F关系图像,由图像可得出的结论为: ,这个物体与水平地面的接触面积是 m2。?
图11-7受力面积一定时,压强与压力成正比0.05例9 如图11-8所示是我国“雪龙”号破冰船。该破冰船自身质量约10 000 t,满载时总质量约20 000 t。破冰时,船头的一部分压在冰面上,利用巨大的压强使冰层破裂。若船头压在冰面上的受力面积是10 m2,冰面受到的压力为破冰船满载时总重力的0. 1倍。那么船对冰面的压强是多少?(g取10 N/kg)
图11-8探究三 液体的压强例10 如图11-9所示,圆柱形容器中装有质量相等的水和酒精(ρ水>ρ酒精),这时容器底受到液体的压强为p1;把水和酒精充分混合后(不考虑水和酒精的蒸发),容器底部受到液体的压强为p2。则( )
图11-9
A. p1>p2 B. p1C. p1=p2 D. 无法确定C例11 小明在学习液体压强时,用压强计做了如图11-10所示的实验,获得的数据如下表。据表中信息判断小明探究的问题是 ( )
图11-10
A. 液体向各个方向压强的大小关系
B. 液体压强与液体深度的关系
C. 液体压强与液体密度的关系
D. 液体压强与气压的关系B例12 如图11-11甲所示,该实验装置的名称是 。使用前应检查装置是否漏气。当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边的液面的高度几乎不变,则说明装置 (选填“漏气”或“不漏气”)。图乙和图丙是将该装置的探头放入水中不同深度的情况,比较后得出的结论是:液体内部的压强随深度的增加而 (选填“增大”“减小”或“不变”);比较图丙和图丁,得出的结论是:液体内部的压强与 有关。?
图11-11压强计漏气增大液体密度探究四 流体的压强例13 为了探究液体压强和流速的关系,我们做了如下实验:如图11-12所示,根据实验现象,你得出的结论是: 。?
图11-12
下列四种情形中,哪种情形能够运用上述的实验规律进行解释 ( )
A. 乒乓球运动员拉出的弧圈球能急速旋转而下沉
B. 将氢气球放手后,它会飘向空中
C. 直升机能够停在空中一定高度处
D. 船舶航行时应避免两艘靠近的船并排前进液体的流速越大,压强越小D【解析】乒乓球的急速旋转,带动了空气的旋转,球的上方空气的旋转方向与空气相对于乒乓球的运动方向相反,空气流速小,而下方空气的旋转方向与空气相对于乒乓球的运动方向相同,两者叠加,空气流速大,故球的上方空气流速小,压强大,下方空气流速大,压强小,球在压强差的作用下而下沉,但这属于气体流速与压强的关系,不属于液体。氢气球升空是因为氢气球受到了浮力的作用,与流体压强无关,故B不符合题意。直升机的螺旋桨的桨面是斜面,它高速旋转,下表面给空气一个向下的力,物体间力的作用是相互的,空气也给螺旋桨一个向上的力,这个力使直升机停在空中,故C不符合题意。两船并排快速前行,可导致中间水流速度变大,压强变小,水会 压着船向中间靠近,造成事故,所以船舶航行时应避免两艘靠近的船并排前进。例14 [2018·宁波] 取一根吸管,在离吸管末端处,剪一水平切口P,从切口处折弯吸管,把吸管放进水里,让切口离水面约2~3 cm,用力吹气,如图11-13所示,发现切口处有水沿水平方向喷出。请你运用科学知识解释此现象形成的原因。
图11-13往管中吹气,切口P处气体流速增大,压强减小,杯中的水在外界大气压强作用下沿吸管上升到切口P处,然后在气流的作用下,沿水平方向喷出。探究五 有关压力作用效果的探究实验例15 小科同学在探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”时,做了如图11-14甲、乙所示的实验。
图11-14
(1)实验能够得到的结论是:? 。?
(2)若想继续探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,应再做图 (选填“丙”或“丁”)所示的实验。?在压力大小相同时,受力面积越小(或大),压力的作用效果越明显(或不明显) 丁例16 在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小明和小华利用所提供的器材(小桌、海绵、砝码、木板)设计了如图11-15乙中(a)(b)所示的两个实验,通过观察图(a)(b)后得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显”的结论。此后小华把小桌挪放到一块木板上,发现小桌对木板的压力效果不够明显,如图(c)所示。通过对图(a)(c)的比较又得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越不明显”的结论。
图11-15请你根据已学过的压强知识分析:
(1)小明和小华是根据 来比较压力的作用效果的。?
(2)造成前后两个结论不一致的原因是? 。?
(3)设图(b)中小桌对海绵的压强是pb,图(c)中小桌对木板的压强是pc,则pb (选填“小于”“等于”或“大于”)pc。?
(4)比较图(b)和图(c)可知,根据压力的作用效果比较压强的大小需要满足的条件是: 。?接触面的凹陷程度接触面的软硬程度不同等于接触面要容易发生形变高效课时训练(十一) 压力 压强
/
一、选择题
1.[2018·临沂] 下列对图K11-1所示物品的说法正确的是 ( )
/
图K11-1
A.图甲中针头做得很尖,目的是增大压力
B.图乙中的水壶利用了连通器原理
C.图丙中钢笔吸墨水利用了帕斯卡定律
D.图丁中简易喷雾器说明流体流速大的地方压强大
2.如图K11-2所示,甲、乙两支完全相同的试管内装有质量相等的不同液体,甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管液面相平。设液体对试管底部的压强为p甲和p乙,则下列判断正确的是 ( )
/
图K11-2
A.p甲>p乙 B.p甲=p乙
C.p甲3.[2015·嘉兴] 如图K11-3甲所示,将乒乓球放置于吹风机出风口的正上方,球会悬在空中。若将乒乓球稍微右移(如图乙),放手后乒乓球将会 ( )
/
图K11-3
A.停在右边 B.回到正上方
C.往下掉落 D.往右移动
4.如图K11-4所示,质量分布均匀的物体A、B放在水平地面上,高度相同,A的底面积大于B的底面积,A对地面的压力小于B对地面的压力。若在两物体上部沿水平方向切去相同的厚度,mA'、mB'分别表示A、B剩余部分的质量,pA'、pB'分别表示剩余部分对地面的压强。下列判断正确的是 ( )
/
图K11-4
A.mA'>mB' B.mA'=mB'
C.pA'>pB' D.pA'5.[2018·娄底] 社团活动在娄底各校轰轰烈烈开展,小明参加了杂技社团,他常常在平整松软的土地上练习单脚站立和单手倒立。当他单脚站立时,在地面上留下了一个凹陷的鞋印,单手倒立时留下了一个凹陷的手掌印,那么 ( )
A.单脚站立时对地面的压力大于单手倒立时对地面的压力
B.单脚站立时对地面的压力小于单手倒立时对地面的压力
C.手掌印凹陷的深度大于鞋印凹陷的深度
D.手掌印凹陷的深度等于鞋印凹陷的深度
6.[2018·武汉] 如图K11-5所示,在“探究影响压力作用效果的因素”实验中,下列说法正确的是 ( )
/
图K11-5
①甲、乙两次实验中,小桌对海绵压力的大小相等
②图甲中小桌对海绵压力作用的效果比图乙中的明显
③甲、乙两次实验说明压力的作用效果跟压力的大小有关
④为了完成整个实验,可以将图乙中的砝码取下来,并将看到的实验现象和图甲中的对比
A.①② B.①②④ C.①③④ D.②③④
二、填空题
7.[2016·舟山] 如图K11-6所示的装置可以用来探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 管口喷出的水柱更高,原因是 ? 。?
/
图K11-6
8.压强计的结构如图K11-7所示,在“用压强计探究液体内部压强的特点”的实验中,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 。在探究同种液体中同一深度处内部压强的特点时,改变液体中金属盒橡皮膜朝向的具体操作是 。?
/
图K11-7
9.[2018·龙东] 如图K11-8,一个装有水的瓶子,正立放置在水平桌面上时,瓶子对桌面的压强为p1,瓶底受到水的压力为F1;倒立放置时,瓶子对桌面的压强为p2,瓶盖受到水的压力为F2,则p1 p2,F1 F2。(均选填“>”“<”或“=”)?
/
图K11-8?
三、作图题
10.如图K11-9所示,物体A静止在斜面上,画出物体A对斜面压力的示意图。
/
图K11-9
?
四、解答题
11.[2018·衡阳] 为了倡导绿色出行,衡阳市投放了大量的共享自行车,小明在水平路面上匀速骑行900 m,所用时间为3 min时,人与车总质量约60 kg,每个轮胎与地面接触面积约为0.01 m2。求:(g取10 N/kg)
(1)自行车行驶的速度。
(2)行驶中自行车对地面的压力。
(3)此时自行车对地面的压强。
/
图K11-10
?
★自主招生
12.如图K11-11甲所示,水平放置的平底柱形容器A的底面积为200 cm2,不吸水的正方形木块B重为5 N,边长为10 cm,静止在容器底部。质量、体积忽略的细线一端固定在容器底部,另一端固定在木块底面中央,且细线的长度L=5 cm。已知水的密度是1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,
求:
(1)甲图中,木块对容器底部的压强。
(2)向容器A中缓慢加水,当细线受到的拉力为1 N时,停止加水,如图乙所示。此时木块B受到的浮力是多大。
(3)将图乙中与B相连的细线剪断,当木块静止时,容器底部受到水的压强。
/
图K11-11
参考答案
1.B
2.A [解析] 由题图可判断出完全相同的试管里的液体的体积关系为V甲??
??
比较出密度关系为ρ甲>ρ乙,由于两试管液面相平,利用液体压强的计算公式p=ρgh即可比较压强的大小关系为p甲>p乙。
3.B
4.D [解析] 静止在水平面上的物体对地面的压力等于其自身重力,对于相同高度、质量分布均匀的物体,若在两物体上部沿水平方向切去相同的厚度,A剩余部分对地面的压力小于B剩余部分对地面的压力,则G'A5.C
6.A
7.b 相比于a管,b管下方管径大,水流速小,压强大,水柱喷射得更高
8.低 旋转旋钮改变金属盒的朝向
[解析] 压强计就是测量液体内部压强的仪器,其是用橡皮膜来感受压强的。探究同一深度的压强相等,需使金属盒在液体的同一深度,改变橡皮膜的方向,并观察U形管两边液面高度差的变化。
9.< > [解析] 正立和倒立时,对桌面的压力相等,都等于水和瓶的总重力,正立时,受力面积大于倒立时的受力面积,根据公式p=
??
??
可知,压力相等时,压强与受力面积成反比,所以正立时,瓶子对桌面的压强小于倒立时瓶子对桌面的压强,即p1F2。
10.如图所示
/
11.解:(1)自行车行驶的速度v=
??
??
=
900 m
3×60 s
=5 m/s。
(2)行驶中自行车对地面的压力F=G=mg=60 kg×10 N/kg=600 N。
(3)自行车对地面的压强p=
??
??
=
600 N
2×0.01
m
2
=3×104 Pa。
12.解:(1)受力面积:S=10×10-2 m×10×10-2 m=0.01 m2,
对杯底的压力:F=G=5 N,
对杯底的压强:p=
??
??
=
5 N
0.01
m
2
=500 Pa。
(2)对木块做受力分析,受到向上的浮力,自身向下的重力和细线的拉力,即F浮=G+F拉=5 N+1 N=6 N。
(3)根据(2)可知F浮=6 N,因为F浮=ρgV排,
所以此时木块浸入水中的体积是
V排=
??
浮
????
=
6 N
1000 kg/
m
3
×10 N/kg
=0.0006 m3;
因为V=Sh,
所以此时木块浸入水中的深度是
h=
??
排
??
=
0.0006
m
3
0.01
m
2
=0.06 m=6 cm;
由题图知此时液面的总高度是
h'=6 cm+5 cm=11 cm;
此时杯中水的体积是V=0.02 m2×0.11 m-0.0006 m3=0.0016 m3。
将图乙中与B相连的细线剪断,当木块静止时,木块恰好处于漂浮状态,即此时F'浮=G=5 N;
所以据V'排=
??'
?
浮
????
=
5 N
1000 kg/
m
3
×10 N/kg
=0.0005 m3;
此时水和B浸入水中的总体积是V'=0.0016 m3+0.0005 m3=0.0021 m3;
所以此时的液体深度是h″=
0.0021
m
3
0.02
m
2
=0.105 m;
此时容器底部所受的压强是p'=ρgh″=1000 kg/m3×10 N/kg×0.105 m=1050 Pa。
