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第1节 压强
第九章 压 强
想法一：小聪陷入雪中是因为他受到的重力大，他对雪地的压力大于雪所能承受的压力。
想法二：穿滑雪板的小红能在雪上行走，可能是滑雪板把压力分散到更大的面积上，减弱了压力的作用。
这两种想法到底对不对呢？
1.认识压强
实验探究：压力的作用效果
猜想：
猜想1：压力的作用效果可能与_____________
有关
猜想2：压力的作用效果可能与________________
有关
压力大小
受力面积大小
因为压力作用效果可能与多个因素有关，因此在探究过程中要使用：
控制变量法
探究一：压力作用效果与压力大小的关系？
控制变量：
受力面积相同
结论：压力作用效果与压力大小有关
比较下图中： 和 。
甲
乙
探究二：压力作用效果与受力面积的关系？
控制变量：
压力相同
比较下图中： 和 。
乙
丙
结论：压力作用效果与受力面积有关
实验记录：
桌子的重力
桌子+砝码重力
桌子+砝码重力
桌脚
桌脚
桌面
明显
很明显
很不明显
实验次数 压 力 受力面积 压力作用效果
1
2
3
（1）当受力面积相同时，_____越大，压力 的作用效果越明显；
（2）当压力相同时，__________越小，压力的作用效果越明显。
压力
受力面积
实验结果：
——表示压力作用效果的物理量
压力与受力面积的比
压强
（1）定义：
（2）公式：
1 Pa = 1 N / m2
“1帕”的含义: 1平方米的面积上受到的压力是1牛。
（3）压强单位：
专用名称叫帕斯卡（pascal）简称帕，符号为Pa
牛顿（N）
平方米（m2）
压强的单位N/m2读作牛每平方米
一颗西瓜子平放在桌面上，对桌面的压强约20 Pa
一张报纸平放时对桌面的压强约0.5 Pa
成年人站立时对地面的压强约为1.5×104 Pa
粗
细
受力
面积大
受力
面积小
手指受压的感觉有什么不同？用力后这种感觉有何变化？
与手掌接触的那部分气球的形变较小，而手指顶着的那部分形变明显。用力越大，形变越明显。
感受压强
【例题】一个人的质量约为50kg，每只脚与地面的接触面积大约为175cm2，求人站立时对地面的压强大约是多少?
解：地面受到的压力
F=G=mg=50kg×9.8N/kg=490N
地面的受力面积
S=2×175cm2=0.035m2
所以人对地面的压强
根据上述例题，请同学们思考，当人行走时人对地面的压强比站立时大了，还是小了？
2.流体的压强
不论是固体、液体还是气体，不管是由于重力作用还是其他力的作用，或是发生碰撞，只要有相互挤压，就会有压力和压强。
请同学们分析上图中物体受到哪些压强？
液体和气体有很强的流动性，统称为流体。
流体不仅对与之接触的物体施加压强，在流体的内部也存在压强。
A
C
B
思考：同一块砖怎样放置压强最大？
压力相同，受力面积小的压强大
3.控制压强的大小
压力一定时:减小受力面积 S
受力面积一定时:增大压力 F
1、增大压强
压力一定时:增大受力面积 S
受力面积一定时:减小压力 F
2、减小压强
或两者同时改变
或两者同时改变
讨论交流：冰面救人
压力
方向:与受力物体的表面垂直
压力的作用效果与
压强
物理意义:表示压力作用效果的物理量
公式: p=F/S
单位: 1N/m2=1Pa
应用:
压强
定义:垂直作用在物体表面上的力
压力的大小
受力面积的大小
减小压强的方法
增大压强的方法
增大受力面积
减小受力面积
增大压力
减小压力
流体的压强
对接触物体施加压强
内部存在压强
压力的作用效果与
定义:垂直作用在物体表面上的力
G
F
G
F
G
1. 画出木块对支持面的压力和木块的重力的示意图。
2.形状如下图所示的实心物体放在水平面上，如果将其倒放，则物体对水平面的( )
A.压力、压强都改变
B.压力、压强都不变
C.压力不变、压强减小
D.压力不变、压强增大
C
3．骆驼的体重比马大不了一倍，而它的脚掌面积是马蹄子的三倍。这为“沙漠之舟”提供了什么有利条件？
答：骆驼的脚掌面积很大，对沙漠的压强相对较小，不容易陷入沙漠里。
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第2节 液体的压强
第九章 压 强
为什么深水潜水，要穿特制的潜水服？
1、液体压强的特点
橡皮管
金属盒
橡皮膜
U形管
如果液体内部存在压强，放在液体里的薄膜就会变形，U形管的两侧液面就会产生高度差。
探头
探究液体压强与哪些因素有关
保持探头在水中的深度不变，改变探头的方向，看液体内部同一深度各个方向压强的关系。
实验步骤一：同种液体内部同一深度，向各个方向的压强都相等。
增大探头在水中的深度，看看液体内部的压强与深度有什么关系。
实验步骤二：同种液体内部压强，深度越深，压强越大。
在液体内部向各个方向都有压强，在同一深度，向各个方向的压强大小相等；液体内部的压强随深度的增加而增大。
实验结论
１.大坝的横截面为什么均为上窄下宽，呈梯形状？
大坝上窄下宽,是因为液体内部的压强随深度的增加而增大,坝底受到水的压强大,下宽能耐压。
２.为什么深海鱼类被捕捞上岸后会死亡？
带鱼等深海鱼类长期生活在深海当中,内脏器官适应了深海中巨大的压强。一旦离开海洋,由于外界压强的忽然降低,内脏器官会爆裂而导致死亡。
2、液体压强的大小
对微小压强计来说，探头上的橡皮膜的凹凸情况反映了液体压强的大小。据此，我们将一端带橡皮膜的玻璃管竖直插入水中，来定量研究液体压强的大小。
实验步骤：
在玻璃管中注入水，观察橡皮膜的变化。当橡皮膜没有凹凸时，观察玻璃管内水的高度，你会发现什么？
设水的密度是ρ，玻璃管的内截面积是S，橡皮距水面的深度是h，橡皮膜没有凹凸时，杯中的水对橡皮膜向上的压力与玻璃管内水柱对橡皮膜向下的压力F水柱平衡
pS=F水柱
S上方的液柱对平面的压力
平面受到的压强
因此，液面下深度为h处液体的压强为
例题:有人说，“设想你在7km深的蛟龙号潜水器中把一只脚伸到外面的水里，海水对你脚背压力的大小相当于1500个人所受的重力！”海水压力真有这么大吗？请通过估算加以说明。
则7 km深处海水的压强为：
解：
脚背受的压力
一个成年人的质量约为60 kg，所受重力
假设脚背所受压力的大小相当于n个成年人所受重力
不同鱼缸里的两条鱼，趴在水底争论不休。它们谁说的对呢？
帕斯卡裂桶实验
帕斯卡在1648年表演了一个著名的实验：他用一个密闭的装满水的桶，在桶盖上插入一根细长的管子，从楼房的阳台上向细管子里灌水。结果只用了几杯水，就把桶压裂了，桶里的水就从裂缝中流了出来。
原来由于细管子的容积较小，几杯水灌进去，其深度h是很大了，能对水桶产生很大的压强。这个很大的压强就在各个方向产生很大的压力，把桶压裂了。
请同学们试一试，用细胶管和气球来模拟帕斯卡的裂桶实验，看用多少水能把气球胀裂，并估算气球能承受的最大压强。
液体的压强
产生原因：
受重力影响并具有流动性
1.对容器底部和侧壁都有压强
2.液体内部向各个方向都有压强
4.在同一深度，液体向各个方向的压强相等
3.液体的压强随深度的增加而增大
大小
1.只由液体密度与深度决定
2.液体压强公式：P =ρgh
测量仪器：
压强计
5.在同一深度，液体的密度越大，压强越大
特点
1．压强计是研究_____的仪器。当把压强计的金属盒放入液体内部的某一深度时，观察到的现象是U形管两边液面__________，这个现象说明_________________。
液体内部有压强
压强
产生高度差
2．甲、乙两个容器中盛有质量相同的同种液体， 则 容器底部受到液体的压强大。
甲
3．三个底面积相同的形状不同的容器装有等高的同种液体。哪个容器底受到的压强大。
一样大
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第3节 连通器
第九章 压 强
两把同样粗的茶壶，壶嘴是一样高的，但一把比较高，一把比较低。哪一把茶壶能够盛得更多茶呢？
观察牛饮水的过程
点击图中按钮播放
3.与形状无关
共性:
1.底部互相连通
2.容器上端都开口
物理学上把上端开口，下部相连通的容器，叫作连通器。
1.连通器
连通器中的液体有什么特点？
实验探究：连通器中的液体有什么特点
实验步骤：把两个注射器筒用胶管连接，拔去活塞，做成一个连通器，在连通器中加水，保持一个筒不动，使另一个筒升高、下降或倾斜，待水面静止时观察两筒中水面高度。
实验表明：连通器里的同一种液体不流动时，各容器中的液面相平。
为什么连通器各容器中的液面总是相平的呢？
在连通器中，设想在容器底部连通的部分有一“液片AB”。
液体不流动
液片AB处于平衡状态
液片两侧受到压力相等（F1=F2)
液片两侧受到压强相等（p1=p2)
两管液面高度相等（h1=h2）
两管液面相平
h1
h2
p=ρgh
理想模型法
F=pS
连通器的应用
1、茶壶与壶嘴组成连通器
2、锅炉与外面的水位计组成连通器
3、水塔与自来水管组成连通器
4、自动饮水器——连通器
1293年，郭守敬在通惠河上建立了二十四座船闸，使运粮船可逆流而上，这一创举对古代北京城的发展有重要的推动作用。
2.船闸
三峡船闸——世界上最大的连通器
三峡船闸演示
讨论交流：船闸是怎样工作的
点击图中按钮播放
动手做
如图所示，轮船由上游通过船闸到下游的
正确顺序为__________。
3、1、4、2
思考：如图所示，连通器中注满水，如果在A处开个小孔，水会喷出来吗？为什么？
1.定义：
上端开口，下端连通的容器。
3.应用：
船闸、茶壶、水位计等等。
2.特点：
连通器
1、关于连通器的理解正确的（ ）
A、连通器中至少有两个开口
B、连通器中只有两个开口
C、在连通器中倒入液体后，各液面一定相平
D、底部互相连通的容器叫连通器
A
2、下列容器中，不是连通器的是（ ）
A、U形压强计
B、茶壶
C、锅炉水位计
D、船闸
A
3、一端蒙橡皮膜的玻璃筒，插入水中，如图所示，在逐渐下插的过程中，橡皮膜将 ( )
A、逐渐下凸
B、逐渐上凸
C、保持不变
D、不好判断
B
分析:由于液体内部各个方向都有压强，玻璃筒插入水中时，下端橡皮膜应受到向上的压强作用，而且越向下时，压强越大。
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第4节 大气压强
第九章 压 强
生活在水中的鱼由于水有重力受到水的压强；我们就生活在大气“海洋”的底部，大气是否对我们也产生压强呢？
思考:为什么在喝牛奶的时候,盒子会变扁？是什么力量使盒子变扁？
思考：是什么魔法，给了小纸片巨大的力量，使一张小小的纸片托住了满满一杯水？
1.大气压强
空气对纸片有一个向上的压力
和液体一样，空气也受到重力作用，也具有流动性，所以空气内部向各个方向也都存在压强，这种压强称为大气压强，简称大气压。
空气对果汁盒有一向内的压力
观察：生活中的大气压强
大气压强
吸果汁：哪一个能吸出来？
如果将孔堵上发现
壶里的水不会倒出
茶壶的盖上留一小孔，在大气压的作用下，水倒了出来
用冷水浇淋烧过的密闭的铁皮罐，铁皮罐在大气压的作用下外形塌陷
吸尘器
马德堡半球实验
（1）证明了大气压强的存在
（2）也证明了大气压强很大
两个铜碗
内外气压相等很容易分开
用抽气筒将里面的气体抽掉
在外界大气压的作用下很难分开
将阀门打开，将气体放入
内外气压相等很容易分开
托里拆利实验
大气压强很大！
托里拆利
2.大气压强有多大
托里拆利实验
玻璃管内汞柱上方是真空，而管外汞面上受到大气压强，正是大气压强支持着管内760毫米高的汞柱
分析：
托里拆利实验
也就是说此时大气压强跟760毫米高汞柱产生的压强相等。
计算：
p = ?水银gh
= 13.6 × 10 3㎏/m3 × 9.8 N/㎏× 0.76m
=
1.013× 10 5 Pa
标准大气压 p0= 1.013×105 Pa
粗略计算标准大气压可取为105 Pa
讨论问题：
●管子倾斜水银柱竖直高度是否发生变化?
●管子直径加粗，管中水银柱高度怎样变化？
水银长度增大但高度不变
水银的高度与玻璃管的粗细无关
托里拆利实验玻璃管向上提不露出水银面是否影响测定值?
0.76m
0.76m
玻璃管内水银面与玻璃管的长短无关
向上提一些
讨论问题：
讨论问题：
做托里拆利实验时，若玻璃管内混有少量空气，会影响水银柱的高度吗？
做托里拆利实验时，若玻璃管内混有少量空气，则测量的结果比实际大气压小。
想一想
假如在“托里拆利实验”中,用水做实验，大气压支持多高的水柱呢？
10.33m
水
大气压与大气的密度直接相关
随着高度的增加，空气稀薄，气压减小。
同一高度的地方，气压是否就相同？
（1）影响大气压的因素
——海拔高度
海拔2km以内，每升高10m，大气压约减小111Pa。
气压增大，
沸点升高；
气压减小，
沸点降低。
高压锅：锅内气压高于外面的大气压，水的沸点升高。 易做熟食物。
（2）液体沸点与气压的关系
(3)大气压强还跟天气的变化有关
一般来说，晴天大气压比阴天高，冬天比夏天高
(4)气体压强与气体体积的关系:在温度不变的条件下，一定质量的气体，体积减小时它的压强增大；体积增大时它的压强减小。
1、大气对浸在它里面的物体的压强叫大气压强
2、马德堡半球实验证明了大气压强的存在
3、托里拆利实验测量出了大气压强的值，
约为1.01×105帕
1.最早测出大气压值的科学家是（ ）
A 伽利略 B 牛顿
C 托里拆利 D 奥托格里克
c
2.在大气压等于760mmHg高的房间里做托里拆利实验时，结果管内水银柱高度为740mmHg,其原因是（ ）
A 管子内径太小
B 管子上端有少量空气
C 管子太长
D 管子倾斜了
B
3.屋顶的面积是45米2，大气对屋顶的压力有多大？这么大的压力为什么没有把屋顶压塌呢？
解：F=pS=1?105帕?45米2
= 4500000牛
由于房顶上、下表面都受到相等的大气压力的作用，上、下的压力互相平衡，所以不会把屋顶压塌。
