第三篇 物质科学(物理部分)
第6课时 压力与压强
1．[2018·娄底]社团活动在娄底各校轰轰烈烈展开，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
( C )
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
【解析】
本题为探究影响压强大小因素的情景题。小明体重一定，则对地压力一定，手掌面积比脚掌小，所以单手倒立时对地压强更大，作用效果更明显，凹陷深度更大。
2．[2018·杭州]如图，质量分布均匀的长方体重物A、B，密度分别为ρA和ρB，底面积分别为SA和SB且SA>SB，将它们放在水平地面上，它们对地面的压强相等。现水平割去上半部分(如图中虚线所示)，剩余部分对地面的压强分别为pA和pB，对地面的压力分别为FA和FB，下列物理量大小比较的关系正确的是
( C )
(
图6－1
)A．FA＜FB
B．pA＞pB
C．ρA＞ρB
D．切割前后A、B对地面的压强均不变
【解析】
设A的高为hA，B的高为hB，对于柱状实心物体，则根据p＝ρgh可得A、B对地面的压强分别为：pA0＝ρAghA，pB0＝ρBghB，已知它们对地面的压强相等，即pA0＝pB0，所以ρAghA＝ρBghB。由图可知hAρB。长方体A、B水平割去上半部分(如图中虚线所示)，则hA′＝hA，hB′＝hB，则剩余部分对地面的压强分别为：pA＝ρAghA′＝ρAghA＝pA0，pB＝ρBghB′＝ρBghB＝pB0。已知pA0＝pB0，则pA＝pB。由于SA>SB，根据F＝pS可得：剩余部分对地面的压力FA>FB。
3．[温州中考]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密封(如图)。下列问题中可以用该装置探究的是
( B )
(
图6－2
)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
【解析】
将同种液体分别倒入隔板两边，使两边液体高度不同，观察橡皮膜的变化可探究①；将不同液体分别倒入隔板两边，使两边液体高度相同，观察橡皮膜的变化可探究②；在隔板一边倒入适量液体，观察橡皮膜的变化可探究④。
4．[2018·杭州余杭区一模]如图，甲、乙、丙三个质量和底面积均相同的容器，若容器中分别倒入等高度的酒精、水和硫酸，液体均不溢出，三个容器底部受到液体的压强
( C )
图6－3
A．甲最大
B．乙最大
C．丙最大
D．一样大
【解析】
本题的关键词是“底面积相同”“等高度”的三种液体。液体压强可用公式p＝ρgh来分析，液体深度相同时，密度越大，对容器底部压强越大。硫酸的密度最大，则丙容器底部受到的压强最大。
(
图6－4
)5．[2018·北京]如图所示，盛有水的杯子静置在水平桌面上。杯子重1N，高9cm，底面积30cm2；杯内水重2N，水深6cm，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。下列选项中正确的是
( C )
A．水对杯底的压强为900Pa
B．水对杯底的压力为2N
C．水杯对桌面的压强为1000Pa
D．水杯对桌面的压力为2.8N
【解析】
水对杯底压强：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m＝600Pa；水对杯底的压力：F＝pS＝600Pa×0.003m2＝1.8N；水杯对桌面的压强：p＝F/S＝(2N＋1N)/0.003m2＝1000Pa；水杯对桌面的压力：F＝(2N＋1N)＝3N。
6．[2018·淄博]关于下面四幅图的说法正确的是
( D )
图6－5
A．甲图：将竖直玻璃管倾斜，水银柱的高度变大
B．乙图：盆景中的水位能保持一定高度，是利用了连通器原理
C．丙图：A管中水面上升，是因为流体中流速越大的位置压强越大
D．丁图：把水气压计从山下移到山顶，细管内的水柱上升
【解析】
在托里拆利实验中，水银柱的高度是指管内水银面到水银槽中水银面的竖直高度，这一高度的大小是由外界大气压决定的，所以不会因玻璃管的倾斜而改变。如果把玻璃管倾斜一定角度，则水银柱的长度会相应变长，但竖直高度不变；盆景水位保持一定高度是大气压支撑水没有流出来；A管中水面上升，是因为流体中流速越大的位置压强越小；把水气压计从山下移到山顶，瓶内空气的压强不变，而外界大气压随高度的增加而减小，内外压强差变大，此时在瓶内气压的作用下，会有一部分水被压入细管，因此管内会上升。
(
图6－6
)7．[2018·滨州]如图所示，把一根两端开口的细玻璃管，通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中，从管口向瓶内吹入少量气体后，瓶内的水沿玻璃管上升的高度为h。把这个自制气压计从1楼带到5楼的过程中(对瓶子采取了保温措施)，观察到管内水柱的高度发生了变化，如表中所示，根据实验现象下列判断错误的是
( A )
楼层
1
2
3
4
5
管内与瓶内水面的高度差(cm)
5
5.3
5.7
6
6.3
A.往瓶内吹气后，瓶内气压小于瓶外大气压
B．水柱高度h增大，说明大气压降低了
C．上楼的过程中，给瓶子保温是为了避免温度对测量结果的影响
D．水柱高度h越大，瓶内外的气体压强差越大
【解析】
从管口向瓶内吹入少量气体后，瓶内气压大于瓶外大气压，则竖直玻璃管中的水位将上升；由于高度增加，瓶外大气压减小，则瓶内外的气体压强差变大，管内的水面变高；由于热胀冷缩会引起玻璃管中水柱的变化影响实验结果，所以在拿着它上楼时，应保持瓶中水的温度不变。
(
图6－7
)8．如图为工农业生产上最常用的离心式水泵。水泵启动工作以前要保证泵壳内灌满水。水泵转动后，泵壳内的水被叶轮甩出后，叶轮中心会产生持续的__低压(或真空)__区。此时，水池中的水就会在__大气压__的作用下，进入水泵。而水泵中的水则通过出水管送往高处。图中h的高度叫吸程，根据所学知识，在正常的大气压下，吸程的最大高度即极限值为__10.3__m(计算结果精确到0.1)。
9．[2018·宁波]小科发现中性笔的笔帽上有小孔，为了解小孔作用，小科查阅资料：儿童不小心将笔帽吸入引发窒息，这个通气孔能保证呼吸道不被完全堵塞，因此被称为“救命孔”。
(
图6－8
)(1)若不小心吸入笔帽，人体在用力吸气时，通过该笔帽通气孔的气体流速可达20m/s。为确保生命安全，人体与外界通气量要达到1.36×10－4m3/s，则通气孔的面积至少为__6.8__mm2。
(2)若不小心将没有通气孔的笔帽吸入气管，此时由于呼吸道堵塞导致肺内气压比外界气压小1.3×104Pa，笔帽的横截面积约为0.85cm2，医生至少需要__1.1__N的力才能将笔帽取出(计算结果精确到0.1N)。
(3)医学上抢救气管异物堵塞的标准方法是：急救者从背后环抱患者，用力向患者上腹部施压，从而排出异物，被称为“生命的拥抱”。此方法应用的科学原理是：一定质量的气体体积__减小__时，压强增大。
【解析】
(1)S孔＝1.36×10－4m3/s÷20m/s＝6.8×10－6m2＝6.8mm2。(2)笔帽的横截面积S＝0.85cm2＝0.85×10－4m2，需要用力F＝pS＝1.3×104Pa×0.85×
10－4m2≈1.1N。
10．[2018·杭州江干区三模]两个质量不计的薄壁圆柱形容器甲和乙，高度相同但底面积不同，分别装满水和浓盐水后静置在水平桌面上，所装的水和浓盐水质量刚好相等。现在将两个完全相同的鸡蛋分别放入水和浓盐水中，待静止后鸡蛋的状态如图所示。水和浓盐水对容器底部的压力分别为F甲和F乙，水和浓盐水对容器底部的压强分别为p甲和p乙，则下列关系正确的是
( D )
图6－9
A．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
【解析】
由于圆柱形容器甲和乙高度相同，分别装满水和浓盐水后静置在水平桌面上，则液体的深度相同，由于ρ水＜ρ盐水，根据p＝ρgh可知：p甲＜p乙。放入鸡蛋前容器内所装的水和浓盐水质量相等，放入相同的鸡蛋后，鸡蛋在水中沉底，此时鸡蛋受到的浮力小于其重力，鸡蛋在浓盐水中漂浮，此时鸡蛋受到的浮力等于其重力，即鸡蛋在水中所受的浮力小于在盐水中受到的浮力，放入鸡蛋时排溢出水的质量小于排溢出盐水的质量，即放入鸡蛋后留在杯中的水的质量大于浓盐水的质量，所以F甲＞F乙。
11．[2018·广州]白色感压纸受到的压强达到可测最小值时才变色，且颜色随压强变大而变深，大于可测最大值时颜色不再变深，感压纸A的规格如图所示。
图6－10
实验1：用250N的压力垂直作用在A上，受力面积为0.25cm2，此压力对A的压强为__1000__N/cm2。
实验2：仍用250N的压力垂直作用在与A规格相同的感压纸上，要使它变色且颜色深度与实验1不同，下列哪些受力面积符合要求？__②③__(填序号)。
①2cm2 ②0.8cm2 ③0.3cm2
④0.1cm2
⑤0.01cm2
12．[丽水中考]某科学兴趣小组在探究“压力和物体重力之间大小关系”时，小科同学提出的猜想是：“压力的大小等于重力”。科学兴趣小组做了相关的实验。
步骤1：选用材料相同、表面粗糙程度相同、重力不同的3个物体，用弹簧测力计测出三个物体的重力。
步骤2：把3个物体依次放在水平受力面上，用专用的仪器测出3次压力大小，实验数据见表1。
表1 在水平受力面上所测数据
序号
重力(N)
压力(N)
1
5
5
2
10
10
3
15
15
步骤3：改变受力面与水平面的倾角，用步骤2的方法，依次测出与水平面成18°角和25°角的压力大小，实验数据见表2和表3。
表2 在18°角斜面上所测数据
序号
重力(N)
压力(N)
4
5
4.75
5
10
9.5
6
15
14.25
表3 在
25°角斜面上所测数据
序号
重力(N)
压力(N)
7
5
4.5
8
10
9.0
9
15
13.5
请回答：
(1)比较序号__1、4、7(或2、5、8，或3、6、9)__的数据可得：当同一物体静止在同一受力面上时，受力面与水平方向的夹角越大，物体产生的压力越小；小科同学的猜想是__不合理__的(选填“合理”或“不合理”)。
(2)进一步分析压力和物体重力之间的大小关系：先分析同表中的关系，再比较不同表之间的关系，综合可得出结论：__当材料、表面粗糙程度相同的物体静止在同一受力面上时，受力面与水平方向的夹角越大，压力与重力的比值越小__。
13．[2017·杭州上城区二模]在自主学习探究过程中，某同学利用带拉环的吸盘、固定在墙上的平面镜、刻度尺、
弹簧测力计来测量大气压强的大小，实验装置如图甲，具体实验步骤是：
图6－11
①用刻度尺测出吸盘的直径，算出吸盘平面面积为10cm2。
②用弹簧秤测出吸盘自身的重力0.5N。
③将吸盘沾水湿润后，压在平面镜上，排尽吸盘内空气。
④用弹簧测力计水平拉动吸盘，直至恰好脱落，读出此时弹簧测力计示数为
100N。
⑤记录整理数据。
⑥算出大气压的值，分析实验结论。
(1)以上叙述的实验步骤中，多余的是__②__(填序号)。
(2)根据该同学的实验数据，计算得到的大气压值等于__1×105__Pa。
(3)实验时，如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹风(如图乙)，则拉动吸盘时的弹簧测力计示数会__小于__(选填“大于”“小于”或“等于”)100N。
【解析】
(1)根据p＝，测量大气压强的大小，需要通过实验得出大气对吸盘的压力和吸盘平面面积，但没有必要用弹簧测力计测出吸盘自身的重力。(2)根据题意可知，大气对吸盘的压力F＝F示＝100N，若不考虑实验过程中的其他影响因素，实验时的大气压值p＝＝＝1×105Pa。(3)如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹风，大气对吸盘的压力减小，所以弹簧测力计拉动吸盘至恰好脱落时的示数会小于100N。
14．[2018·咸宁]兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动，他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量山顶的大气压。测量方案如下：
图6－12
①把注射器的活塞推至注射器针筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器小孔；
②如图甲所示，用细线拴住注射器活塞颈部，使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动针筒，当活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为F；
③读出注射器针筒上有刻度部分的容积V；
④用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。
请根据他们设计的方案回答以下问题：
(1)测量中，分析研究的是大气对__活塞__(选填“针筒”或“活塞”)的压力，当活塞相对于针筒开始滑动时，以地面为参照物，研究对象处于__静止__状态。若不考虑其他因素，根据__二力平衡__的知识可知，研究对象在水平方向所受的大气压力与拉力大小相等。
(2)实验时同学们发现注射器顶端装针头处空气无法排尽，这将会使测量结果__偏小__(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。同学们联想到去医院打针的情景，可采取简单的办法将注射器内空气排尽。你的方法是__在注射器内装少量水，再排出空气(合理即可)__。
(3)测量前，有同学建议在活塞周围涂抹润滑油，然后将其插入针筒中，这样做有两个好处：一是活塞的密封性好；二是可以__减小摩擦__。实验过程中他们让弹簧测力计和注射器保持在水平方向，可以减小__活塞自身重力(或重力)__对实验的影响，从而提高实验的精确程度。
(4)若同学们用图乙中B注射器，在测量时弹簧测力计被拉到5N，活塞仍没有滑动。可改用图乙中的__C____(选填“A”或“C”)注射器。用测量步骤中的V、L和F表示大气压的值，则p＝____。
(
图6－13
)15．[2018·宁波]取一根吸管，在离吸管末端三分之一处，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2～3cm，用力吹气，如图所示，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。
【答案】
用力往管中吹气时，切口P处气体流速增大，压强减小，杯中水在外界大气压强的作用下沿吸管上升到切口P处。上升的水在长管气流的作用下，沿水平方向喷出。
(
图6－14
)16．[来宾中考改编]如图所示，重为4N、高为0.24m、底面积为0.02m2的圆柱形容器放在水平桌面上，容器内装有4kg的水。现将一密度为2.0×103kg/m3的实心小球轻轻地放入容器中，静止后有0.2kg的水溢出，求此时圆柱形容器对桌面的压强(不计容器壁的厚度，g取10N/kg，水的密度为1.0×103kg/m3)。
【答案】
因小球的密度大于水的密度，所以小球会沉入容器底部，溢出水的体积：
V溢水＝＝＝2×10－4m3，
因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等，所以小球的体积：
V球＝V排＝V容器＋V溢水－V水＝Sh容器＋V溢水－V水＝0.02m2×0.24m＋2×10－4m3－4×10－3m3＝1×10－3m3，
小球的质量：
m球＝ρ球V球＝2.0×103kg/m3×1×10－3m3＝2kg，
剩余水和小球的重力分别为：
G剩水＝m剩水g＝(m水－m溢水)g＝(4kg－0.2kg)×10N/kg＝38N，G球＝m球g＝2kg×10N/kg＝20N，
圆柱形容器对桌面的压力：
F＝G容＋G剩水＋G球＝4N＋38N＋20N＝62N，
圆柱形容器对桌面的压强：
p＝＝＝3100Pa。
(
图6－15
)17．[2018·衢州]材料一：两千多年前，亚里士多德认为空气没有“重量”，真空是不存在的。
材料二：至少从1614年开始，伽利略却认为空气是有重量的。他的同事兼学生托里拆利在1643年做了如图实验：把一端封闭的长玻璃管装满水银倒置在一个敞口的水银槽里，水银从玻璃管顶部下降了一段距离后，液面不再下降，高度总保持距槽中水银面30英寸(76cm)左右。1646年帕斯卡重复了这一
实验。
材料三：在17世纪中叶，对该实验的两个关键问题的回答都有代表性的支持者和反对者(如表)：
关键问题的回答
支持者
反对者
大气压力支撑水银柱
笛卡尔、帕斯卡
所有亚里士多德学派、罗贝瓦尔
水银柱上方存在真空
罗贝瓦尔、波义耳
所有亚里士多德学派、笛卡尔、伽利略、霍布斯
(1)一些反对者认为，由于管内水银产生了蒸汽，使水银减少，水银液面下降。为了反驳这一观点，帕斯卡同时拿出酒和水，询问反对者：用酒和水做托里拆利实验，酒柱与水柱哪个液面下降得更多？反对者们认为酒的液面下降得更多，原因是__酒易挥发，相同时间里酒挥发的更多__。但是实验现象却是水柱液面下降得更多。
(2)另一些反对者认为，由于管内遗留了少量空气，才使水银液面下降，帕斯卡利用1m左右长、不同直径的玻璃管进行托里拆利实验，如果观察到的实验现象是__各玻璃管中水银柱的高度相等____，就可以反驳反对者们的观点。
(3)下列关于科学本质及科学发现过程的描述，正确的有__CD__(填字母)。
A．公元1646年前，所有人都赞同亚里士多德提出“真空不存在”的观点
B．科学实验中要努力得到和前人一样的实验结论
C．科学发现是一个不断完善、不断修正的过程
D．实验是科学研究的重要方法
18．[2018·温州]飞机在空中飞行时都有一定的迎角(机翼轴线与水平气流的夹角)。飞机飞行时的升力除了与机翼形状有关外，是否还与迎角大小有关？为了研究这一问题，在老师的帮助下，小明利用电风扇、升力测力计、飞机模型，按图甲方式进行如下实验。
图6－16
①闭合电风扇的开关，调节挡位使其风速最大，并使飞机模型的迎角为0°，记录测力计的示数。重复5次实验并计算升力平均值。
②改变迎角大小，使其分别为5°、10°、15°、20°，重复步骤①。
③处理相关数据得到“升力与迎角的关系”如图乙。
(1)本实验得出的结论是__飞机以一定的速度飞行时，迎角在0°到20°范围内，随着迎角的增大，飞机所受升力先增大后减小，15°附近时达到最大__。
(2)小明若要进一步研究“飞机的升力与其飞行速度的关系”。利用现有器材，如何操作可以模拟飞机不同的飞行速度？__改变电风扇的挡位来改变风速大小(或改变电风扇与飞机模型的距离)__。
(3)资料显示：本实验结论与实际相符，且飞机迎角一定时，飞行速度越大升力也越大。若某飞机以500km/h做水平匀速直线飞行时的迎角为θ1，而以800km/h做水平匀速直线飞行时的迎角为θ2(θ1、θ2均小于15°)。请比较θ1、θ2的大小关系：__θ1>θ2__。
【解析】
(3)飞机在水平匀速直线飞行时升力一定，根据“飞机迎角一定时，飞行速度越大升力也越大”知飞行时升力一定，速度越大，迎角越小。(共32张PPT)
第6课时
压力与压强
一、压力(a)
1．________作用在两个物体接触表面的作用力叫压力。压力的方向____________________________；压力的作用点在____________。
2．压力的大小：压力并不是重力，压力并不都是由重力引起的，通常把物体放在桌面上时，如果物体不受其他力作用，则压力F_____物体的重力G。
3．固体可以大小不变、方向不变地传递________。
垂直
垂直于受力面且指向受力面
受力面上
＝
压力
二、压强(b)
1．研究影响压力作用效果因素的实验得出的结论：压力的作用效果与______________和__________________有关。当受力面积相同时，_________________________________；当压力相同时，___________________________________。本实验研究问题的对照实验中，采用了____________法。
2．物体____________受到的________叫压强。压强是表示压力作用效果的物理量。
压力的大小
受力面积的大小
压力越大，压力的作用效果越明显
受力面积越小，压力的作用效果越明显
控制变量
单位面积
压力
3．公式：p＝F/S。压强单位：______________，1Pa
＝
1N/m2。一张对折的报纸平铺在桌面上时，对桌面的压强约_____Pa。1Pa的科学意义：表示物体__________________
__________________。
4．放在桌子上的直柱体(如：圆柱体、正方体、长方体等)对桌面的压强p＝________。
5．增大压强的方法：____________或________________；
减小压强的方法：____________或________________。
帕斯卡(Pa)
1
每平方米的受力面
积受到的压力是1N
ρgh
增大压力
减小受力面积
减小压力
增大受力面积
1．使用压强公式计算压强时，关键是找出_________(一般F＝G＝mg)和______________。受力面积要注意是指两物体间的实际接触部分。务必注意面积单位换算：1cm2＝10－4m2。
2．一盛有液体的容器放在水平桌面上对桌面的压力和压强问题属于固体的压力和压强问题。解题时，把盛放液体的容器看成一个整体，先确定压力(水平面受的压力F＝G容＋G液)，后确定压强(一般常用公式p＝F/S)。
【知识拓展】
压力F
受力面积S
三、液体压强(a)
1．液体由于受到________作用，对支持它的容器底部有压强；液体具有流动性，对容器侧壁有压强。
2．液体压强的特点：液体对容器的________和________会产生压强，液体内部_______________都有压强；液体压强随着________增加而增大；在同一深度，液体向各个方向的压强________；液体的压强还与液体的密度有关，液体密度越大，压强越大。
3．液体压强的公式：__________。从公式中可以看出：液体的压强只与液体的________和________有关，而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。著名的帕斯卡裂桶实验充分说明这一点。
重力
底部
侧壁
朝各个方向
深度
相等
p＝ρgh
密度
深度
四、大气压强(b)
1．大气对处于其中的物体产生的压强叫____________，简称大气压。产生原因：气体受到________作用，且有______
____，故会向各个方向对处于其中的物体产生压强。
2．著名的证明大气压存在的实验是__________________。其他证明大气压存在的现象：_________________________、__________________等。
3．大气压的测量
伽利略首先用长玻璃管内的水柱测出了大气压的数值约为10m的水柱高，托里拆利改进后利用水银柱准确测出大气
大气压强
重力
流动
性
马德堡半球实验
吸盘挂衣钩能紧贴在墙上
利用吸管吸饮料
压值为760mm水银柱高。常用气压计种类：____________、______________。
海平面附近的大气压，其数值接近于1.01×105Pa，人们通常把这个大气压称为标准大气压，与水银柱高的换算如下：
p＝ρgh＝13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m＝1.01×105Pa。
4．大气压的应用与拓展
(1)大气压的应用实例：活塞式抽水机抽水、离心式水泵抽水、吸管吸饮料、注射器吸药液、滴管吸取液体药品等。
(2)液体的沸点随气压减小而降低，随气压增大而升高。高
原上气压低，水的沸点低，烧饭时用高压锅可以提高水的
沸点。
水银气压计
空盒气压计
(3)大气压随高度的增加而减小；大气压受天气和气候的
影响，一般晴天气压比阴雨天高，冬天气压比夏天高。
五、流体压强与流速的关系(b)
物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。在气体和液体中，流速越大的位置，____________。
流体压强与流速关系的应用：乘客候车要站在安全线外；飞机机翼做成流线型，上表面空气流动的速度比下表面快，因而上表面压强小，下表面压强大，在机翼上下表面就存在着压强差，从而获得向上的升力等。
压强越小
类型一 压力
典例
关于压力，下列说法正确的是
(
)
A．压力的方向与重力方向相同，总是竖直向下的
B．压力是由于物体的重力产生的，所以压力的大小与物体
的重力相等
C．压力的作用点处于物体的重心位置
D．压力的大小有时大于物体的重力，有时小于物体的重力
D
【解析】
只有物体放在水平面上且没有其他外力时，接触面受到的压力才等于物体的重力；压力的方向指向受力面，作用点也在受力面上；不同的情况下，压力的大小可能等于、大于或小于物体的重力。
跟踪训练
[2019·原创]重为G的物体在承受面上静止不动。指出下列各种情况下承受面所受压力的大小，填写在图下对应的横线上。
____
_____
________
________
________
____
G
G
F＋G
G－F
F－G
F
类型二 压强
典例
[绥化中考]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)小亮通过观察_________________来判断压力的作用效果。
(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
图
6－1
海绵的凹陷程度
压力
的结论是______________________________________________
____。以下实例中应用该结论的有________。
A．菜刀要经常磨一磨
B．书包要用宽的背带
C．汽车限重
D．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__________________________________________
_________________________________________________________________。
压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越
明显
ABD
把其中一瓶倒出一些水后正立(或倒立)放在海
绵上，另一瓶也正立(或倒立)放在海绵上，观察对比海绵的凹陷程度
【解析】
压力作用效果的影响因素是压力的大小和受力面积的大小。在进行有关压力作用效果的影响因素实验时，应注意控制变量。
跟踪训练
[2018·成都B卷]圆柱形实心
均匀物体A、B高度相同，质量分别为
mA、mB。密度分别为ρA、ρB，两物体
重叠后放置在水平桌面上，如图所示。
图甲中，设A对B的压强为p1，B对桌
面的压强为p2。图乙中，设B对A的压强为p3，A对桌面的压强为p4，则下列比例关系正确的是(多选)
(
)
A．p1∶p2＝(mAρA)∶[(mA＋mB)ρB]
B．p1∶p4＝mA∶(mA＋mB)
C．p2∶p4＝(mBρA)∶(mAρB)
D．p2∶p3＝[mA(mA＋mB)ρB]∶(m2
BρA)
图
6－2
BD
类型三 液体压强
典例
[2018·衡阳]在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验中：
图
6－3
(1)实验中液体压强的大小变化是通过比较U形管两侧液面________的变化，将探头放进盛水的容器中，探头的橡皮膜受到水的压强后会________(选填“内凹”或“外凸”)。
高度
内凹
(2)通过比较C、D两个图，可得到结论：同一种液体的压强随________的增加而增大。
(3)通过比较D、E两个图，可得到结论：在深度相同时，液体的________越大，压强越大。
(4)通过比较A、B、C三个图，可得到结论：_______________
______________________________________。
【解析】
本题利用压强计验证液体压强特点：液体内部朝各个方向都有压强；液体压强随着深度增加而增大；在同一深度，各个方向的压强相等；在同一深度，液体的压强还与液体的密度有关，液体密度越大，压强越大。
深度
密度
在同种液体的
同一深度，液体向各个方向的压强都相等
跟踪训练
[2018·攀枝花]匀速地向某容器内
注满水，容器底所受水的压强与注水时间的
关系如图所示，这个容器可能是
(
)
A．锥形瓶
B．烧杯 C．量杯 D．量筒
图
6－4
C
【解析】
根据图像，容器底所受水的压强变化是越来越慢，当匀速地向某容器内注满水时，压强变化越来越慢，根据p＝ρgh可知，水面升高的高度变化越来越慢，容器上大下小。
类型四 大气压强
典例
[衢州中考]在验证大气压存在的覆杯实验中，小柯认为：“实验中纸片不掉落完全是因为纸片被杯口的水粘住了，而与大气压无关。”下列能帮助小柯改变这种想法的实验是
(
)
D
图
6－5
A．如图甲，换用不同种类的纸片做覆杯实验，纸片都不掉落
B．如图乙，覆杯实验中将杯口朝向不同方向，纸片均不掉落
C．如图丙，将一张湿纸覆盖在空杯子的杯口，倒转杯子纸片
不掉落
D．如图丁，在密闭钟罩内做覆杯实验，抽出钟罩内空气的过
程中纸片掉落
【解析】
图丁中，在密闭钟罩内做覆杯实验，抽出钟罩内空气的过程中纸片掉落，说明没有空气，也就是没有气压时，纸片和水不能继续被托住，这说明实验中纸片不掉落是因为受到大气压的作用，而不是纸片被杯口的水粘住了。
跟踪训练
[衢州中考]小柯设计了一个“不用绳子扎口的气球”，如图所示，先将气球放入玻璃瓶中，再将气球口紧套在玻璃瓶口，从抽气口抽气，观察到气球变大，停止抽气后，马上用橡皮套封住抽气口，此时气球不用绳子扎，也能保持膨胀状态。假设抽气前后气球内的气压分别是p1、p2，瓶内的气压分别是p3、p4。下列关系正确的是
(
)
图
6－6
A．p1＜p2
B．p1＝p2
C．p3＜p4
D．p3＝p4
B
【解析】
抽气前后气球内气体一直与外界大气相通，气球内气压等于大气压，故p1＝p2；抽气前瓶内气体与外界大气相通，瓶内压强与大气压相等；向外抽气，瓶内的气球在膨胀，说明此时气球内气体压强大于玻璃瓶内气体压强，即p3＞p4。
类型五 流体与压强
典例
[2018·长沙]下列现象不能用流体压强与流速的关系来解释的是
(
)
图
6－7
B
A．图甲所示向两张纸中间吹气，纸张向中间靠拢
B．图乙所示装有液体的玻璃管，底部和侧壁的橡皮膜往外
凸起
C．图丙所示地铁站台边，人必须站在黄线以外的区域候车
D．图丁所示飞机升力的产生原因
【解析】
图乙所示装有液体的玻璃管，底部和侧壁的橡皮膜往外凸起，说明液体对容器底部和侧壁都有压强。
跟踪训练
[2018·湖州]下列4幅图所呈现的情景中，主要利用了流体力学中“流速越大，压强越小”这一原理的是
(
)
A．德清一号卫星升空
B．C919客机升空
C．复兴号列车高速行驶
D．蛟龙号深潜器下潜
图
6－8
B
【解析】
卫星能够升空主要是利用了力的作用是相互的原理。固定翼飞机升空利用了流体力学中“流速越大，压强越小”的原理。高铁行驶时主要考虑的是空气阻力方面的因素。蛟龙号深潜器下潜主要考虑的是水的浮力及水压因素。
当堂测评
高分作业第6课时 压力与压强 [学生用书P103]
一、压力(a)
1．__垂直__作用在两个物体接触表面的作用力叫压力。压力的方向__垂直于受力面且指向受力面__；压力的作用点在__受力面上__。
2．压力的大小：压力并不是重力，压力并不都是由重力引起的，通常把物体放在桌面上时，如果物体不受其他力作用，则压力F__＝__物体的重力G。
3．固体可以大小不变、方向不变地传递__压力__。
二、压强(b)
1．研究影响压力作用效果因素的实验得出的结论：压力的作用效果与__压力的大小__和__受力面积的大小__有关。当受力面积相同时，__压力越大，压力的作用效果越明显__；当压力相同时，__受力面积越小，压力的作用效果越
明显__。本实验研究问题的对照实验中，采用了__控制变量__法。
2．物体__单位面积__受到的__压力__叫压强。压强是表示压力作用效果的物理量。
3．公式：p＝F/S。压强单位：__帕斯卡(Pa)__，1Pa
＝
1N/m2。一张对折的报纸平铺在桌面上时，对桌面的压强约__1__Pa。1Pa的科学意义：表示物体
__每平方米的受力面积受到的压力是1N__。
4．放在桌子上的直柱体(如：圆柱体、正方体、长方体等)对桌面的压强p＝__ρgh__。
5．增大压强的方法：__增大压力__或__减小受力面积__；
减小压强的方法：__减小压力__或__增大受力面积__。
【知识拓展】
1．使用压强公式计算压强时，关键是找出__压力F__(一般F＝G＝mg)和
__受力面积S__。受力面积要注意是指两物体间的实际接触部分。务必注意面积单位换算：1cm2＝10－4m2。
2．一盛有液体的容器放在水平桌面上对桌面的压力和压强问题属于固体的压力和压强问题。解题时，把盛放液体的容器看成一个整体，先确定压力(水平面受的压力F＝G容＋G液)，后确定压强(一般常用公式p＝F/S)。
三、液体压强(a)
1．液体由于受到__重力__作用，对支持它的容器底部有压强；液体具有流动性，对容器侧壁有压强。
2．液体压强的特点：液体对容器的__底部__和__侧壁__会产生压强，液体内部__朝各个方向__都有压强；液体压强随着__深度__增加而增大；在同一深度，液体向各个方向的压强__相等__；液体的压强还与液体的密度有关，液体密度越大，压强越大。
3．液体压强的公式：__p＝ρgh__。从公式中可以看出：液体的压强只与液体的__密度__和__深度__有关，而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。著名的帕斯卡裂桶实验充分说明这一点。
四、大气压强(b)
1．大气对处于其中的物体产生的压强叫__大气压强__，简称大气压。产生原因：气体受到__重力__作用，且有__流动性__，故会向各个方向对处于其中的物体产生压强。
2．著名的证明大气压存在的实验是__马德堡半球实验__。其他证明大气压存在的现象：__吸盘挂衣钩能紧贴在墙上__、__利用吸管吸饮料__等。
3．大气压的测量
伽利略首先用长玻璃管内的水柱测出了大气压的数值约为10m的水柱高，托里拆利改进后利用水银柱准确测出大气压值为760mm水银柱高。常用气压计种类：__水银气压计__、__空盒气压计__。
海平面附近的大气压，其数值接近于1.01×105Pa，人们通常把这个大气压称为标准大气压，与水银柱高的换算如下：
p＝ρgh＝13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m＝1.01×105Pa。
4．大气压的应用与拓展
(1)大气压的应用实例：活塞式抽水机抽水、离心式水泵抽水、吸管吸饮料、注射器吸药液、滴管吸取液体药品等。
(2)液体的沸点随气压减小而降低，随气压增大而升高。高原上气压低，水的沸点低，烧饭时用高压锅可以提高水的沸点。
(3)大气压随高度的增加而减小；大气压受天气和气候的影响，一般晴天气压比阴雨天高，冬天气压比夏天高。
五、流体压强与流速的关系(b)
物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。在气体和液体中，流速越大的位置，__压强越小__。
流体压强与流速关系的应用：乘客候车要站在安全线外；飞机机翼做成流线型，上表面空气流动的速度比下表面快，因而上表面压强小，下表面压强大，在机翼上下表面就存在着压强差，从而获得向上的升力等。
类型一 压力
典例
关于压力，下列说法正确的是( D )
A．压力的方向与重力方向相同，总是竖直向下的
B．压力是由于物体的重力产生的，所以压力的大小与物体的重力相等
C．压力的作用点处于物体的重心位置
D．压力的大小有时大于物体的重力，有时小于物体的重力
【解析】
只有物体放在水平面上且没有其他外力时，接触面受到的压力才等于物体的重力；压力的方向指向受力面，作用点也在受力面上；不同的情况下，压力的大小可能等于、大于或小于物体的重力。
跟踪训练
[2019·原创]重为G的物体在承受面上静止不动。指出下列各种情况下承受面所受压力的大小，填写在图下对应的横线上。
__G____G__
__F＋G____G－F____F－G__
__F__
类型二 压强
典例
[绥化中考]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)小亮通过观察__海绵的凹陷程度__来判断压力的作用效果。
(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__压力__大小相同，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__。以下实例中应用该结论的有__ABD__。
图6－1
A．菜刀要经常磨一磨
B．书包要用宽的背带
C．汽车限重
D．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__把其中一瓶倒出一些水后正立(或倒立)放在海绵上，另一瓶也正立(或倒立)放在海绵上，观察对比海绵的凹陷程度__。
【解析】
压力作用效果的影响因素是压力的大小和受力面积的大小。在进行有关压力作用效果的影响因素实验时，应注意控制变量。
跟踪训练
[2018·成都B卷]圆柱形实心均匀物体A、B高度相同，质量分别为mA、mB。密度分别为ρA、ρB，两物体重叠后放置在水平桌面上，如图所示。图甲中，设A对B的压强为p1，B对桌面的压强为p2。图乙中，设B对A的压强为p3，A对桌面的压强为p4，则下列比例关系正确的是(多选)( BD )
图6－2
A．p1∶p2＝(mAρA)∶[(mA＋mB)ρB]
B．p1∶p4＝mA∶(mA＋mB)
C．p2∶p4＝(mBρA)∶(mAρB)
D．p2∶p3＝[mA(mA＋mB)ρB]∶(m2
BρA)
【解析】
水平面上的物体对水平面的压力等于其重力，即F＝G＝mg，由ρ＝、V＝Sh可得，S＝，
p1＝＝＝ρAgh，
p2＝＝＝，
p3＝＝＝，
p4＝＝＝。
p1∶p2＝ρAgh∶＝，
p1∶p4＝ρAgh∶＝，
p2∶p4＝∶＝，
p2∶p3＝∶＝。
类型三 液体压强
典例
[2018·衡阳]在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验中：
图6－3
(1)实验中液体压强的大小变化是通过比较U形管两侧液面__高度__的变化，将探头放进盛水的容器中，探头的橡皮膜受到水的压强后会__内凹__(选填“内凹”或“外凸”)。
(2)通过比较C、D两个图，可得到结论：同一种液体的压强随__深度__的增加而增大。
(3)通过比较D、E两个图，可得到结论：在深度相同时，液体的__密度__越大，压强越大。
(4)通过比较A、B、C三个图，可得到结论：__在同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强都相等__。
【解析】
本题利用压强计验证液体压强特点：液体内部朝各个方向都有压强；液体压强随着深度增加而增大；在同一深度，各个方向的压强相等；在同一深度，液体的压强还与液体的密度有关，液体密度越大，压强越大。
跟踪训练
[2018·攀枝花]匀速地向某容器内注满水，容器底所受水的压强与注水时间的关系如图所示，这个容器可能是( C )
图6－4
A．锥形瓶
B．烧杯 C．量杯
D．量筒
【解析】
根据图像，容器底所受水的压强变化是越来越慢，当匀速地向某容器内注满水时，压强变化越来越慢，根据p＝ρgh可知，水面升高的高度变化越来越慢，容器上大下小。
类型四 大气压强
典例
[衢州中考]在验证大气压存在的覆杯实验中，小柯认为：“实验中纸片不掉落完全是因为纸片被杯口的水粘住了，而与大气压无关。”下列能帮助小柯改变这种想法的实验是( D )
图6－5
A．如图甲，换用不同种类的纸片做覆杯实验，纸片都不掉落
B．如图乙，覆杯实验中将杯口朝向不同方向，纸片均不掉落
C．如图丙，将一张湿纸覆盖在空杯子的杯口，倒转杯子纸片不掉落
D．如图丁，在密闭钟罩内做覆杯实验，抽出钟罩内空气的过程中纸片掉落
【解析】
图丁中，在密闭钟罩内做覆杯实验，抽出钟罩内空气的过程中纸片掉落，说明没有空气，也就是没有气压时，纸片和水不能继续被托住，这说明实验中纸片不掉落是因为受到大气压的作用，而不是纸片被杯口的水粘住了。
跟踪训练
[衢州中考]小柯设计了一个“不用绳子扎口的气球”，如图所示，先将气球放入玻璃瓶中，再将气球口紧套在玻璃瓶口，从抽气口抽气，观察到气球变大，停止抽气后，马上用橡皮套封住抽气口，此时气球不用绳子扎，也能保持膨胀状态。假设抽气前后气球内的气压分别是p1、p2，瓶内的气压分别是p3、p4。下列关系正确的是( B )
图6－6
A．p1＜p2
B．p1＝p2
C．p3＜p4
D．p3＝p4
【解析】
抽气前后气球内气体一直与外界大气相通，气球内气压等于大气压，故p1＝p2；抽气前瓶内气体与外界大气相通，瓶内压强与大气压相等；向外抽气，瓶内的气球在膨胀，说明此时气球内气体压强大于玻璃瓶内气体压强，即p3＞p4。
类型五 流体与压强
典例
[2018·长沙]下列现象不能用流体压强与流速的关系来解释的是( B )
图6－7
A．图甲所示向两张纸中间吹气，纸张向中间靠拢
B．图乙所示装有液体的玻璃管，底部和侧壁的橡皮膜往外凸起
C．图丙所示地铁站台边，人必须站在黄线以外的区域候车
D．图丁所示飞机升力的产生原因
【解析】
图乙所示装有液体的玻璃管，底部和侧壁的橡皮膜往外凸起，说明液体对容器底部和侧壁都有压强。
跟踪训练
[2018·湖州]下列4幅图所呈现的情景中，主要利用了流体力学中“流速越大，压强越小”这一原理的是( B )
图6－8
A．德清一号卫星升空
B．C919客机升空
C．复兴号列车高速行驶
D．蛟龙号深潜器下潜
【解析】
卫星能够升空主要是利用了力的作用是相互的原理。固定翼飞机升空利用了流体力学中“流速越大，压强越小”的原理。高铁行驶时主要考虑的是空气阻力方面的因素。蛟龙号深潜器下潜主要考虑的是水的浮力及水压
因素。
1．如图分别是四位同学画的重力G与压力F的示意图，其中正确的是( B )
A
B
C
D
【解析】
分析本题时特别要注意力的三要素中的力的方向和作用点。重力的方向是竖直向下的，重力的作用点在物体的重心。压力的方向垂直于接触面，压力的作用点在接触面上。
2．[2018·德阳]在生产、生活中有很多科学知识的应用，下列说法中正确的是
( A )
A．把书包带做得扁而宽，是为了减小书包对人体的压强
B．滑雪板一般都有较大的面积，是为了增大压力
C．菜刀钝了磨一磨，是为了减小对被切物的压强
D．在铁轨下面铺设枕木，是为了减小对地面的压力
3．[2018·海南]如图所示，放在水平地面上的立方体、长方体和圆柱体都是由铁制成的实心物体，其高度从左到右逐步增大，对地面的压强分别为p1、p2
和
p3，则下列关系正确的是
( B )
图6－9
A．p1＝p2＝p3
B．p1＜p2＜p3
C．p1＞p2＞p3
D．缺少条件，无法判断
【解析】
柱状物体对地面的压强可直接用p＝ρgh来分析，ρ、g都相同，p与h成正比。
4．[2018·杭州]援藏教师到达西藏后发现用普通锅煮饭不容易熟。请用学过的知识解析原因：__西藏海拔高，气压低，液体的沸点低__；提出一个把饭煮熟的方法：__使用高压锅__。
(
图6－10
)5．[2018·株洲]如图为利用U形压强计验证“在受力面积不变时压强与压力的定量关系”的装置。实验前，橡皮膜朝上，金属盒水平固定，玻璃管中液面相平。实验中，改变叠放在橡皮膜中央的硬币数(规格相同)，测得有关数据如表。
硬币个数
2
4
6
8
10
液面高度差(mm)
9.5
19
29.5
40
50
(1)实验中当液面高度差为h时，盒内外气压差为__ρgh__(已知玻璃管内液体密度为ρ，g为已知常量)。
(2)U形玻璃管足够长时，选用密度__较小__(选填“较大”或“较小”)的液体可以减小实验误差。
(3)分析实验数据，可得到的实验结论是：在实验误差允许范围内，__在受力面积不变时，压强与压力成正比__。
【解析】
(1)本实验设计采用了转化法，将硬币对橡皮膜的压强转化为液柱高度差，而液柱的压强则可用p＝ρgh进行计算。(2)在相同压强下，U形玻璃管内的液体密度越小，液体高度差越大，效果越明显，实验误差也就越小。
6．[2018·眉山]试根据压强是物体所受压力的大小与受力面积之比的定义，推导出密度为ρ的液体，在液面下深度为h处液体产生的压强p的表达式(已知：重力与质量的比值为g，要求用ρ、h、g表示p)。
【答案】
设想液面下深度为h处有一面积为S的水平圆面，则该水平圆面受到上面部分液体的压力：F＝G＝mg＝ρVg＝ρShg，则在液面下深度为h处液体产生的压强：p＝＝＝ρgh。
