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第八章 压强(复习课)
压强
概念
分类
压 力
压 强
固体压强
液体压强
气体压强
压力的定义
探究压力作用效果的因素
流体压强
p=_______
p表示压强,单位是______
F表示压力,单位是N
S表示受力面积,单位是m2
p=______
ρgh
p表示压强,单位是Pa
ρ表示液体密度,单位是kg/m3
h表示到液面的高度,单位是m
压力
受力面积
考点梳理
考点1 压力、压强
考点2 液体压强
考点3 大气压强
考点4 流体压强与流速的关系
考点 一
压力、压强
1.压力
(1)定义:垂直压在物体表面上的力.
(2)方向:垂直于被压物体①_______,并指向被压物体.
表面
(3) 压力并不都是由重力引起的,只有在特殊时,压力F = 物体的重力G
压力与物体重力的大小关系
(4)压力作用的效果:使物体发生②_________.
(5)影响压力作用效果的因素:③______大小、④_________大小.
2、探究 压力作用效果的因素:实验器材 实验过程
实验结论:压力的作用效果与压力和受力面积有关。
3.压强
(1)定义:在物理学中,物体所受__________与 _________之比叫做压强.
(2)计算公式
变形公式:求压力F=_______,求受力面积 .
p表示压强,单位是______
F表示压力,单位是N
S表示受力面积,单位是m2
p=_______
压力大小
受力面积
Pa
pS
注:受力面积是指两个物体的实际接触面积
(3)物理意义:压强在数值上等于物体单位面积所受的压力,压强越大,压力产生的效果越明显.
4.增大或减小压强的方法
方法 实例
增大
压强 受力面积一定时,增大____ 刹车时用力握住车闸、压路机的碾子做得很重
压力
增大
压强 压力一定时,减小 ______ 榔头前面很尖、破窗锤呈锥形、菜刀的刃很薄、图钉的尖很尖、啄木鸟的喙很尖锐等
增大压力的同时减小受力面积 用铁锤用力钉钉子
方法 实例
减小
压强 受力面积一定时,减小 ______ 现代建筑中常采用空心砖、汽车限载等
压力一定时,增大 _________ 自行车坐垫宽大、坦克和履带式拖拉机都有宽大的履带、载重汽车装有很多轮子、铁轨下铺上枕木、滑雪时穿上滑雪板、骆驼宽大的脚掌、书包背带做的很宽等
压力
受力面积
减小
压强 减小压力的同时增大受力面积 在冰面行走时,采用爬行并丢弃一些负重
例1. 一个正方体放在水平地面上,对地面的压强为p。将此正方体切掉一半,剩余一半对地的压强为( )
A.1/2p B.p C.2p D.A,B,C均有可能
D
例2.如图正方体A、B,已知GA=20N, GB=10N, LA=10cm, LB=100cm,求:
图a中(1)B对地面的压强;
(2)A对B的压强
图b中 (3) A对地面的压强;
(4)B对A的压强
B
A
图a
B
A
图b
A、使用该公式计算压强时,关键是找出压力F(一般F=G=mg)和受力面积S(受力面积要注意两物体的接触部分)。
B、压强单位Pa的认识:一张报纸平放时对桌子的压强约0.5Pa 。成人站立时对地面的压强约为:1.5×104Pa 。它表示:
注意:
人站立时,其脚下每平方米面积上,受到脚的压力为:1.5×104N
考点 2
液体压强
1.产生原因:由于液体受重力的作用,且具有______,所以液体内部处处都有压强.
2.特点:
(1)在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都_______.
(2)同一液体中,深度越深,压强越_______.
(3)不同液体在深度相同时,液体的_____越大,压强越_____.
流动性
相等
大
密度
大
3.计算公式
p=______
ρgh
p表示压强,单位是Pa
ρ表示液体密度,单位是kg/m3
h表示到液面的高度,单位是m
液体压强规律
2、测量:压强计 用途:测量液体内部压强
3、液体压强的规律:
⑴ 液体对容器底和侧壁都有压强,
⑵液体内部向各个方向都有压强;
⑶同一深度,液体向各个方向的压强都相等;
⑷液体的压强随深度的增加而增大;
⑸不同液体的压强与液体的密度有关。
4.连通器
(1)定义:上端开口、下端连通的容器.
(2)特点:连通器里装的是相同的液体,当液体不流动时,连通器各部分中的液面高度总是_______的.
(3)应用:水壶的壶嘴与壶身组成连通器、排水管的U形“反水弯”是一个连通器、锅炉和外面的水位计组成连通器、三峡船闸等.
相同
例3、某中学组织学生考察当时在建的河西防洪堤工程技术人员给学生展示了防洪堤的剖面图,如图所示,请你结合所学过的知识解释防洪堤为什么要做成上窄下宽的形状。
酒瓶对桌面的压强:
酒对瓶底的压强:
变大
不变
如图:把装满酒的酒瓶倒置后,求压强变化?
酒瓶对桌面的压强:
酒对瓶底的压强:
不变
变大
如图:把如图的酒瓶倒置后,求压强变化?
考点 3
大气压强
1.大气压强
(1)定义:大气对浸在它里面的物体的压强,简称大气压或气压,一般用p0表示.
(2)产生:空气受到重力作用且具有流动性,所以空气朝___________都存在压强.
(3)验证实验:历史上最早证明大气压存在的实验是__________实验.
(4)影响因素
a.大气压与海拔的关系:随高度的增加而_____,海拔
b.大气压与沸点的关系:一切液体的沸点随气压的减小而 _____ ,随气压增大 而 _____.
c.大气压与气体体积的关系:质量、温度不变时,气体体积越小,压强越_____,气体体积越大,压强越_____.
(5)应用:吸管吸饮料、塑料吸盘能贴在光滑的墙面上等.
(6)常考估测举例
a. 山顶的大气压小于一个标准大气压;
b. 1标准大气压的值约为1.01×105 Pa
2.大气压的测量
(1)实验数值:意大利科学家托里拆利最早测出大气压的数值等于_______mm水银柱产生的压强,通常这样大小的大气压叫做标准大气压,用p0表示,p0=__________Pa,在粗略计算中,标准大气压可以取1×105 Pa.
(2)测量仪器:测量大气压的仪器叫做气压计,气压计通常有水银气压计和无液气压计.
沸点与压强:
一切液体的沸点,气压增大时升高。
沸点与压强:
一切液体的沸点,气压减小时降低,
应用:高压锅、除糖汁中水分。
考点 4
流体压强与流速的关系
1.流体:具有________的液体和气体.
2.流体压强与流速的关系:在流体中,流速越大的位置,压强越______.
3.飞机的升力:如图所示,
飞机机翼横截面的上表面弯曲,下表面比较平,飞机前进时,机翼上方的空气流速较大,压强较_____;下方的空气流速较小,压强较______ ,这样机翼上、下表面就存在着压强差,因而有 ______差,这就是产生升力的原因.
4.生活中的实例
a. 列车进站时,站台上的人必须站在安全线外;
b. 两艘船并排行驶时不能靠得太近;大风天气窗帘飘向窗外;车辆经过后道路两边的树叶向路中间移动等.
实验 1
探究影响压力作用效果的因素
1.实验方法(控制变量法、转换法)
2.力的作用效果(力可以改变物体的形状)
3.选用海绵而不用木板的好处(更有利于观察实验现象)
实验突破
4.转换法的应用(通过被压物体的凹陷程度来比较压力作用效果)
5.控制变量法的应用
①研究压力的作用效果与受力面积的关系(控制压力的大小不变,受力面积越小,压力的作用效果越明显)
②研究压力的作用效果与压力大小的关系(控制受力面积不变,压力越大,压力的作用效果越明显)
实验结论:压力的作用效果不仅与压力的大小有关,还与受力面积的大小有关.当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显.
例4利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素,如图所示.
(1)图中压力的作用效果是通过海绵发生_________(选填“形变”或“运动状态改变”)来体现的,我们_____(选填“可以”或“不可以”)用沙子代替海绵来完成实验.
(2)通过比较图甲和图乙,说明受力面积一定时,压力_______(选填“越大”或“越小”),压力的作用效果越明显.通过比较图_____和图丙,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显.
(3)实验中主要采用的研究方法是____________(选填“控制变量法”或“理想实验法”).
(4)物理学中用_________这个物理量来描述压力的作用效果.
(5)实验将质量分布均匀的物体沿竖直方向切成大小不同的两块,如图甲所示,将左边部分移开后,发现剩余部分对海绵的压力作用效果没有变化,
如图乙所示;由此得出压力的作用效果与
受力面积无关,你认为他在探究过程中
存在的问题是:_________________.
(6)在(5)问中,剩余部分对海绵的压力作用效果没有变化,这是因为压力的作用效果是由__________和______共同决定的.
实验 2
研究液体内部的压强
1.实验使用的测量工具(U形管压强计)
2.实验前检查装置气密性的方法(用手压金属盒上的橡皮膜,观察U形管中的液柱是否变化,若变化,则气密性良好)
3.转化法的应用(根据U形管压强计中两管液面的高度差来判断液体压强的大小)
4.控制变量法的应用
a.探究液体内部压强与方向的关系(让金属盒处于同种液体、相同的深度,不同的方向)
b.探究液体内部压强与深度的关系(让金属盒处于同种液体、相同的方向,不同的深度)
c.探究液体内部压强与液体密度的关系(让金属盒在不同的液体中处于相同深度、相同的方向)
5.实验现象分析实验过程中U形管两边液柱的高度几乎不变的原因(实验仪器气密性不好)
实验结论:同种液体中的同一深度处,液体向各个方向的压强相等;在同种液体内部,深度越深,液体压强越大;在深度相同时,液体的密度越大,压强越大.
1.最近,南京服务网络平台上线了“共享汽车” 服务.如图8-24所示是“共享汽车”中的某品牌纯电动汽车,它不仅环保,而且使用成本还不到传统汽车
的1/ 8.
(1)某市民驾驶该车行驶在回家的路上,若以该
车为参照物,路旁的树木是 (选填“运动”或 “静止”)的.
(2)一辆空车静止在水平地面上时,轮胎与地面
的总接触面积为0. 08 m2
,已知车对地面的压强是1. 2
×105 Pa,求空车的质量.(g取10 N/ kg)
典型例题
2.如图8-25所示,空铁桶重20 N,桶的底面积
为100 cm2
,平放在面积为1 m2 的水平桌面上,往桶
里倒入8 kg水,水的深度为15 cm,g取10 N/ kg.求:
图8-25
(1)水对桶底的压强;
(2)桶底受到水的压力;
(3)水桶对桌面的压强.
关于这一类计算的简体思路