第九章 压强
一、学习目标:
1、压力的图示;简单的压强计算;
2、探究压强与压力、受力面积的关系及在实际问题中的应用;
3、探究有关规律的方法;能利用基本知识解释简单的生活、自然现象及应用于简单的生产技术。
二、知识梳理:
(一)压强:
1. 垂直 作用在 物体表面 上的力叫压力。方向: 垂直于接触的表面 ;
在 水平面 上的物体压力等于它本身受到的重力。
压力作用效果与 压力大小 、 受力面积的大小 有关。压力越 大 , 受力面积越小, 压力的作用效果越明显。
2.物理学中用 压强 表示压力的作用效果。
(1)定义: 单位面积 上的压力的大小叫压强,计算公式是 ;
(2)单位: Pa ,1Pa= 1 N/m2;1Pa表示的物理意义是 1m2的面积上受到的压力为1N ;
(3)应用:通过 增大压力 、 减小受力面积 的方法可增大压强。
(二)液体压强
3.产生:由于液体受到 重力 作用,液体具有 流动性 ,液体内部朝 各个方向 都有压强。
4.特点:(1)对容器的 底部和侧壁 都有压强;(2)同一深度各个方向上的压强都 相等 ;(3)同种液体,深度越大压强 越大 ;(4)同一深度的不同液体, 液体密度 越大,压强越大。
5.连通器:上部 开口 底部 连通 的容器。原理: 静止 在连通器内的 同种 液体,液面总是 相平 的。茶壶、 锅炉水位计 等都是连通器在生活中的应用。
6.加在 封闭容器中的静止 液体上的压强能够 原封不动 的被液体向 外 传递,这就是帕斯卡原理。其表达式为 。 连通器 就是这个原理。
(三)大气压强
7. 马德堡半球实验 实验不但说明大气压强的存在,而且还说明大气压强 很大 。
历史上第一次准确测出大气压的实验是 托里拆利实验 实验,一个标准大气压约为 76 cmHg= 1.01×105 Pa。
8.大气压的变化:大气压随海拔高度增大而 减小 。
9.液体的沸点随气压的减小而 降低 。
(四)流体压强与流速的关系
10.流体流速越大,压强 越小 。机翼上面凸起,下面平直,上部的流速比下部 大 ,
因而上部的压强比下部 小 ,上下表面的压强差产生升力。
三、知识点拨:
考点一 压力、压强
例1、 如图所示的四个实例中,为了增大压强的是( C )
例2、某中学生质量为50kg,每只脚与水平地面接触面积为200cm2.双脚站立时,他对水平地面的压力是 500 N(g取10N/kg),压强是 1.25×104 Pa.
例3、以下是小彭同学在探究压力的作用效果时的部分图片。
(1)如图,他是通过比较泡沫塑料的 凹陷程度 说明压力作用效果的。
(2)比较甲、乙两图可知 压力 相同时, 受力面积 越小,压力作用效果越 明显 。
(3)该探究实验用到的实验方法是 控制变量法和转换法 。
(4)小彭将质量分布均匀的物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丙所示,将左边部分移开后,发现剩余部分B′对泡沫的压力作用效果没有变化,如图丁所示,这是因为压力的作用效果是由 受力面积 和 压力 共同决定的。
考点2 液体压强:
例4、如图所示,水平地面上甲、乙两圆柱形容器中的液面相平,A、B、C三点液体的压强分别为 pA、pB和pC.(ρ酒精=0.8×103 kg/m3)
(1)pA、pB和pC的大小关系是 pC>pA>pB ;
(2)要使水在C点的压强pC变小,可以采取的做法是 倒出部分水 (写出一种即可)
例5、在装修房屋时,工人师傅常用一根足够长的透明塑料软管,里面灌入适量的水(水中无气泡),两人各持管的一端靠在墙面的不同地方,当水静止时,在与水面相平的位置做出标记。这样做利用了 连通器 原理,目的是保证两点在 同一水平高度 。
考点3 大气压强
例6、下列事例中,不是应用大气压的是( C )
A.用吸管吸饮料 B.紧贴在玻璃板上的吸盘
C.打气筒打气时筒壁发热 D.护士用注射器针管从药瓶中汲取药液
例7、如图是托里拆利实验装置图。玻璃管内的水银柱稳定后,两水银面的高度差是760mm。下列情况(试管口始终没离开水银面)水银面的高度差变小的是( D )
A.稍稍提高玻璃管 B.使玻璃管倾斜
C.往水银槽中添加水银 D.将实验装置转移到高山上进行实验
考点4 流体压强和流速的关系
例8、小红把气球悬挂起来,向气球的A侧吹气(如图所示),会看到气球向 A (选填“A”或“B”)侧运动,这是因为气体流速越大的地方压强越 小 .
四、课堂练习
1.如图所示,液体压强使坝底的水喷射而出,那么决定坝底水的压强大小的是( C )
A.坝的宽度 B.水的体积 C.水的深度 D.坝的高度
2.今年4月,水下考古队员从“南澳Ⅰ号”沉船上将明代瓷碗打捞出水面.碗在海里上升的过程中( D )
A.水只对碗的浮力逐渐变大 B.水只对碗的浮力逐渐变小
C.水对碗的压强逐渐变大 D.水对碗的压强逐渐变小
3.如图所示,某同学用弹簧测力计拉着放在水平桌面上的木块匀速滑动,在木块前端离开桌面至一半移出桌面的过程中,弹簧测力计的示数 不变 ,木块对桌面的压力 不变 ,木块对桌面的压强 变大 。 (均选填“变大”、“变小”或“不变”)
4·下列四幅图对应的与气体压强有关的说法中,与实际不符的是( A )
5.如图为某饲养场牲畜自动饮水器.以下分析错误的是( D )
A.储水箱与饮水杯A、B、C组成连通器
B.控制进水的自动装置应用了杠杆平衡条件
C.静止时浮子受到平衡力的作用
D.静止时水对三个饮水杯底部压强的关系是:PA
6.氢气球升到高空时会破裂,其主要原因是高空的大气压 低 (填“高”或“低”,),球内气压 大于 填“大于”、“小于”或“等于”)外界大气压,将球胀破。
7.一块写有校训的花岗岩石料质量为31.8t、密度为2.65×103kg/m3,立在用砖砌成的长4m、宽2m、高0.5m的水平基座上(如图”所示),石料与基座的接触面积为2.12m2。已知砖的密度为2.65×103kg/m3,基座砖缝中水泥砂浆的密度与砖的密度相同。(g取10N/kg)
求:(1)花岗岩石料的体积;
(2)石料对基座的压强;
(3)石料对基座与基座对地面的压强之比。
解:(1)花岗岩石料的体积:V石===12m3.
(2)由于石料放在水平基座上,石料对基座的压力大小等于石料受到的重力大小,
即:F石=G石=m石g=31.8×103kg×10N/kg=3.18×105N,
则石料对基座的压强:
P石===1.5×105Pa.
(3)基座受到的重力大小:
G基=m基g=ρ基V基g=2.05×103kg/m3×(4m×2m×0.5m)×10N/kg=8.2×104N,
基座对地面的压强:
P基====5×104Pa,
所以石料对基座和基座对地面的压强之比P石:P基=1.5×105Pa:5×104Pa=3:1.
答:(1)花岗岩石料的体积为12m3;(2)石料对基座的压强为1.5×105Pa;(3)石料对基座与基座对地面的压强之比为3:1.
五、未解决的问题:
六、三级评价:
自我评价: 学科长评价: 教师评价:
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