第八章 压强 复习课件
本章总结提升
本章知识框架
知识框架
重点梳理
1.压强
压力
重力
区别
性质
弹力
引力
方向
垂直于受力面
竖直向下
作用点
在接触的物体表面
在物体的重心上
施力
物体
被支撑的物体
地球
大小
F=pS
G=mg
受力图
压力
重力
联系
a.图甲中物体孤立静止在水平地面上,它对水平地面的压力F大小与物体重力相等,且两个力的方向都是竖直向下;
b.图乙中用手将物体按在竖直墙壁上,物体对墙壁的压力等于手对物体的作用力F,方向与重力方向垂直,它可大于G,也可小于G,这时F与G无关;
c.图丙中物体放在斜面上,它对斜面的压力F与物重G大小、方向均不相同
2.压强
定义
物理学中,把物体所受的压力与受力面积的比叫做压强
物理意义
描述压力作用效果的物理量
公式
p= (其中p表示压强,F表示压力,S表示受力面积)
单位
由力的单位和面积的单位组成,写作“N/m2”,称为帕斯卡,简称“帕”,符号是“Pa”
增大压强的方法
(1)压力F一定时,减小受力面积S
(2)受力面积S一定时,增大压力F
(3)在条件允许的情况下,可以同时增大压力F,减小受力面积S
减小压强的方法
(1)压力F一定时,增大受力面积S
(2)受力面积S一定时,减小压力F
(3)在条件允许的情况下,可以同时减小压力F,增大受力面积S
④公式中的S是受力面积,它是施力物体挤压受力物体时,二者相互接触的面积,而不是其他的面积。如图8-T-1所示,一个圆台形物体置于水平地面上时,采用甲、乙两种方式放置时,对地面的压力不变,但图甲中受力面积是S2,图乙中受力面积是S1,而它们都与水平地面的面积大小无关。
图8-T-1
3.液体的压强
(1)液体压强的特点:①液体内部向各个方向都有压强;②液体内部的压强随深度的增加而增大; ③在同一深度,液体向各个方向的压强相等;④不同液体的压强还跟液体的密度有关,在同一深度,密度越大,压强越大。
(4)静止液体对容器底部的压力与液体的重力的关系
如图8-T-3所示是形状不同的三个容器A、B、C,它们的底面积都是S,盛有深度都为h的同种液体,液体密度是ρ。
图8-T-3
图8-T-4
4.大气压强
从宏观角度来说,空气受重力的作用,又有流动性,因此向各个方向都有压强。具体来说,由于地球对空气的吸引作用,空气压在地面上,就要靠地面或地面上的其他物体来支持它,这些支持着大气的物体和地面,就要受到大气压力的作用。物体单位面积上受到的大气压力,就是大气压强。
(1)两个重要实验
①马德堡半球实验:有力地证明了大气压的存在。同时还可以说明,大气压强是很大的。
②托里拆利实验:测出了大气压的大小。
5.流体压强
(1)流体压强与流速的关系:流速大的地方压强小;流速小的地方压强大。流体的流速与管子的横截面积成反比,即液体在管内稳定流动时,管子细的地方流速大,压强小;管子粗的地方,流速小,压强大。
(2)机翼的升力:由于机翼的上凸下平的特殊造型,当一股气流沿着机翼流过时,机翼上方通过的气流流速比机翼下方通过的气流流速大些,于是机翼上方所受气流的压强小于下方所受的压强,以致向上的压力大于向下的压力,这样就形成了升力。
整合拓展创新
类型一 固体压强
“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验在实验器材的选择上具有多样性,体现了开放性的特点,分析归纳、比较等研究物理问题的方法,是考试命题的热点。
例1 如图8-T-5所示,将一端削尖的铅笔置于光滑的水平桌面上,用两个指头作用在铅笔两端,使其向右做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
C
A.左边手指对铅笔的压力小于右边手指对笔尖的压力
B.左边手指对铅笔的压力大于右边手指对笔尖的压力
C.左边手指对铅笔的压强小于右边手指对笔尖的压强
D.左边手指对铅笔的压强大于右边手指对笔尖的压强
图8-T-5
[解析]
增大压强,可以通过增大压力或者减小受力面积来实现;压强增大为原来的两倍,需要把压力增大为原来的两倍或者将受力面积减小为原来的一半;减小压强,可以通过减小压力或者增大受力面积来实现;要使人对地面的压强在短暂时间内变为零,只有将人对地面的压力减小为零。
例2 在日常生活和生产中,有时需要增大压强,有时需要减小压强,如图8-T-6所示四图中,为了减小压强的是( )
图8-T-6
C
[解析]
冰鞋上装有冰刀,是在压力一定的情况下,通过减小受力面积增大压强,故A不符合题意。飞镖的箭头很尖,是在压力一定的情况下,通过减小受力面积增大压强,故B不符合题意。载重车装有许多车轮,是在压力一定的情况下,通过增大受力面积减小压强,故C符合题意。压路机上的碾子质量很大,是在受力面积一定时,通过增大压力增大压强,故D不符合题意。
【针对训练】
1.如图8-T-7所示是a、b两种不同物质质量和体积的关系图像,则a,b两种物质密度之比为________。如果用质量相等的上述两种物质分别制成甲、乙两个底面积不同、高度相同的实心圆柱体,并将它们放置在水平地面上,则甲、乙两圆柱体对水平面的压强之比为________。
图8-T-7
2:1
2:1
2.盲道是为盲人提供行路方便和安全的道路设施,一般由两种砖铺成,一种是条形引导砖,引导盲人放心前行,称为行进盲道;一种是带有圆点的提示砖,提示盲人前面有障碍,该转弯或上、下坡了,称为提示盲道。砖上的条形或圆点高出地面5mm,当盲人走在上面时( )
A.增大了脚底的压力,使脚底产生感觉
B.增大了脚底的压强,使脚底产生感觉
C.减小了脚底的压力,使脚底产生感觉
D.减小了脚底的压强,使脚底产生感觉
B
[解析]
盲人站在盲道上时,压力等于盲人的重力,大小保持不变,因为砖上的条形或圆点高出一些,盲人与地面的接触面积变小,压强变大,使脚底产生感觉。
图8-T-8
类型二 液体压强
液体压强的试题有一定的开放性和综合性,且以探究液体压强的规律及规律的应用性试题居多,探 究影响液体内部压强大小的因素体现了控制变量法的应用。运用液体内部压强的规律解题是重点,必须知道液体内部压强的大小与液体的密度、液体的深度的定性关系;另一方面,体现学科间渗透与融合的综合性试题也频频出现,综合考虑各方面因素同时对液体体内部压强大小的影响,问题就可迎刃而解。
图8-T-9
240
例4 在“研究液体的压强”的实验中,进行了如图8-T-10所示的操作。
图8-T-10
(1)为了顺利地完成该实验,除了图中的各种器材外,还需要用到__________。
(2)比较图中代号为________的三个图,可以得到的结论是:在同一深度,液体向各个方向的压强相等。
(3)比较代号为________的两个图,可以知道:在深度相同的情况下,不同液体的压强还跟它的密度有关,液体的密度越大,压强越________。
(4)比较代号为____________________________的三个图,可以知道:液体的压强随深度的增加而增大。
刻度尺
A、B、C
E、F
大
B、D、E(或C、D、E或A、D、E)
【针对训练】
图8-T-11
C
[解析]
a、b、c三点所处的深度ha>hb>hc,p=ρ液gh,在同一种液体中、密度相同,pa>pb>pc。故选C 。
图8-T-12
[答案] 4.75N
类型三 大气压强
在应用大气压的知识解释实际问题时,需要知道大气压产生的原因、大气压存在的实验证明、大气压的变化和对液体沸点的影响。
800
<
【针对训练】
7.在给病人输液时,为了使整个输液过程中药液保持匀速下滴,如图8-T-13所示的装置中最为合理的是( )
图8-T-13
B
[解析]
A、C、D图示装置中,随着瓶内药液流出,输液管出口处药液压强减小,药液下滴的速度减小,不符合题意;B图中右边导管开口处与大气连通,药液在下降的过程中,瓶内气压与瓶内剩余药液产生的压强始终等于大气压强,药液可以匀速滴下,故B对。
8.甲同学做托里拆利实验,测得管内外水银面高度差约76cm,乙同学采取下面哪个措施可以改变这个高度差( )A.往水银槽内加少量水银
B.用粗一些的玻璃管做实验
C.把玻璃管往上提一提,但不出水银面
D.把实验移到高山上去做
D
[解析]
往水银槽加水银,用粗一些的玻璃管做实验,把玻璃管往上提,这三个方法既不能改变大气压的大小,又不能改变水银柱的压强,故都不能使管内外水银面高度差发生变化;把实验移到高山上去做,高山上大气压小,能支持的水银柱高度也就变小。
9.如图8-T-14甲所示,将杯子里装满水,用纸把杯口 盖严,手按住纸片把杯子倒过来,放开手后,纸片不会掉下来,杯中的水也不会流出来,这说明__________________。如果将杯子转到如图乙或丙所示的位置,纸片________(选填“会”或“不会”)掉下来,水________(选填“会”或“不会”)流出来,这说明大气______________________。
图8-T-14
存在大气压强
不会
不会
向各个方向都有压强
类型四 液体压强与流速的关系
探究流速大小对流体压强的影响是课程标准的新内容,对这一部分知识的考查将成为中考命题的一个新亮点。试题通常以阅读题、实验探究、创新应用题等形式给出,需确定研究对象,判断物体上、下方压强大小的改变情况,分析得出结论。
例6 如图8-T-15所示,在一个盛水的玻璃杯内插入一根吸管A,用另一根吸管B对准A的管口上方吹气,看到A的管口有水喷出。这是因为流体的流速越______,压强越______。以下现象中不能用此原理解释的是________(填序号)。
①两艘并排高速航行的船不能靠岸太近
②用吸管把饮料吸进嘴里
③狂风会把一些不牢固的建筑物的屋顶掀翻
图8-T-15
大
小
②
[解析]
本题考查了流体压强与流速的关系。流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。两艘船并排高速行驶时,两艘船之间的水流流速大压强小,容易发生相撞事故;用吸管吸饮料是利用了大气压的作用,不能揭示流体压强与流速的关系;刮狂风时,空气高速流动,建筑物外气压减小,小于建筑物内的气压,在这个气压差的作用下,屋顶容易掀翻。
10.请你想象一下,假如“流体中,流速越大的位置压强越大”,则可能会出现( )
A.两船并行,造成相吸相撞
B.室外有风时,窗帘飘到窗外
C.台风刮过,压塌屋顶
D.汽车驶过,路边的树叶被卷入车底
C
[解析]
假如水的流速越大,压强越大,由于两船内侧水流速度大于两船外侧水流速度,因此两船内侧水的压强大于两船外侧水的压强,船内外侧的水存在压强差,水的压强差使两船远离,不会发生碰撞,故A错。假如“流体中,流速越大的位置压强越大”,则风一吹,窗外空气流速增大,空气压强增大,室内空气压强小于室外压强,窗帘被压向窗内,故B错。假如“流体中,流速越大的位置压强越大”,那么台风刮过,外面压强大于屋内压强,可能将屋顶压塌,故C对。如果汽车驶过的地方空气流动速度大,压强大,其他地方的空气流速小,压强小,树叶受到的压强差不同,压力差不同,树叶不会被卷入车底,故D错。
11.下列实验中,不能说明“流速大小对流体的压强有影响”的是( )
图8-T-16
B
[解析]
将一纸条放在嘴边,用力从纸条上方沿水平方向吹气,因为纸条上方的空气流速大,压强小,纸条下方的空气流速小,压强大,纸条受到一个竖直向上的压力差,所以纸条就飘起来,故A不符合题意。用吸管吸饮料是利用了大气压的作用,不能揭示流体压强与流速的关系,故B符合题意。用嘴在纸片下面吹气时,纸片下方的空气流速加快,下方的压强小于上方的压强,纸片向下凹陷,故C不符合题意。当用嘴向B管中吹气时,致使A管上方的空气流速增大,气压减小,在大气压的作用下,水在A管中上升,故D不符合题意。
12.利用如图8-T-17所示的装置可探究机翼升力产生的原因。压强计的两端分别置于机翼模型的上、下表面附近,用鼓风机向模型左端吹气,可观察到压强计两侧液面出现高度差。则( )
A.模型上方空气流速大,压强小
B.模型下方空气流速大,压强大
C.模型上方空气流速小,压强大
D.模型下方空气流速小,压强小
图8-T-17
A
[解析]
由于模型做成上凸下平的形状,同一股气流在相同的时间内,通过模型的上方和下方,上方气流通过时经过的路程大,速度大,压强小;下方气流通过时经过的路程小,速度小,压强大。模型下方压强大于上方压强,模型在压强差下产生向上的升力。故选A。
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