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文檔簡介

1、總復習:壓力 壓強(基礎)撰稿:馮保國 審稿:史會娜【考綱要求】1、理解壓力的概念、壓強的概念單位和公式;2、固體壓強的計算,增大減小壓強的辦法及應用;3、液體壓強的特點及相關計算;4、大氣壓強與流體壓強【知識網絡】 【考點梳理】考點一、壓強(高清課堂壓強)1.壓力:(1)壓力是垂直壓在物體表面上的力。(2)方向:垂直于受力面,指向被壓物體。(3)壓力與重力的關系:力的產生原因不一定是由于重力引起的,所以壓力大小不一定等于重力。2.壓強(1) 定義:物體所受壓力的大小與受力面積之比(2) 公式:P=F/S。式中P表示壓強,單位是帕斯卡;F表示壓力,單位是牛頓;S表示受力面積,單位是平方米。(3

2、) 國際單位:帕斯卡,簡稱帕,符號是Pa。1Pa=lN/m2,其物理意義是:lm2的面積上受到的壓力是1N。3.增大和減小壓強的方法(1)增大壓強的方法:增大壓力;減小受力面積。(2)減小壓強的方法:減小壓力;增大受力面積。考點二、液體壓強(高清課堂液體壓強)1.液體壓強的特點 (1)液體向各個方向都有壓強。(2)同種液體中在同一深度處液體向各個方向的壓強相等。(3)同種液體中,深度越深,液體壓強越大。(4)在深度相同時,液體密度越大,液體壓強越大。2.液體壓強的大小 (1)液體壓強與液體密度和液體深度有關。(2)公式:P=gh。式中,P表示液體壓強單位帕斯卡(Pa);表示液體密度,單位是千克

3、每立方米(kg/m3);h表示液體深度,單位是米(m)。3.連通器液體壓強的實際應用(1)原理:連通器里的液體在不流動時,各容器中的液面高度總是相同的。(2)應用:水壺、鍋爐水位計、水塔、船閘、下水道的彎管。考點三、大氣壓強1.大氣壓產生的原因:由于重力的作用,并且空氣具有流動性,因此發生擠壓而產生的。2.證明大氣壓存在:馬德堡半球實驗,覆杯實驗,瓶吞雞蛋實驗。3.大氣壓的測量托里拆利實驗要點詮釋:(1)實驗方法:在長約1m一端封閉的玻璃管里灌滿水銀,用手指將管口堵住,然后倒插在水銀槽中。放開手指,管內水銀面下降到一定高度時就不再下降,這時測出管內外水銀面高度差約為76cm。(2)計算大氣壓的

4、數值:P0=P水銀=gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa。所以,標準大氣壓的數值為:P0=1.013×l05Pa=76cmHg=760mmHg。(3)以下操作對實驗沒有影響 玻璃管是否傾斜;玻璃管的粗細;在不離開水銀槽面的前提下玻璃管口距水銀面的位置。(4)若實驗中玻璃管內不慎漏有少量空氣,液體高度減小,則測量值要比真實值偏小。(5)這個實驗利用了等效替換的思想和方法。4.影響大氣壓的因素:高度、天氣等。在海拔3000m以內,大約每升高10m,大氣壓減小100Pa。5.氣壓計測定大氣壓的儀器。種類

5、:水銀氣壓計、金屬盒氣壓計(又叫做無液氣壓計)。6.大氣壓的應用:抽水機等。考點四、流體壓強與流速的關系流速越大的位置壓強越小。要點詮釋:飛機的升力的產生:飛機的機翼通常都做成上面凸起、下面平直的形狀。當飛機在機場跑道上滑行時,流過機翼上方的空氣速度快、壓強小,流過機翼下方的空氣速度慢、壓強大。機翼上下方所受的壓力差形成向上的升力。【典型例題】類型一、基礎知識1、為探究壓力的作用效果與壓力大小及受力面積之間的關系。小明做了幾個帶刻度的方形有機玻璃盒,并放入海綿(海綿大小恰好占滿玻璃盒)。他先將底面積相同、重量之比為1:2:3的三個方形鉛塊依次放在同一海綿上,如圖1、如圖2、如圖3,比較海綿的凹

6、陷深度;再將鉛塊2和鉛塊3橫放在海綿上,如圖4、如圖5,這時鉛塊1、鉛塊2、鉛塊3的底面積之比為1:2:3,比較海綿凹陷的深度。 (1)由圖1、圖2、圖3得,受力面積相同時,海綿凹陷的深度與壓力成 比。 (2)由圖2、圖4(或圖3、圖5)得,壓力相同時,海綿的凹陷深度與受力面積成 比。 (3)由圖1、圖4、圖5得,海綿在單位面積上所受的壓力時 (填“相同”或“不同”),海綿的凹陷深度相同。 (4)綜合上述實驗可得,海綿的凹陷深度是由單位面積所受壓力的大小決定,海綿在單位面積上所受壓力越大,凹陷深度就越 。所以我們就把單位面積上所受的壓力定義為壓強。【思路點撥】(1)分析圖1、圖2、圖3中海綿的

7、受力面積的關系,以及海綿受到的壓力大小的關系和海綿的凹陷程度(可以從有機玻璃盒上的刻度得出)的關系,得出結論;(2)分析圖2、圖4中海綿的受力面積的關系,以及海綿受到的壓力大小的關系和海綿的凹陷程度(可以從有機玻璃盒上的刻度得出)的關系,得出結論;(3)分析圖1、圖4、圖5,根據海綿受力面積的比和所受壓力的比,求出壓力和受力面積的比值即單位面積上受到的壓力,比較單位面積上受到壓力的關系和海綿凹陷程度的關系,得出結論;(4)根據(3)的分析,得出單位面積上受到的壓力和凹陷程度的關系。【答案】(1)正 (2)反 (3)相同 (4)深【解析】通過對題中實驗器材實驗過程的分析可知,圖(1)、(2)、(

8、3)是控制受力面積相同,探究壓力作用效果與壓力大小的關系;而圖(2)、(4)或圖(3)、(5)是控制壓力相同,探究壓力作用效果與受力面積大小的關系;圖(1)、(4)、(5)是控制單位面積上的壓力相等。【總結升華】我們所做過的探究影響壓力作用效果的因素,得出的結論都是定性的結論,而此題要得出一個定量的結論,我們就要通過計算得出結論,如第三問中,求出壓力和受力面積的比值得出結論。舉一反三:【變式】關于壓力和壓強的說法正確的是( )A單位面積上受到的壓力越大,壓強越大B受力面積越大,壓強越大C重力越大,壓力越大D壓力越小,壓強越小【答案】A2、在一個重2N,底面積為0.01m2的容器里裝有重8N的水

9、,容器中水的深度為0.05m,把它放在水平桌面上,如圖所示。求(1)水對容器底部的壓力和壓強;(g=10N/kg)(2)容器對桌面的壓力和壓強。【思路點撥】(1)水對容器底的壓強要用液體壓強計算公式p=水gh來計算;對容器底的壓力要用壓強乘以面積來計算。(2)容器對桌面的壓力等于水的重力加上容器的重力;容器對桌面的壓強等于容器對桌面的壓力除以接觸面積。【答案與解析】 (1)水對容器底的壓強: 水對容器底的壓力:(2)容器對桌面的壓力: 容器對桌面的壓強: 【總結升華】對于液體產生的壓力、壓強,一般先根據公式,求出壓強,再根據計算壓力的大小。對固體產生的壓力、壓強,一般對固體進行受力分析后求出壓

10、力,再根據計算壓強大小。舉一反三:【變式】如圖所示的薄壁容器的底面積為100cm2,裝入重24.5N的水后,水面距容器底部20cm,則水對容器底的壓力為_N;壓強為_Pa。(g=10N/kg)【答案】20N 3、小林用紙杯、塑料片和水做實驗。他將紙杯裝滿水,用塑料片把杯口蓋嚴,一只手按住塑料片,另一只手抓住杯底,在空中將紙杯倒過來。移開按塑料片的手后,他發現塑料片和杯子里的水都不落下來,如圖所示。小林對這一現象的解釋是:塑料片和杯子里的水都不落下來是由于塑料片被水粘住了,與大氣壓無關。請利用上述器材再補充必要的輔助器材,設計一個實驗證明小林的解釋是錯誤的。請你寫出實驗步驟和實驗現象。 【思路點

11、撥】本實驗要求證明小林的想法是錯誤的,即塑料片不是被水粘住,而是被大氣壓支持住的。故要從被水粘住和被大氣壓支持住的不同點入手。此實驗中,杯內必須是裝滿水,然后倒過來,杯內是沒有空氣的,這樣塑料片在外界大氣壓作用下才會“粘”在杯口,如果里面有空氣,塑料片就可能會下落;而如果是被水粘住的話,里面有無空氣對塑料片是否下落是沒有影響的。故可以直接用鐵釘在紙杯底部扎一個孔,讓空氣可以進入杯內,這樣根據塑料片是否下落就可以判斷出塑料片被“粘”住的原因了。【答案】先用鐵釘在紙杯底部扎一個孔。用手指堵住杯底的孔,將紙杯裝滿水后用塑料片將杯口蓋嚴,用另一只手按住塑料片將紙杯倒置,移開按住塑料片的手,觀察到塑料片

12、和杯子里的水都不落下來。然后,放開堵住孔的手指,發現塑料片和杯子里的水都馬上落下來。【解析】本題考察了學生應用身邊常見物品結合物理規律進行實驗設計的能力及對實驗結論的推理與判斷能力,本題對學生靈活應用能力要求較高。【總結升華】在設計實驗方案時,應注重從所探究的問題出發,并應用適當的物理方法設計科學可行的實驗方案,過程合理,沒有科學性錯誤。舉一反三:【變式】有一個長約20 cm的一端開口的玻璃管,如圖所示,把它盛滿水后,用手堵住開口的一端倒立過來,插入水槽中,當緩緩向上提起玻璃管,管底露出水面,但管口仍在水面以下,出現的現象是 ( ) A管中仍充滿水 B管中水不滿了,但管中水面高于管外水面 C管

13、中水不滿了,管中水面與管外水面相平 D管中水不滿了,但管中水面低于管外水面【答案】A4、如圖所示,將兩個一次性紙杯的杯口向上疊套起來,用手握住外面的紙杯,在靠近杯口的上方平行于杯口方向用力吹氣。(1)請你猜測里面的紙杯將( )A保持靜止B發生旋轉C壓得更緊D向上跳起(2)你猜想的依據是:_【思路點撥】水平吹氣時,紙杯上面和下面的空氣流動速度不同,壓強不同。根據空氣流速大的地方壓強小,空氣流速小的地方壓強大,判斷紙杯上下的壓強,判斷壓力,判斷紙杯的運動狀態。【答案】(1)D (2)對于流體,流速越大的位置壓強越小【解析】當用手握住外面的紙杯,在靠近杯口的上方平行于杯口方向用力吹氣時,杯口上方空氣

14、的流速增大,根據流體壓強與流速的關系可知,流速越大的位置壓強越小,所以杯口上方空氣的壓強減小,使里面的杯子所受的向下的壓強小于其所受的向上的壓強,故里面的紙杯將向上跳起。【總結升華】本題通過讓同學們根據具體的物理情境,進行合理地推測猜想,拓展了同學們的思維想象空間。解決本題的關鍵是抓住、弄清本題涉及的知識點。舉一反三:【變式】據報道,我國已制造出世界上最快的高速列車,運行速度可達380 km/h。這種列車進站速度要比普通列車大一些。為避免候車乘客被“吸”向火車的事故發生,站臺上的安全線與列車的距離也要更大些。這是因為列車進站時車體附近 ( ) A氣流速度更大、壓強更小 B氣流速度更大、壓強更大

15、 C氣流速度更小、壓強更大 D氣流速度更小、壓強更小【答案】A類型二、知識運用5、(高清課堂力學3:壓強例7)如圖所示,質量是2kg的平底水桶底面積為800cm2,放在水平地面上,桶內裝有50cm深、體積是45dm3的水。小萍同學用豎直向上的力F提水桶,但是沒有提起來。這時,如果水對桶底的壓強和桶對地面的壓強相等。小萍同學提水桶的力F_N。(g10N/kg)【思路點撥】知道桶內水的體積、水的密度,利用密度公式求水的質量;知道水深和水的密度,利用液體壓強公式求水對容器底的壓強,又知道容器底面積,利用壓強定義式求水對容器底的壓力;知道水對桶底的壓強和桶對地面的壓強相等,受力面積相同,可知水對桶底的

16、壓力和桶對地面的壓力相等,而桶對地面的壓力等于桶重加上水重再減去拉力,據此求出小萍同學提水桶的力。【答案】70【解析】水的體積:V=45dm3=45×10-3m3,水的質量:m=V=1.0×103kg/m3×45×10-3m3=45kg,水深h=50cm=0.5m,底面積s=800cm2=800×10-4m2,水對桶底的壓力:F水=ps=水ghs=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m×800×10-4m2=400N。水對桶底的壓強和桶對地面的壓強相等,受力面積相同,桶對地面的壓力等于

17、水對桶底的壓力,桶對地面的壓力:G桶+G水-F拉=400N,小萍同學提水桶的力:F拉=G桶+G水-F水=2kg×10N/kg+45kg×10N/kg-400N=70N。【總結升華】本題考查了學生對密度公式、重力公式、壓強公式、液體壓強公式的掌握和運用,要求靈活運用公式,利用好“水對桶底的壓強和桶對地面的壓強相等”是關鍵。6、如圖所示的是某同學在探究兩種物體的質量和體積的關系時得到的圖象。若用這兩種物質分別做成A、B兩個質量相等的實心正方體,并把它們平放在水平地面上,則兩物體對水平地面的壓強之比PAPB為( ) A11 B21 C41 D81【思路點撥】平面上靜止的物體,對水平面的壓力等于其自身的重力,兩個物塊質量相同,重力相同,對水平面的壓力也相同。先根據圖象給出的數據求出甲乙兩物質

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