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文檔簡介
專題09壓強
思維導圖
人小,放置在水平面水壓力等于m力
方向?垂a向卜
今力不是庖力.也不定由爪力作’I
(田力火小
產力的什用效果Y
受力面就大小
研究方法,控制變*法
增大ASh增大強力.減小蹙力而枳H壓強的收變]、一
含義及示壓力作刖效果
成小瓜搔:硬小瓜力、埔大受力血機
定義一物體受到的味力。受力面枳的比
~~[W)J,計量公W內石
帕斯#<Pa>
上,開I」.底部聯才的容器液體仃收力.網器底有小強
中點:連通器中裝入同鐘液體.液體靜止液體“流動性.對便囁有“強
后.各個液血高度相耐
應用,水去、推水管的U形”反水可
△同腫液體的網深發.液體向普個方向
伍覆大小相等
計以公式1p>Pgh液體內牌虛強附液體源隙的增大而用火
液體內部壓強注。液體的密度有關
(----------------\卜」M,*L】標準大,伍等F760毫米水銀林產牛?的樂強.
WIA比明天的人氣抵嘉—|人氣/的變化R火氣伍]等『101X104,近以(QJUlga
知識梳理
考點一壓力與壓強
知識點一:壓力
1.壓力
(1)定義:壓力是垂直作用在物體表面上的力。
(2)產生原因:由于物體相互接觸擠壓而產生的力。
(3)方向:垂直于接觸面。
(4)大小:壓力的大小不一定等于重力的大小,壓力的方向也不一定與重力的方向相同。只
有放在水平面上的物體對水平面的壓力才等于物體的重力。
(5)壓力與重力的區別
壓力重力
垂直作用在物由于地球的吸引而
定義
體表面上的力使物體受到的力
性質彈力萬有引力
與受力物體接觸
施力物體地球
并擠壓的物體
方向垂直于接觸面總是豎直向下
大小由外力決定mg
作用點受力物體的接觸面物體的重心
知識點二:壓強
1.壓強
(1)定義:物體所受的壓力的大小與受力面積之比叫壓強,數值上等于單位面積受到的壓力.
壓強用符號P表示.
(2)物理意義:壓強是表示壓力作用效果的物理量.
(3)公式:p=(.
(4)單位:帕斯卡,簡稱帕,符號Pa.
2.規則柱體的壓強計算:
推導公式:P=f=y=等=寫姐=Pg".
適用于求圓柱體、正方體、長方體等密度均勻
的直柱體對水平面的壓強.
注意事項:(1)公式是壓強的定義式,具有普遍適用性,既適用于固體也適用于液體
和氣體.
(2)公式中的S是受力面積,它是施力物體擠壓受力物體時,兩者接觸面的面積.如圖所示,
將一底面積為S的物體分別放置在面積為S1和S2的兩個水平桌面上,兩種情況下,物體對
水平桌面的壓力不變,但圖甲中受力面積是S1,圖乙中受力面積是S2
S
乙
3.增大和減小壓強的方法及應用
方法應用實例
菜刀的刀刃很薄、釘子的前端很尖、
壓力一定時,減小受力面積
啄木鳥的喙很尖等
增大
壓強
壓路機的碾子質量很大、剎車時用力
受力面積一定時,增大壓力
捏閘等
鐵軌下面鋪設枕木、書包帶做得寬大、
壓力一定時,增大受力面積載重汽車有很多車輪、駱駝的腳掌很
減小寬大、滑雪時穿上滑雪板等
壓強
貨車嚴禁超載、現代建筑中采用空心
受力面積一定時,減小壓力
磚等
考點二液體的壓強
知識點一:液體壓強
1.液體壓強產生的原因:由于重力的作用,并且液體具有流動性,因此發發生擠壓而產生的。
2.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。
3.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=Pgho式中,
p表示液體壓強,單位帕斯卡(Pa);P表示液體密度,單位是千克每立方米(kg/m3);h表示液
體深度,單位是米(m)。
3.連通器一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、船鬧、下水道的彎管。世界上最大的人造連通器是三峽
船閘。
4.液體內部壓強大小:
(1)同種液體:向各個方向都有壓強;(2)同一深度處,壓強一致;(3)深度越深,壓強越
大。
(2)不同液體:同一深度,密度越大,壓強越大。
(3)公式:p=pgh式中g=9.8N/kg或g=10N/kg,h的單位是m,p的單位是kg/m3,壓強p的單
位是Pa。
(4)由于液體內部同一深度處向各個方向的壓強都相等,所以我們只要算出液體豎直向下的
壓強,也就同時知道了在這一深度處液體向各個方向的壓強。這個公式定量地給出了液體內
部壓強地規律。
深度是指點到液面的距離,液體的壓強只與深度和液體的密度有關,與液體的質量無關。
4.對液體壓強公式的理解
(1)液體內部某處的壓強只取決于液體的密度和深度,與液體的質量、體積等無關.
(2)液體深度是指液體中被研究的點到液面(液體與空氣的分界面)的豎直距離.
(3)公式2=遇〃適用于靜止的、密度均勻的和均勻的柱體,不適用于質地不均勻、形
狀不規則的固體和流動的液體、氣體。
知識點二:探究影響液體壓強大小的因素
探究課題:探究影響液體壓強大小的因素
理
1.根據如圖甲所示,按照組裝U形管壓強計
2.將水倒入燒杯,如圖乙,控制探頭在水下深度不變,調節旋鈕改變探
頭的朝向,觀察并測出U形管中液面的高度差,將數據填入下表;
探究過
3.如圖乙、丙,控制橡皮膜的朝向不變,改變探頭浸入水中的深度,觀
程
察并測出U形管中液面的高度差,將數據填入下表;
4.如圖丙、丁,控制探頭在水和鹽水下的深度相同,觀察并測出U形
管中液面的高度差,將數據填入下表;
實驗液探頭浸橡皮U形管兩端液面
內容體物質入水下深度膜朝向高度差(cm)
相同(5cm)向下
a水相同(5cm)向前
相同(5cm)向上
記錄表
不同(3cm)向下
格
b水不同(5cm)向下
不同(7cm)向下
水相同(5cm)向下
c鹽相同(5cm)向下
水
液體內部向各個方向都有壓強,壓強隨液體深度的增加而增加;同種
實驗結
液體在同深度的各處,各個方向的壓強大小相等;不同的液體,在同一深
論
度產生的壓強大小與液體的密度有關,密度越大,液體的壓強越大。
考點三大氣壓強
知識點一: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.馬德堡半球實驗證明了大氣壓強是存在的,并且大氣壓強很大。
3.大氣壓的測量一托里拆利實驗
(1)實驗方法:在長約1m、一端封閉的玻璃管里灌滿水銀,用于指將管口堵住,然后倒插在
水銀槽中。放開于指,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)計算大氣壓的數值:po=p水銀二P水銀gh=13.6X103kg/m3X9.8N/kgX0.76m=1.013X105Pao
所以,標準大氣壓的數值為:Po=1.013X105Pa=760mmHgo
⑶以下操作對實驗沒有影響①玻璃管是否傾斜;②玻璃管的粗細;
③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。
3.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
lOOPao
(1).與高度的關系:大氣壓隨著高度的增加不斷減小.
(2).與沸點的關系:液體沸點隨氣壓的升高而增大.
(3).與體積的關系:溫度和氣體質量不變時,氣壓隨體積的增大而減小
4.氣壓計一測定大氣壓的儀器。種類:水銀氣壓計、金屬盒氣壓計(又叫做無液氣壓計)。
5.大氣壓的應用:抽水機等。一切抽吸液體的過程都是由于大氣壓強的作用。
考點四流體壓強與流速的關系
知識點一:流體壓強與流速的關系
1.在氣體和液體中,流速越大的位置壓強越小。
2.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。
3.跟流體壓強與流速的關系相關的生活實例
(1)足球運動中的香蕉球;
(2)乒乓球運動中的弧旋球;
(3)火車站站臺上的安全線;
(4)窗外有風吹過時,窗簾飄向窗外.
4.飛機的升力與空氣對飛機的浮力的區別
升力不等于浮力,升力是由于機翼上、下表面空氣的流速不同,產生向上的壓力差;浮
力是由于飛機上、下表面所處的大氣層的高度不同,產生向上的壓力差。
易混易錯
易混易錯點一:壓力等同于重力易錯?
在某些情況下,尤其是日常生活中,有許多實例是重力和壓力大小相等,方向相同,常
被誤認為是同一個力,但壓力和重力是兩個完全不同的力,兩者沒有直接關系。壓力大小不
一定等于重力。只有當物體放置于水平地面上時壓力才等于重力。
易混易錯點二:液體壓強,對深度的理解易錯。
液體壓強公式p=pgh中,h是指從自由液面到該點的豎直距離,同學們在理解此處時,
常見的錯誤有:(1)認為h是該點到液體底部的距離(混淆深度和高度的概念)。(2)認為h
是該點到液面的長度(混淆深度與長度的概念)。
易混易錯點三:對壓強概念的理解易錯。
在日常生活中,作用在水平面上的物體,壓力與重力大小相等,但對于非柱形容器,即
使容器在水平面上,容器內液體對容器底部的壓力也不等于液體所受的重力,有些同學在判
斷容器內液體對容器底部的壓力大小時,不考慮容器的形狀,簡單地認為一定與容器內液體
所受的重力相等而導致錯誤.
甲乙
易混易錯點四:固體壓強的計算易錯。
F
P——
1.在運用壓強公式S計算時,要明確受力面積應該是指物體相互擠壓的那部分面積
部分同學容易錯誤地理解為是物體的面積,或對受力面積考慮不周全,導致多計、少算的現
象。
2.關于壓強公式中壓力的確定,部分同學會錯誤地認為壓力大小就等于物體所受的重力,
其實只有放在水平地面上的物體,對水平地面的壓力大小才等于物體所受的重力。
易混易錯點五:流體壓強與流速的關系判斷易錯。
在氣體和液體中,流速越大的位置,壓強越小,因此,在確定流體壓強大小時,首先要
判斷流體流速的快慢,可從以下方面來分析:自然流動一如流動的空氣(風)、流動的水,一
般是在較寬闊的地方流體流速慢,較狹窄的地方流體流速快;運動的物體引起的空氣和液體
流動-運動物體周圍流體流速快,其余地方流體流速慢知道了流體流速的快慢,就可以根據流
體壓強與流速的關系判斷壓強的大小部分同學在理解時,容易錯誤地認為流體在流速越大的
位置壓強越大。
方法技巧
技巧一、壓力與重力的關系判斷
不同情況下壓力與重力的關系.(已知物體所受重力為G)
⑴受力面積一定時,壓強隨著壓力的增大而增大(此時壓強與壓力成正比)。
⑵同一壓力作用在支承物的表面上,若受力面積不同,所產生的壓強大小也有所不同。
受力面積小時,壓強大;受力面積大時,壓強小。
⑶壓力和壓強是截然不同的兩個概念:壓力是支持面上所受到的并垂直于支持面的作用
力,跟支持面面積,受力面積大小無關。壓強是物體單位面積受到的壓力。跟受力面積有關。
⑷壓力、壓強的單位是有區別的。壓力的單位是牛頓,跟一般力的單位是相同的。壓強
的單位是一個復合單位,它是由力的單位和面積的單位組成的。在國際單位制中是牛頓/平方
米,稱“帕斯卡”,簡稱“帕”。
技巧三、壓強公式的理解分析
(l)p=(適用于所有物體間壓強的計算(無論物體是氣體、液體還是固體).
0
(2)計算時,各物理量的單位必須對應,如p的單位為Pa,F的單位為N,S的單位為m2.
(3)F是壓力而不是重力,但有些情況下壓力的數值可能等于重力.
(4)公式中的S是受力面積,它是施力物體擠壓受力物體時,兩者相互接觸的面積.
(5)壓力/和受力面積S之間不存在因果關系,但壓強?與壓力口和受力面積S之間有密
切關系.即在S一定時,p與尸成正比;在/一定時,p與S成反比.
技巧四、壓強公式液gh的理解分析
總結歸納:公式p=p液gh中的h表示液體的深度,而不是高度.深度是指液體的液面到計算壓
強的那個點之間的距離.如圖所示,A、B、C三點的深度分別為:hA=20cm,hB=40cm,hc=50cm.
注意:三種情形下容器底部受到液體的壓力與液體重力的關系:
技巧五、探究影響液體壓強大小的因素實驗注意事項
1.液體壓強產生的原因是:液體受到重力作用;液體有流動性
2.實驗前的兩個操作:(1)先檢查U型管左右兩邊的液面是否相平。
(2)檢查裝置的氣密性:(用手壓金屬盒上的橡皮膜,觀察U型管中液面是否發生變化,
若變化明顯,則氣密性良好)
3.實驗時發現U型管內高度差沒變化原因是什么?怎么解決?
答:氣密性不好,拆下來重新安裝
4.使用的U型管是不是連通器?答:不是
5.此實驗U型管內液體為什么要染成紅色?答:使實驗效果明顯,便于觀察
5.實驗需要多次進行,目的是:總結普通規律
6.比較乙、丙實驗結論是:液體密度一定時,深度越深,液體產生的壓強越大
7.比較丙、丁實驗結論是:當液體深度相同時,液體密度越大,液體產生的壓強越大
技巧六、對大氣壓強的幾點理解
1.產生:空氣受到重力作用,而且空氣具有流動性,因此空氣內部向各個方向都有壓強,
這個壓強就叫大氣壓強,簡稱大氣壓。
2.馬德堡半球實驗:有力地證明了:①大氣壓的存在;②大氣壓很大。
3.托里拆利實驗表明76cm汞柱的高度是由當地的大氣壓的大小和水銀的密度所共同決
定的,與玻璃管的粗細、形狀、長度(足夠長的玻璃管)無關。所以一個標準大氣壓約為
1.013x10sPao
典例精析
考向一:壓強
【例題1】如圖所示,兩容器質量、底面積相同且裝有同樣深的水。下列說法正確的是()
甲乙
A.兩容器對桌面的壓強相等
B.甲中水對容器底部壓強大于乙中水對容器底部壓強
C.兩容器中水對容器底部的壓力相等
D.兩容器中水的重力相等
考向二:液體的壓強
【例題2】中國艦隊前往波羅的海參與中俄“海上聯合—2017”軍事演習(如圖)的途中,英國、
荷蘭等多個北約成員國軍艦分別在各自領海伴航護送.某艘軍艦船底某處距海面深度為5m,
該處受到的海水壓強為Pa.若船從海里駛入河里,船身將(選填“上浮”
或“下沉一些.(q誨次=i.03xl()3kg/m3,g=10N/kg)
考向三:大氣壓強
【例題3】如圖所示,是托里拆利實驗的規范操作過程,關于托里拆利實驗,下面說法錯誤
的是()
A.實驗中玻璃管內水銀面的上方氣壓為零
B.是大氣壓支持玻璃管內的水銀柱,使它不下落
C.大氣壓的數值等于這段水銀柱產生的壓強
D.玻璃管傾斜會影響實驗測量結果
考向四:流體壓強與流蘇的關系
【例題4】汽車進行風洞試驗時,通過車頂的空氣流速大于通過車底的空氣流速,如圖所示,
汽車處于靜止狀態,以下說法正確的是()
A.汽車對地面的壓強減小B.地面對汽車沒有摩擦力作用
C.地面對汽車的支持力不變D.汽車的重力減小
真題賞析
壓強
1.(2023?四川雅安?統考中考真題)關于如圖所示的四個實驗,描述錯誤的是()
甲乙丙丁
A.圖甲:一瓶橙汁先后放在相同的海綿上,海綿凹陷程度不同,說明壓力大小不同
B.圖乙:在水中,壓強計的探頭所處的深度減小,它受到水的壓強也隨之減小
C.圖丙:連通器中裝入同種液體,液體靜止時,連通器各部分的液面總保持相平
D.圖丁:將自制氣壓計從山下移動到山上,氣壓計細玻璃管中的液面會上升
2.(2023?山東聊城?統考中考真題)如圖所示,容器中間用隔板分成左右兩部分,隔板下
部有一圓孔用薄橡皮膜封閉。在隔板兩側分別裝入清水和濃鹽水,不能判斷哪側是清水,哪
3.(2023?山東淄博?統考中考真題)“做中學”是一種重要的學習方式,小明用吸管進行科
學研究,正確的說法是()
甲乙丙丁
A.圖甲:吸管的一端做得很尖,是為了減小壓強
B.圖乙:用吸管制成水氣壓計,從山下移到山頂時管內的水柱下降
C.圖丙:用吸管自制溫度計顯示溫度高低,利用了液體熱脹冷縮的性質
D.圖丁,用吸管對著兩個乒乓球的中間吹氣,乒乓球會向兩邊分開
4.(2023?四川巴中?統考中考真題)質量相等且分布均勻的A、B兩個立方體,A的邊長
為B的一半,如圖甲、乙所示靜置在水平地面上。若甲圖中A對B的壓強為〃,B對地面的
壓強為P2;乙圖中B對A的壓強為p3,A對地面的壓強為則下列計算結果均正確的是()
甲乙
@pi:p2=2;l②p3:*=4:1③pi;pj=l;2@p2:/?-/=1:4
A.①②B.②③C.③④D.①④
5.(2023?黑龍江?統考中考真題)小明向前行走時,他發現鞋底受到的摩擦力方向是向
(選填"前”或“后”)。他還發現盲道上有凸起,這是采用的方法來增大
壓強。
6.(2023?山東聊城?統考中考真題)如圖所示,是一種常見的全自動感應水龍頭,當手伸
到感應范圍內時,水龍頭自動出水;當手離開感應范圍時,水龍頭自動關閉,這是利用
(選填“紅外線”或“紫外線”)實現自動控制的。洗手池下方排水管設計了U形“反
水彎”,起到隔絕下水道異味的作用,其利用了原理。
感應窗
u形“反水彎”…
7.(2023?江蘇常州?統考中考真題)如圖甲所示為水的沸騰實驗裝置。水沸騰時,溫度計
的示數如圖乙所示,為℃,此時大氣壓_____1標準大氣壓。
-
-
-
-)0
-
-
-
-
-
-90
甲乙
8.(2023?陜西?統考中考真題)如圖-1,將點燃的蠟燭放在正在發聲的音箱前方,看到燭
焰隨著聲音的節奏晃動,說明聲波可以傳遞_______;如圖-2,用吸管在A蠟燭左側吹氣,
B蠟燭的燭焰將A蠟燭點燃,這是因為氣體流速越大,壓強越________;如圖-3,將點燃的
蠟燭固定在裝水的盤中,在蠟燭上方倒扣一個玻璃杯,一段時間后,蠟燭熄滅,在
的作用下,杯內水面上升。
B
圖-I圖-2圖-3
9.(2023?四川巴中?統考中考真題)下圖是探究“影響液體內部壓強大小因素”的實驗過程。
隔板
橡皮膜
(I)圖中所示壓強計中的U形管(選填“是”或“不是”)連通器;使用前需檢查
裝置是否漏氣,用手輕輕按壓幾下橡皮膜,觀察到U形管中的液體能靈活升降,則說明
(選填“漏氣'或"不漏氣”);
(2)接著在燒杯中加入適量的水,將壓強計的探頭放入水中不同深度,如圖甲、乙丙所
示,可以初步得出結論:當液體密度相同時,越大,液體壓強越大;
(3)除了上述探究(2)以外,你認為還有哪些因素可能會影響液體內部壓強大小呢?
請在下述選項中選擇合適的猜想和與之對應的實驗方案:(填寫猜想和實驗方案對應
的字母,只需選擇一組);
猜想:A.可能與液體的密度有關
B.可能與液體的體積有關
實驗方案:
C.分別裝入體積相同的不同液體,將探頭放入相同深度,觀察U形管液面高度差
D.分別裝入體積相同的同種液體,將探頭放入不同深度,觀察U形管液面高度差
E.分別裝入體積不同的同種液體,將探頭放入相同深度,觀察U形管液面高度差
F.分別裝入體積不同的不同液體,將探頭放入相同深度,觀察U形管液面高度差
專題09壓強
思維導圖
人小,放置在水平面上時.戰力警JR力
方麗】垂白:向卜
依力不足皰力.也不覺由北力產
fik力大小
壓力的代用效果Y
受力面較大小
增大KSh增大巾力.我小蹙力血物
H殖強的改變
&示壓力作用效果
減小瓜癌:硬小ik力.埔大受力面機
——物體受到的IK力與受力面枳的比
帕斯歸T」位|人」計*—「aS
上?開I」.底偎聯逋的容器nXVT?J▼.fj**Jw〃、1Jfh73!
令點:連通器中裝入同料液體.液n濟也一連0得卜H液體有流動性,網網壁"爪強
后.各個液面高度和網
泣用:水咬.緋水澹的u形?反水罵’
也體
矗I
「△同腫液體的同注會.液體向各個方向
偉巍大小相等
液體內福啟強隨液體深度內增大南M大
、液體內部IK強還。液悻的密隕“大
電后比陰天的大氣壓麴一[大氣出的變化1林冊火氣伍等F760冬米水銀杵產t的小強.
等J1.01X105Pa,近蟻值取100
知識梳理
考點一壓力與壓強
知識點一:壓力
1.壓力
(1)定義:壓力是垂直作用在物體表面上的力。
(2)產生原因:由于物體相互接觸擠壓而產生的力。
(3)方向:垂直于接觸面。
(4)大小:壓力的大小不一定等于重力的大小,壓力的方向也不一定與重力的方向相同。只
有放在水平面上的物體對水平面的壓力才等于物體的重力。
(5)壓力與重力的區別
壓力重力
垂直作用在物由于地球的吸引而
定義
體表面上的力使物體受到的力
性質彈力萬有引力
與受力物體接觸
施力物體地球
并擠壓的物體
方向垂直于接觸面總是豎直向下
大小由外力決定mg
作用點受力物體的接觸面物體的重心
知識點二:壓強
1.壓強
(1)定義:物體所受的壓力的大小與受力面積之比叫壓強,數值上等于單位面積受到的壓力.
壓強用符號P表示.
(2)物理意義:壓強是表示壓力作用效果的物理量.
(3)公式:p=(.
(4)單位:帕斯卡,簡稱帕,符號Pa.
2.規則柱體的壓強計算:
推導公式:p$q=等=嚶=。8兒
一適用于求圓柱體、正方體、長方體等密度均勻
的直柱體對水平面的壓強.
注意事項:(1)公式p=(是壓強的定義式,具有普遍適用性,既適用于固體也適用于液體
和氣體.
(2)公式中的S是受力面積,它是施力物體擠壓受力物體時,兩者接觸面的面積.如圖所示,
將一底面積為S的物體分別放置在面積為Si和S2的兩個水平桌面上,兩種情況下,物體對
水平桌面的壓力不變,但圖甲中受力面積是S1,圖乙中受力面積是S2
3.增大和減小壓強的方法及應用
方法應用實例
菜刀的刀刃很薄、釘子的前端很尖、
壓力一定時,減小受力面積
啄木鳥的喙很尖等
增大
壓強壓路機的碾子質量很大、剎車時用力
受力面積一定時,增大壓力
捏閘等
鐵軌下面鋪設枕木、書包帶做得寬大、
壓力一定時,增大受力面積載重汽車有很多車輪、駱駝的腳掌很
減小寬大、滑雪時穿上滑雪板等
壓強
貨車嚴禁超載、現代建筑中采用空心
受力面積一定時,減小壓力
磚等
考點二液體的壓強
知識點一:液體壓強
1.液體壓強產生的原因:由于重力的作用,并且液體具有流動性,因此發發生擠壓而產生的。
2.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。
3.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=Pgho式中,
p表示液體壓強,單位帕斯卡(Pa);P表示液體密度,單位是千克每立方米(kg/n?);h表示液
體深度,單位是米(m)。
3.連通器一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、船鬧、下水道的彎管。世界上最大的人造連通器是三峽
船閘。
4.液體內部壓強大小:
(1)同種液體:向各個方向都有壓強;(2)同一深度處,壓強一致;(3)深度越深,壓強越
大。
(2)不同液體:同一深度,密度越大,壓強越大。
(3)公式:p=pgh式中g=9.8N/kg或g=10N/kg,h的單位是m,p的單位是kg/nR壓強p的單
位是Pao
(4)由于液體內部同一深度處向各個方向的壓強都相等,所以我們只要算出液體豎直向下的
壓強,也就同時知道了在這一深度處液體向各個方向的壓強。這個公式定量地給出了液體內
部壓強地規律。
深度是指點到液面的距離,液體的壓強只與深度和液體的密度有關,與液體的質量無關。
4.對液體壓強公式的理解
(1)液體內部某處的壓強只取決于液體的密度和深度,與液體的質量、體積等無關.
(2)液體深度是指液體中被研究的點到液面(液體與空氣的分界面)的豎直距離.
(3)公式2=遇〃適用于靜止的、密度均勻的和均勻的柱體,不適用于質地不均勻、形
狀不規則的固體和流動的液體、氣體。
知識點二:探究影響液體壓強大小的因素
探究課題:探究影響液體壓強大小的因素
實驗方
控制變量法,轉換法
法
實驗原
根據U形管內兩管液面高度差來判斷液體內部壓強大小
理
1.根據如圖甲所示,按照組裝U形管壓強計
2.將水倒入燒杯,如圖乙,控制探頭在水下深度不變,調節旋鈕改變探
頭的朝向,觀察并測出U形管中液面的高度差,將數據填入下表;
探究過
3.如圖乙、丙,控制橡皮膜的朝向不變,改變探頭浸入水中的深度,觀
程
察并測出U形管中液面的高度差,將數據填入下表;
4.如圖丙、丁,控制探頭在水和鹽水下的深度相同,觀察并測出U形
管中液面的高度差,將數據填入下表;
實驗液探頭浸橡皮U形管兩端液面
內容體物質入水下深度膜朝向高度差(cm)
相同(5cm)向下
a水相同(5cm)向前
相同(5cm)向上
記錄表
不同(3cm)向下
格
b水不同(5cm)向下
不同(7cm)向下
水相同(5cm)向下
c鹽相同(5cm)向下
水
液體內部向各個方向都有壓強,壓強隨液體深度的增加而增加;同種
實驗結
液體在同深度的各處,各個方向的壓強大小相等;不同的液體,在同一深
論
度產生的壓強大小與液體的密度有關,密度越大,液體的壓強越大。
考點三大氣壓強
知識點一: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.馬德堡半球實驗證明了大氣壓強是存在的,并且大氣壓強很大。
3.大氣壓的測量一托里拆利實驗
(1)實驗方法:在長約1m、一端封閉的玻璃管里灌滿水銀,用于指將管口堵住,然后倒插在
水銀槽中。放開于指,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)計算大氣壓的數值:po=p水銀二P水銀gh=13.6X103kg/m3X9.8N/kgX0.76m=1.013X105Pao
所以,標準大氣壓的數值為:Po=1.013X105Pa=760mmHgo
⑶以下操作對實驗沒有影響①玻璃管是否傾斜;②玻璃管的粗細;
③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。
3.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
lOOPa-
(1).與高度的關系:大氣壓隨著高度的增加不斷減小.
(2).與沸點的關系:液體沸點隨氣壓的升高而增大.
(3).與體積的關系:溫度和氣體質量不變時,氣壓隨體積的增大而減小
4.氣壓計一測定大氣壓的儀器。種類:水銀氣壓計、金屬盒氣壓計(又叫做無液氣壓計)。
5.大氣壓的應用:抽水機等。一切抽吸液體的過程都是由于大氣壓強的作用。
考點四流體壓強與流速的關系
知識點一:流體壓強與流速的關系
1.在氣體和液體中,流速越大的位置壓強越小。
2.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。
3.跟流體壓強與流速的關系相關的生活實例
(1)足球運動中的香蕉球;
(2)乒乓球運動中的弧旋球;
(3)火車站站臺上的安全線;
(4)窗外有風吹過時,窗簾飄向窗外.
4.飛機的升力與空氣對飛機的浮力的區別
升力不等于浮力,升力是由于機翼上、下表面空氣的流速不同,產生向上的壓力差;浮
力是由于飛機上、下表面所處的大氣層的高度不同,產生向上的壓力差。
易混易錯
易混易錯點一:壓力等同于重力易錯?
在某些情況下,尤其是日常生活中,有許多實例是重力和壓力大小相等,方向相同,常
被誤認為是同一個力,但壓力和重力是兩個完全不同的力,兩者沒有直接關系。壓力大小不
一定等于重力。只有當物體放置于水平地面上時壓力才等于重力。
易混易錯點二:液體壓強,對深度的理解易錯。
液體壓強公式p=pgh中,h是指從自由液面到該點的豎直距離,同學們在理解此處時,
常見的錯誤有:(1)認為h是該點到液體底部的距離(混淆深度和高度的概念)。(2)認為h
是該點到液面的長度(混淆深度與長度的概念)。
易混易錯點三:對壓強概念的理解易錯。
在日常生活中,作用在水平面上的物體,壓力與重力大小相等,但對于非柱形容器,即
使容器在水平面上,容器內液體對容器底部的壓力也不等于液體所受的重力,有些同學在判
斷容器內液體對容器底部的壓力大小時,不考慮容器的形狀,簡單地認為一定與容器內液體
所受的重力相等而導致錯誤.
甲乙
易混易錯點四:固體壓強的計算易錯。
F
P——
1.在運用壓強公式S計算時,要明確受力面積應該是指物體相互擠壓的那部分面積
部分同學容易錯誤地理解為是物體的面積,或對受力面積考慮不周全,導致多計、少算的現
象。
2.關于壓強公式中壓力的確定,部分同學會錯誤地認為壓力大小就等于物體所受的重力,
其實只有放在水平地面上的物體,對水平地面的壓力大小才等于物體所受的重力。
易混易錯點五:流體壓強與流速的關系判斷易錯。
在氣體和液體中,流速越大的位置,壓強越小,因此,在確定流體壓強大小時,首先要
判斷流體流速的快慢,可從以下方面來分析:自然流動一如流動的空氣(風)、流動的水,一
般是在較寬闊的地方流體流速慢,較狹窄的地方流體流速快;運動的物體引起的空氣和液體
流動-運動物體周圍流體流速快,其余地方流體流速慢知道了流體流速的快慢,就可以根據流
體壓強與流速的關系判斷壓強的大小部分同學在理解時,容易錯誤地認為流體在流速越大的
位置壓強越大。
方法技巧
技巧一、壓力與重力的關系判斷
不同情況下壓力與重力的關系.(已知物體所受重力為G)
⑴受力面積一定時,壓強隨著壓力的增大而增大(此時壓強與壓力成正比)。
⑵同一壓力作用在支承物的表面上,若受力面積不同,所產生的壓強大小也有所不同。
受力面積小時,壓強大;受力面積大時,壓強小。
⑶壓力和壓強是截然不同的兩個概念:壓力是支持面上所受到的并垂直于支持面的作用
力,跟支持面面積,受力面積大小無關。壓強是物體單位面積受到的壓力。跟受力面積有關。
⑷壓力、壓強的單位是有區別的。壓力的單位是牛頓,跟一般力的單位是相同的。壓強
的單位是一個復合單位,它是由力的單位和面積的單位組成的。在國際單位制中是牛頓/平方
米,稱“帕斯卡”,簡稱“帕”。
技巧三、壓強公式0=(的理解分析
(DP=(適用于所有物體間壓強的計算(無論物體是氣體、液體還是固體).
kJ
(2)計算時,各物理量的單位必須對應,如p的單位為Pa,F的單位為N,S的單位為m2.
(3)F是壓力而不是重力,但有些情況下壓力的數值可能等于重力.
(4)公式中的S是受力面積,它是施力物體擠壓受力物體時,兩者相互接觸的面積.
(5)壓力F和受力面積S之間不存在因果關系,但壓強p與壓力F和受力面積S之間有密
切關系.即在S一定時,2與/成正比;在/一定時,.與S成反比.
技巧四、壓強公式灌gh的理解分析
總結歸納:公式p=p液gh中的h表示液體的深度,而不是高度.深度是指液體的液面到計算壓
強的那個點之間的距離.如圖所示,A、B、C三點的深度分別為:hA=20cm,hB=40cm,hc=50cm.
注意:三種情形下容器底部受到液體的壓力與液體重力的關系:
技巧五、探究影響液體壓強大小的因素實驗注意事項
1.液體壓強產生的原因是:液體受到重力作用;液體有流動性
2.實驗前的兩個操作:(1)先檢查U型管左右兩邊的液面是否相平。
(2)檢查裝置的氣密性:(用手壓金屬盒上的橡皮膜,觀察U型管中液面是否發生變化,
若變化明顯,則氣密性良好)
3.實驗時發現U型管內高度差沒變化原因是什么?怎么解決?
答:氣密性不好,拆下來重新安裝
4.使用的U型管是不是連通器?答:不是
5.此實驗U型管內液體為什么要染成紅色?答:使實驗效果明顯,便于觀察
5.實驗需要多次進行,目的是:總結普通規律
6.比較乙、丙實驗結論是:液體密度一定時,深度越深,液體產生的壓強越大
7.比較丙、丁實驗結論是:當液體深度相同時,液體密度越大,液體產生的壓強越大
技巧六、對大氣壓強的幾點理解
1.產生:空氣受到重力作用,而且空氣具有流動性,因此空氣內部向各個方向都有壓強,
這個壓強就叫大氣壓強,簡稱大氣壓。
2.馬德堡半球實驗:有力地證明了:①大氣壓的存在;②大氣壓很大。
3.托里拆利實驗表明76cm汞柱的高度是由當地的大氣壓的大小和水銀的密度所共同決
定的,與玻璃管的粗細、形狀、長度(足夠長的玻璃管)無關。所以一個標準大氣壓約為
1.013x10sPao
典例精析
考向一:壓強
【例題1】如圖所示,兩容器質量、底面積相同且裝有同樣深的水。下列說法正確的是
()
甲乙
A.兩容器對桌面的壓強相等
B.甲中水對容器底部壓強大于乙中水對容器底部壓強
C.兩容器中水對容器底部的壓力相等
D.兩容器中水的重力相等
【答案】C
【詳解】AD.由題意可知。甲、乙容器底面積相同,里面裝的水的深度相同,所以甲中
水的體積要小于乙中水的體積,根據
G=mg=pgV
可知,甲中水的重力要小于乙中水的重力;甲、乙兩容器本身的質量相同,根據G=mg
可知,容器的重力相同,所以甲容器與水的總重力要小于乙容器與水的總重力;
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