专题六 压强 专题六压强 对应学生用书起始页码 页 压 强 压力 定义 垂直作用于物体表面的力叫作压力 方向 垂直 于物体表面并指向受压物体 作用点 在 受压 物体表面上 压强 定义 把物体所受的 压力 与受力面积之比叫作压强 公式 单位 帕斯卡 简称 帕 符号 固体压强 计算公式 形状规则的柱体对水平面的压强还可用公式 计算 增大 或减小 压强的方法 受力面积一定 增大 或减小 压力 压力一定 减小 或增大 受力面积 液体压强 测量仪器 液体压强计 公式 特点 液体内部压强的大小随深度的增加而 增大 在同一深度处 液体向各个方向的压强 相等 在不同液体的同一深度处 液体的密度越大 压强 越大 应用 连通器 大气压强 测量工具 气压计 最早证明大气压存在的实验是 马德堡半球实验 估测方法 原理 器材 注射器 刻度尺和 弹簧测力计 等 标准大气压 标准大气压相当于 高水银柱产生的压强 约等于 流体压强与流速的关系 在气体和液体中 流速越大的位置 压强越 小 考点一 压力 压强 增大和减小压强的方法及其应用 方法实例 增大 压强 减小受 力面积 刀斧 切削工具的刃都磨得很薄 钉子 针 锯齿 等的尖端都加工得很尖 啄木鸟的喙和鹰的爪 都很尖锐 都是用减小受力面积的方法增大压 强的 增大压力 刹车时必须用力握住车闸 农民犁地时为了犁 得深些往往找个人站在犁耙上等都是用增大压 力的方法来增大压强的 续表 方法实例 减小 压强 增大受 力面积 高楼大厦的墙基很宽 坦克和履带式拖拉机都 有宽大的履带 载重汽车装有很多的轮子 铁轨 下铺上枕木 滑雪时穿上滑雪板 在烂泥地上铺 上木板 骆驼长着大脚掌等都是采用增大受力 面积的方法来减小压强的 减小压力 现代建筑中常用的空心砖 车辆限载等均是采 用减小压力的方法来减小压强 考点二 液体压强 液体压强的产生原因 特点和计算公式 年中考 年模拟 中考物理 产生原因 液体受到竖直向下的重力作用 对支撑它的容器底部 产生压力和压强 液体没有固定的形状 能够流动 对限制它流动的容器 的侧壁产生压力和压强 液体内部各相邻部分之间互相挤压 液体内部向各个 方向都有压强 特点 液体内部朝各个方向都有压强 在同一深度 液体朝各个 方向的压强相等 深度增加 液体的压强增大 液体的压 强还与液体的密度有关 在深度相同时 液体密度越大 压强越大 计算公式 说明 在计算液体对容器底部的压力和压强时 不管容器 形状如何 应用公式 计算出液体对容器底部的压强 再用 公式 为容器底面积 计算出液体对容器底部的压力 考点三 气体压强 一 大气层与大气压 大气层 大气层又叫大气圈 地球就是被这一层很厚的大气层包围 着 大气层的空气密度随高度的增加而减小 高度越高空气越 稀薄 大气层的厚度大约在 千米以上 但没有明显的 界线 大气压 定义 空气和液体一样 在其内部朝各个方向也都有压强 这个 压强叫作大气压强 简称大气压或气压 产生原因 包围地球的空气由于受到重力的作用 而且能够流动 因 而对浸在它里面的物体产生压强 空气内部向各个方向 都有压强 且空气中某一点向各个方向的压强大小相等 存在证明 马德堡半球实验 覆杯实验 瓶吞鸡蛋实验 测量 如图所示 托里拆利实验就是把大 气压转化为可计算的液体压强 得 出大气压的值的实验 大气压不 变 则它所支持的水银柱的竖直高 度就不变 因此 玻璃管中水银柱 的高度与管的粗细 槽中水银的多 少 玻璃管是否倾斜无关 如果管 中混入少量的空气 管中的空气也 会产生一定大小的压强 此时有 大气 水银柱 空气 故会导致所测 量的大气压值偏小 水银柱的高度 减小 应用 生活中 钢笔吸墨水 吸管吸饮料 针管吸药液 瓷砖上的塑料吸盘 生产中 活塞式抽水机 离心式水泵 二 大气压的变化规律 具体描述应用说明 与海拔的关系海拔越高 气压越小 由于大气压是大气层受到 重力作用而产生的 因此离 地面越高 空气越稀薄 气 压越小 与天气 季节的 关系 一般晴天比阴天气压 高 冬天比夏天气压高 空气中水蒸气含量越大 气压越低 与沸点的关系 一切液体的沸点都随 气压减小而降低 随 气压增大而升高 在青藏高原上 水的沸点 仅在 左右 家用压 力锅 内 水 的 沸 点 可 达 左右 气体压强与体 积的关系 温度不变时一定质量 的气体 体积越小 压 强越大 体积越大 压 强越小 打气筒打气 利用压缩空 气制动 抽水机 考点四 流体压强 流体压强与流速大小的关系 流速大的地方压强小 流速 小的地方压强大 这个关系称为 伯努利效应 伯努利效应适 用于包括气体和液体在内的一切流体 我们日常生产 生活中的许多现象都可以用流体压强与 流速的关系来解释 如在火车站或地铁站的站台上 人必须站 在安全线以外的位置 因为当列车驶过时空气流速较大 气压会 变小 安全线外气压大于线内气压 大气压会把人推向列车 容 易发生事故 又如两艘轮船并排行驶时不能靠得太近 也是因 为流体的流速大的地方压强小 一 压力与重力 重力压力 定义 由于地球的吸引而使物 体受到的力 垂直作用在物体表面上的力 产生原因地球的吸引物体对物体的挤压 方向总是竖直向下垂直于受压面且指向被压物体 作用点物体的重心在被压物体的表面 施力物体地球 对受力物体产生挤压作用 的 物体 联系 在通常情况下 静止在水平地面上的物体 其重力等于物 体对地面的压力 注意 压力不一定是由于物体受到重力而引起的 物体由于受 到重力的作用 可以产生压力 但压力的大小不一定等于 物体的重力 专题六 压强 二 固体压强与液体压强 固体压强液体压强 产生原因固体间接触且相互挤压液体受到重力作用 传递情况 平衡状态下 通常加在固 体上的压力 只能沿力的 方向 大小不变地传递 如手压图钉 加在密闭液体上的压强能大 小不变地向各个方向传递 如液压千斤顶 影响因素压力和受力面积的大小液体的密度和深度 常用公式 压力 压强 的计算 如果物体自由放置在水 平面上 先根据 确定压力 再根据公式 计算压强 先根据公式 计算压 强 再根据公式 计算 液体产生的压力 对应学生用书起始页码 页 方法一 分析流体压强与流速关系的方法 分析解答流体压强与流速关系的问题 首先要弄清流体的 哪部分流速大 哪部分流速小 其次要知道流体流速大的地方压 强小 流速小的地方压强大 最后要明确对同一个物体来说 物 体上相对的两个表面的压强不同时 它们受到的压力也不同 物 体在这个压力差的作用下 就会向压强小的一方运动 例 江西 分 年 月 一架正在高空中 飞行的飞机 风挡玻璃突然爆裂 此时副驾驶整个上半身被 吸 出舱外 导致这一现象发生的原因是 副驾驶受到的重力突然减小 舱内气压变大 舱外气压变小 舱内空气流速小压强大 舱外空气流速大压强小 舱内温度降低 压强突然增大 解析 飞机副驾驶的重力不会突然变小 飞机在高速飞行 过程中 机舱外的空气流动速度大 根据流体压强特点可知外部 气体向内压强小 风挡玻璃爆裂后 副驾驶受到舱内气体的压 强大于外部气体的压强 所以上半身会被 吸 出舱外 所以 项正确 项错误 答案 变式训练 四川成都 分 我国第二艘航空 母舰已于 年 月 日开始出海试航 将来可增强我国海军 实力 如图所示 辽宁号航空母舰训练过程中 舰载飞机飞离航 母 与飞离前相比 母舰会 选填 上浮一些 下沉一 些 或 保持不变 舰载机起飞时 机翼上表面空气流动速度 选填 大于 小于 或 等于 下表面空气流动速度 答案 上浮一些 大于 解析 航母漂浮在水面上 所以浮力等于重力 当舰载机 飞离航母后 重力减小 浮力也减小 根据阿基米德原理可知 排减小 航空母舰会上浮一些 舰载机起飞 是利用流体压强 流速越大压强越小的原理 使飞机获得一个向上的升力 方法二 控制变量法在探究压力作用效果 液体内部压 强规律中的应用 研究某一物理量与多个因素的关系时 先改变一个因素而 控制其他因素不变 从而逐一探究此物理量与所有因素的关系 的方法叫控制变量法 用控制变量法探究压力的作用效果 液体内部压强的规律 如下 实验步骤实验结论 压力的 作用效果 受力面积相同时 改变压力 大小 压力相同时 改变受 力面积的大小 应用转化 法 由海绵块的形变程度显 示压力的作用效果 受力面积相同时 压力 越大 压力的作用效果越 明显 压力相同时 受力面积 越小 压力的作用效果越 明显 液体内部 压强的规律 在同种液体的同一深度 改 变探头的方向 同一液体 中 改变探头在液体中的深 度 换用不同的液体 使探 头在 不 同 液 体 中 的 深 度 相同 同种液体的同一深度向 各个方向的压强大小相等 同种液体中液体压强随 深度的增加而增大 液体压强还与液体密度 有关 例 湖北武汉 分 如图所示 在 探究影响压 力作用效果的因素 的实验中 下列说法正确的是 年中考 年模拟 中考物理 甲 乙两次实验中 小桌对海绵压力的大小相等 甲图中小桌对海绵压力作用的效果比乙图中的明显 甲 乙两次实验 说明压力作用的效果跟压力的大小有关 为了完成整个实验 可以将乙图中的砝码取下来 并将看 到的实验现象和甲图中的对比 解析 甲 乙两次实验中 小桌对海绵压力的大小没变 的表述是正确的 从甲 乙两图可以看出 压力作用效果更明显 的是甲 的表述正确 甲 乙两次实验 压力不变 变化量是受 力面积 所以甲 乙两次实验不能说明压力作用效果跟压力大小 有关 表述是错误的 如果将乙图中的砝码取下来 则与甲图 相比 受力面积发生变化 压力也发生变化 而物理探究实验要 采用控制变量法 所以 表述是错误的 故选 答案 变式训练 江苏南京 分 小明用如图甲所示 的装置 探究影响液体内部压强的因素 在图乙中 将橡皮膜先后放在 位置处可知 同种液 体 越大 压强越大 支持该结论的实验现象是 为了探究密度对液体内部压强的影响 还需将橡皮膜放 在图丙中 选填 或 位置处 答案 深度 橡皮膜所处深度越大 形管内液面高度 差越大 解析 在同种液体中的不同深度 深度越大 压强 越大 所以橡皮膜所处深度越大 形管内液面高度差越大 要探究密度对液体内部压强的影响 需要控制深度相 同 故应选 位置 方法三 区别固体和液体产生的压力和压强的技巧 放在水平面上装有液体的容器 情景中 液体对容器底的 压力 压强遵循液体的压力 压强规律 容器对水平面的压力 压 强遵循固体的压力 压强规律 求解固体和液体压力 压强的一般解题思路归纳如下 固体和液体 产生的压力 压强的求解 固体 先用 物 再用 粗细 质量分布均匀 可先用 再用 液体 容器粗细不均匀 容器粗细均匀 液 液 或 说明 应用 求解固体压强时应满足以下条件 物体在水平面上 且受力面积等于底面积 物体是 柱体 如圆柱体 长方体 正方体 物体质量分布均匀 例 吉林 分 如图所示 容器中装有 的 水 水的深度为 求 取 容器中水的重力 水对容器底的压强 解析 答案 水 的 密 度 在计算压强时 要统一单位 水的重力 但水对容器底部产生的压 力小于水的重力 因为容器的侧壁也承担部分水的重力 变式训练 北京 分 如图所示 盛有水的杯 子静止在水平桌面上 杯子重 高 底面积为 杯 内水重 水深 水的密度为 取 下列选项中正确的是 水对杯底的压强为 水对杯底的压力为 水杯对桌面的压强为 水杯对桌面的压力为 答案 解析 水对杯底的压强为 水 选项错误 水对杯底的压力为 选项错误 水杯对桌面的压力 为 杯 水 选项错误 水杯对桌面的压强 为 选项正确 因为杯子不是柱形的 水对杯底的压力不等 于水的重力 要先根据 水 求出水对杯底的压强 再利用 求出水对杯底的压力 计算桌面受到的压强和压力时 要 先找到压力 再利用 求出桌面所受的压强