初中八年级物理下册压强全章复习与巩固基础知识讲解

《压强》全章复习与巩固（基础）【学习目标】1.理解压力、压强的概念，知道压强的单位；2.知道增大减小压强的方法及应用；3.能运用压强公式解决有关问题；4.理解液体内部压强的特点；5.知道连通器的原理及应用；6.知道大气压现象，知道马德堡半球实验、托里拆利实验；7.知道流体压强和流速的关系，能简单解释生活中的现象。【知识网络】【要点梳理】要点一、压力1.定义：压力是指垂直作用在物体表面上的力。2.产生原因：由于物体相互接触挤压而产生的力。3.方向：垂直于受力面，指向被压物体。要点诠释：压力与重力的关系：压力的产生原因不一定是由于重力引起的，所以压力大小不一定等于重力图乙所示。只有当物体放置于水平地面上时压力才等于重力图甲所示。要点二、压强1.定义：物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强。2.物理意义：压强是表示压力作用效果的一个物理量。3.公式：SFPP——表示压强，单位是帕斯卡；F——表示压力，单位是牛顿；S——表示受力面积，单位是平方米。国际单位：帕斯卡，简称帕，符号是Pa。1Pa=lN/m2，其物理意义是：lm2的面积上受到的压力是1N。4.增大和减小压强的方法：(1)增大压强的方法：①增大压力；②减小受力面积。(2)减小压强的方法：①减小压力；②增大受力面积。要点诠释：1.形状规则密度均匀的物体，压强的大小只与密度和高度有关，与质量和受力面积无关，如长方体、正方体圆柱体。2.密度均匀的长方体放在水平面上，如果沿红线切去黄色部分，物体对水平面的压力、压强的变化。（1）甲图中沿竖直方向切，压力变小，压强不变；（2）乙图中沿斜线方向切，压力变小，压强变大；（3）丙图中沿斜线方向切，压力变小，压强变小。要点三、液体压强1.液体压强的特点：(1)液体向各个方向都有压强。(2)同种液体中在同一深度液体向各个方向的压强相等。(3)同种液体中，深度越深，液体压强越大。(4)在深度相同时，液体密度越大，液体压强越大。2.液体压强的大小：(1)液体压强与液体密度和液体深度有关。(2)公式：PghP——表示液体压强单位帕斯卡(Pa)；ρ——表示液体密度，单位是千克每立方米(kg/m3）；h——表示液体深度，单位是米(m)。3.液体压强的几个概念：（1）液体对容器底部的压强：（2）液体对容器底部的压力：（3）容器对水平桌面的压力：（4）容器对水平桌面的压强：4.液体重力与液体对容器底部的压力的比较：（1）敞口容器中图甲所示。根据液体压强公式Pgh求出液体对容器底部的压强；再根据压强公式的变形FPS，求出液体对容器底部的压力。GF液。（2）形状规则的容器图乙所示，根据液体压强公式Pgh求出液体对容器底部的压强；再根据压强公式的变形FPS，求出液体对容器底部的压力。GF液。（3）收口的容器图丙所示，根据液体压强公式Pgh求出液体对容器底部的压强；再根据压强公式的变形FPS，求出液体对容器底部的压力。GF液。5.连通器——液体压强的实际应用：(1)原理：连通器里装的是相同的液体，当液体不流动时，连通器各部分中的液面高度总是相同的。(2)应用：水壶、锅炉水位计、水塔、船闸、下水道的弯管。要点诠释：1.液体压强公式适用范围：这个公式只适用于计算静止液体的压强，不适用于计算固体的压强，尽管有时固体产生压强恰好也等于，例如：将一密度均匀，高为h的柱状体放在水平桌面上，桌面受到的压强：p＝＝＝，但这只是一种特殊情况，不能由此认为固体对支持物产生压强都可以用p＝来计算。但对液体来说无论液体的形状如何，都可以用Ｐ＝计算液体内某一深度的压强。2.公式p＝中的“h”表示深度，不能理解为高。h是指从液面到所求压强处之间的竖直距离。液面是指液体的自由表面，不一定是容器的上表面。如图所示，A、B、C三点的深度相同。3.公式p＝和p＝的区别和联系，p＝是压强的定义式，也是压强的计算公式，无论对固体、液体、还是气体都是适用的。而p＝是通过公式p＝结合液体的具体特点推导出来的，只适合于计算液体的压强。要点四、大气压强1.大气压产生的原因：由于重力的作用，并且空气具有流动性，因此发生挤压而产生的。2.证明大气压存在：马德堡半球实验，覆杯实验，瓶吞鸡蛋实验。3.大气压的测量：（1）托里拆利实验：在长约1m一端封闭的玻璃管里灌满水银，用手指将管口堵住，然后倒插在水银槽中。放开手指，管内水银面下降到一定高度时就不再下降，这时测出管内外水银面高度差约为76cm。（2）气压计测量法：①气压计：测量大气压的仪器叫做气压计。②常见的气压计：水银气压计，金属盒气压计，水银气压计是在托里拆利实验中，玻璃管的旁边立一个与玻璃管平行的刻度尺，当外界大气压变化时，从刻度尺上直接读出管内水银柱的高度。水银气压计的测量结果较准确，但携带不方便。实际应用中经常使用金属盒气压计，也叫无液气压计，它的主要部分是一个被抽成真空的，表面是波纹状的金属盒，用弹性钢片向外拉着金属盒，弹性钢片与指针相连。当外界大气压发生变化时，金属盒的凸凹程度就发生变化，通过弹性钢片带动指针转动，指示大气压的数值。金属盒气压计携带方便，但测量结果不够准确。4.影响大气压的因素：（1）大气压随高度的升高而降低。由于越向高空，空气越稀薄，空气的密度越小，所以大气压随高度的升高而减小，由于大气层密度变化是不均匀的，因此压强随高度的变化也是不均匀的。在海拔3000m以内，每升高10m，大气压约减小100Pa。（2）天气、气候影响大气压：一般来说冬天的气压比夏天高，晴天的气压比阴雨天的高。温度升高、气压也升高，大气越潮湿，气压越低。5.大气压的应用：抽水机、离心式水泵等。要点诠释：1.计算大气压的数值：P0=P水银=ρgh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa。所以，标准大气压的数值为：P0=1.013×l05Pa=76cmHg=760mmHg。2.以下操作对托里拆利实验没有影响：（1）玻璃管是否倾斜；（2）玻璃管的粗细；（3）在不离开水银槽面的前提下玻璃管口距水银面的位置。3.若实验中玻璃管内不慎漏有少量空气，液体高度减小，则测量值要比真实值偏小。4.这个实验利用了等效替换的思想和方法。要点五、流体压强和流速1.流体：气体和液体都具有流动性，统称为流体。2.流体流速越大的位置压强越小：3.机翼升力产生原因：上下表面的压强差。4.小实验：把乒乓球放在翻转的漏斗中，用嘴通过漏斗向下吹气，同时放开手，发现乒乓球没有掉下来。由物体的平衡条件可知，竖直方向除了受到重力以外，还由于乒乓球上表面的空气流速大从而使上方气压小于下方气压，这样空气就给了乒乓球一个向上的压力。使乒乓球不会掉下来。同样道理，当对着两张纸的中间吹气，纸非但不会分开，反而靠的更近了。5.生活生产中的应用：等车的时候人要站在安全线以外；汽车的整体形状类似飞机机翼，有助于减小汽车对地面的压力；鼠洞的通风系统；乒乓球的上旋和下旋等。又如航海规定两艘轮船不能同向航行时靠得太近，否则容易造成事故。【典型例题】类型一、压力、压强1.已知木块重力为G，所受作用力F，问在图中支持面MN所受压力各为多大？【答案与解析】在图a中，MN所受的压力Fa=G；b中MN所受的压力Fb=F+G；c中MN所受的压力Fc=F【总结升华】压力与重力有根本的区别，压力与引起接触面挤压的外力有直接关系，在b中不要在力的合成上犯错误，c中压力与G也没有必然的联系。举一反三：【变式】（2014春•安次区校级月考）如图所示，A、B、C三图中是同一物体在三种不同情况下静止时的情形，其中物体对支持面压力大小等于重力的是图，物体对支持面压力大小小于重力的是图，物体对支持面压力大小与重力无关的是图，由此可知，压力有时和重力是无关的。【答案】B；C；A2.把一长10cm、宽10cm，厚5cm的铁块，平放在1m2的水平桌面上，求桌面受到的压强。如果把铁块沿着如图所示的虚线纵向锯掉一半，那么铁块对桌面的压强和压力有何变化？如果将铁块水平横向截去一半，情况又如何？【答案与解析】铁的密度：ρ=7.8×103kg／m3；所以铁块的质量：m=ρv=7.8×103kg／m3×0.1m×0.1m×0.05m=3.9kg；铁块对桌面的压力：F＝G＝mg＝3.9kg×9.8N／kg=38.22N；压强：p＝F/S＝38.22N/(0.1m×0.1m)＝3.822×103Pa；把铁块沿虚线纵向锯掉一半，铁块的重力减少一半，对桌面的压力也减小一半，铁块的体积减小一半，它与桌面的接触面积也减小一半，根据公式p＝F/S，其对桌面的压强不变。把铁块水平横向截去一半，铁块的重力减小一半，对桌面的压力小也减小一半，但它与桌面的接触面积未变，根据公式p＝F/S，其对桌面的压强亦减小一半。【总结升华】抓住公式p＝F/S，明确F、S的变化情况，便可对p的变化情况做出正确判断。举一反三：【变式】如图所示，一木块放在水平桌面上，若将它沿虚线截去一半，则压力，压强。（选填“变大”“变小”“不变”）【答案】变小；不变类型二、液体压强3．如图所示，两只容器分别盛有相同高度的酒精和水，在A、B、C三点中，液体产生的压强分别为pA、pB、pC，则下列有关pA、pB、pC的大小的关系，正确的（）A．pA＞pB＞pCB．pA＜pB＜pCC．pA=pB＞pCD．pA=pB＜pC【答案】B【解析】AB两点，液体的密度相同，但深度不同，由于A所处的深度小于B所处的深度，所以pA＜pB；BC两点所处的深度相同，甲中的液体为酒精，乙中的液体为水，由于水的密度大于酒精的密度，所以C点的压强大于B点的压强，即pB＜pC。所以三点的压强关系为：pA＜pB＜pC。【总结升华】液体压强的大小的比较一般运用以下思路：在深度相同时，比较两者密度的大小关系；在同种液体即密度相同的情况下，比较两者深度的大小关系。4.一潜水艇潜入水下150m深处时，求：处于水下150m深度处一个面积为2.4m2的舱盖上所受水的压强和压力各是多大？【思路点拨】已知水的密度和深度，利用公式Pgh计算潜水艇受到的压强；已知潜水艇受到的压强和舱盖面积，利用公式F=PS计算受到的压力。【答案】1.5×106Pa；3.6×106N【解析】潜水艇受到的压强为：3361.010/10/1501.510PPghkgmNkgma；潜水艇受到的压力为：6261.510P2.43.610NFPsam。【总结升华】液体产生的压力不一定等于液体的重力，所以在计算液体压力时，一般先计算压强，然后利用公式F=PS得到压力。举一反三：【变式】（2012兰州）我国从20世纪70年代开始大规模研制潜水器，现已达到国际领先水平。2010年7月下水的“蛟龙号”深海潜水器，是我国自主研制的，其设计下潜深度达7000m。2011年7月已完成5000m级深海潜海和科学探测。若“蛟龙号”潜水器下潜至5000m，求：（1）它受到的海水压强大约是多少？（ρ海水=1.03×103kg/m3，g取10N/kg）（2）若观察窗面积为300cm2，海水对观察窗的压力大约是多少？【答案】（1）潜水器受到海水的压强为5.15×107Pa；（2）观察窗受到的压力1.545×106N【解析】（1）潜水器受到海水的压强为：P=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×5000m=5.15×107Pa；（2）观察窗受到的压力为：F=PS=5.15×107Pa×0.03m2=1.545×106N。类型三、综合应用5.如图所示，放在水平桌面上的容器内装有质量为1kg的水，若水深h为18cm，容器底面积S为50cm2，不计容器的质量。求：（1）离容器底8cm处有一个A点，A点处受到水的压强；（2）水对容器底的压力和压强；（3）容器对桌面的压力和压强。【思路点拨】（1）已知A点距离容器底部的距离可求距离液面的深度，根据公式Pgh可求A点处受到水的压强；（2）已知水的深度，根据公式Pgh可求水对容器底的压强；利用公式F=PS可求水对容器底部的压力；（3）容器对桌面的压力等于水的重力；对桌面的压