初中八年级物理下册压强全章复习与巩固提高知识讲解

《压强》全章复习与巩固（提高）撰稿：史会娜审稿：雒文丽【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：物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强。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处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。4.连通器——液体压强的实际应用：(1)原理：连通器里的液体在不流动时，各容器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.利用压强公式计算时要注意：（1）如果是固体压强，一般先求压力F，再根据公式FPS求压强；（2）如果是液体压强，根据公式Pgh先求出压强，再根据变形公式FPS求出压力。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：实验方法：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管的旁边设置一根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.如图所示，长方体铁块A静止放在水平桌面上，若把A略向右移动（这个过程中铁块A没有掉下去），则A对桌面的压力F；A对桌面的压强P。（填“变大”、“不变”或“变小”）【答案】不变；变大【解析】①由题意知，桌面是水平的，而且铁块A始终没有掉落，因此，其自身的重力就是对水平桌面产生的压力，故A对桌面的压力F在铁块移动过程中不变；②由题意知，铁块A对桌面的压力大小不变，而随着铁块的右移，受力面积逐渐减小，根据压强公式SFP得，A对桌面的压强p将变大。【总结升华】本题主要考查了压力与重力的关系，明确在水平桌面上，物体对桌面的压力等于重力是正确判断的关键；同时，还考查了压强大小的判断，主要依据是压强的公式，难度不大。举一反三：【变式】一个长方体木块放在水平桌面的边缘，0为木块的中心，如图所示。木块重力为G，底面积为S，则下列说法不正确的是（）A.木块对桌面的压力为GB.木块对桌面的压强为G/SC.木块对桌面压力的受力面积小于SD.沿竖直方向将木块外侧的这一半切掉，此时木块对桌面的压强比原来小【答案】B2.（2012贵港）如图所示，质地均匀的实心圆柱体A、B叠放在水平地面上，已知他们的密度之比ρA：ρB=1：3，底面积之比SA：SB=4：3，A对B的压强和B对地面的压强之比PA：PB=1：2，则他们的高度之比hA：hB为（）A.9:4B.3:2C.3:1D.9:2【思路点拨】水平面上物体的压力和自身的重力相等，先根据体积公式求出两圆柱体的体积，根据m=ρV表示出质量，根据G=mg表示出重力，然后根据F=SP表示出A对B的压强和B对地面的压强之比结合已知条件即可求出他们的高度之比。【答案】A【解析】实心圆柱体A、B的质量为：AAAAmSh；BBBBmShA对B的压力：AA=G=AFmgB对地面的压力：BAB=G+G=ABFmgmgA对B的压强：AABBG==SSAmgPB对地面的压强：ABBBBGG==SSABmgmgP因为：AB1=2PP所以：AABABBG1===G+G2AAPmgPmgmg化简可得：=ABmm即：11AAAABBBBmShmSh把ρA：ρB=1：3，SA：SB=4：3，代入上式可得：339144ABBBAAhShS【总结升华】密度公式、体积公式、重力公式和压强公式的综合应用，根据A对B的压强和B对地面的压强之比得出关系式是本题的关键。举一反三：【变式】两个同种材料制成的正方体实心物体A、B。已知物A边长是物B边长的3倍，则当它们都放在同一水平面上时，对水平面的压强之比PA：PB=________。若A、B两物如图叠放在水平面上，则B物对A物的压强PB’与A物体对水平面的压强PA’之比是______。【答案】3:1；9:28【解析】设两正方形的密度为ρ，物体B边长为Bha，则物体A边长为3Aha，当它们都放在同一水平面上时：A对地面的压强：323AAAAAAGhgPhgagShB对地面的压强：32BBBBBBGhgPhgagSh所以，放在同一水平面上时，对水平面的压强之比：331AABBPhgagPhgagB对A的压强：32BBBBBBBGhgPhgagPShA对地面的压强：3322219ABABBAABABAAAGGhghghPPPPPShhB对A的压强与A对地面的压强之比：91289BBAABPPPPP类型二、液体压强3.如图所示，粗细均匀并相同的两只试管，装入两种不同种液体，已知A液体对试管底部的压强大于B液体对试管底部的压强，则A液体的密度B液体的密度，A液体的质量B液体的质量（均选填“大于”、“等于”或“小于”）。【思路点拨】知道两管液面相平（液体深度h相同），A液体对试管底部的压强大于B液体对试管底部的压强，根据液体压强公式比较两液体密度大小关系；由图可知A液体的体积大于B液体的体积，利用密度公式得出两液体的质量关系。【答案】大于；大于【解析】由图知，ABhh，∵Pgh，ABPP，∴AB，由图知，ABVV，∵mV，∴mV，∴ABmm。【总结升华】本题考查了学生对密度公式、液体压强公式的掌握和运用，能从图中得出hA=hB、VA＞VB是本题的突破口。举一反三：【变式】底面积相同、形状不同的三个容器。倒入质量相同、密度不同的三种液体甲、乙、丙后，液面高度相同，如图所示，三容器底部所受液体压强的大小关系是P甲P乙P丙。（选填“＜”、“＞”或“=”）【答案】＜；＜4.如图甲所示，将两端开口的玻璃管下端管口用一薄塑料片堵住，然后竖直插入水中24厘米深处。（1）此时水对塑料片向上的压强是多大？（2）保持玻璃管在水中深度不变，向管中缓缓倒入某种液体，如图乙。当该液面高出水面6厘米时，塑料片刚好下沉，则该液体的密度是多少？（塑料片质量不计，取g=10牛/千克）【答案】2400Pa；0.8×103kg/m3【解析】（1）水对塑料片向上的压强：331.010/10/0.242400PghkgmNkgmPa水，（2）当塑料片刚好下沉时：12ghgh