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第7课时压强1.压力、压强概念(1)压力:垂直作用在物体表面的力,方向为于受力物体表面指向被压物体。(2)压强(压力的作用效果):物体单位面积上受到的压力。计算公式为:,变形式为S=,F=。[点拨]①压强计算中,F为压力大小,当物体放在水平的支撑面上时压力F的大小等于重力G的大小。②S为受力面积,只能是两物体相接触部分的面积,不能将物体的表面积误认为是受力面积。计算时单位必须统一为m2。③p=ρgh是p=𝐹𝑆公式的推导式,不但可求液体压强,还可以求竖直放置的柱体对支持面的压强。考点知识聚焦考点一压强垂直p=𝑭𝑺𝑭𝒑pS2.用压强知识解决生活中的一些实际问题压强与和有关;当压力一定时,受力面积越大,压强越;当受力面积一定,压力越大,压强越。考点知识聚焦考点一压强压力受力面积小大[点拨]液体对容器底部的压力并不一定等于液体自身重力,如图7-1所示。(口诀:底大压力大,底小压力小)图7-1考点知识聚焦1.由于液体具有和,所以液体内部有压强。液体内部向各个方向都有压强;同种液体的压强随深度增加而;在同一深度,液体向各个方向的压强;相同深度液体的密度越大,压强越。液体内部压强计算公式为。注意:这里的h是液体中某点到自由液面的竖直距离。考点二液体压强重力流动性增大相等大p=ρgh考点知识聚焦2.连通器原理:连通器里装有同种液体且液体不流动时,各容器的液面总保持。3.连通器原理的应用:茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸、排水管的U形反水弯等。考点二液体压强相平考点知识聚焦1.定义:大气对浸在它里面的物体的压强叫大气压强,简称大气压。2.产生原因:空气受作用,且具有。3.验证存在实验:实验,吸盘能吸在光滑的墙上,覆杯实验,吸管吸饮料,针管吸药液,塑料瓶变扁等。4.测定大小实验:实验。考点三大气压强流动性重力托里拆利马德堡半球5.大小:标准大气压p0=1.013×105Pa,相当于mm水银柱产生的压强,相当于m水柱产生的压强。6.影响因素:①高度:海拔越高,大气压越。②天气:一般晴天比阴天气压高,冬天比夏天气压高。7.与沸点的关系:一切液体的沸点都遵循气压减小时沸点,气压增大时沸点。8.应用:高压锅、吸盘挂钩、抽水机等。考点知识聚焦考点三大气压强760升高降低低10.336考点知识聚焦1.伯努利原理早在1738年,伯努利就发现流体压强与流速有关。科学家通过大量的实验发现,对于流动的液体和气体,在流速大的地方压强,流速小的地方压强。2.飞机机翼的升力机翼上凸下平,在相同时间内,气流经过上下表面的不同,导致上下表面产生,这就是产生升力的原因。考点四流体流速与压强的关系小大速度压强差(或压力差)例1如图7-2所示,将铅笔的一端削尖,用两个手指作用在铅笔的两端,使铅笔保持静止状态,下列说法中正确的是()图7-2A.拇指对铅笔的压力大于食指对铅笔的压力B.拇指对铅笔的压力小于食指对铅笔的压力C.拇指对铅笔的压强大于食指对铅笔的压强D.拇指对铅笔的压强小于食指对铅笔的压强热点考向探究探究一压强D例2国家制定载货车辆对地面的压强控制在7×105Pa以内。一辆在水平路面行驶的货车,车与货物总质量是1.3×104kg,车轮与地面接触总面积是0.13m2。(g取10N/kg)(1)求货车对路面的压力。(2)求货车对路面的压强。该货车是否超过标准?热点考向探究解:(1)货车对路面的压力F=G=mg=1.3×104kg×10N/kg=1.3×105N。(2)货车对路面的压强p=𝐹𝑆=1.3×105N0.13m2=1×106Pa。因1×106Pa7×105Pa,因此,该货车对地面的压强超过标准。热点考向探究【变式1】下列实例中,其目的减小压强的是()A.破窗锤敲击端做成锥状B.篆刻刀的刀口做得很锋利C.推土机用宽大履带来支撑D.蚊子的口器生长的很尖细C【变式2】[2018·吉安模拟]如图7-3所示,在水平推力F的作用下,使物体A、B叠放在一起刚好匀速下滑,则墙面受到压强和摩擦力分别为p1和f1,若将B物体拿下来后,在水平推力的作用下使物体A刚好匀速下滑时,则墙面受到压强和摩擦力分别为p2和f2。下列选项正确的是()图7-3A.p1=p2,f1=f2B.p1p2,f1f2C.p1p2,f1f2D.p1p2,f1=f2热点考向探究C例3如图7-4所示,一瓶未装满矿泉水的密闭矿泉水瓶,先正立放在桌面上,然后反过来倒立在桌面上,矿泉水对容器底的压强将,矿泉水对容器底的压力将。(均选填“变大”“变小”或“不变”)图7-4热点考向探究探究二液体压强变大[解析]矿泉水瓶正立放在桌面上时,水深h,则压强p=ρ水gh,压力F=pS=G水;矿泉水瓶倒立放在桌面上时,水深h',且h'h,则压强p'=ρ水gh'p,压力F'=p'S',此时容器底承受的压力只相当于面积为S'的容器底上方那部分柱形水柱的重力,所以F'G水。变小热点考向探究【变式1】如图7-5所示,是林红画的水中的鱼在吐气泡,仔细观察鱼儿吐出的气泡,(选填“符合”或“不符合”)物理规律,理是。图7-5不符合[解析]气泡在水中上升过程中,气泡所处的深度减小,根据p=ρgh可知,气泡所受水的压强会减小,所以气泡在上升过程中体积应逐渐增大。气泡上升过程中所受水的压强会减小,气泡体积应变大热点考向探究【变式2】在装修房屋时,工人师傅常用一根灌有水(水中无气泡)且足够长的透明塑料软管的两端靠在墙面的不同地方并做出标记,如图7-6所示。工人师傅这样做的目的是()A.把塑料水管当刻度尺用B.把塑料水管当微小压强计用C.为了找到两个相同高度的点D.为了测量两个点的水平距离图7-6C[解析]透明软管的两端开口,底部连通,符合连通器的特点,所以工人师傅这样做的目的是保证被标记的两点在同一等高线上。热点考向探究解:(1)茶壶内水的深度h=12cm=0.12m,水对壶底的压强p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1.2×103Pa,水对壶底的压力F水=p水S=1.2×103Pa×40×10-4m2=4.8N。(2)茶壶的重力G壶=m壶g=400×10-3kg×10N/kg=4N,水的重力G水=m水g=0.6kg×10N/kg=6N,茶壶对水平桌面的压力F=G水+G壶=6N+4N=10N;壶底面积S=40cm2=40×10-4m2=4×10-3m2,茶壶对水平桌面的压强p=𝐹𝑆=10N4×10-3m2=2.5×103Pa。【变式3】如图7-7所示,平底茶壶的质量是400g,底面积是40cm2,内盛0.6kg的开水,水深12cm,放置在面积为1m2的水平桌面中央。求:(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)(1)水对茶壶底部的压力。(2)茶壶对桌面的压强。图7-7例4[2017·江西]如图7-8所示,下列现象中不能说明大气压存在的是()图7-8A.图甲:用抽气筒从b管向外抽气,瓶内气球会膨大起来B.图乙:用手指盖住上孔,水就停止流出,手指一松开,水又从下孔流出C.图丙:将带有玻璃管的空试管加热后,倒插入水中,水会进入试管D.图丁:往容器中注入水,水静止时,容器各部分中的水面保持相平热点考向探究探究三大气压强D【变式1】将一根两端开口的细玻璃管通过橡皮塞插入装有红色溶液的玻璃瓶,就制成了一个简易气压计,如图7-9所示。细玻璃管内的液柱是由于瓶内的气压(选填“大于”“小于”或“等于”)瓶外的大气压而形成的。把气压计从山下拿到山上,细玻璃管内的液柱高度会(选填“升高”或“降低”)。图7-9热点考向探究[解析]瓶中水面上方是空气,如果此处的气压等于瓶外的大气压,管内和瓶内的液面应该相平,题图中管内的液面高,说明瓶内的气压大于瓶外大气压。把气压计从山下带到山上,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小,此时在瓶内气压的作用下,会有一部分液体被压入玻璃管内,因此管内液柱的高度会升高。大于升高【变式2】如图7-10所示,林红用一个底面积为2.5cm2的吸盘来测量大气压强的数值,先将吸盘按在光滑水平桌面上,挤出吸盘内部的空气,然后用弹簧测力计拉吸盘,当吸盘被拉脱落的瞬间,此时弹簧测力计的示数为24N,则林红测得的大气压强为Pa,此测量值比实际大气压强偏小的原因是。图7-10热点考向探究9.6×104吸盘内的空气没有排尽例5如图7-11所示,探究“流体压强与流速关系”的实验图是()ABCD图7-11热点考向探究探究四流体压强与流速的关系B热点考向探究【变式1】[2015·江西]如图7-12所示,用细线悬挂着的轻质塑料汤勺靠近水流,汤勺和水流会(选填“靠拢”或“远离”)。这是因为汤勺和水流之间空气流速增大,压强。图7-12靠拢减小热点考向探究【变式2】[2018·赣州模拟]如图7-13所示是轿车车顶的外掀式天窗,若将天窗的前面关闭,后面微微向上打开,轿车行驶时,就能使车内污浊的空气被“抽出”。其原理是:天窗外空气流速车内空气流速,天窗外空气压强车内空气压强。(均选填“大于”或“小于”)图7-13大于小于热点考向探究实验突破突破1探究影响压力作用效果的因素【考点归纳】(1)选用海绵不用木板:海绵受力时容易发生形变,有利于观察实验现象。(海绵的替代材料有沙子或橡皮泥等容易发生形变的物体)(2)通过海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,运用了转换法。(3)控制变量法:探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积不变;探究压力的作用效果与受力面积的关系时应控制压力大小不变。(4)实验结论:压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小有关,压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。热点考向探究例1利用小桌、海绵、砝码等探究“影响压力作用效果的因素”,如图7-14所示。图7-14(1)图中压力的作用效果是通过海绵发生(选填“形变”或“运动状态改变”)来体现的,我们(选填“可以”或“不可以”)用沙子代替海绵来完成实验。(2)通过比较图甲和图乙,说明受力面积一定时,压力(选填“越大”或“越小”),压力的作用效果越明显;通过比较图(填序号)和图丙,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。(3)实验中主要采用的研究方法是(选填“控制变量法”或“理想实验法”)。形变可以越大乙控制变量法实验拓展(4)此实验(选填“能”或“不能”)用石块代替海绵,原因是石块的。(5)林红同学将小桌放在石块上,如图7-15Ⅰ所示。与图7-14甲相比,小桌对石块和海绵的压力作用效果(选填“相同”或“不相同”),理是。图7-15(6)如图Ⅱ所示,林红先把1个木块A放在海绵上,然后把两个完全相同的木块A用图Ⅲ所示的方式紧靠在一起再放在海绵上,则两次对海绵的压力作用效果(选填“不相同”或“相同”)。热点考向探究形变效果不明显压力和受力面积都相同不能相同相同热点考向探究实验突破突破2探究液体压强的影响因素【考点归纳】(1)实验前需检查装置气密性:用手指压橡皮膜,观察U形管两侧液面是否有高度差,若有说明装置气密性良好,若高度差几乎不变,说明装置漏气,要重新组装。(2)转换法:根据U形管两侧液面的高度差来判断液体压强的大小。(3)控制变量法:①保持探头在液体中深度不变,改变探头方向,探究液体压强与方向的关系;②改变探头在液体中的深度,探究液体压强与深度的关系;③同一深度,换用不同的液体,探究液体压强与液体密度的关系。热点考向探究(4)影响液体内部压强的因素:液体的密度和深度,与容器的形状等其他因素无关。(5)液体压强的计算:p=ρgh。(6)分析实验现象得出结论:液体内部向各个方向都有压强,并且在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等,深度越深,压强越大;液体内部压强的大小还跟液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。热点考向探究例2在探究“影响液体内部压强的因素”的实验中,请你完成下列问题:(1)压强计是通过U形管来显示橡皮膜所受压强大小的。(2)小华实验时的情形如图7-16所示,四幅图中烧杯内的液面相平。图7-16①比较图甲和图,可以初步得