第13讲压强和浮力第1课时压强考点·梳理知识点一、压力1.定义:_____作用在物体表面上的力叫做压力。2.压力的三要素(1)作用点:在_____物体表面。(2)方向:垂直于被压物体表面且指向受力物体,并不一定竖直向下。(3)大小:当物体静止在水平面上时,压力大小_____重力大小。3.影响压力作用效果的因素:压力大小、受力面积大小。知识点一固体压强垂直受力等于二、压强1.定义:物体所受_____的大小与________之比叫做压强,通常用字母p表示。2.公式:________。3.单位:______,简称___,符号是___。1Pa=___N/m2,它表示的物理意义是_____________________________。压力受力面积p=F/S帕斯卡帕Pa11m2面积上物体所受的压力是1N4.增大或减小压强的方法(1)增大压强的方法:①在压力一定时,_____受力面积,如用钢丝钳剪铁丝;②在受力面积一定时,______压力,如压路机的碾子质量很大;③在______压力的同时______受力面积,如用铁锤大力钉钉子。减小增大增大减小(2)减小压强的方法:①在压力一定时,______受力面积,如书包背带较宽;②在受力面积一定时,______压力,如桥梁限重;③在______压力的同时______受力面积,如在易碎的冰面上行走,采用爬行并丢掉一些负重。减小增大减小增大1.对压力的理解:压力不一定是由于物体受到重力而引起的(如用力把木块压在竖直的墙壁上);物体由于受到重力的作用,可以产生压力,但压力不一定等于物体的重力,如斜面上处于静止状态的木块对斜面的压力。夺分点拨2.在利用p=F/S进行计算时应注意:F表示施加在物体上的压力,不一定等于重力,当物体水平静止时,F=G;S是指受力面积,即两个物体相互接触的面积,并不一定等于物体的底面积;F的单位是N,S的单位是m2。3.推导公式p=ρgh的应用:粗细、密度均匀的圆柱体、长方体等规则物体对水平面的压强可用p=F/S=G/S=ρShg/S=ρgh计算。示例1共享单车为人们的绿色出行带来便利,车把上凹凸不平的花纹是通过______________________来增大摩擦的。小明骑着单车到公园游玩,若小明和单车的总质量是80kg,每个车轮与水平地面的接触面积是25cm2,则骑行过程中单车对地面的压强是________Pa。(g取10N/kg)双基突破增大接触面的粗糙程度1.6×105一、液体压强的特点1.产生原因:液体由于本身有______,所以对支持它的容器底部有压强,同时由于液体具有_____性,所以对容器壁也有压强。2.液体压强的特点:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都______。深度越深,压强越___。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____。知识点二液体的压强重力流动相等大大二、液体压强的大小1.公式:_______。2.单位:ρ——液体密度(kg/m3),h——液体深度(m),p——压强(Pa)。三、连通器1.定义:上端_____,下端_____的容器。2.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_____的。3.应用:茶壶、乳牛自动喂水器、船闸、排水管的U形“反水弯”等。p=ρgh开口连通相同1.液体对容器底部的压力F和液体自身重力G的比较:夺分点拨2.对p=ρgh的理解:液体压强的大小与液体的密度和深度有关,与液体的质量、容器的形状等均无关。(其中h是指所研究的点到液体表面的竖直距离)3.液体对形状不规则的容器底部的压力、压强的计算方法:先用p=ρgh计算液体对容器底部的压强,再根据F=pS计算液体对容器底部的压力。示例2如图所示,茶壶质量500g,内装1kg水,则茶壶对水平桌面的压力为___N;水面以下10cm深处茶壶侧壁受到的水的压强是______Pa。茶壶盖上有一个小孔,茶壶缓缓倾斜,水刚好从壶嘴流出时,壶嘴处水面________(选填“略高于”“略低于”或“相平于”)壶内水面。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)双基突破151×103相平于知识点三大气压强一、大气压强的存在1.定义:大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压或气压。2.产生原因:空气受到_____作用且具有____性,所以空气朝各个方向都有压强。3.验证实验:________________。4.应用:用吸管吸饮料、吸盘式挂钩、用注射器从药瓶中吸取药液、活塞式抽水机等。马德堡半球实验重力流动二、大气压的测量1.测量实验:_____________。2.标准大气压:1标准大气压=760mm汞柱产生的压强=1.013×105Pa。3.测量工具:气压计。4.大气压与高度的关系:大气压随高度的升高而_____。5.大气压与沸点的关系:液体的沸点随气压的增大而_____,随气压的减小而______。托里拆利实验减小增大减小示例3下列现象中不属于应用大气压强的是()A.用吸管吸瓶中的饮料B.捏瘪了的钢笔橡皮袋可以吸上墨水C.茶壶盖上留有小孔D.把药液注射进肌肉里双基突破D【解析】A.用吸管吸瓶中的饮料,人用嘴吸走吸管中的空气后;B.吸管中几乎没有空气,吸管外饮料面上的大气压就把饮料压进吸管,使饮料沿吸管上升进入嘴中;捏瘪了的钢笔橡皮袋中几乎没有空气,外界大气压将墨水压进钢笔中;C.茶壶盖上留有小孔,在倒茶水时,大气压通过小孔压茶水,使水流出来;D.把药液注射进肌肉里,必须用力推活塞,不是应用大气压强工作的。知识点四流体压强与流速的关系1.流体压强与流速的关系: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.应用:窗外有风吹过,窗帘向外飘;踢足球时的“香蕉球”;打乒乓球时发出的“旋转球”等。小大示例4下列能说明流体压强与流速关系的是()A.拦河坝设计成下宽上窄B.玻璃厂用吸盘搬运玻璃C.高压锅容易把食物煮熟D.动车站的站台设置安全线双基突破D考法·聚焦重难点焦点1压强大小的判断(重点、难点)样题1如图所示,水平桌面上放着底面积相等的甲、乙两容器,分别装有同种液体且深度相同,两容器底部所受液体的压力、压强分别用F甲、F乙、p甲、p乙表示,则()A.F甲=F乙p甲=p乙B.F甲=F乙p甲p乙C.F甲F乙p甲=p乙D.F甲F乙p甲p乙A【解析】由题意知,两容器中装有同种液体且深度相同,根据p=ρgh可知,两容器底部受到液体的压强相等,即p甲=p乙;又因为容器底面积相等,根据F=pS可知,两容器底部受到液体的压力相等,即F甲=F乙。故选A。1.如图1所示,均匀长方体甲、乙放在水平地面上,甲、乙的底面积分别为S、S′(SS′),此时它们对地面的压强相等。现将甲、乙顺时针旋转90°后,如图2所示,甲、乙的底面积分别为S′、S。关于此时甲、乙对地面的压强p甲、p乙和对地面的压强变化量Δp甲、Δp乙的大小关系,下列判断正确的是()A.p甲p乙Δp甲Δp乙B.p甲p乙Δp甲Δp乙C.p甲p乙Δp甲Δp乙D.p甲p乙Δp甲Δp乙对应训练C【解析】(1)甲、乙的底面积分别为S、S′(SS′),甲、乙对地面的压强相等,根据F=pS,可以判断甲对水平地面的压力大于乙对水平地面的压力,所以甲的重力大于乙的重力。甲、乙是长方体,当甲、乙顺时针旋转90°后,甲、乙的底面积分别为S′、S,甲的受力面积减小,甲对水平地面的压力不变,甲对水平地面的压强增大;乙的受力面积增大,乙对水平地面的压力不变,乙对水平地面的压强减小,由于原来甲、乙对水平地面的压强相等,所以旋转后甲对水平地面的压强大于乙对水平地面的压强,即p甲p乙。(2)Δp=p-p′=F/S-F/S′=F(S′-S)/SS′,因为面积变化相同,甲对地面的压力大于乙对地面的压力,所以甲对水平地面的压强变化量大于乙对地面的压强变化量,即Δp甲Δp乙。故选C。焦点2压强的计算(重点、难点)样题2如图所示,正方体物A的质量与正方体物块B的质量之比为3∶1,底面积之比为2∶1,那么物块A对物块B的压强pA与物块B对桌面的压强pB之比pA∶pB=_______。3∶42.甲、乙两种物体的质量和体积的关系图像如图所示,若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成等高的实心圆柱体A、B,把它们并排竖直放在水平地面上,则两圆柱体A、B对水平地面的压强之比是()A.4∶1B.8∶1C.4∶3D.1∶2对应训练B样题3如图所示,容器中装有深度为10cm,质量为60g的水,已知容器的质量为30g,底面积为5cm2,容器底部受到水的压强为_____Pa,容器对水平桌面的压强为_____Pa。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)100018003.如图所示,足够高的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上,容器内水的质量为1kg,水的深度为10cm。实心圆柱体A质量为400g,底面积为20cm2,高度为16cm。实心圆柱体B质量为m0(m0取值不确定),底面积为50cm2,高度为12cm。(实心圆柱体A和B均不吸水,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)(1)求容器的底面积。(2)若将圆柱体A竖直放入容器内,求静止时水对容器底部的压强p1。(3)若将圆柱体B竖直放入容器内,求静止时水对容器底部的压强p2与m0的函数关系式。解:(1)由ρ=m/V得,水的体积:V=m/ρ=1000g/1g/cm3=1000cm3,容器的底面积:S容=Vh=1000cm3/10cm=100cm2;(2)圆柱体A的密度:ρA=mA/VA=400g/(20cm2×16cm)=1.25g/cm3ρ水,所以将圆柱体A竖直放入容器内,A将沉底。假设A竖直放入后,没有被水淹没,且水深度为h1,由体积关系得:(S容-SA)h1=1000cm3,即(100cm2-20cm2)h1=1000cm3,解得:h1=12.5cm,因为hAh1,所以假设成立。则静止时水对容器底部的压强:p1=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.125m=1.25×103Pa;(3)①当ρB≥ρ水时,B竖直放入容器内,假设B被水淹没,且水深度为h2,由体积关系得:S容h2-VB=1000cm3,即100cm2×h2-50cm2×12cm=1000cm3,解得:h2=16cm,因为h2hB,所以假设成立。则静止时水对容器底部的压强:p2=ρ水gh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1.6×103Pa,此时,m0=ρBVB≥ρ水VB=1g/cm3×50cm2×12cm=600g,所以当m0≥600g时,p2=1.6×103Pa;②当0ρBρ水时,B竖直放入容器内会漂浮,由体积关系得:S容h2-V排=1000cm3,则h2=(1000cm3+V排)/100cm2=(10-3m3+V排)/10-2m2①,物体B漂浮,物体B受到的浮力和重力相等,则ρ水gV排=10-3m0g,即ρ水V排=10-3m0,则V排=10-3m0/ρ水②,p2=ρ水gh2③,联立①②③解得:p2=(1000+m0)Pa,所以当0m0600g时,p2=(1000+m0)Pa。考场·走进达州中考命题点1压强大小的判断1.(2018·达州)如图所示,完全相同的圆柱形容器中,装有不同的两种液体甲、乙,在两容器中同一高度处分别有A、B两点。若两种液体的质量相等,则A、B两点的压强关系是pA____pB;若A、B两点的压强相等,则两种液体对容器底的压强关系是p甲____p乙。(均选填“”“=”或“”)【解析】因为完全相同的圆柱形容器中,分别盛有质量相等的两种液体甲、乙,V甲V乙,由ρ=m/V可知,ρ甲ρ乙。因为A、B两点以下的体积相等,ρ甲ρ乙,所以A、B两点以下的质量A大于B。因为m甲=m乙,所以A、B两点以上液体的质量:mAmB,即GAGB,所以根据p=F/S可知,pApB。若A、B两点的压强相等,则A、B两点以上液体的质量:mA=mB,ρ甲′ρ乙′