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1、科學科學第14講壓強一、了解壓力,理解壓強并能探究影響壓強的因素二、掌握有關固體壓強的計算三、理解液體壓強的特點四、了解大氣壓強,流體壓強與流速關系了解壓力,理解壓強的概念,探究影響壓強的因素1壓力定義:_壓在物體表面上的力叫壓力。2壓力并不都是由重力引起的。若物體在水平面上時,只受重力、支持力,則壓力F_重力G。垂直區(qū)別壓力重力產(chǎn)生原因相互接觸的兩個物體相互擠壓而產(chǎn)生的物體由于受到地球吸引而產(chǎn)生的方向_(只有接觸面為水平方向時,方向才豎直向下)_垂直于接觸面指向受力物體豎直向下3.影響壓力作用效果因素:當_相同時,壓力越大,壓力作用效果越明顯;當_相同時,受力面積越小,壓力作用效果越明顯。結(jié)
2、論:壓力的作用效果與_和_有關?!咀⒁狻勘緦嶒灢捎昧丝刂谱兞糠ê娃D(zhuǎn)換法。4壓強定義:物體_叫壓強。物理意義:壓強是表示壓力作用效果的物理量。5壓強的國際制單位(1)壓強國際制單位是_;1 Pa_N/m2。(2)壓強單位Pa的認識:一張對折的報紙平放時對桌面的壓強約1 Pa。6改變壓強的方法:_、_。受力面積壓力受力面積壓力在單位面積上受到的壓力帕斯卡1改變壓力改變受力面積1下列實例中屬于增大壓強的是( )A【解析】增大壓強的方式是增大壓力,減小受力面積。A項圖釘尖很尖銳,是減小受力面積來增大壓強;B項背帶寬,是增大受力面積來減小壓強;C項鐵軌鋪設枕木是增大受力面積來減小壓強;D項滑雪板較寬長,
3、是增大受力面積來減小壓強。A圖釘尖很尖銳 B書包背帶較寬 C鐵軌下鋪設枕木 D穿滑雪板滑雪2在探究壓力作用的效果與哪些因素有關的實驗中,利用了兩個相同的木塊和一塊海綿,如圖所示。(1)實驗中通過觀察_來比較壓力作用的效果;(2)對比甲、乙兩圖,可以得出:_;(3)對比_兩圖,可以得出:受力面積相同時,壓力越大,壓力作用的效果越明顯;(4)對比甲、丁兩圖,得出壓力作用的效果與壓力大小無關。你認為是否正確,并敘述理由:_。海綿的凹陷程度在壓力一定時,受力面積越小,壓力作用效果越明顯甲、丙不正確,因為存在兩個變量【解析】(1)力可以改變海綿的形狀,通過海綿凹陷程度表示壓力作用效果大??;(2)圖甲、乙
4、,壓力相同,受力面積越小,海綿凹陷程度越大,壓力作用效果越明顯,所以在壓力一定時,受力面積越小,壓力作用效果越明顯;(3)要探究壓力的作用效果與壓力大小的關系,應控制受力面積不變,改變壓力的大小,由圖可知甲、丙兩圖符合;(4)對比甲、丁兩圖,得出壓力作用的效果與壓力大小無關,是不正確的,因為沒有控制受力面積不變,同時改變了壓力大小和受力面積大小,存在兩個變量。掌握有關固體壓強的計算公式pF/SFpSSF/p?!咀⒁狻窟\用壓強公式進行解題時,要注意壓力和受力面積的對應性;要注意單位的統(tǒng)一。3(2016,達州)如圖所示,輕質(zhì)細繩將物體A、B通過兩個定滑輪分別連在同一彈簧測力計的兩端,其中GA10
5、N,GB100 N,B是邊長為20 cm的正方體,整個裝置處于靜止狀態(tài)(不計彈簧測力計的重力及滑輪與繩子的摩擦),下列說法正確的是( )DA彈簧測力計的示數(shù)為0 NB彈簧測力計的示數(shù)為40 NCB物體對支撐面的壓力為100 NDB物體對支撐面的壓強為2.25103 Pa【解析】(1)物體A由于自身的重力對彈簧測力計施加了一個向左的10 N的拉力,因彈簧測力計處于靜止狀態(tài),水平方向上受到的力是一對平衡力,所以,B也對彈簧測力計施加了一個向右的10 N的拉力,則彈簧測力計的示數(shù)F10 N,故AB錯誤;(2)B受到豎直向上的拉力、豎直向上的支持力和豎直向下的重力,這三個力是平衡力,所以,物體B受到的
6、支持力:F支持GBF100 N10 N90 N,因支持力和壓力是一對相互作用力,大小相等,所以,B物體對支撐面的壓力:F壓F支持90 N,故C錯誤;B對地面的壓強:pF/S90 N/(0.2 m)22.25103 Pa,故D正確。4用兩種物質(zhì)分別制成棱長相同的實心正方體甲、乙,它們的質(zhì)量和體積的關系如圖所示。把它們平放在水平地面上,則它們對水平地面的壓強之比p甲 p乙為( )A8 1 B4 3 C4 1 D1 2A【解析】由圖可知甲 乙8 1。正方體對水平地面的壓強pF/SG/Smg/SSLg/SLg,已知甲、乙棱長相同,則它們對水平地面壓強之比p甲 p乙甲Lg 乙Lg甲 乙8 1。理解液體壓
7、強的特點1產(chǎn)生:由于液體受到_的作用。2特點:(1)液體對容器底部和側(cè)壁有_。(2)液體內(nèi)部向各個方向都有_。(3)液體內(nèi)部壓強規(guī)律:液體內(nèi)部壓強與液體的_和_有關。在同種液體內(nèi)部,同一深度向各個方向壓強_,隨著深度的增加而_;在同一深度處,液體的密度越大壓強_。【注意】液體內(nèi)部的壓強是由于液體本身的重力而引起的,但液體對容器底部的壓力并不一定等于容器內(nèi)液體的重力。重力壓強壓強密度深度相等增大越大5如圖所示,一個未裝滿水的瓶子,正立放置在水平面上時瓶對桌面的壓強為p1,瓶底受到水的壓力為F1,倒立放置時瓶對桌面的壓強為p2,瓶蓋受到水的壓力為F2,則( )【解析】 (1)因為瓶對桌面的壓力等于
8、瓶和水的總重力,所以無論正放還是倒放,它們的總重力不變,即對桌面的壓力不變,倒置后,瓶與桌面的接觸面積變小,根據(jù)pF/S可知,倒置后瓶對桌面的壓強變大,即p1p2;(2)正放時,瓶子中的水柱是粗細相同的,瓶子底部受到的壓力等于瓶中水的重力;倒放時,瓶子中的水柱上面粗,下面細,一部分水壓在瓶子的側(cè)壁,瓶蓋受到的壓力小于瓶中水的重力,因此即F1F2。DAp2p1,F(xiàn)2F1Bp2p1,F(xiàn)2F1Cp2p1,F(xiàn)2F1Dp2p1,F(xiàn)2F16下表是小明同學利用如圖所示的實驗裝置探究液體壓強規(guī)律時所測得的部分數(shù)據(jù)。序號液體深度/cm 橡皮膜方向壓強計左右液面高度差/cm1水5朝上4.92水5朝下4.93水5朝
9、側(cè)面4.94水10朝側(cè)面9.75水15朝側(cè)面14.66酒精15朝側(cè)面11.87鹽水15朝側(cè)面15.9(1)分析序號為1、2、3的三組數(shù)據(jù),可得到的結(jié)論是_。(2)分析序號為_的三組數(shù)據(jù),可得到的結(jié)論是液體的壓強隨著深度的增大而增大。(3)分析數(shù)據(jù)5、6、7的三組數(shù)據(jù),可得到的結(jié)論:不同液體的壓強還跟液體的_有關。在同種液體同一深度,液體向各個方向的壓強都相等3、4、5密度【解析】(1)比較1、2、3三組數(shù)據(jù)可知,壓強計在水中的深度相同,但橡皮膜的方向不同,壓強計左右液面的高度差相同,也就是壓強相同,這說明在同一液體同一深度,液體向各個方向的壓強都相等;(2)要想比較液體的壓強與深度的關系,就必
10、須比較同種液體但深度不同的幾次實驗數(shù)據(jù),分析并得出結(jié)論,這就需要分析序號為3、4、5三組數(shù)據(jù),從而可得出液體的壓強隨深度的增加而增大的結(jié)論;(3)由5、6、7三組數(shù)據(jù)可知,實驗所用的液體不同,但深度相同,壓強計左右液面的高度差不同,也就是壓強不同,這說明不同液體的壓強還跟液體的密度有關。了解大氣壓強,流體壓強與流速關系1大氣壓強:大氣對浸在它里面的物體產(chǎn)生的_叫大氣壓強,簡稱大氣壓。2大氣壓的存在:_實驗證明了大氣壓的存在而且很大。大氣壓的大小可以用空盒氣壓計或水銀氣壓計進行測量。3大氣壓的大小(1)大氣壓與空氣的密度有關:海拔越高,空氣密度_,大氣壓_。(2)一個標準大氣壓是760 mm高水
11、銀柱產(chǎn)生的壓強,即1標準大氣壓_(760毫米汞柱)。4大氣壓對天氣影響:低壓區(qū)多_天氣,高壓區(qū)多_天氣。壓強馬德堡半球越小越小1.01105Pa陰雨晴朗5液體的沸點與氣壓有關:氣壓越高,液體的沸點_。6大氣壓應用:壓力鍋、真空壓縮保存袋、吸塵器、離心式水泵等都跟大氣壓有關?!咀⒁狻繗怏w體積相同時,密度大的氣壓大。7流體的流速越大,壓強_。飛機飛行時,機翼上方的空氣流速比機翼下方的空氣流速_一些,于是機翼上方所受空氣的壓強_下方所受空氣的壓強而產(chǎn)生升力。越高越小大小于7下面四幅圖中能夠證明大氣壓強存在的是( )【解析】覆杯實驗,水排出了杯子內(nèi)的空氣,在大氣壓的作用下紙片掉不下來,說明了大氣壓強的
12、存在,符合題意,故B正確。B8如圖所示,曉明用塑料管可以把盒中的牛奶吸到嘴里,這是由于( )A曉明對牛奶產(chǎn)生吸引力的作用B吸管本身有吸牛奶的作用C大氣壓作用在牛奶液面上的結(jié)果D牛奶壓力的作用【解析】用吸管吸牛奶時,吸管內(nèi)氣壓減小,小于外界大氣壓,在大氣壓的作用下牛奶被壓入吸管。 C 1如圖水平雪地上,穿著雪橇的芳芳總質(zhì)量為70 kg,沒有陷入雪地;而穿著運動鞋的小明總質(zhì)量為50 kg,卻深陷雪地。下列說法正確的是( )A芳芳對雪地的壓力比小明的小B芳芳對雪地的壓力和小明的一樣C芳芳對雪地單位面積的壓力比小明的小D受力面積和壓力都不等,無法比較誰對雪地的壓強大C2(2017,預測)為防止飛機沖出
13、跑道造成事故,我國已成功研制出多孔泡沫混凝土,可將其鋪設在跑道末端外延??傎|(zhì)量45 t、與地面接觸總面積為0.9 m2的波音737客機一旦沖出跑道,就會陷入泡沫混凝土中,實現(xiàn)快速、有效制動,攜帶救援裝備、總質(zhì)量100 kg、單腳與地面接觸面積為250 cm2的救援人員在泡沫混凝土上自由走動,泡沫混凝土安然無恙,下列四種規(guī)格的泡沫混凝土中,符合要求的是(g取10 N/kg)( )A密度60 kg/m3,最大承受 壓強2104 PaB密度90 kg/m3,最大承受 壓強3104 PaC密度280 kg/m3,最大承受 壓強4105 PaD密度420 kg/m3,最大承受 壓強6105 PaC3馬德
14、堡半球?qū)嶒炞C明了_的存在,制藥時為了在不超過80的溫度下從溶液中除去水分而提取抗菌素,采用的方法是_(填“升高”或“降低”)容器內(nèi)的氣壓,使水的沸點低于80。大氣壓降低4如圖所示,將塑料直尺放在小紙片上,從上面對著塑料尺吹氣,發(fā)現(xiàn)紙片不掉下來,這是由于吹氣時,紙的上表面空氣流速變大,壓強變_。這與飛機機翼獲得向上升力的道理_(填“相同”或“不同”)。小相同5某學習小組對“影響壓力作用效果的因素”進行了探究,他們采取了如下的方法:甲圖把小桌放在海綿上;乙圖在小桌上放一個砝碼;丙圖把小桌翻過來,桌面朝下并在它上面放一個砝碼。通過海綿被壓下的深淺顯示壓力作用效果。(1)比較_兩圖可知,當受力面積一定
15、時,壓力越大,壓力的作用效果越明顯;(2)此實驗_(填“能”或“不能”)用硬紙板代替海綿,原因是_;(3)此實驗中運用到的主要科學方法是_。(寫出一種)甲、乙不能效果不明顯控制變量法C6某同學利用如圖所示的器材探究液體內(nèi)部壓強的特點。(1)他向圖甲中的U形管內(nèi)注入適量的紅墨水,當管內(nèi)的紅墨水靜止時,U形管左右兩側(cè)液面的高度_。(2)如圖乙所示,他將橡皮管的一端緊密地套在U形管左側(cè)的端口后,多次改變探頭在水中的深度,并比較每次的深度及相應的U形管左右兩側(cè)液面的高度差。這是為了探究_。(3)他換用其他液體探究液體壓強與液體密度的關系,當探頭在下列液體中的深度相同時,U形管左右兩側(cè)液面的高度差最大的
16、是_。A酒精(酒精0.8103kg/m3)B植物油(植物油0.9103kg/m3)C鹽水(鹽水1.1103kg/m3)相同液體內(nèi)部壓強與液體深度的關系7將掛有重物的吸盤用力按壓在豎直的玻璃表面,吸盤不會掉下來。是什么力使吸盤不掉下來的呢?兩位同學提出了兩種不同的觀點:同學一認為是吸盤受到的大氣壓力;同學二認為是吸盤受到玻璃對它的摩擦力。為了研究這一問題,他們分別設計了以下實驗:同學一:如圖甲,用抽氣機不斷抽出玻璃鐘罩內(nèi)的空氣,最后看到玻璃表面的吸盤滑下。同學二:如圖乙,掛上同樣重的鉤碼后,吸在涂油玻璃上的吸盤滑下,而吸在干燥玻璃上的吸盤不動。(1)同學二認為他的實驗結(jié)果否定了同學一的觀點,理由
17、是因為他的實驗中兩個吸盤受到的_相同,但實驗結(jié)果卻不同。(2)同學二的實驗中,涂油玻璃表面的吸盤滑下的原因是吸盤受到的_減小。(3)同學一的實驗之所以有這樣的結(jié)果,原因是_。大氣壓力摩擦力大氣壓力減小導致摩擦力減小8北京時間2014年2月15日,在索契冬奧會短道速滑比賽1500 m決賽中,中國選手周洋以2分19秒140的成績奪得金牌。(1)若周洋的比賽成績近似看作2分19秒,請計算她在比賽過程中的平均速度。(結(jié)果保留一位小數(shù))(2)如果周洋和身上的整套裝備的總質(zhì)量是60 kg,每只腳掌的面積是180 cm2,每只冰鞋的冰刀與冰面的接觸面積是10 cm2,求當她穿著冰鞋雙腳站立在水平冰面時(如圖
18、所示)對冰面的壓強。(g取10 N/kg)解:(1)她在比賽過程中的平均速度vs/t1500 m/139 s10.8 m/s(2)她穿著冰鞋雙腳站立在水平冰面時對冰面的壓強pF/SG/Smg/S3105 Pa1.(2017,預測)在某次比賽中,足球運動員踢出了一記神奇的“香蕉球”,足球從右側(cè)繞過“人墻”射入球門,如圖所示。這是因為踢出的足球( ) A A左側(cè)空氣流速快B兩側(cè)空氣流速相同C左側(cè)空氣流速慢D不斷改變旋轉(zhuǎn)方向2如圖所示,材料、粗糙程度和質(zhì)量相同的甲、乙兩物體放在同一水平桌面上,在水平拉力作用下做勻速直線運動。它們受到的拉力分別為F甲、F乙,對桌面的壓強分別為p甲、p乙,底面積 S甲S
19、乙,則下列關系正確的是( )DAF甲F乙p甲p乙BF甲F乙p甲p乙CF甲F乙p甲p乙DF甲F乙p甲p乙3如圖,往浴缸中勻速注水直至注滿,下列表示此過程中浴缸底部受到水的壓強隨時間變化的曲線,其中合理的是( )B4如果你曾經(jīng)試過不用核桃鉗子捏碎手里的一個核桃的話,你就知道那幾乎是不可能的!然而,手握兩個核桃在一起,猛烈擠壓卻能把它們擠碎,如圖所示,請解釋這個出人意料的結(jié)果。手里只拿一個核桃,手與核桃之間的受力面積較大,產(chǎn)生的壓強較小,無法擠碎核桃;手握兩個核桃在一起擠壓,由于核桃之間的受力面積大大減小,產(chǎn)生很大壓強,所以能擠碎核桃。5如圖所示,質(zhì)量為70 kg,邊長為20 cm的正方體物塊A置于
20、水平地面上,通過繩系于輕質(zhì)杠桿BOC的B端,杠桿可繞O點轉(zhuǎn)動,且BC3BO。在C端用F150 N的力豎直向下拉杠桿,使杠桿在水平位置平衡,且繩被拉直。(繩重不計,g取10 N/kg)求:(1)物體A的重力G;(2)繩對杠桿B端的拉力F拉;(3)此時物體A對地面的壓強p。解:(1)物體A的重力Gmg70 kg10 N/kg700 N;(2)由杠桿平衡條件有F拉BOFOC,則F拉 FOC /BO300 N;(3)對靜止的物體A受力分析可知:受到豎直向上的拉力和支持力、豎直向下的重力,由力的平衡條件可得,物體A受到的支持力,F(xiàn)支持GF拉700 N300 N400 N,因物體A對地面的壓力和地面對物體A的支持力是一對相互作用力,所以,物體A對地面的壓力:F壓F支持400 N,受力面積:S20 cm20 cm400 cm20.04 m2,物體A對地面的壓強:p F壓 /S 104 Pa