資源簡介

一、壓力的作用效果
1.壓力定義：物體間由于相互擠壓而垂直作用在物體表面上的力。
2.壓力方向：垂直于接觸面，并指向被壓物體。
3、產生條件：物體之間接觸且發生相互擠壓。
4、壓力與重力關系：
壓力可以由重力產生也可以與重力無關。當物體放在水平面上且無其他外力作用時，壓力與重力大小相等。當物體放在斜面上時，壓力小于重力。當物體被壓在豎直面上時，壓力與重力有時無關。 當物體被舉起且壓在天花板上時，重力削弱壓力的作用。
5.探究影響壓力作用效果的因素實驗：
受力面積一定時，壓力越大，壓力的作用效果越明顯。【甲乙】
當壓力一定時，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯。【乙丙】
控制變量法與轉換法
6.壓強
物體單位面積受到的壓力
壓強用來比較壓力產生的效果，壓強越大，壓力的作用效果越明顯。
壓強的計算公式是：p=F/S，對一切物體適用
P：表示壓強，單位：帕斯卡（Pa）
F：表示壓力，單位：牛（N ）
S：表示受力面積，單位：（m2）
1 帕=1 牛/米2 1000 帕 = 1 千帕
1Pa的物理意義：1平方米的面積上受到的壓力是1N。或1牛頓的力作用在一平方米上
1Pa大小：一張平鋪的報紙對水平桌面的壓強，3粒芝麻對水平桌面的壓強為1Pa。
二、增大或減小壓強的方法
減小壓強的方法：當壓力F一定時，增大受力面積S；當受力面積S一定時，減小壓力F；
同時減小壓力F和增大受力面積S。
增大壓強的方法：當壓力F一定時，減小受力面積S；當受力面積S一定時，增大壓力F；
同時增大壓力F和減小受力面積S
減小壓強的實例：圖釘帽的面積做得較大，坦克的履帶，鋼軌鋪在枕木上 ，書包帶是寬的，
在冰上過盡量躺下滾過去，沙發要寬大的坐的舒服。
增大壓強的實例：圖釘尖做得很尖銳，縫衣針頭很尖，高壓鍋，錐、各種刀具。
三、液體壓強
1、液體容器底、內壁、內部的壓強稱為液體壓強，簡稱液壓。
2、產生的原因是由于液體受重力的作用，若液體在失重的情況下，將無壓強可言。
由于液體具有流動性，在液體內部向各個方向都有壓強。
3、探究液體內部壓強特點實驗
壓強計：測量液體內部的壓強。
當壓強計金屬盒上的橡皮膜受到壓強時，U形玻璃管左右兩管內的液面就會出現高度差。壓強越大，高度差越大。轉換法和控制變量法：由于液體壓強的大小不易測量或是不能直接觀測到它的大小，我們用“轉換法”。
液體壓強特點：
與容器的形狀，液體的質量、體積無關，與液體密度、深度有關
(1)液體除了對容器底部產生壓強外，還對側壁產生壓強。
(2)在液體內部向各個方向都有壓強，在同一深度向各個方向的壓強都相等。
(3)密閉容器內的液體能把它受到的壓強按原來的大小向各個方向傳遞。
(4)同種液體，向各個方向都有壓強，同一深度處，壓強一致，深度越深，壓強越大；不同液體，同一深度，密度越大，壓強越大
深度是指液面下某處到自由液面（與大氣接觸的液面）的豎直距離，
g=9.8N/kg 或g=10N/kg，h的單位是m，ρ的單位是kg/m ，壓強p的單位是Pa。
4、連通器
幾個底部互相連通的容器，注入同一種液體，在液體不流動時連通器內各容器的液面總是保持在同一水平面上。
例1、如圖所示，能正確描述受力面積相同時，固體壓強與壓力大小關系的圖像是(　　)
A．B．C．D．
例2、甲、乙、丙三個容器中分別盛有密度不同深度相同的液體，已知a、b、c三點處液體的壓強相等，如圖所示，則各容器中液體密度的大小、液體對容器底部壓強的大小排列順序都正確的是(　　)
A．ρ甲<ρ乙<ρ丙，P甲＝P乙＝P丙
B．ρ甲<ρ乙<ρ丙，P甲C．ρ甲>ρ乙>ρ丙，P甲＝P乙＝P丙
D．ρ甲>ρ乙>ρ丙，P甲例3、如圖所示，水平桌面上放有底面積和質量都相同的甲、乙兩平底容器，分別裝有深度相同、質量相等的不同液體。則：液體對容器底部的壓強p甲　 　p乙；容器對桌面的壓強p甲‘　 　p乙’p。(均填“>”“=“或“<")
例4、在游泳時，小柯同學發現越往深水區走，越感到胸悶，由此猜想液體內部壓強可能與液體的深度有關， 于是用液體壓強計對此進行了探究。
步驟一：將金屬盒放入水中深度 5 厘米處，觀察現象；
步驟二：將金屬盒放入水中深度 15 厘米處時，發現金屬盒的位置不動，但 U 形管兩側的液面高度差逐漸減小；
步驟三：調整好器材后，重新實驗。在深度 5 厘米處觀察到現象如圖 A 所示，在深度 15 厘米處觀察到現象如圖 B 所示。
請完成下列問題：
（1）壓強計是通過 U 形管中液面的高度差來反映被測壓強大小，這種科學方法稱為 ；
A．轉換法 B．控制變量法 C．類比法
（2）步驟二中出現異常現象的原因是壓強計氣密性不好，因此壓強計使用前應檢查其是否漏氣，方法是　 　；
（3）通過小柯的實驗結果，試分析越往深水區走，越感到胸悶的原因　 。
（4）實驗后小柯想利用壓強計來鑒別兩份無色溶液，已知一份為水，一份為鹽水，請你幫他設計實驗進行鑒別：　 　。
例5、2020年12月底，3500輛哈羅共享單車落戶仙居，公共自行車具有環保、低碳、使用便捷等優點，下表是一輛共享 單車的相關信息。
車架材料 鋁合金
整車質量/kg 10
騎行時輪胎與地面的總接觸面積/cm2 10
（1）自行車輪胎上的花紋是為了　 　。
（2）某同學10分鐘勻速騎行了3千米，他騎車的速度是多少？
（3）某同學的質量為60千克，當他騎車前行時，車對地面的壓強是多少？
1.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(　　)
A．p2＝p1，F2＝F1 B．p2＜p1，F2＜F1
C．p2＜p1，F2＞F1 D．p2＞p1，F2＜F1
2.如圖所示，三個底面積不同的直筒形容器中分別盛有 A、B、C 三種液體，它們對容器底部的壓強相等。現分別從三個容器內抽出相同質量的液體后，剩余液體對容器底部的壓強 pA、pB、pC 的大小關系是（　　）
A．pA>pB>pC B．pA=pB=pC C．pApB
3.如圖所示，帕斯卡曾經用一個裝滿水的密閉木桶，在桶蓋上插了一根細長的管子，向細管子里灌水，結果只加了幾杯水，就把木桶壓裂了，這個實驗說明了(　　)
A．液體壓強與液體密度有關 B．液體壓強與液體深度有關
C．液體壓強與管子粗細有關 D．液體壓強與液體質量有關
4．如圖，將圓柱體甲、乙放在水平面上，已知ρ甲>ρ乙、若沿水平方向切除相同的高度△h、則下列圖像中能正確表示余下部分對地面的壓強p與切去部分高度△h的關系是（　　）
A． B．
C． D．
5．少林功夫“二指禪”絕活令 人稱奇。表演時，人體倒立，只用中指和食指支撐全身的重量，如圖所示。成人體重大約為600 N，兩個手指面積約為2 cm2，這時兩手指對地面的壓強最接近于(　　)
A．3×102 Pa B．3×104Pa C．3×106 Pa D．3×108 Pa
6．兩個正 方體鐵塊，邊長之比為3：1，如圖甲、乙所示放置，則圖甲和圖乙中，水平地面受到的壓力之比為　 　，壓強之比為　 　。
7.小明用如上圖甲所示的裝置，探究影響液體內部壓強的因素。
（1）在上圖乙中，將橡皮膜先后放在a、b位置處可知，同種液體，深度越大，壓強越大，支持該結論的實驗現象是　 　。
（2）為了探究密度對液體內部壓強的影響，還需將橡皮膜放在上圖丙中　 　(填“c”或“d”)位置處。
8．隨著社會的進步，“綠色出行，低碳生活”的理念已經深入人心。小明同學在上學時騎著自行車在平直的水平路面上以5米/秒的速度勻速行駛，已知小明同學的質量為60千克，自行車質量為10千克，前后輪胎和地面總接觸面積為2×10-3米2。在小明騎行過程中，自行車受到的總的阻力是人和車總重力的0.02倍，求：(g取10牛/千克)
（1）自行車受到的牽引力。
（2）自行車對水平路面的壓力。
（3）自行車對水平路面的壓強。
1．如圖所示，兩個形狀、大小、材料完全相同的實心2物體1 和2，放在水平桌面上，它們對桌面產生的壓力F或壓強p的大小關系正確的是(　　)
A．F1>F2 B．F1=F2 C．p1=p2 D．p1>p2
2．四塊完全相同的磚，按圖放置，設左邊磚對地面的壓強為P左，右邊磚對地面的壓強為P右，則(　　)
A．P左：P右=1：2 B．P左： P右=2： 1
C．P左： P右=4：1 D．P左： P右=1：1
3．為了探究壓強大小跟哪些因素有關，老師準備了如下的器材：①用釘子做腿的小桌；②海綿；③砝碼；④木板；⑤盛有適量水的礦泉水瓶；⑥裝有沙的容器，供同學們選擇。同學們所選的四組器材中，不能達到探究目的的是(　　)
A．①③⑥ B．②⑤ C．②③④ D．③④⑤
4.如圖為同種材料制成的實心圓柱體A和B放在水平地面上，它們的高度之比為2:1，底面積之比為1:2，則它們的質量mA:mB和對地面的壓強pA:pB分別為（　　）
A．mA:mB＝2:1，pA:pB＝2:1 B．mA:mB＝1:1，pA:pB＝2:1
C．mA:mB＝1:1，pA:pB＝1:1 D．mA:mB＝2:1，pA:pB＝1:1
5.如圖所示，容器中間用隔板分成左右兩部分，隔板下部有一圓孔用薄橡皮膜封閉，橡皮膜兩側壓強不同時，其形狀發生改變。若往隔板兩側分別加入一定量兩種不同的液體，其中不能比較兩側液體密度大小關系的是(　　)
A．B．C．D．
6.網上購物帶動了快遞業的發展，包裹的分揀常需借助傳送帶。
（1）傳送帶的表面往往比較粗糙，其目的是　 　。
（2）包裹與傳送帶一起做水平勻速直線運動時，包裹共受到　 　個力的作用。
（3）已知長方體包裹長50厘米，寬30厘米，高10厘米，質量為15千克。如果包裹平放在水平傳送帶上(如圖)，則對傳送帶的壓強為　 　帕。
7．如圖是我國自主研發的長航程極地漫游機器人。機器人質量約500 kg，裝有四條履帶，每條履帶與地面的接觸面積約為1000cm2。首次在南極內陸冰蓋完成了30 km自主行走。問：(g取10 N/kg)
（1）機器人受到的重力為多少？
（2）該機器人靜止在水平冰面上時，對冰面的壓強為多大？
答案及解析
例1、B
【解析】根據壓強公式可知，當受力面積相同時，固體壓強與壓力大小成正比，那么二者變化的圖像應該是通過坐標原點的斜線，故B正確，而A、C、D錯誤。 故選B。
例2、B
【解析】根據公式p=ρ液gh可知，當深度相同時，深度相同，密度越小；因為a、b、c三點壓強相等，且ha>hb>hc，所以液體密度ρ甲<ρ乙<ρ丙。
根據公式p=ρ液gh可知，當深度相同時，液體密度越大，液體壓強越大；因為三個容器中液體深度相同，且ρ甲<ρ乙<ρ丙，所以液體對容器底部壓強的大小排列順序為：p甲例3、>；=
【解析】（1）根據圖片可知，液體的體積V甲ρ乙。此時液體深度h甲=h乙，根據液體壓強公式p=ρ液gh可知，容器底部受到液體壓強p甲>p乙。
（2）容器的質量和液體的質量相同，根據G=mg可知，容器和液體的總重力相等。根據F=G總可知，容器對桌面的壓力相等。容器的底面積S甲=S乙，根據可知，容器對桌面的壓力p甲'=p乙'。
例4、（1）A（2）手按壓金屬盒的橡皮膜，若 U 形管左右液面出現高度差，則氣密性良好
（3）液體壓強隨液體深度的增加而增加（4）取兩只相同的燒杯，加入等體積的兩種液體，將液體壓強計金屬盒置于液體中相同深度，U 形管中液面差較大的那杯是鹽水，則另一杯是水。（或者相同高度差比深度）
【解析】（1）壓強計是通過 U 形管中液面的高度差來反映被測壓強大小，這種科學方法稱為轉換法，故選A。
（2）步驟二中出現異常現象的原因是壓強計氣密性不好，因此壓強計使用前應檢查其是否漏氣，方法是：手按壓金屬盒的橡皮膜，若 U 形管左右液面出現高度差，則氣密性良好。
（3）通過小柯的實驗結果，越往深水區走，越感到胸悶的原因：液體壓強隨液體深度的增加而增加。
（4）實驗后小柯想利用壓強計來鑒別兩份無色溶液，已知一份為水，一份為鹽水，設計實驗進行鑒別：取兩只相同的燒杯，加入等體積的兩種液體，將液體壓強計金屬盒置于液體中相同深度，U 形管中液面差較大的那杯是鹽水，則另一杯是水。（或者相同高度差比深度）
例5、（1）增大摩擦力
（2）s=3km=3000m t=10min=600s v= =5m/s
（3）F=G=mg=（60+10）kg×10N/kg=700N S=10cm2=0.001m2 p= =7×105Pa
【解析】（1）增大摩擦力的方法：①增大壓力；②增大接觸面的粗糙程度； （2）根據速度公式計算該同學騎車的速度； （3）首先根據F=G總=m總g計算出該車對地面的壓力，再根據公式計算出車對地面的壓強。
1.D
【解析】（1）根據F=G瓶+G水可知，桌面受到的壓力相等。根據公式可知，因為S2p1；
（2）當瓶子正立時，有水的部分為柱體，則水對瓶子底部的壓力F1=G；當瓶子倒立時，瓶子下口小上口大，則水對瓶蓋的壓力F22.C
【解析】容器底部受到的壓強相等，
即pA'=PB'=PC'；
從三個容器中抽出相同質量的液體后，
容器底部壓強的減小量為：；
三個容器的底面積SA則容器底部減小的壓強：△pA>△pB<△PC；
根據剩余液體對容器底部的壓強P=P'-△p可知，
剩余液體對容器底部的壓強：pA3.B
【解析】幾杯水的質量和體積很小，密度也保持不變，由于管子很細，于是水柱的高度很大，就水桶底部水的深度很大，于是產生很大的壓強，將木桶壓破，因此這個實驗說明液體壓強與液體深度有關，故B正確，而A、C、D錯誤。 故選B。
4．D
【解析】已知ρ甲＞ρ乙、h甲＞h乙，
根據公式p=ρgh可知，甲對地面的壓強p甲＞p乙，
所以開始時甲圖線在乙圖線的上面；
若沿水平方向切除相同的高度△h，
因為ρ甲＞ρ乙，
所以△p甲＞△p乙，甲的壓強減小的快。
由于乙的高度小于甲的高度，
所以乙的高度肯定先減小到零；
因此乙的壓強先減小到零。
故ABC錯誤，D正確。 故選D。
5．C
【解析】兩個手指對地面的壓強最接近于：。 故選C。
6．1：1；9：1
【解析】（1）根據圖片可知，甲圖和乙圖中，地面受到的壓力都等于A和B的重力之和，因此地面受到的壓力相等，即壓力之比為1：1。
（2）與地面的接觸面積S甲：S乙=（1×1）：（3×3）=1：9；
根據公式可知，它們對地面的壓強之比為：。
7.（1）在b處時U形管兩邊的液面高度差越大（2）c
【解析】（1）在上圖乙中，將橡皮膜先后放在a、b位置處可知，同種液體，深度越大，壓強越大，支持該結論的實驗現象是：在b處時U形管兩邊的液面高度差越大。
（2）為了探究密度對液體內部壓強的影響，需要控制液體的深度相同而改變液體密度，則應該將橡皮膜放在圖丙中的c處。
8．隨著社會的進步，“綠色出行，低碳生活”的理念已經深入人心。小明同學在上學時騎著自行車在平直的水平路面上以5米/秒的速度勻速行駛，已知小明同學的質量為60千克，自行車質量為10千克，前后輪胎和地面總接觸面積為2×10-3米2。在小明騎行過程中，自行車受到的總的阻力是人和車總重力的0.02倍，求：(g取10牛/千克)
（1）自行車受到的牽引力。
（2）自行車對水平路面的壓力。
（3）自行車對水平路面的壓強。
【答案】（1）解：人和車的總重力：G總=(m人+m車)g=(60千克+10千克) ×10牛/千克=700牛，
由題意可知，阻力f=0.02Gg =0.02×700牛=14牛，
小明騎著自行車在平直的水平路面上勻速行駛，則牽引力與阻力是一對平衡力，F=f=14牛。
（2）解：自行車對水平路面的壓力：F壓=G總=700牛
（3）解：自行車對水平路面的壓強：p= =3.5×105帕。
【解析】1）首先根據 G總=(m人+m車)g 計算出人和車的總重力，再根據 f=0.02G總 計算出車受到的阻力，最后根據二力平衡的條件計算出自行車受到的牽引力。
（2）水平面上物體對地面的壓力等于物體的重力，即F壓=G總；
（3）根據壓強公式計算出自行車對水平路面的壓強。
1．B
【解析】兩個物體對桌面的壓力都由它們的重力產生，因為二者的質量相同，所以它們的重力相等，即對桌面的壓力相等，故A錯誤，B正確；
兩個物體對桌面的壓力相等，但是接觸面積S1>S2，根據壓強公式可知，它們對桌面的壓強：p12．B
【解析】根據圖片可知，磚塊對地面的壓力都等于2塊磚的總重力，即壓力之比：F左；F右=1：1；
磚塊與地面的接觸面積之比為：S左：S右=1：2；
根據公式p=可知，二者對地面的壓強之比：。 故選B。
3．D
【解析】A.①③⑥中，小桌朝上和朝下，可以改變接觸面積；放還是不放砝碼，可以改變壓力，通過沙子的凹陷程度可以判斷壓力的作用效果，故A不合題意；
B.②⑤中，先將裝水的礦泉水瓶放在海綿上，再將水倒出來再次放到海綿上，根據海綿的凹陷程度，可以探究壓力的作用效果與壓力大小的關系，故B不合題意；
C.②③④中，先將木板放在海綿上，再將砝碼放在木板上，根據海綿的凹陷程度可以探究壓力的作用效果與壓力大小的關系，故C不合題意；
D.③④⑤中，無法判斷壓力的作用效果，故D符合題意。 故選D。
4.B
【解析】（1）根據公式m=ρV得到：；
（2）根據F=G=mg得到：；
根據可知，它們對地面的壓強之比：。 故選B。
5.D
【解析】A.橡皮膜向右凸起，說明壓強p左>p右，且液體深度h左=h右，根據公式p=ρ液gh可知，液體的密度ρ左>ρ右，故A不合題意；
B.橡皮膜向右凸起，說明壓強p左>p右，且液體深度h左ρ右，故B不合題意；
C.橡皮膜處于豎直狀態，那么左右兩邊壓強相等，即壓強p左=p右，且液體深度h左ρ右，故C不合題意；
D.橡皮膜向左凸起，說明壓強p左6.（1）壓力一定時，通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力（2）2（3）1000
【解析】（1）傳送帶的表面往往比較粗糙，其目的是：壓力一定時，通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力；
（2）在水平方向上，包裹與傳送帶一起做勻速直線運動，二者之間沒有相對運動的趨勢，因此包裹不受摩擦力，即水平方向不受力。在豎直方向上，包裹處于靜止狀態，它受到的重力和支持力相互平衡，因此包裹共受到2個力的作用。
（3）包裹對傳送帶的壓力F=G=mg=15kg×10N/kg=150N；
包裹對傳送帶的受力面積S=ab=0.5m×0.3m=0.15m2；
則對傳送帶的壓強。
7．（1）解：G=mg=500 kg×10 N/kg=5 000 N
（2）解：F=G=5000 N，S=0.4 m2， p= =1.25×104Pa
【解析】（1）根據G=mg計算出機器人受到的重力；
（2）機器人對地面的壓力等于自身重力，即F=G，再根據壓強公式計算它對冰面的壓強。
浙教版科學七年級（下冊）“沖刺重高”講義（十九）
壓 強

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