資源簡介

第8講 壓強
【回歸教材】
知識清單
考點1 壓力
定義 ① 在物體表面上的力
三要素 大小 當物體靜止在水平面上時,壓力F等于重力G
方向 ② 被壓物體表面,并指向被壓物體
作用點 位于接觸面上
示意圖
作用效果 使物體發生形變
影響壓力作用效果的因素 (1)壓力大小 (2)受力面積大小
與重力的關系 只有放在水平面上的物體,對水平面壓力的大小才等于重力的大小,此時壓力的方向與重力的方向相同
【答案】①垂直作用　②垂直于
考點2 壓強
1.定義:在物理學中,物體所受 與 之比叫作壓強。
2.公式:p=,其中F表示壓力,單位:N;S表示受力面積,單位:m2;p表示壓強,單位:帕斯卡,符號 ,1 Pa表示1 N/m2。
3.注意:壓力不是重力,在水平地面上時,雖然壓力的大小等于物體所受重力的大小,但也不能把公式直接寫成p=,而應先注明F=G或寫成p==。
【答案】1.壓力大小　受力面積
2.Pa
考點3 增大或減小壓強的方法
方法 舉例
增大 壓強 增大壓力 壓路機的碾子、打樁機
減小受力面積 啄木鳥的嘴、刀刃、圖釘、注射器的針尖
減小 壓強 減小壓力 嚴禁超載、空心磚
增大受力面積 書包的背帶、履帶、滑雪板、載重卡車有很多輪子、駱駝的腳掌、圖釘釘帽
考點公關
例題1 下列事例中,屬于通過增大壓力來增大壓強的是 ( )
A.載重汽車的車輪很寬
B.壓路機上的碾子很重
C.注射器的針頭很尖
D.在爛泥地上墊上一塊大木板,便于人行走
思路點撥
(1)壓強大小的影響因素:壓力大小和受力面積大小。
(2)增大壓強的方法:在受力面積一定時,增大壓力;在壓力一定時,減小受力面積。
(3)減小壓強的方法:在受力面積一定時,減小壓力;在壓力一定時,增大受力面積。
【答案】例題1　B
考點4 液體壓強
1.產生原因:由于液體受到 作用且具有 ,液體內部向各個方向產生壓強。
2.特點:
(1)在液體內部的同一深度,向各個方向的壓強 。
(2)同一液體內,深度越 ,壓強越 。
(3)深度相同時,液體的密度越 ,壓強越 。
(4)公式:p=ρgh,ρ表示密度,單位:kg/m3,h表示深度,單位:m。
3.注意:液體壓強大小只跟液體密度和所處深度有關,而與液體的質量、體積,容器的形狀等無關。如下圖(同種液體):pA=pB=pC。
考點公關
例題2 如圖所示,甲、乙、丙三個底面積相同、形狀不同的容器中裝有質量相等的三種不同液體,液面高度相同,則容器底部受到的液體壓強 ( )
A.甲的最大　 　B.乙的最大　 　C.丙的最大　 　D.一樣大
思路點撥
由題知底面積相同、液面高度相同,容器形狀不同,可得出三種液體的體積關系,又知道三種液體質量相等,根據密度公式得出三種液體的密度關系,再利用液體壓強公式分析容器底部受到的液體壓強關系。
【答案】1.重力　流動性
2.(1)相等
(2)深　大
(3)大　大
例題2　A
考點5 連通器
1.定義:上端開口、底部連通的容器。
2.特點:在連通器里裝相同的液體,當液體不流動時,連通器各部分中的液面高度總是
的。
3.應用:茶壺、船閘、排水管的U形“反水彎”、鍋爐水位計等。
【答案】2.相同
考點6 大氣壓強
定義 大氣對處在其中的物體有壓強,這種壓強叫作大氣壓強,簡稱大氣壓
產生原因 氣體具有流動性,并且受重力作用
存在證明 (1)馬德堡半球實驗;(2)覆杯實驗;(3)瓶吞雞蛋實驗
測量實驗 托里拆利實驗(如圖所示),實驗中玻璃管內水銀面的上方是真空,管外水銀面的上方是空氣,因此,是大氣壓支持管內這段水銀不會下落,大氣壓的數值等于這段水銀柱產生的壓強
應用 生活中:吸管吸飲料、吸盤掛鉤、鋼筆吸墨水、針管吸藥液
生產中:活塞式抽水機、離心式水泵
標準大氣壓 定義 通常把760 mm水銀柱產生的壓強叫作標準大氣壓p0
大小 p0=1.013×105 Pa,粗略計算中也可取1×105 Pa
影響因素 (1)大氣壓隨高度的升高而 。 (2)一定質量的氣體,溫度不變時,體積越大壓強越小,體積越小壓強越大
沸點和氣壓 液體沸點隨氣壓的減小而降低,隨氣壓的增大而升高
測量工具 水銀氣壓計、無液氣壓計
考點公關
例題3 如圖所示,在托里拆利實驗中,測得玻璃管內水銀面比水銀槽內水銀高出760 mm,能使這個高度差發生改變的方法是 ( )
A.使玻璃管稍下降一點
B.向水銀槽中加入少量水銀
C.換用更細的玻璃管做實驗
D.把實驗移到高山上去做
思路點撥
托里拆利實驗準確測出了大氣壓的數值,依據“大氣壓與液體壓強相平衡”的原理。
【答案】減小
例題3　D
考點7 流體壓強與流速的關系
1.流體:物理學中把具有流動性的液體和氣體統稱為流體。
2.流體壓強和流速的關系:流體中流速越大的位置,壓強越 。
3.飛機的升力:如圖所示,飛機機翼橫截面的上表面彎曲,下表面比較平,飛機前進時,機翼上方的空氣流速較大,壓強較小;下方的空氣流速較小,壓強較大。這樣機翼上、下表面就存在著 ,因而有 ,從而產生升力。
4.流體壓強與流速的關系在生活中的應用:飛機升力、火車站臺上的安全線、足球比賽中的足球、并排行駛的船保持一定距離等。
考點公關
例題4 圖為家用煤氣灶灶頭的示意圖。使用時打開煤氣閥門,擰動點火裝置,煤氣和空氣在進口處混合流向燃燒頭被點燃,而煤氣不會從進口處向空氣中泄漏,其原因是 ( )
A.進口處煤氣流速小,壓強大于大氣壓強
B.進口處煤氣流速小,壓強小于大氣壓強
C.進口處煤氣流速大,壓強小于大氣壓強
D.進口處煤氣流速大,壓強大于大氣壓強
思路點撥
　　流體的壓強跟流速有關,流速越大,壓強越小。比較煤氣進口處的內外氣體的流速是解決本題的關鍵。
【答案】2.小
3.壓強差　壓力差
例題4　C
【實驗探究】
回歸教材——圖說物理
教材圖片 考查內容
如圖,在礦泉水瓶側壁開兩個同樣大小的孔,用手指堵住小孔往瓶中注滿水,放開手指,觀察到水從小孔射出,小孔的位置越低,射出的水速越 (選填“緩”、“急”或“一樣”)
如圖,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,其形狀為一凹面。它可以用來探究“液體壓強是否跟深度、液體的密度有關”。若要探究液體壓強跟深度的關系,我們應該在容器兩邊裝入深度不同的 液體,這時我們會觀察到橡皮膜向 (選填“液體深”或“液體淺”)的一邊凸起
如圖,小明把一個自制氣壓計從山下帶到山上,由于大氣壓隨高度升高而 ,可以發現玻璃管內水柱變 (選填“高”或“低”)
如圖所示,把一根飲料吸管A插在盛水的杯子中,另一根吸管B的管口貼靠在A管的上端。往B管中吹氣,可以看到A管中的水面 ;若用力從B管中吸氣,可以看到A管中的水面 (均選填“上升”、“下降”或“不變”)
【答案】急　同種　液體淺　減小　高　上升　上升
圍繞課標——課標重點實驗
實驗導航
實驗一:探究影響壓力作用效果的因素
實驗裝置
如圖所示:
實驗步驟
把小桌放在海綿上,如圖甲;在桌面上放一個砝碼,如圖乙;把小桌翻過來,桌面朝下,并在其上放一個砝碼,如圖丙。注意觀察三次實驗時海綿被壓下的深淺。
實驗結論
(1)受力面積相同時,壓力越大,壓力的作用效果越明顯。
(2)壓力相同時,受力面積越小,壓力的作用效果越明顯。
實驗母題串考點
母題 小明利用小桌、砝碼、海綿等器材探究“影響壓力作用效果的因素”,如圖所示。
制訂計劃與進行實驗
(1)圖甲、乙、丙是通過觀察 來比較壓力作用效果的。
(2)本實驗用到的科學探究方法有轉換法和 法。
分析論證
(3)通過比較圖甲、乙兩次實驗,說明: 。
(4)通過比較圖 兩次實驗,說明壓力一定時,受力面積越小,壓力的作用效果越明顯。
(5)將該小桌和砝碼放在如圖丁所示的木板上,圖丙中海綿受到的壓強p和圖丁中木板受到的壓強p'的大小關系為p (選填“>”、“<”或“=”)p',本實驗選擇海綿而不是木板的原因是 。
(6)為了描述壓力的作用效果,物理學中引入的物理量是 ;俗話說“磨刀不誤砍柴工”,它蘊含的物理知識是通過 來增大壓力的作用效果。
評估
(7)如圖戊所示,如果將小桌換成磚塊,并將磚塊沿豎直方向切成大小不同的兩塊,小明發現他們對海綿的壓力作用效果相同,由此得出的結論是壓力的作用效果與受力面積無關。你認為他在探究過程中存在的問題是 。
(1)海綿的凹陷程度
(2)控制變量
(3)受力面積一定時,壓力越大,壓力的作用效果越明顯
(4)乙、丙
(5)=　木板的形變不明顯
(6)壓強　減小受力面積
(7)沒有控制壓力大小相同
實驗導航
實驗二:探究液體的內部壓強
實驗裝置
如圖所示:
實驗步驟
(1)把探頭放進盛有水的容器中,保持探頭在水中的深度不變,改變探頭的方向,觀察U形管兩側液面的高度差。
(2)增大探頭在水中的深度,觀察U形管兩側液面的高度差。
(3)換用不同液體,使探頭在該液體中和水中保持在同一深度,觀察U形管兩側液面的高度差。
實驗結論
在同一液體內部的同一深度,液體向各個方向的壓強都相等,深度越深,壓強越大。液體內部壓強的大小還跟液體的密度有關,在深度相同時,液體的密度越大,壓強越大。
實驗母題串考點
母題 在“探究液體壓強與哪些因素有關”的實驗中:
設計實驗與制訂計劃
(1)圖1甲所示的儀器叫 ,這個儀器 (選填“屬于”或“不屬于”)連通器。
(2)通過觀察 來比較液體壓強的大小;實驗前用手輕輕按壓幾下橡皮膜,如果U形管中的液面能靈活升降,則說明裝置 (選填“漏氣”或“不漏氣”)。
(3)確認裝置不漏氣后,小明正準備將探頭放入液體中時,突然發現U形管內的液面已有高度差,為排除此故障,三位同學分別提出了以下三種解決方案,你認為其中最簡便的方案是 (填相應字母)。
A.拆除軟管重新安裝
B.若開口一端液面低,則向管中加入水
C.若開口一端液面高,則將管中的水倒出一些
分析論證
(4)對比乙、丙兩組實驗可知:液體內部壓強的大小與 有關。
(5)為了探究液體壓強與液體密度的關系,應選擇圖1中 兩圖進行實驗。
評估
(6)小華改裝了壓強計,將U形管的兩端分別連接了軟管和探頭,如圖2所示。當兩探頭置于空氣中時,U形管中的液面是齊平的。將兩個探頭分別置于裝有密度為ρ甲、ρ乙液體的甲、乙兩容器中,當探頭深度相同時,U形管的液體位置如圖2所示,則ρ甲 (選填“>”、“<”或“=”)ρ乙。
拓展設問
　　小華減小圖2甲容器中探頭在液體中的深度,當U形管中液面再次齊平時,兩個探頭在甲、乙兩容器所處的深度為h甲和h乙,則ρ甲= (用h甲、h乙和ρ乙表示)。
【答案】(1)U形壓強計(或微小壓強計)　不屬于
(2)U形管液面的高度差　不漏氣
(3)A
(4)深度
(5)丙、丁
(6)>
拓展設問　×ρ乙
【真題精粹】
考向1 大氣壓及氣體壓強(6年3考)
1.(2022·江西)(多選)下列說法正確的是( )
A.測量時選用精密的工具可以減小誤差
B.電流通過導體產生的熱量跟電流成正比
C.水的比熱容較大,供暖效果好,但冷卻效果差
D.連通器內的水不流動時,各容器中的水面相平
2.(2020·江西)如圖1所示,這是某學校科技節上展示的兩件作品,小明為此做了以下解說:
　圖1　 　　圖2
(1)甲是簡易的溫度計,它是利用 的性質而制成的。它的測溫效果與小玻璃瓶的容積和玻璃管的 有關;所用的測溫物質是煤油而不是水,這是因為煤油的 較小,吸收(或放出)相同的熱量時,玻璃管內液柱變化更為明顯。
(2)乙是簡易的氣壓計,當外界氣壓減小時,玻璃管內液柱的液面會 。
【提出問題】小華發現甲、乙的構造非常相似,提出乙是否也能做溫度計
【設計實驗和進行實驗】把兩裝置中的小玻璃瓶同時沒入同一熱水中,觀察到乙裝置中玻璃管內液柱上升更明顯,這是由于瓶內的 受熱膨脹更顯著,故乙也能做溫度計。
【拓展】查閱相關資料,了解到人們很早就發明了如圖2所示的氣體溫度計,當外界環境氣溫升高時,該溫度計中的管內液面會 。但受外界 、季節等環境因素變化的影響,這種溫度計測量誤差較大。
【答案】1.AD　【解析】選用精密的測量工具可以減小誤差,故A正確;當導體電阻和通電時間一定時,電流通過導體產生的熱量與電流的二次方成正比,故B錯誤;水的比熱容較大,相同質量的水和其他物質相比,升高或降低相同溫度時,水吸收或放出的熱量多,所以利用水供暖或冷卻效果都比其他物質好,故C錯誤;由連通器的原理知,連通器內的水不流動時,各容器中的水面相平,故D正確。
2.(1)液體熱脹冷縮　內徑大小　比熱容
(2)上升
【設計實驗和進行實驗】氣體
【拓展】下降　大氣壓
【解析】(1)圖甲中簡易溫度計是根據液體熱脹冷縮的性質制成的;簡易溫度計是利用液體溫度升高時,體積膨脹,通過玻璃管中液體高度的變化判斷溫度變化,所以在小玻璃瓶的容積一定時,玻璃管的內徑越細,實驗現象越明顯,測溫效果與玻璃管內徑大小有關;煤油的比熱容比水的小,在質量相同、吸熱相同時,其溫度和體積變化更快,所以選用煤油而不用水做測溫物質。(2)外界大氣壓減小時,此時在瓶內氣壓的作用下,會有一部分液體被壓入玻璃管,因此管內液柱的高度會上升。
【設計實驗和進行實驗】把兩裝置中的小玻璃瓶同時沒入同一熱水中,乙裝置中玻璃管內液柱上升是由于瓶內氣體溫度升高,體積膨脹,乙裝置中玻璃管內液柱上升更明顯,說明氣體受熱膨脹更顯著,故乙也能做溫度計。
【拓展】圖2所示的氣體溫度計,下方容器與大氣相通,外界環境氣溫升高時,細管上方密封的氣體體積膨脹,壓強變大,管內液體液面下降;該裝置通過細管中密封的氣體壓強變化顯示溫度,所以當外界大氣壓發生變化時,即使溫度不變,細管中液面高度也會發生變化,影響測量結果。
考向2 增大、減小壓強的方法(6年2考)
3.(2019·江西)諺語、成語都蘊含著豐富的物理知識,如:①如坐針氈;②墻內開花墻外香;③泥鰍黃鱔交朋友——滑頭對滑頭;④霜前冷,雪后寒。其中主要體現壓強知識的是 ,主要體現摩擦知識的是 。(請填入相應的序號)
【答案】3.①　③
【解析】①“如坐針氈”是指受力面積比較小,壓力相同時,壓強比較大;②“墻內開花墻外香”屬于擴散現象;③“泥鰍黃鱔交朋友——滑頭對滑頭”是指摩擦力小;④“霜前冷,雪后寒”說明了凝華放熱,熔化吸熱。
考向3 流體壓強與流速的關系(6年3考)
4.(2020·江西)如圖所示,這是河水中的漩渦。漩渦邊緣處水的流速相對中心處的流速較 ,壓強較 ,從而形成壓力差,導致周邊物體易被“吸入”漩渦。(溫馨提示:嚴禁學生私自下河游泳)
5.(2018·江西)2018年5月,一架正在高空中飛行的飛機,擋風玻璃突然爆裂,此時副駕駛整個上半身被“吸”出艙外,這一現象發生的原因是 ( )
A.副駕駛受到的重力突然減小
B.艙內氣壓變大,艙外氣壓變小
C.艙內空氣流速小壓強大,艙外空氣流速大壓強小
D.艙內溫度降低,壓強突然增大
6.(2023·懷化)唐詩“八月秋高風怒號,卷我屋上三重茅”,詩中秋風“卷”走“三重茅”是由于屋頂外側空氣流速 (選填“快”或“慢”),壓強 (選填“大”或“小”),從而產生一個向上的力。
【答案】4.慢　大
【解析】漩渦邊緣處水的流速相對中心處的流速較慢,壓強較大,而漩渦中心處水的流速較快,壓強較小,形成一個向漩渦中心的壓力差,從而導致周邊物體易被“吸入”漩渦。
5.C　【解析】飛機在快速飛行時帶動周圍空氣快速流動,因此飛機外的空氣流速較大,而飛機內的空氣流速正常,當擋風玻璃破裂時,因為外界空氣流速大,壓強小,飛機內的壓強大,所以副駕駛的上半身由于壓強差被“吸”出艙外。
6.快　小
考向4 液體壓強與連通器原理(6年2考)
7.(2021·江西)利用圖像可以描述物理量之間的關系。如圖所示,這是“探究液體內部的壓強與哪些因素有關”的圖像,由圖像可知:同種液體內部的壓強與深度成 ,液體密度ρ甲 (選填“>”、“<”或“=”)ρ乙。
【答案】7.正比　>
【解析】從圖中可看出液體壓強與所處的深度關系是一條通過原點的直線,所以液體壓強與所處的深度成正比;根據液體壓強的計算公式p=ρ液gh可得ρ液=,可知當h增大相同的量時,壓強變化越大的液體對應的液體密度越大。
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