資源簡介 本資料來自于資源最齊全的21世紀教育網www.21cnjy.com《壓力和壓強》復習提綱一、固體的壓力和壓強1、壓力:⑴ 定義:垂直壓在物體表面上的力叫壓力。⑵ 壓力并不都是由重力引起的,通常把物體放在桌面上時,如果物體不受其他力,則壓力F = 物體的重力G⑶ 固體可以大小方向不變地傳遞壓力。⑷重為G的物體在承面上靜止不動。指出下列各種情況下所受壓力的大小。G G F+G G – F F-G F2、研究影響壓力作用效果因素的實驗:⑴課本甲、乙說明:受力面積相同時,壓力越大壓力作用效果越明顯。乙、丙說明壓力相同時、受力面積越小壓力作用效果越明顯。概括這兩次實驗結論是:壓力的作用效果與壓力和受力面積有關。本實驗研究問題時,采用了控制變量法。和 對比法3、壓強:⑴ 定義:物體單位面積上受到的壓力叫壓強。⑵ 物理意義:壓強是表示壓力作用效果的物理量⑶ 公式 p=F/ S 其中各量的單位分別是:p:帕斯卡(Pa);F:牛頓(N)S:米2(m2)。A使用該公式計算壓強時,關鍵是找出壓力F(一般F=G=mg)和受力面積S(受力面積要注意兩物體的接觸部分)。B特例:對于放在桌子上的直柱體(如:圓柱體、正方體、長放體等)對桌面的壓強p=ρgh ?、取簭妴挝籔a的認識:一張報紙平放時對桌子的壓力約0.5Pa 。成人站立時對地面的壓強約為:1.5×104Pa 。它表示:人站立時,其腳下每平方米面積上,受到腳的壓力為:1.5×104N⑸ 應用:當壓力不變時,可通過增大受力面積的方法來減小壓強如:鐵路鋼軌鋪枕木、坦克安裝履帶、書包帶較寬等。也可通過減小受力面積的方法來增大壓強如:縫一針做得很細、菜刀刀口很薄4、一容器盛有液體放在水平桌面上,求壓力壓強問題:處理時:把盛放液體的容器看成一個整體,先確定壓力(水平面受的壓力F=G容+G液),后確定壓強(一般常用公式 p= F/S )。二、液體的壓強1、液體內部產生壓強的原因:液體受重力且具有流動性。2、測量:壓強計 用途:測量液體內部的壓強。3、液體壓強的規律:⑴ 液體對容器底和測壁都有壓強,液體內部向各個方向都有壓強;⑵ 在同一深度,液體向各個方向的壓強都相等;⑶ 液體的壓強隨深度的增加而增大;⑷ 不同液體的壓強與液體的密度有關。4、壓強公式:⑴ 推導壓強公式使用了建立理想模型法,前面引入光線的概念時,就知道了建立理想模型法,這個方法今后還會用到,請認真體會。⑵推導過程:(結合課本)液柱體積V=Sh ;質量m=ρV=ρSh液片受到的壓力:F=G=mg=ρShg .液片受到的壓強:p= F/S=ρgh⑶液體壓強公式p=ρgh說明:A、公式適用的條件為:液體B、公式中物理量的單位為:p:Pa;g:N/kg;h:mC、從公式中看出:液體的壓強只與液體的密度和液體的深度有關,而與液體的質量、體積、重力、容器的底面積、容器形狀均無關。著名的帕斯卡破桶實驗充分說明這一點。D、液體壓強與深度關系圖象:5、F=G FG6、計算液體對容器底的壓力和壓強問題:一般方法:㈠首先確定壓強p=ρgh;㈡其次確定壓力F=pS特殊情況:壓強:對直柱形容器可先求F 用p=F/S 壓力:①作圖法 ②對直柱形容器 F=G7、連通器:⑴定義:上端開口,下部相連通的容器⑵原理:連通器里裝一種液體且液體不流動時,各容器的液面保持相平⑶應用:茶壺、鍋爐水位計、乳牛自動喂水器、船閘等都是根據連通器的原理來工作的。三、大氣壓1、概念:大氣對浸在它里面的物體的壓強叫做大氣壓強,簡稱大氣壓,一般有p0表示。說明:“大氣壓”與“氣壓”(或部分氣體壓強)是有區別的,如高壓鍋內的氣壓——指部分氣體壓強。高壓鍋外稱大氣壓。2、產生原因:因為 空氣受重力并且具有流動性。3、大氣壓的存在——實驗證明:歷史上著名的實驗——馬德堡半球實驗。小實驗——覆杯實驗、瓶吞雞蛋實驗、皮碗模擬馬德堡半球實驗。4、大氣壓的實驗測定:托里拆利實驗。(1)實驗過程:在長約1m,一端封閉的玻璃管里灌滿水銀,將管口堵住,然后倒插在水銀槽中放開堵管口的手指后,管內水銀面下降一些就不在下降,這時管內外水銀面的高度差約為760mm。(2)原理分析:在管內,與管外液面相平的地方取一液片,因為液體不動故液片受到上下的壓強平衡。即向上的大氣壓=水銀柱產生的壓強。(3)結論:大氣壓p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值隨著外界大氣壓的變化而變化)(4)說明:A實驗前玻璃管里水銀灌滿的目的是:使玻璃管倒置后,水銀上方為真空;若未灌滿,則測量結果偏小。B本實驗若把水銀改成水,則需要玻璃管的長度為10.3 mC將玻璃管稍上提或下壓,管內外的高度差不變,將玻璃管傾斜,高度不變,長度變長。D若外界大氣壓為H cmHg 試寫出下列各種情況下,被密封氣體的壓強(管中液體為水銀)。H cmHg (H+h)cmHg (H-h)cmHg (H-h)cmHg (H+h)cmHg (H-h)cmHg (H-h)cmHgE標準大氣壓: 支持76cm水銀柱的大氣壓叫標準大氣壓。1標準大氣壓=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa2標準大氣壓=2.02×105Pa,可支持水柱高約20.6m5、大氣壓的特點:(1)特點:空氣內部向各個方向都有壓強,且空氣中某點向各個方向的大氣壓強都相等。大氣壓隨高度增加而減小,且大氣壓的值與地點、天氣、季節、的變化有關。一般來說,晴天大氣壓比陰天高,冬天比夏天高。(2)大氣壓變化規律研究:在海拔3000米以內,每上升10米,大氣壓大約降低100 Pa6、測量工具:定義:測定大氣壓的儀器叫氣壓計。分類:水銀氣壓計和無液氣壓計說明:若水銀氣壓計掛斜,則測量結果變大。 在無液氣壓計刻度盤上標的刻度改成高度,該無液氣壓計就成了登山用的登高計。7、應用:活塞式抽水機和離心水泵。8、沸點與壓強:內容:一切液體的沸點,都是氣壓減小時降低,氣壓增大時升高。應用:高壓鍋、除糖汁中水分。9、體積與壓強:內容:質量一定的氣體,溫度不變時,氣體的體積越小壓強越大,氣體體積越大壓強越小。應用:解釋人的呼吸,打氣筒原理,風箱原理。☆列舉出你日常生活中應用大氣壓知識的幾個事例?答:①用塑料吸管從瓶中吸飲料②給鋼筆打水③使用帶吸盤的掛衣勾④人做吸氣運動三、浮力1、浮力的定義:一切浸入液體(氣體)的物體都受到液體(氣體)對它豎直向上的力 叫浮力。2、浮力方向:豎直向上,施力物體:液(氣)體3、浮力產生的原因(實質):液(氣)體對物體向上的壓力大于向下的壓力,向上、向下的壓力差 即浮力。4、物體的浮沉條件:(1)前提條件:物體浸沒在液體中,且只受浮力和重力。(2)請根據示意圖完成下空。下沉 懸浮 上浮 漂浮F浮 < G F浮 = G F浮 > G F浮 = Gρ液<ρ物 ρ液 =ρ物 ρ液 >ρ物 ρ液 >ρ物(3)、說明:① 密度均勻的物體懸?。ɑ蚱。┰谀骋后w中,若把物體切成大小不等的兩塊,則大塊、小塊都懸?。ɑ蚱。?br/>②一物體漂浮在密度為ρ的液體中,若露出體積為物體總體積的1/3,則物體密度為(2/3)ρ分析:F浮 = G 則:ρ液V排g =ρ物Vgρ物=( V排/V)·ρ液= 2 3ρ液③ 懸浮與漂浮的比較相同: F浮 = G不同:懸浮ρ液 =ρ物 ;V排=V物漂浮ρ液 <ρ物;V排④判斷物體浮沉(狀態)有兩種方法:比較F浮 與G或比較ρ液與ρ物 。⑤ 物體吊在測力計上,在空中重力為G,浸在密度為ρ的液體中,示數為F則物體密度為:ρ物= Gρ/ (G-F)⑥冰或冰中含有木塊、蠟塊、等密度小于水的物體,冰化為水后液面不變,冰中含有鐵塊、石塊等密大于水的物體,冰化為水后液面下降。5、阿基米德原理:(1)、內容:浸入液體里的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于它排開的液體受到的重力。(2)、公式表示:F浮 = G排 =ρ液V排g 從公式中可以看出:液體對物體的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關,而與物體的質量、體積、重力、形狀 、浸沒的深度等均無關。(3)、適用條件:液體(或氣體)6:漂浮問題“五規律”:(歷年中考頻率較高,)規律一:物體漂浮在液體中,所受的浮力等于它受的重力;規律二:同一物體在不同液體里,所受浮力相同;規律三:同一物體在不同液體里漂浮,在密度大的液體里浸入的體積?。?br/>規律四:漂浮物體浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾,物體密度就是液體密度的幾分之幾;規律五:將漂浮物體全部浸入液體里,需加的豎直向下的外力等于液體對物體增大的浮力。7、浮力的利用:(1)、輪船:工作原理:要使密度大于水的材料制成能夠漂浮在水面上的物體必須把它做成空心的,使它能夠排開更多的水。排水量:輪船滿載時排開水的質量。單位 t 由排水量m 可計算出:排開液體的體積V排= ;排開液體的重力G排 = m g ;輪船受到的浮力F浮 = m g 輪船和貨物共重G=m g 。(2)、潛水艇:工作原理:潛水艇的下潛和上浮是靠改變自身重力來實現的。(3)、氣球和飛艇:工作原理:氣球是利用空氣的浮力升空的。氣球里充的是密度小于空氣的氣體如:氫氣、氦氣或熱空氣。為了能定向航行而不隨風飄蕩,人們把氣球發展成為飛艇。(4)、密度計:原理:利用物體的漂浮條件來進行工作。構造:下面的鋁粒能使密度計直立在液體中。刻度:刻度線從上到下,對應的液體密度越來越大8、浮力計算題方法總結:(1)、確定研究對象,認準要研究的物體。(2)、分析物體受力情況畫出受力示意圖,判斷物體在液體中所處的狀態(看是否靜止或做勻速直線運動)。(3)、選擇合適的方法列出等式(一般考慮平衡條件)。計算浮力方法:①稱量法:F浮= G-F(用彈簧測力計測浮力)。②壓力差法:F浮= F向上 - F向下(用浮力產生的原因求浮力)③漂浮、懸浮時,F浮=G (二力平衡求浮力;)④F浮=G排 或F浮=ρ液V排g (阿基米德原理求浮力,知道物體排開液體的質量或體積時常用)⑤根據浮沉條件比較浮力(知道物體質量時常用)四、壓力和壓強液體壓強大氣壓強【習題63】請舉出生活或生產中增大壓強的四個實例(結論開放):(1)__________;(2)__________; (3)__________;(4)__________。【分析】 日常生活、生產中增大壓強的例子有很多,都是通過增大壓力、減小受力面積實現的。【答案】 (1)針尖很尖;(2)刀刃很鋒利;(3)壓路機的磙子很重;(4)用刀切菜時用力。【習題64】 我們生活在大氣“海洋”的底部,一切物體與大氣接觸的表面,都無一例外地承受著巨大的大氣壓的作用。倘若我們在物體的某一側設法減小氣壓,形成一個“負壓區”,則物體將在兩側氣壓差產生的合力的作用下發生運動或緊緊地吸附在某一物體表面.于是便出現了生活中、生產中的種種與“吸”有關的現象,如呼吸、吸吮、吸煙、吸塵、吸排油煙、空吸、虹吸、吸墨水、注射藥液、抽水、真空吸盤、拔火罐……,如圖1—16所示,在每一種被吸起或吸住物體的兩側,你一定都能夠找到“常壓區”和“負壓區”。例如呼吸時,胸廓擴張,肺部氣壓減少,空氣便在壓力差作用下經鼻腔、氣管被吸進肺內,可以說,這許多種看似不同的“吸”,其實都是在大氣的“壓”下發生的。(條件開放)(1)請根據以上材料,再舉出生活中、生產中相似的事例(2)分析上述事例的物理本質。【分析】此題通過分析日常生活、生產中的不同的“吸”,揭示了各種不同的“吸”實際上都是大氣壓的作用結果。日常生活中這樣的事例有很多。【答案】 (1)用吸管吸飲料;疏通衛生池堵塞用的橡膠吸盆。(2)大氣壓的作用。【習題65】一塊重79 N的正方體鐵塊放在1m2的桌面中央,求桌面受到的壓強。(條件開放)【分析】此題屬于條件開放題,條件隱含。桌面的受力面積不是桌面的面積,而是鐵塊與桌面的接觸面積。【答案】G=mg=P鐵gV【答案】桌面上受到的壓強為7.9×103 Pa。【習題66】將一本初中物理書平放在水平桌面上,如何測定它對桌面的壓強 請你寫出你選擇的器材、實驗步驟及壓強表達式。(策略開放)【分析】根據壓強的公式P=F/S可知,要求壓強,必須要知道壓力和受力面積。【答案】方法一:需刻度尺、天平。步驟:①用刻度尺測得課本的長和寬分別為口和6;②用調節好的天平測得課本的質量m,表達式:。方法二:需彈簧秤、細線、刻度尺。步驟:①用刻度尺測得課本的長和寬分別為a和b;②用調節好的彈簧秤和細線測得課本的重為G,表達式:p=。方法三:用紙張規格計算書的面積,再用以上方法測出重力或質量。【習題67】 你知道茶壺的設計中包含哪些科學道理 (結論開放)【分析】通過觀察,聯系所學物理知識解答此題。【答案】①壺嘴做得與壺口一樣高,連通器原理;②壺蓋上開個小孔,是為了使壺內氣體與壺外大氣相連通,保證水流出后,壺內水面氣壓總等于外界大氣壓,使水流出不受阻;③壺把上的塑料護套增大受力面積減少壓強,隔熱等。【習題68】 閱讀有關流體壓強和流速關系的材料,回答所提出的問題。流體是液體和氣體的統稱,流體在流速較大的地方壓強較小在流速較小處壓強較大,飛機機翼的橫截面是上凸下平的。如圖所示,當飛機在空中快速運動時,氣流掠過機翼的上、下表面,由于上表面凸起,使機翼上方氣流速度大于機翼下方,則機翼上方的氣壓小于機翼下方,機翼受到向上的壓力大于向下的壓力,這兩個力的合力便是飛機獲得的升力。當然,升力的大小除了與機翼形狀有關外,還與飛機速度、機翼尺寸以及機翼平面與水平面間的夾角等有關。(1)由以上知識思考一下,鐵路道口行人為什么應站在安全線以外 (2)請設計家用煤氣灶上將煤氣跟空氣相混合的裝置、簡易的冷熱水混合器或家用噴霧器(提示:利用流體流速大壓強小的性質和大氣壓的作用),只要求畫出簡圖。(任選一種即可)【分析】 本題只要在設計時,利用流體流速大壓強小的性質和大氣壓的作用,即可完成任務。【答案】 (1)高速行駛的車輛附近氣流快、壓強小,倘若人靠得太近,大氣壓就會將人壓向車輛,發生事故。(2)①煤氣、空氣相混合裝置(如圖所示);②簡易的冷熱水混合器(如圖所示);③家用噴霧器(如圖所示)。【習題69】 某水壩高50 m,上游水位40 m,則壩底受到的水的壓強是多大 (條件冗余開放)【答案】水對壩底產生的壓強為4×105 Pa。【習題70】 一質量為4kg的長方形木塊,其長為20 cm,寬為10 cm,高為6 cm。求木塊放在桌面上對桌面的壓強。(結論開放)【分析】木塊的放法不同對桌面的壓強不同。【答案】 木塊受到的重力為G=40 N(1)側放時有: P=3 333.3 Pa(2)平放時有: P=2000 Pa(3)豎放時有: P=6 666.7 Pa【習題71】 紅軍二萬五千里長征是從紅色故都—瑞金始發的。途中,不少戰士過草地時陷入了沼澤地,為了減少犧牲,請你應用所學壓強知識,談談紅軍戰士過草地時可采取的預防或營救措施。【分析】 紅軍戰士陷入沼澤地是因為沼澤地承受不了人的重力對其產生的壓強,所以應從增大受力面積,減少壓強的方向去考慮。【答案】①多帶木板墊著過草地;②爬過去;③增大鞋底的面積。(其他方法合理也行)因為壓力一定時,增大了受力面積,減小了壓強,人就不易陷入沼澤地。 .【習題72】 向墻上按圖釘,已知圖釘帽的面積為lcm2,受到的壓強為2×105 Pa,圖釘尖的面積是0.5mm2,手對圖釘尖的壓強是多大 (策略開放)【分析】壓力的大小不變。注意從定義、相等量兩個不同的角度人手考慮解題方案。【答案】答:圖釘尖對墻的壓強為4×107 Pa【習題73】燒瓶內的水沸騰后將它移開火焰,你有幾種方法使瓶內的水再沸騰起來 【分析】 燒瓶內的水沸騰后移開火焰,由于不能繼續吸熱所以它將停止沸騰。要使瓶內的水繼續沸騰可從沸點和氣壓的關系考慮。【答案】方法一:塞緊瓶口往瓶底澆冷水。方法二:用抽氣筒抽出瓶內的空氣。方法三:把燒瓶放在溫度高于100℃的地方。【習題74】某封凍的湖面能承受的最大壓強為7 ×104 Pa,某坦克的質量為20 t,每條履帶的面積為2 m2。此坦克能否安全通過該湖面 (策略開放)【分析】 可以通過比較壓力、壓強、受力面積來進行比較。【答案】解法一:因為P=F/S, 所以F1=2.8×105N,所以G=mg=1.96 ×104 N<2.8 ×105 N, 可以安全通過。解法二:p==4.9 ×104 Pa<7 ×104 Pa,可以安全通過。解法三:因為P=F/S, 所以s=2.8 m2<4 m2, 可以安全通過。【習題75】如圖所示,兩圓柱形容器盛有不同液體,說出比較這兩種液體對容器底的壓強大小的辦法。【分析】此題屬于綜合開放題,條件和結論都不確定,條件不同,結論不同。【答案】方法一:測出兩個容器中液體的質量和容器的底面積。方法二:測出兩個容器中液體的深度、密度。【習題76】 如圖所示,將試管口朝下放,在酒精燈火焰上方加熱3~5 s,然后立刻將試管口豎直插入盛水的容器中某處不動。(1)你猜想可能產生的現象是(2)你猜想的依據是 。【分析】這是一道條件開放型題,氣體也會發生熱脹冷縮現象。當熱試管插入水中時,溫度降低,壓強減小,則水就會進入。【答案】 (1)水在試管內上升。(2)加熱后試管中空氣熱膨脹,插入水中后熱空氣收縮壓強減小,小于外界大氣壓,在大氣壓作用下把一部分水壓入試管中。【習題77】為了探究實心圓柱體對水平地面壓力的作用效果與哪些因素有關,某同學用若干個不同的圓柱體豎直放在同一水平沙面上,進行了三組實驗,并記錄有關數據分別如表一、表二、表三所示。實驗時,他仔細觀察沙面的凹陷程度,并通過比較,發現同一組沙面的凹陷程度相同,而各組卻不同,第一組凹陷程度最大,第二組其次,第三組最小。表一(p銅=8.9×103 kg/m3)實驗序號 材料 高度/cm 底面積/cm2123 銅銅銅 202020 102030表二(J0'鐵=7.8×103 kg/m3)實驗序號 材料 高度/cm 底面積/cm2456 鐵鐵鐵 202020 102030表三1p鋼=8.9×103kg/m3)實驗序號 材料 高度/cm 底面積/cm2789 銅銅銅 101010 102030(1)比較分析實驗序號1、2、3(或4、5、6或7、8、9)的數據及觀察到的現象,可得出的初步結論是:當圓柱體材料的密度和高度相同時,壓力的作用效果與底面積__________。(選填“有關”或“無關”)(2)分別比較實驗序號__________的數據及觀察到的現象,可得出的初步結論是:當圓柱體的高度相同時,材料的密度越大,壓力的作用效果越顯著。(3)分析比較實驗序號l與7(或2與8或3與9)的數據及觀察到的現象,可得出的初步結論是__________,進一步綜合分析比較表一、表二、表三中的數據及觀察到的現象,歸納得出結論【答案】 (1)無關。(2)1與4或2與5或3與6(3)當圓柱體的材料相同時,高度越高壓力的作用效果越顯著;圓柱體的密度與高度的乘積越大,壓力的作用效果就越顯著。【習題78】要學好物理就要動手實踐,請你列舉出用大塑料可樂瓶制成的三種物理實驗器具,并簡述制作過程及用它所演示的物理現象。。(結論開放)【分析】要注意,所設計的器具要有所給器具的特點,不能胡亂設計,比如該題的可樂瓶,要有其作為容器的特點,不能剪出一塊塑料片,演示絕緣體之類的設計。【答案】 (1)制作量杯:用實驗室已有的量筒定量地向瓶中倒入水,并刻上刻度。(2)作液體對側壁壓強實驗器:在瓶的側壁不同的高度處扎等大的小孔,倒入水后,從水流的情況可以直觀地反映液體內部的壓強隨深度的增加而增大。(3)演示噴霧器:用細塑料管插入加蓋的盛水可樂瓶,用手使勁捏可樂瓶,水會成霧狀從細塑料管中噴出。【習題79】小英設計了“驗證水的內部壓強和水深的關系”的實驗:將兩端開口的玻璃管豎直插在盛有水的燒杯底,緩慢向管內倒入煤油,煤油柱高出水面。用直尺測出管中煤油柱的深度h’,和管外水面到煤油柱底端的深度h,改變管中煤油柱的深度,按上述方法重做兩次。(1)如圖1—23所示,第一次實驗情況:h=__________,h'=__________。(2)根據實驗導出水的壓強公式。(3)為節約煤油,減少煤油對環境的污染,請說出實驗后回收煤油的一種方法。【分析】 煤油柱深度h和管外水面到煤油柱底端的深度h可由圖中刻度尺直接讀出。第(2)問可根據水對煤油柱向上的壓力等于煤油柱的重力和阿基米德定律求出。而回收煤油的方法可用注射器或膠頭滴管吸取或者稍提起玻璃管,用塑料片堵住管口后提取。【答案】(1)h=1.60cm,,h’=2.00 cm 。(3)回收煤油的方法:①用帶細軟管的注射器吸取;②用化學實驗中的膠頭滴管吸取;③稍提起玻璃管,用塑料片堵住管口后提取。【習題80】 在“研究液體的壓強”的實驗中,進行了如圖1—24中各圖所示的操怍。(1)為了順利地完成該實驗,除了圖中畫出的各種器材外,還需要用到__________。(2)比較圖中代號為__________的三個圖,可以得到的結論是:在同一深度,液體向各個方向的壓強相等。(3)比較代號為__________的兩個圖,可以知道:在深度相同的情況下,不同液體的壓強還跟它的密度有關。液體的密度越大,壓強越__________。(4)比較代號為__________的三個圖,可以知道:液體的壓強隨深度的增加而增大。【答案】 (1)刻度尺。(2)A、B、C。(3)E、F;大。(4)B、D、E。FFFFFphhhhhhhhGF浮GF浮F浮GF浮GF浮Gmρ液21世紀教育網 -- 中國最大型、最專業的中小學教育資源門戶網站。 版權所有@21世紀教育網 展開更多...... 收起↑ 資源預覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫