第九章　压　　强

知识点1 压强 课标要求 通过实验,理解压强。知道日常生活中增大和减小压强的方法 知识点2 液体压强 课标要求 通过实验,探究并了解液体压强与哪些因素有关 知识点3 大气压强 课标要求 通过实验,知道大气压强及其与人类生活的关系 知识点4 流体压强与流速的关系 课标要求 了解流体的压强与流速的关系及其在生活中的应用

实验探究1 压力的作用效果跟什么因素有关 考查角度 ①利用控制变量法分析实验数据或图形 ②操作方法的改进

控制变量法 1.实验方法： _ 2.实验步骤： 转化法 【易错警示】压力的作用效果与压力和受力面积两个因素有关,故在叙述影响压力作用效果的结论时,“在××相同时”这个前提条件不可忽略。

【典例1】(2012·烟台中考)小明同学利用洗手间的肥皂及海绵探究“压力的作用效果与哪些因素有关”,实验探究过程如图所示。 (1)分析比较甲、乙两图中的实验现象,得到的结论是什么? (2)图乙和图丙探究的问题是什么? (3)小明将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丁所示,由实验现象,他经过分析、论证得到的结论是压力的作用效果与受力面积无关。分析评估他的实验结论。

1.物理意义：表示压力_________的物理量。 2.定义：物体所受___________与_________之比。 3.公式： 。 一、压强 1.物理意义：表示压力_________的物理量。 2.定义：物体所受___________与_________之比。 3.公式： 。 (1)F表示施加在物体上的压力，不能等同于重力。只有当物体自由放置在水平面上时，压力的大小才等于物体重力的大小。 (2)S是受力面积，是两物体相互接触的面积，不一定是物体的面积。 4.单位及换算：1Pa=__N/m2。 作用效果 压力的大小 受力面积 1

【典例1】(2013·泰州中考)如图所示是一辆新型坦克,其质 量为20t,每条履带与水平地面的接触面积为2m2。g取10N/kg, 求： (1)坦克的重力。 (2)坦克静止时对水平地面的压强。

【变式训练】(2012·宁夏中考)一个质量为60 kg的人,若仰躺在硬板床上产生的压强是6×103Pa,躺在“席梦思”床上,身体与床的接触面积为0.3 m2。请你通过计算说明：为什么睡在“席梦思”床上更舒服。(g=10 N/kg,写出主要计算步骤)

一名滑雪运动员重700 N,每只脚与滑雪板的接触面积是 175 cm2,每只滑雪板长2 m、宽15 cm,重50 N。计算他对 滑雪板的压强和滑雪板对雪地的压强各是多少。

5.增大和减小压强的方法： (1)增大压强的方法。

①压力不变时,减小_________。如图钉的尖。 ②受力面积不变,增大_____。如用较大的力按图钉。 (2)减小压强的方法。 ①压力不变,增大_________。如图钉的帽。 ②受力面积不变,减小_____。如用较小的力按图钉。 受力面积 压力 受力面积 压力

知识点2 液体压强 课标要求 通过实验,探究并了解液体压强与哪些因素有关

实验探究2 液体内部压强的特点 考查角度 ①利用控制变量法进行实验 ②分析数据得出结论

转化法 1.实验方法：___________。 2.液体压强的大小：通过U形管左右两侧液面_____________反 映液体压强的大小。 控制变量法 高度差的大小

3.实验步骤： (1)探究液体向各个方向的压强的大小关系。 思路：控制液体_____和液体_____不变,只改变探头的朝向,观 察U形管两侧的液面高度差。 (2)探究液体压强与深度的关系。 思路：控制液体_____和探头的朝向不变,只改变探头在液体中 的深度,观察U形管两侧的液面高度差。 密度 深度 密度 (3)探究液体压强与密度的关系。 思路：控制液体_____和探头的朝向不变,只改变液体的_____, 观察U形管两侧的液面高度差。 深度 密度

4.问题探究： 液体压强与容器的形状有关系吗?如何设计实验来探究? 操作：取盛有水的长方形容器和正方形容器各一个,把U形管压强计分别放在这两个容器中水面下的同一深度,比较U形管两侧的液面高度差。 【易错警示】实验前应检查蒙在金属盒上的橡皮膜、连接用的橡皮管及各连接处是否漏气。

二、液体压强： (1)产生原因：液体有_____,且有流动性。 (2)特点。 ①液体内部向_________都有压强; ②在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都_____; ③同种液体,深度越深,压强_____; ④液体内部的压强还跟___________有关,在深度相同时, ___________越大,压强_____。 重力 各个方向 相等 越大 液体的密度 液体的密度 越大

【典例2】(2013·潍坊中考)小明同学利用如图所示的装置探究液体内部压强的特点,得到的实验数据如表： 序号 液体 深度 /cm 橡皮膜 方向 压强计左右液面高度差/cm ① 水 5 朝上 4.9 ② 朝下 ③ 朝侧面 ④ 10 9.7 ⑤ 15 14.6 ⑥ 酒精 11.8 ⑦ 盐水 45.9

(1)分析序号为①②③的三组数据,可得到的结论是： 　 。 (2)分析序号为　　　的三组数据,可得到的结论是：液体的压强随深度的增加而增大。 (3)分析序号为⑤⑥⑦的三组数据,可得到的结论是：不同液体的压强还跟液体的　　　有关。

【延伸探究】结合典例探究以下问题： 小明做完上述实验,猜想能不能用压强计来比较两种不同液体密度的大小呢?同学小李端来两只相同的烧杯,分别盛有体积相同的水和酒精,但没有标签,小明和小李采用压强计进行探究：

(1)若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度差变化　　 　(选填“大”或“小”)。小明把调节好的压强计放在空气中时,U形管两边的液面应该　　　　　　　　　。

二、液体压强： (1)产生原因：液体有_____,且有流动性。 (2)特点。 ①液体内部向_________都有压强; ②在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都_____; ③同种液体,深度越深,压强_____; ④液体内部的压强还跟___________有关,在深度相同时, ___________越大,压强_____。 (3)公式：_______。 重力 各个方向 相等 越大 液体的密度 液体的密度 越大 p=ρgh

1.液体压强的计算：p=ρgh。 (1)它适用于静止的液体。 (2)公式中的h是指所研究的点到液面的竖直距离,而不是点到容器底的距离。如图所示,甲图中A点的深度为30cm,乙图中B点的深度为40cm,丙图中C点的深度为50cm。 (3)由公式p=ρgh可知,液体压强的大小决定于液体的密度和深度,与液体的重力、体积、容器的形状、底面积的大小等因素无关。在比较液体压强的大小以及变化时,只需比较液体的密度和深度即可。

2. 和p=ρgh的适用范围: (1)公式 适用于计算固体、液体和气体的压强。 (2)公式p=ρgh适用于计算静止液体产生的压强大小。

【典例】如图所示,一平底圆柱状杯子放在水平桌面上,杯子的底面积是60 cm2。杯子装上8 cm高的水后,杯子和水的总质量是0 【典例】如图所示,一平底圆柱状杯子放在水平桌面上,杯子的底面积是60 cm2。杯子装上8 cm高的水后,杯子和水的总质量是0.6 kg。则杯子对桌面的压力大小是　　　N,杯子对桌面的压强是　　　Pa;水对杯底产生的压强是　　　Pa。(杯壁的厚度忽略不计,g取10 N/kg)

【方法归纳】关于固体和液体的压力、压强的求解 (1)固体： ①常用：先用F=G物，再利用 ②粗细质地均匀：可用p=ρgh。 (2)液体： ①容器粗细不均匀：p=ρgh→p F。 ②容器粗细均匀：G液 F， 或p=ρgh。 F=pS F=G液

2.连通器： (1)定义：上端_____,下端_____的容器。 (2)特点：连通器装相同的液体,当液体_______时,连通器各部 分中的液面高度总是_____的。 (3)应用：水壶的壶嘴与壶身、排水管的U形“反水弯”、锅炉 和外面的_______、_____等。 开口 连通 不流动 相同 水位计 船闸

知识点3 大气压强 课标要求 通过实验,知道大气压强及其与人类生活的关系

1.产生原因：大气受_____作用且具有流动性。 2.最早证明存在的实例： 塑料吸盘、_______等。 3.测定： (1)测量实验：_________实验。 (2)1标准大气压：p0=__________Pa,相当于76 cm高水银柱产 生的压强。 重力 马德堡半球实验 吸饮料 托里拆利 1.013×105

高频考点3 托里拆利实验 中考题眼 ①标准大气压的大小　②影响水银柱高度的因素

1.大气压强的测量——托里拆利实验： (1)装置及现象如图所示。 (2)实验时,应先向玻璃管中灌满水银,将玻璃管内 的空气全部排出。 (3)影响玻璃管内水银柱高度的因素。 ①随外界大气压的变化而变化;若玻璃管内混入少 量空气,则管内水银柱的高度会减小。 ②与管的粗细、倾斜程度、管的长度及将玻璃管提起还是下压、水银液槽内水银面的高低等因素无关。如果把玻璃管倾斜放置,水银柱的高度不会改变,水银柱的长度却要增加。

【典例3】(多选)(2012·沈阳中考)如图为托里 拆利实验的装置图,下列表述正确的是(　　) A.将玻璃管稍微倾斜,管内外水银面高度差将不变 B.将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面,管内外 水银面高度差将变大 C.向槽中继续注入少量水银,管内外水银面高度差 将变小 D.换用更粗一些的等长玻璃管,管内外水银面高度差将不变

1.产生原因：大气受_____作用且具有流动性。 2.最早证明存在的实例： 塑料吸盘、_______等。 3.测定： (1)测量实验：_________实验。 (2)1标准大气压：p0=__________Pa,相当于76 cm高水银柱产 生的压强。 4.变化： (1)大气压与高度的关系：海拔越高,大气压_____。 (2)液体沸点与气压的关系：气压越低,水的沸点_____。 重力 马德堡半球实验 吸饮料 托里拆利 1.013×105 越小 越低

2.大气压的应用： (1)利用大气压“吸”或“抽”(其实是压)液体。如：钢笔囊吸墨水,吸管吸饮料,抽水机、离心式水泵抽水等。 (2)液体的沸点随液体表面的气压的增大而升高,随气压的减小而降低。如利用高压锅煮饭菜容易熟。

【方法归纳】测大气压的两种方法 (1)用托里拆利实验精确测量; (2)用吸盘、刻度尺、弹簧测力计粗测。

【变式训练】(2011·徐州中考)用如图 所示装置粗略测量大气压的值。把吸盘 用力压在玻璃上排出吸盘内的空气,吸 盘压在玻璃上的面积为4×10-4m2。轻轻 向挂在吸盘下的小桶内加沙子。吸盘刚好脱落时,测出吸盘、小桶和沙子的总质量为3.2 kg。则大气对吸盘的压力为　　N (g取10 N/kg),大气压的测量值为　　　Pa。若吸盘内的空气不能完全排出,则大气压的测量值比实际值偏　　　　。

【解析】本题考查大气压的测量。吸盘受到小桶和沙子的 拉力与空气作用给它的压力是一对平衡力，大小相等，即F=G=mg=3.2 kg×10 N/kg=32 N，则大气压强 =8×104 Pa；若吸盘内的空气不能完全排出，则吸盘内的空气 对吸盘向外的压力与小桶和沙子对吸盘拉力的合力与外部的大 气压力彼此平衡，因此得出的大气压强比实际的要小。 答案：32 8×104 小

知识点4 流体压强与流速的关系 课标要求 了解流体的压强与流速的关系及其在生活中的应用

1.流体：具有流动性的_____和_____。 2.关系：在液体和气体中,流速越大的位置,压强_____。 3.飞机升力：机翼上方空气流速大,压强___,下方空气流速小, 压强___,在机翼的上下表面存在向上的_______。 液体 气体 越小 小 大 压强差

流体压强与流速的关系的常见现象 1.向两张下垂的纸片中间吹气,两纸片会靠拢。 2.沿着下垂的纸条上方吹气,纸条会飘起来。 3.用力从漏斗管口向下吹气,放在漏斗口处的乒乓球不会下落。 4.喷雾器能将水喷出。 5.飞机升力的产生。 6.两船不能高速并排航行。 7.火车站站台在车轨外侧设置安全线。

【典例4】(2012·广州中考)用水平风吹如图所示的四个模型,其中　　　图空气对模型下表面的压强小于上表面的压强。

【方法归纳】利用流体压强与流速关系解释有关现象的思路

【变式训练】(2013·广州中考)如图所示,把一张轻质纸放在 两本书上,沿纸面下方吹气,原平整的纸会从两书间的空隙下陷, 据此推断空气对下陷纸片上、下表面的压强哪个小?　 。 根据所学的物理知识解释为什么会出现这种现象：　 。

1.有些公共汽车配备逃生锤,遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤打破玻璃逃生,为了更容易打破玻璃,逃生锤外形应选择如图所示中的(　　)

【解析】选D。本题考查影响压强的因素。压强是由压力和受力面积同时决定的,在压力一定的情况下,受力面积越小,压强越大,作用效果越明显。通过比较题中的A、B、C、D选项图可知,D选项中的逃生锤受力面积最小,用它击打玻璃时,压强最大,更容易打破玻璃,所以选D。

2.在塑料圆筒的不同高度处开三个小孔,当筒里灌满水时,各孔喷出水的情况如图所示,这表明液体压强(　　) A.与深度有关 B.与密度有关 C.与液柱粗细有关 D.与容器形状有关

3.如图所示的四个容器,不是连通器的是(　　)

4.体重为500N的小明双脚站立在水平冰面上时发现冰面有破裂的危险。他及时卧倒在冰面上匍匐前进,避免了意外的发生。已知两只脚与冰面的接触总面积为400cm2,则小明双脚站立时对冰面的压强为　　　Pa,平卧时能避免意外发生的原因是　 。

5.小明在妈妈生日那天用自己的零花钱为 妈妈买了蛋糕,并点起蜡烛,送上祝福。 如图,向两支蜡烛中间吹气,结果发现两支 蜡烛的火焰向中间靠拢,这是因为蜡烛中间 的气体流速变大,导致压强变　　　　。 【解析】本题考查流体压强和流速的关系。向两支蜡烛中间吹气时,蜡烛中间的气体流速变大,压强减小,所以两支蜡烛的火焰向中间靠拢。 答案：小

6.在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中：

(1)实验中是根据　　　　现象来比较压力的作用效果的。 (2)如图甲、乙所示的实验能够得到的结论是 　 。 (3)若想继续探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应再做如图　　　　所示的实验。

1.(2012·泰州中考)在下列事例中,为了减小压强的是(　　) A.大卡车的车轮比小轿车多而宽 B.软包装饮料的吸管,有一端是尖的 C.缝衣针、注射器的针头都很尖 D.菜刀用过一段时间需要磨一磨

2.(2013·泰安中考)如图所示,放在水平桌面上的两个容器分别装有相同高度的纯水和盐水,下面关于液体中a、b、c三点(其中b、c两点在同一水平面上)压强大小关系的说法正确的是(　　) A.pa>pb>pc B.pc>pb>pa C.pb>pa>pc D.pc>pa>pb

3.(2013·广东中考)如图所示,以下四个关于“气体压强与流速的关系”的现象中,压强p1、p2大小关系正确的是(　　)

4.(2012·茂名中考)如图所示是测量大气压强的装置,玻璃管长约1m,槽内装有水银。下列说法正确的是(　　) A.此装置是一个连通器 B.第一次利用此装置测出大气压强的科学家是帕斯卡 C.玻璃管竖直放置时测出的大气压强一定为76cm汞柱高 D.将此装置从山脚移到山顶,管内外汞液面高度差减小

5.(2012·成都中考)我国“蛟龙”号潜水器 (如图)在下潜试验中成功突破5 000m水深大 关,“蛟龙”号随着下潜深度的增加,所受水 的压强将　　　　(选填“变大”“不变”或 “变小”),若海水的密度为1.03×103kg/m3, “蛟龙”号在深5 000m处所受海水的压强为 　　　Pa。(g=10N/kg)

6.(2012·安徽中考)地球的表面积约为5.1×1014m2。地球 表面的大气压约1.0×105Pa,则大气对地球表面的压力约 为　　　N。 【解析】本题考查压强公式。已知大气压强为1.0×105Pa,地球表面积5.1×1014m2,所以地球表面受到的压力F=pS=1.0×105Pa×5.1×1014m2=5.1×1019N。 答案：5.1×1019

7. (2013·菏泽中考)如图所示,治病输液时,药水瓶口处常 插着两根塑料管A和B,其中A插管是输液管,B插管的作用是 利用　　　使液体流入人体血管内。

8.(2012·长春中考)用压强计探究液体内部压强的特点,如图所示。

(1)对比图甲、乙、丙可知：同种液体在同一深度处向各个方向压强　　　　。 (2)对比图丙和图丁,U形管两侧液面的高度差相等,由此可知两种液体密度的大小关系是ρ液　　ρ盐水。 (3)在图丁中保持金属盒的位置不变,向烧杯中逐渐加入水(未溢出),U形管两侧液面的高度差将　　　(选填“变大”“不变”或“变小”)。