北京四中总复习：压力 压强（提高）知识讲解.docx

总复习：压力压强（提高）撰稿：冯保国审稿：史会娜【考纲要求】1、理解压力的概念、压强的概念单位和公式；2、固体压强的计算，增大减小压强的办法及应用；3、液体压强的特点及相关计算；4、大气压强与流体压强【知识网络】方向:垂直于受力面指向被压物体作用点：作用在被压物体表面性质：属于弹力的一种定义：物体单位面积受到的压力CP一压强一帕斯卡公式：P=-注XF-压力一牛顿SIS一受力面积一米22、压强压力一定时，遍?卜受力面积增大压强的办法J受力面积一定时，增大压力增大压力，减小受力面积”压力一定时，增大受力面积I减小压强的办法4受力面积一定时，够小压力增大受力面积,够小压力Z-产生原因：液体受重力和具有流动性,液体对容器底和容器壁都有压强液体内部向各个方向都有压强特点：液体压强随深度的增加而增大3、液体压强同一深度液体向各个方向压强相等J5压力和压强I不同液体的压强还和密度有关测量工具：压强计定义：上端开口,下端连通的容器I应用：连通器V特点：连通器里的同一液体不流动时,液面保持I应用：船闸相平八产生原因：大气受重力和具有流动性定义：大气对它里面的物体的压强证明大气压强存在的实验：马德堡半球实验大气压强在生活中应用：塑料挂衣钩等测定大气压强的实垃一一托里拆利实垃器材：长一米的玻璃管，水银，水银槽步骤：将水银装满玻璃管、倒立水银槽中对实验结果有影响的因素：温度、地点等，管内混入空气时4、大气压强对实验结果没影响的因素：插入水银的深度等实验结果：测出了大气压的值1标准大气压=1.01×lO5Fa=760加7=1034w水柱测量工具.水银气压计金属盒气压计影响大气压的因素：温度、地点等I大气压与涕点关系:气压大，沸点高，气压小，沸点低t 5、流体压强与流速的关系关系：流速越大的位置，压强越小i应用：飞机的升力【考点梳理】考点一、压强(高清课堂压强)1.压力：(1)压力是垂直压在物体表面上的力。(2)方向：垂直于受力面，指向被压物体。(3)压力与重力的关系：力的产生原因不一定是由于重力引起的，所以压力大小不一定等于重力。2 .压强(1)定义：物体所受压力的大小与受力面积之比(2)公式：P=FSo式中P表示压强，单位是帕斯卡；F表示压力，单位是牛顿；S表示受力面积，单位是平方米。(3)国际单位：帕斯卡，简称帕，符号是Pa。IPa=IN/其物理意义是：的面积上受到的压力是in。3 .增大和减小压强的方法(1)增大压强的方法：增大压力；减小受力面积。(2)减小压强的方法：减小压力；增大受力面积。考点二、液体压强1 .液体压强的特点(1)液体向各个方向都有压强。(2)同种液体中在同一深度处液体向各个方向的压强相等。(3)同种液体中，深度越深，液体压强越大。(4)在深度相同时，液体密度越大，液体压强越大。2 .液体压强的大小(1)液体压强与液体密度和液体深度有关。(2)公式：P=Pgh0式中,P表示液体压强单位帕斯卡(Pa)；P表示液体密度，单位是千克每立方米(kg/mD；h表示液体深度，单位是米(m)。3 .连通器液体压强的实际应用(1)原理：连通器里的液体在不流动时，各容器中的液面高度总是相同的。(2)应用：水壶、锅炉水位计、水塔、船闸、下水道的弯管。考点三、大气压强1.大气压产生的原因：由于重力的作用，并且空气具有流动性，因此发生挤压而产生的。4 .证明大气压存在：马德堡半球实验，覆杯实验，瓶吞鸡蛋实验。5 .大气压的测量-托里拆利实验要点诠释：(1)实验方法：在长约Im一端封闭的玻璃管里灌满水银，用手指将管口堵住，然后倒插在水银槽中。放开手指，管内水银面下降到一定高度时就不再下降，这时测出管内外水银面高度差约为76cm。(2)计算大气压的数值：P0=P水银=Pgh=I3.6×103kgm3×9.8Nkg×0.76m=l.013×IO5Pa0所以，标准大气压的数值为：Po=I.013×10,Pa=76cmHg=760mmHgo(3)以下操作对实验没有影响玻璃管是否倾斜；玻璃管的粗细；在不离开水银槽面的前提下玻璃管口距水银面的位置。(4)若实验中玻璃管内不慎漏有少量空气，液体高度减小，则测量值要比真实值偏小。（5）这个实验利用了等效替换的思想和方法。6 .影响大气压的因素：高度、天气等。在海拔3000m以内，大约每升高10m,大气压减小100Pa07 .气压计一一测定大气压的仪器。种类：水银气压计、金属盒气压计（又叫做无液气压计）。8 .大气压的应用：抽水机等。考点四、流体压强与流速的关系流速越大的位置压强越小。要点诠释：飞机的升力的产生：飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状。当飞机在机场跑道上滑行时，流过机翼上方的空气速度快、压强小，流过机翼下方的空气速度慢、压强大。机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。【典型例题】类型一、基础知识01、一只放在水平桌面上的密封的圆台形容器，其截面如图所示，容器中装有一定量的水，水未装满，水对容器底压力、压强分别为F、p,与把容器倒置，水对容器底部的压力、压强尸、/与F、P的大小关系是（）A、F>F'、p3b'F>F,p=p,F=F,tp-plDF<P,»p<p'/【思路点拨】倒置后，液体深度增大，由液体压强公式得出容器底受到液体压强的'变化情况；倒置后容器底受到的压强变大，但受力面积变小。若利用F=PS,则不好判断压力的变化情况。对于这种上下口不一样大的容器，可以通过比较对容器底的压力与液体重的大小关系，得出倒置前后对容器底的产生的压力大小关系。【答案】A【解析】在求解液体压力时，F=PS=醐S=PgV=G.8,因而可以得到“液体对容器底部的压力等于以容器底面积为截面，以液体深度为高的液柱重”这个结论。上口小下口大，倒置后液面要上升，根据P=闻，易得压强p<p'但压力户=pS,倒置后，P变大、S变小，则不能确定F的变化情况。若根据上面的结论，正放时尸=>G.如图所示；倒放时尸'=Gft&<G.,所以户>尸。【总结升华】上口大、下口小的容器，液体对容器底的压力小于所装液体重；上口小、下口大的容器，液体对容器底的压力大于所装液体重；圆柱形、长方体或正方体直壁容器，液体对容器底的压力等于所装液体重。举一反三：【变式】如图所示，甲、乙、丙三个容器（容器重忽略不计）底面积都相同、高度也相同，放在水平桌面上，如果三个容器都装有同种液体，求：（1）容器底受到液体的压强和压力的大小关系？（2）容器对桌面的压强和压力的大小关系？【答案】（1）压力和压强都相等（2）压力：F'甲VF'乙VF'丙压强：p'甲Vp'乙Vp'丙02、如图所示，将小纸条靠近水龙头流下的稳定水流，你预测小纸条的运动情况是怎样的？物理依据是什么？【思路点拨】水流带动空气流动，使水流与纸条间的空气流动速度快，压强小，纸条被压向水流。【答案】小纸条会向左运动，依据对于流体，流速大的地方压强小.【解析】水流动处的水流速大，压强小，小纸条右侧气体的流速小。压强大，所以气压会把小纸条压向水流处。【总结升华】本题通过让同学们根据具体的物理情境，进行合理地推测猜想，拓展了同学们的思维想象空间。解决本题的关键是抓住、弄清本题涉及的知识点。举一反三：【变式】秋天落叶落到路面上，当高速行驶的汽车驶过时，路面上的枝叶（）A.从路边飞向汽车B.路中间的树叶飞向路旁C.地上的树叶只向上飞起，但不会向路中间或者路两旁移动D.树叶不受任何影响【答案】ACb、（高清课堂力学3：压强例7）如图所示，质量是2kg的平底水桶底面积为800cm2,放在水平地面上，桶内装有50Cm深、体积是45dn的水。小萍同学用竖直向上的力产提水桶，但是没有提起来。这时，如果水对桶底的压强和桶对地面的压强相等。小萍同学提水桶的力尸=N°（g=IONkg）【思路*拨】知道桶内水的体积、水的密度，利用密度公式求水的质量；知道水深和水的密度，利用液体压强公式求水对容器底的压强，又知道容器底面积，利用压强定义式求水对容器底的压力；知道水对桶底的压强和桶对地面的压强相等，受力面积相同，可知水对桶底的压力和桶对地面的压力相等，而桶对地面的压力等于桶重加上水重再减去拉力，据此求出小萍同学提水桶的力。【答案】70【解析】水的体积：V=45dmd=45×10i,水的质量：m=V=l.0×10,kgm3×45×10W=45kg,水深h=50cm=0.5m,底面积s=800cm=800×10W,.p=C,S水对桶底的压力：F水=PS=P水ghs=l.0×10gmj×10Nkg×0.5mX800X10lm2=400NoY水对桶底的压强和桶对地面的压强相等，受力面积相同，桶对地面的压力等于水对桶底的压力，桶对地面的压力：G楠+G水-F=400N,小萍同学提水桶的力：F拉=G桶+G水-F*=2kg×10Nkg+45kg×10Nkg-400N=70N,>【总结升华】本题考查了学生对密度公式、重力公式、压强公式、液体压强公式的掌握和运用，要求灵活运用公式，利用好“水对桶底的压强和桶对地面的压强相等”是关键。举一反三：【变式】如图所示，一木块竖直浮于盛水的容器中，当将它取出后横置于杯口时，则下面说法正确的是（）甲A.杯底和地面受到的压力和压强都不变C.杯底受的压强增大，地面受的压强不变【答案】BB.杯底受到的压力和压强都减小D.杯底和地面受到的压力和压强都变小类型二、知识运用、（高清课堂力学3：压强例3）已知长方体A、B的密度之比为2：I,底面积之比为1:3,高度之比为2：3。将B放在水平地面上，A叠放在B上面，如图甲所示，B对地面的压强为pb。若把B叠放在A上面，如图乙所示，B对A的压强为PbL则Pb：Pb'为()A.4：9B.3：IC.13：3D.13：27【思路点拨】(1)知道AB的底面积之比、高度之比，可求体积之比；又知道密度之比，利用密度公式和重力公式可求AB的重力之比；(2)甲图B对地面的压力等于A和B的总重力，受力面积为Sb,利用压强公式求B对地面的压强为Pb;乙图B对A的压力等于B的重力，受力面积为Sa,利用压强公式求B对A的压强为Pb'.再求两个压强的比值。【答案】D【解析】(1)AB的体积之比：vA-v52-9=2-3 XxG=mg=pvg>AB的重力之比：gaP匹,g2×2×g-4.弓二匹l9g=g,(2)市图B对地面的压力F5=G/GE,受力面积为S三，B对地面的压强：F.Ga+Gbps,乙图B对A压力Fj=G5,受力面积为SiB对冲压强：PbGJGlrGbGa+GeSAG捻1110"=V:¢-×=(V1)X5=<t+1j×5=H【总结升华】本题考查了学生对重力公式、密度公式、压强公式的掌握和运用，确定两次的受力面积是本题的关键，推导时要细心，防止因颠倒而出错。举一反三：【变式】两块完全相同的砖块，如图所示，叠放在水平地面上，砖块的几何尺寸是20CmX20CmX5cm,若砖块A对砖块B的压力是Fa,压强是Pa;而专块B对地面的压力是Fb,压强是Pb,则Fa：FB=，Pa：PB=。a【答案】Fa：Fb=1:2,pA：PB=2:15、同学们在学校体育馆进行排球训练时，班级“物理实践活动小组”的同学准备测量排球被击打落地后形变最大时对地板的压强，如图所示。(1)写出该测量的实验原理以及需要使用的主要实验器材。(2)请你设计该测量的实验过程。(3)为了使测量的误差较小，你建议同学们在实验过程中应注意什么问题。(写出一条即可)【思路点拨】要测量排球打落地后形变最大时对地板的压强，就要测出压力和受力面积，用压力除以受力面积就是压强；用一个方格纸来测量受力面积，先将排球放在地面上，使排球落在方格纸上，排球在方格纸上的印痕就是受力面积；压力的测量可使用体重计来完成，将方格纸放在体重计上，排球放在方格纸上，用力向下压，直到排球的形变和印痕重合，读出体重计的示数，就是压力。【答案】P(1)实验原理：P=S实验器材：排球、体重计、方格纸(或刻度尺和白纸)(2)实验过程：使排球落在地面的方格纸(或白纸)上留下印痕；把带有印痕的方格纸(或白纸)放在体重计上，用力压排球，直到排球的形变与印痕重合，得出压力F的大小；利用方格纸(或白纸)计算出排球印痕的面积S；根据p=计算出排球形变最大时对地板的压强。(3)建议：用少量水涂在排球上，使排球落在纸上后留下清晰的印痕；测量压力时，应缓慢压排球，直到排球的形变与印痕边缘重合；测量面积时，尽量选择规格小的方格纸Q或用笔在白纸上清晰地描出印痕的轮廓)【解析】要测量排球对地板的压强，依据的实验原理是压强公式P=与。由原理可知，要分别测排球对地面的压力F和受力面积S的大小，然后选择合适的实验器材，用控制变量法设计实验过程，要使测量的误差较小，应该从所测物理量的实验操作上考虑，如何使实验数据准确。【总结升华】此题考查的测量压强的办法，难点在于压力的测量，若将排球直接落在体重计上，体重计是可以测出排球发生最大形变时的压力的，但时间段是比较短的，不容易读准确。Cg、如图所示，用细绳吊着一圆柱体G,侵没在圆柱形容器的水中，G刚好没入水面，G的横截面积是容器的底面积的L,若匀速提起圆柱体G,当圆柱G刚好离开水面时，水对圆柱形容器底的压强4减小490Pa,问此时绳沿力F方向拉过的距离有多长？【思路点拨】根据压强减少的数目可算出在此过程中水面下降的数目，再根据水的总体积不变，可求出G的体积，进而求出G的高度，再减去水下降的高度，就是绳拉过的距离。【答案与解析】由P=Pgh,水面下降：h=生="90孕=0.05"?,Pg.0xNkgcn×98NlkgG的体积：h-=Sh,4.*.h=4h=0.2mo则绳拉过的距离=h-h=0.15m=15cmo【总结升华】解决此题的关键为水面和物体的相对运动。