资源简介

一、压力
（一）概念
压力是垂直作用在物体表面上的力，是物体之间由于相互挤压而产生的。
（二）特点
压力作用在受力物体的表面上，力的方向与受力物体的表面垂直并指向受力物体。
(1)压力产生的原因:物体之间相互接触并挤压。
(2)压力的作用点:作用在受力物体表面，作用点等效作用在接触面中心。
(3)压力的方向:与受力物体表面垂直并指向受力物体。
（三）压力和重力的辨析
压力 重力
定义 垂直作用在物体表面上的力 由于地球的吸引而受到的力
产生原因 物体之间相互接触并挤压 地球的吸引
施力物体 对物体产生挤压的物体 地球
受力物体 受到挤压的物体 物体本身
大小 可小于、等于、大于重力，也可能与重力无关 与物体的质量成正比
方向 垂直于受力物体表面并指向受力物体 竖直向下
作用点 受力物体的接触面 重心
【能力拓展】由于受力物体的受力面可能是水平面，也可能是竖直面，还可能是斜面，因此压力的方向没有固定的指向，它可能指向任何方向，但始终和受力物体的受力面相垂直。
二、压力的作用效果
（一）实验探究:影响压力作用效果的因素
(1)设计并进行实验
①按照图甲所示将小桌放在海绵上。观察海绵被压下的深浅。
②在小桌上放上砝码，按照图乙所示将小桌放在海绵上。观察海绵被压下的深浅。
③在小桌上放上砝码，按照图丙所示将小桌放在海绵上。观察海绵被压下的深浅。
(2)分析与论证
①比较甲图和乙图:海绵的受力面积相同，乙图中小桌对海绵的压力大，乙图中的海绵被压下得深，即乙图压力的作用效果比甲图的明显，故可得出:受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显。
②比较乙图和丙图:海绵受到的压力相同，乙图海绵的受力面积小，乙图中海绵被压下得深，即乙图压力的作用效果比丙图的明显，故可得出:压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
(3)结论:影响压力作用效果的因素有压力的大小和受力面积的大小。当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显；当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
（二）压强
(1)定义:物体单位面积受到的压力叫做压强。
(2)公式:压强=压力/受力面积 (P表示压强，F表示压力，S表示受力面积)。
(3)单位:国际单位制中，压强的单位是帕斯卡，简称帕(Pa)。1帕=1牛/米2，帕斯卡是一个很小的单位， 常用的压强单位有百帕(102Pa)、千帕(103Pa )、兆帕(106Pa )。
(4)对压强单位的认识: 一张对折的报纸平铺在桌面上时，对桌面的压强约为1帕；一块平放的砖对地面的压强约为103帕，坦克履带对地面的压强约为105帕。
【能力拓展】研究压力的作用效果跟压力大小的关系时，使受力面积保持不变，改变压力的大小，观察受压物体形变的大小；研究压力的作用效果跟受力面积的关系时，使压力大小保持不变，改变受力面积的大小,观察受压物体形变的大小。这是利用了控制变量法。。
三、增大或减小压强的方法
由压强公式可知，压强的大小与压力大小和受力面积大小有关，因此改变压强的途径是:若压力大小一定，改变受力面积大小；若受力面积大小一定，改变压力大小；或者两者同时改变。
(1)增大压强的方法:增大压力(受力面积一定时),减小受力面积(压力一定时)，或者增大压力的同时减小受力面积。
(2)减小压强的方法:减小压力(受力面积一定时)，增大受力面积(压力一定时)，或者减小压力的同时增大受力面积。
四、液体的压强
（一）科学中，常用压强计来比较液体内部的压强。
（二）压强计的工作原理:当金属盒的橡皮膜受到压强时，U形管左右液面就会出现高度差。橡皮膜受到的压强越大，两管内液面的高度差就越大。
（三）液体对容器底部和侧壁的压强
大量实验:表明，液体对容器的底部和侧壁都会产生压强，液体的深度越大，产生的压强越大。
液体不但对容器的底部和侧壁会产生压强，液体的内部也存在压强。例如，游泳时，若潜入水中，水的压强会使你感到胸闷。
（四）研究水内部压强的特点
(1)猜想:①水的内部可能向各个方向都存在压强，这些压强可能相等。
②水的内部压强大小可能与水的深度有关。
(2)实验器材:压强计、盛水的杯子、刻度尺。
(3)设计实验方案
实验方法:控制变量法和转换法。
具体步骤:控制深度不变,转动金属盒的方向(朝上、朝下、朝侧面)，探究同一深度不同方向上水的压强大小是否相等；控制金属盒的方向不变(同为朝上或朝下)，改变金属盒在水中的深度，探究水的深度对水的压强的影响。通过压强计中U形管左右两管液面高度差的大小来比较液体压强的大小。将抽象的东西变成了直观且形象的东西，使问题简化，这是运用了转换法。
结论:水的内部向各个方向都存在压强，在同一-深度，水对各个方向的压强都相等；水的深度对水的内部的压强有影响，深度越大，水的内部压强越大。
（五）液体内部压强的特点
大量实验表明:切液体内部都存在着压强。液体的压强随深度的增加而增大；在同一深度，液体向各个方向的压强相等。液体的压强还跟液体的密度有关，同一深度处，液体密度越大，压强越大。
【能力拓展】①液体内部压强产生的原因:由于液体受到重力作用，所以液体对容器底产生压强；由于液体具有流动性，所以对阻碍它流动的容器壁产生压强；由于液体具有流动性且在液体内部相互挤压，所以液体内部向各个方向都有压强。②液体内部压强的大小只与液体的密度和深度有关。应该注意的是深度与高度不同，深度是指液体与空气接触面到计算压强的那个面之间的竖直距离，即深度是由上往下量的。高度是由下往上量的。
例1、如图所示，用35牛的水平压力把一重为15牛的物体压在竖直墙壁上，若物体与墙壁AB的接触面积是50厘米2，则墙面AB受到的压强是(　　)
A．10×103帕 B．3×103帕 C．7×103帕 D．4×104帕
例2、如图所示，一木块静止在盛满水的容器中。现将木块缓慢下压至浸没，水对容器底部的(　　)
A．压力不变，压强不变 B．压力变大，压强变大
C．压力不变，压强变大 D．压力变大，压强不变
例3、如图所示，一块长方体橡皮，当侧放于水平桌面上时对比平放时对桌面的压力________(选填“变大”、“变小”或“不变”)；若沿ab方向竖直向下切去一块，则剩余部分对桌面的压强________填（“变大”“变小”或“不变”)
例4、某同学利用小桌、砝码、泡沫塑料在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”时，实验过程如图所示，请仔细观察并回答下列问题：
（1）该实验是通过　 　来显示压力的作用效果。
（2）由甲、乙两图所示实验现象可得出：受力面积一定时，　 　 越大，压力的作用效果越　 　。
（3）由　 　两图所示实验现象可得出：压力一定时，受力面积越大，压力的作用效果越　 　 。
（4）该同学在实验时将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上，如图丁所示，则在乙、丁两种情况中小桌产生的压强p乙　 　(填“ 大于”“小于”或“等于”)p丁。该实验的研究方法是　 　。
例5、2020年11月10日8时12分，中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底深度10909米，如图甲所示。“奋斗者”号需要承载的水压是1.12×108帕，由此小卡猜想液体内部压强可能与液体的深度有关。于是用液体压强计对此进行了探究，如图乙所示。
（1）使用压强计前，用手轻轻按压几下橡皮膜，U形管中的液体能灵活升降，说明　 　。
（2）图乙中实验①、②、③说明，当液体密度相同时，液体的压强随深度的增加而　 　。
（3）图乙中实验④、⑤，是两个完全相同的容器，分别盛有适量的液体a和液体b。液体a的密度　 　(选填“大于”、“等于”或“小于”)液体b的密度。
1．小敏利用海绵、桌子和砝码进行了如图的探究实验。下列分析不正确的是(　　)
A．探究的问题：压力的作用效果与什么因素有关
B．探究的方法：控制变量法
C．探究过程分析：通过观察海绵凹陷面积大小判断受力效果
D．探究的结论：压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小有关
2.如图所示，一个未装满水的瓶子，正立放置在水平面上时瓶对桌面的压强为p1，瓶底受到水的压力为F1，倒立放置时瓶对桌面的压强为p2，瓶盖受到水的压力为F2。则(　　)
A．p2＝p1，F2＝F1 B．p2＜p1，F2＜F1
C．p2＜p1，F2＞F1 D．p2＞p1，F2＜F1
3.如图所示，水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器，分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是（　　）
①液体对容器底部的压力：F甲=F乙
②容器对桌面的压力：F甲'=F乙'
③液体对容器底部的压强：p甲>p乙
④容器对桌面的压强：p甲'A．①和③ B．②和③ C．①和④ D．③和④
4．如图1是a、b两种不同物质质量和体积的关系图像，则a、b两种物质密度之比为 　 　，如果用质量相等的上述两种物质分别制成甲、乙(图2)两个底面积不同、高度相同的实心圆柱体，并将它们放置在水平地面上，则甲、乙两圆柱体对水平地面的压强之比为　 　。
5．在探究液体压强的实验中，进行了如图所示的操作。
（1）实验中，探究液体压强的工具是　 　。
（2）由丙、丁两图实验进行对比，得出液体压强与盛液体的容器形状　 　(填“有关”或“无关”)。
（3）甲、乙两图是探究液体压强与　 　的关系，结论是　 　。
（4）要探究液体压强与密度的关系，应选用　 　两图进行对比。
（5）在图乙中，固定金属盒上的橡皮膜在水中的深度，使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时，两玻璃管中液面高度差不变，说明了在液体内部同一深度处，液体向各个方向的压强大小　 　。
6.现有一根两端开口的直玻璃管，将其下端蒙上橡皮膜，描述橡皮膜外表面在以下不同情境中的形状变化。
（1）向管内缓缓注水，观察到橡皮展向外凸。随着加入的水量增多，橡皮膜向外凸的程度会　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）将注入水后的玻璃管放入装有水的水槽中，慢慢向下移动到如图所示的位置。橡皮膜向外凸的程度会　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。
（3）当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时，橡皮膜的形状是　 　（选填“凸面”“凹面”或“平面”），试说明理由　 　。
1．如图所示，小明将压强计的探头放入水中某一深度处，记下U形管中两液面的高度差h。下列操作能够使高度差h增大的是(　　)
A．将探头向下移动一段距离
B．将探头水平向左移动一段距离
C．将探头放在酒精中的同样深度处
D．将探头在原深度处向其他方向任意转动一个角度
2．如图是某同学在探究甲、乙两种物质质量和体积关系时得到的图像。若用这两种物质分别做成A、B两个质量相等的实心正方体。把它们平放在水平地面上，则两物体对水平地面的压强之比pA： pB为(　　)
A．8：1 B．4：1 C．2：1 D．1：1
3.如下图所示，在甲、乙两个完全相同的容器中盛有质量相等的水和酒精（已知ρ水>ρ酒）其中a、b两点到液面的距离相同，a、c两点到容器底部的距离相同。
（1）甲盛的是　 　。
（2）在a、c两点水平面以下，容器中水的质量比酒精　 　（选填“大”或“小”）
（3）在a、b两点水平面以下，容器中水的质量比酒精　 　（选填“大”或“小”）
4．小金自制了一根可以估测液体密度的工具，其制作过程为将一根两端开口的直玻璃管下端蒙上橡皮膜(如图甲)。实验过程如下：
（1）将此玻璃管慢慢放人盛有水的烧杯中(如图乙)，发现橡皮膜向里凹，此现象说明　 　。（2）保持橡皮膜所在深度h不变，逐渐向玻璃管内注入液体(如图丙)，此过程中橡皮膜向里凹的程度会 (填“变大”“变小”或“不变”)。
（3）继续向玻璃管内注入液体至图丁所示位置，此时橡皮膜的形状正好是平面，由此可推测出管内注入的液体可能是　 　(填字母)，并说明理由： 　 　。
A．盐水 B．酒精 C．蒸馏水
5.小明用如上图甲所示的装置，探究影响液体内部压强的因素。
（1）在上图乙中，将橡皮膜先后放在a、b位置处可知，同种液体，深度越大，压强越大，支持该结论的实验现象是　 　。
（2）为了探究密度对液体内部压强的影响，还需将橡皮膜放在上图丙中　 　(填“c”或“d”)位置处。
答案及解析
例1、C
解析】墙面AB受到的压强：。故C正确，而A、B、D错误。
例2、A
【解析】首先分析水面高度的变化，再根据液体压强公式p=ρ液gh分析水对容器底部压强的变化，最后根据F=pS判断水对容器底部压力的变化。
【解答】烧杯中装满水，将木块缓慢下压至浸没时，水会不断的流出，但是水面的高度保持不变。根据液体压强公式p=ρ液gh可知，水对容器底部的压强不变。根据F=pS可知，水对容器底部的压力不变。
例3、不变；不变
【解析】（1）当物体处在水平地面上时，它对地面的压力等于自身的重力；
（2）上下粗细均匀的柱体在水平地面上时，它对地面的压强，因此它对地面的压强只与自身的密度和高度有关，与接触面积大小无关。
【解答】（1）一块长方体橡皮，无论侧放还是平放，它对水平桌面上的压力都等于自身的重力，因此压力保持不变；
（2）若沿ab方向竖直向下切去一块，则剩余部分仍然是一个长方体，根据公式p=ρgh可知，剩余部分对桌面的压强保持不变。
例4、（1）泡沫塑料凹陷的程度（2）压力；明显（3）乙、丙；不明显
（4）等于；控制变量法(或转 换法)
【解析】（1）该实验是通过泡沫塑料凹陷的程度来显示压力的作用效果。
（2）甲和乙图中，受力面积相同，但是压力大小不同，那么得到结论：受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显。
（3）探究受力面积对压力作用效果的影响时，必须控制压力大小相同而改变受力面积，故选乙和丙。
丙图中受力面积大，泡沫塑料凹陷的程度更小，那么得到结论：压力一定时，受力面积越大，压力的作用效果越不明显。
（4）该同学在实验时将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上，如图丁所示，则在乙、丁两种情况中小桌产生的压强p乙=p丁。该实验的研究方法是控制变量法。
例5、（1）装置不漏气 （2）增大 （3）小于
【解析】（1）如果装置的气密性良好，那么橡皮膜受到挤压后，U型管两侧的液面高度差增大；撤去外力后，橡皮膜恢复原状，U型管两侧的液面高度差变为零，
（2）根据液面的高度差的大小确定液体压强的大小，进而得到实验结论；
（3）根据液体压强公式p=ρ液gh比较液体密度的大小。
【解答】（1）使用压强计前，用手轻轻按压几下橡皮膜，U形管中的液体能灵活升降，说明装置不漏气。
（2）比较图乙中实验①、②、③可知，在水中时，橡皮膜所在的深度越大，U型管两侧液面的高度差越大，因此得到结论：当液体密度相同时，液体的压强随深度的增加而增大。
（3）根据图片可知，在实验④⑤中，U型管两侧液面的高度差相等，说明液体压强相等，此时深度ha>hb，根据公式p=ρ液gh可知，液体的密度ρa<ρb。
1．C
【解析】实验甲和乙中，桌子与海绵的接触面积相同，乙中压力大，海绵的凹陷程度越大，那么得到结论：压力的作用效果与压力大小有关。在实验乙和丙中，压力大小相等，乙与海绵的接触面积小，而海绵的凹陷程度大，那么得到结论：压力的作用效果与接触面积大小有关。
A.探究的问题：压力的作用效果与什么因素有关，故A正确不合题意；
B.探究的方法：控制变量法，故B正确不合题意；
C.探究过程分析：通过观察海绵凹陷程度的大小判断受力效果，故C错误符合题意；
D.探究的结论：压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小有关，故D正确不合题意。
2.D
【解析】（1）水平面上受到的压力等于上面物体的重力之和，据此比较桌面受到压力的大小，再根据公式比较压强的大小；
（2）根据瓶子的形状不同比较瓶底和瓶盖受到水的压力的大小。
【解答】（1）根据F=G瓶+G水可知，桌面受到的压力相等。根据公式可知，因为S2p1；
（2）当瓶子正立时，有水的部分为柱体，则水对瓶子底部的压力F1=G；当瓶子倒立时，瓶子下口小上口大，则水对瓶盖的压力F23.B
【解析】（1）首先根据比较液体密度的大小，再根据p=ρ液gh比较容器底部受到压强的大小，最后根据F=pS比较容器底部受到压力的大小；
（2）首先根据F=G容器+G液比较容器底部对桌面的压力大小，再根据比较容器底部对桌面压强的大小。
【解答】（1）根据图片可知，液体的体积V甲ρ乙。根据公式p=ρ液gh可知，对容器底部的压强p甲>p乙；
（2）根据F=G容器+G液可知，容器对桌面的压力相等，即F甲'=F乙'，且容器的底面积S甲=S乙，根据公式可知，容器对桌面的压强p甲'=p乙'。故B正确，而A、C、D错误。
4．2：1；2：1
【解析】（1）根据图1可知，a的密度：；
b的密度：；
则a、b的密度之比为：。
（2）上下粗细一致且密度均匀的柱体，对地面的压强：；
则甲乙对水平地面的压强之比为：。
5．（1）压强计
（2）无关
（3）深度；在密度一定时，液体内部压强随着深度的增加而增大
（4）乙、丙
（5）相等
【解析】（1）根据测量液体压强的工具解答；
（2）在丙和丁中，橡皮膜所处的液体和深度相同，只是容器的形状不同，此时压强计液面的高度差相等，即橡皮膜受到的压强相等，据此分析液体压强是否与容器形状有关。
（3）分析甲和乙两个实验中哪个因素不同即可，根据实验现象得出实验结论。
（4）根据控制变量法的要求选择对照实验；
（5）高度差不变，即橡皮膜所处位置的压强相同，据此分析液体在同一深度时向各个方向的压强大小。
【解答】（1）实验中，探究液体压强的工具是压强计。
（2）由丙、丁两图实验进行对比，得出液体压强与盛液体的容器形状无关。
（3）在甲和乙实验中，液体的密度相同，只是橡皮膜所在的深度不同，那么得到结论：在密度一定时，液体内部压强随着深度的增加而增大。
（4）根据控制变量法的要求可知，要探究液体压强与密度的关系，必须控制深度相同而改变液体密度，故选乙和丙。
（5）在图乙中，固定金属盒上的橡皮膜在水中的深度，使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时，两玻璃管中液面高度差不变，说明了在液体内部同一深度处，液体向各个方向的压强大小相等。
6.（1）变大
（2）变小
（3）平面；橡皮膜受到试管中水向下的压强等于受到水槽中水向上的压强
【解析】（1）橡皮膜的凸起程度与受到压强的大小有关，压强越大，橡皮膜的凸起程度越大。
（2）将玻璃管放入水中后，橡皮膜的下表面会受到向上的压强，且深度越大，向上的压强越大。上下压强抵消部分后，向下的压强变小，自然外凸的程度会减小；
（3）根据公式p=ρ液gh可知，当液体密度相同时，深度越大，压强越大，据此比较内外压强大小，从而确定橡皮膜的形状。
【解答】（1）向管内缓缓注水，观察到橡皮展向外凸。随着加入的水量增多，橡皮膜向外凸的程度会变大。
（2）将注入水后的玻璃管放入装有水的水槽中，慢慢向下移动到如图所示的位置。橡皮膜向外凸的程度会变小。
（3）当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时，橡皮膜的形状是平面，理由：橡皮膜受到试管中水向下的压强等于受到水槽中水向上的压强。
1．A
【解析】增大U形管液面的高度差h，即增大压强计探头受到的压强，根据液体压强公式p=ρ液gh可知，要么增大液体的密度，要么增大探头所处的深度，故A正确，而B、C、D错误。
2．B
【解析】首先根据图像，利用公式计算出二者的密度之比，再计算出A、B两个物体的体积之比，进而得到二者的底面积之比，最后根据公式计算出它们对地面的压强之比，
【解答】根据图像可知，甲的密度为：；乙的密度为：；
则A、B的密度之比：ρA：ρB=8g/cm3：1g/cm3=8：1；A、B的质量之比：mA：mB=1：1；
则二者的体积之比：VA：VB=；那么A、B的边长之比：LA：LB=1：2；
A、B的底面积之比：SA：SB=1：4；则A、B对地面的压强之比：。
3.（1）水（2）大（3）小
【解析】本题考查容器底部所受液体压强的计算，最关键的是知道液体中某一点的深度指的是这一点到液面的垂直距离，而不是距离容器底的距离。
(1)水和酒精的质量相同，根据密度公式可以判断体积的大小；
(2)质量=体积密度，据此分析解答。
【解答】(1)质量相同时，密度越大，体积越小，因为水的密度大，所以体积小的是水，故甲容器中盛的液体是水；
(2) 容器是形状规则的相同容器， 在a、c两点水平面以下，水的体积和酒精 体积一样，水的密度大，故水的质量大；
(3) 容器是形状规则的相同容器， 在a、b两点水平面以上，水的体积和酒精体积一样，水的密度大，水的质量大；而水和酒精的总质量一样，所以a、b两点水平面以下，水的质量比酒精 小。
4．（1）液体内部存在压强
（2）变小
（3）B；在橡皮膜处两液体压强相等，深度越深，液体密度越小
【解析】（1）橡皮膜向里凹，说明水对它施加了向上的压力，即水里存在压强；
（2）玻璃管内注入液体后，液体会对橡皮膜产生向下的压强，于是与外面向上的压强抵消一部分，从而使橡皮膜受到向上的压强减小，据此确定橡皮膜凸起程度的变化；
（3）根据液体压强公式p=ρ液gh分析判断。
【解答】（1）将此玻璃管慢慢放人盛有水的烧杯中(如图乙)，发现橡皮膜向里凹，此现象说明液体内部存在压强。
（2）保持橡皮膜所在的深度h不变，逐渐向玻璃管内注入液体(如图丙)，此过程中橡皮膜向里凹的程度会变小。
（3）根据丁图可知，橡皮膜处于水平状态，即液体产生的压强和水产生的压强相等。
即p液=p水； 液体的深度h液>h水；
根据液体压强公式p=ρ液gh可知，液体密度ρ液<ρ水。
那么这种液体只能是酒精，故选B。
5.（1）在b处时U形管两边的液面高度差越大 （2）c
【解析】（1）在上图乙中，将橡皮膜先后放在a、b位置处可知，同种液体，深度越大，压强越大，支持该结论的实验现象是：在b处时U形管两边的液面高度差越大。
（2）为了探究密度对液体内部压强的影响，需要控制液体的深度相同而改变液体密度，则应该将橡皮膜放在图丙中的c处。
浙教版寒假“快人一步”七（下）科学讲义（十九）
压强

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