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(共65张PPT)
第七讲　压强
1.通过实验,理解压强。知道增大和减小压强的方法,并了解其在生产生活中的应用。
2.探究并了解液体压强与哪些因素有关。知道大气压强及其与人类生活的关系。了解流体压强与流速的关系及其在生产生活中的应用。
减小
增大
增大
减小
1.[八下,P27,图7-1-1]下列能正确表示压力的是( )
D
A B C D
2.[八下,P31,图7-2-1]1648年帕斯卡做了著名的裂桶实验,如图所示,他在一个密闭的装满水的木桶的桶盖上插入一根细长的管子,然后在楼房的阳台上往罐子里灌水,结果只灌了几杯水,桶就裂开了,木桶裂开的主要原因是( )
A.木桶内水的密度增加了
B.木桶内水的体积增加了
C.水对木桶的压力增加了
D.木桶内水的重力增加了
C
3.[八下,P36,图7-3-1]下列图中各装置不属于连通器的是( )
B
A B C D
4.[八下,P41,图7-4-4]取一个瓶子,装入适量带色的水,再取一根两端开口的细玻璃管,在它上面画上刻度,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从管子上端吹入少量气体,使瓶内气体压强大于大气压,水沿玻璃管上升到瓶口以上,如图所示,这样就制作成了一个简易的气压计。把这个气压计从一楼带至四楼,不考虑温度变化,下列判断正确的是( )
A.玻璃管内的水面上升,这是因为大气压随高度的增加而增大
B.玻璃管内的水面下降,这是因为大气压随高度的增加而增大
C.玻璃管内的水面上升,这是因为大气压随高度的增加而减小
D.玻璃管内的水面下降,这是因为大气压随高度的增加而减小
C
[典例1]如图甲所示,用手握住一个核桃很难将其捏破;如图乙所示,将A、B两个核桃放在一起捏,A破了,B没破。下列说法正确的是( )
A.图乙中,B给A的力大于A给B的力
B.图乙中,A、B接触处,A受到的压强大于B受到的压强
C.图乙中,A、B接触处,A受到的压强等于B受到的压强
D.两个核桃放在一起容易捏破,主要是因为增大了压力
压力与压强
C
甲 乙
[典例2]一块长方体合金块,重1.2 N,放于面积为1 m2的水平桌面上,它与桌面的接触面积是1×10-3 m2,下列说法正确的是( )
①合金块对桌面的压强是1.2 Pa
②合金块对桌面的压强是1 200 Pa
③若沿竖直方向切去一块,则剩余部分对桌面的压强不变
④若沿水平方向切去一块,则剩余部分对桌面的压强不变
A.①③ B.②③
C.①④ D.②④
B
[变式训练]
1.高度相同、底面积不同的三个长方体,A为铜块,B为铁块,C为铝块,把它们放在水平桌面上,如图所示,则它们对桌面的压强(ρ铜>ρ铁>ρ铝)
( )
A.pAB.pA=pB=pC
C.pA>pB>pC
D.无法判断
C
2.(2023岳阳)平江石牛寨地质公园中玻璃桥使用的特种玻璃,具备极强的耐压耐磨抗冲击的特性。现有一块该特种玻璃,质量为25 kg,体积为0.01 m3,g取10 N/kg,求:
(1)这块玻璃所受的重力。
(2)这块玻璃的密度。
解析:(1)已知该特种玻璃质量为25 kg,它受到的重力G=mg=25 kg× 10 N/kg=250 N。
答案:(1)250 N　(2)2.5×103 kg/m3
(3)一名质量为60 kg的游客静止站立在桥上,与桥面总接触面积为 0.04 m2,此游客对桥面的压强大小。
答案:(3)1.5×104 Pa
[典例3]如图所示,两个完全相同的玻璃容器中盛有相同体积的酒精和盐水(ρ盐水>ρ酒精),关于这两种液体中a、b、c三点的压强,下列说法正确的是( )
A.a、b两点压强相等
B.a点压强比b点压强大
C.b、c两点压强相等
D.b点压强比c点压强大
液体压强的特点与计算
B
[典例4](多选)(2023潜江)如图所示,质量、底面积相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平桌面上,甲为圆柱形,乙、丙为圆台形,分别装有A、B、C三种质量和深度均相同的液体,下列说法正确的是( )
A.液体的密度ρA>ρB>ρC
B.液体对容器底部的压强pB>pA>pC
C.液体对容器底部的压力FBD.容器对桌面的压力F甲=F乙=F丙
BD
[变式训练]
3.如图所示,置于水平桌面上的容器装有某种液体。液体的体积为2×10-3 m3,液体的深为0.5 m,若容器重为20 N、底面积为20 cm2,容器底受到液体的压强为5×103 Pa。(g取10 N/kg)求:
(1)液体的密度。
答案:(1)1×103 kg/m3　
(2)距容器底高度为0.2 m处A点的液体压强。
(3)容器对桌面的压强。
解析:(2)距容器底高为0.2 m处A点的深度hA=0.5 m-0.2 m=0.3 m,
则A点的液体压强pA=ρghA=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m=3×103 Pa。
答案:(2)3×103 Pa
(3)2×104 Pa
(4)液体对容器底的压力。
答案:(4)10 N
得分要点 　固体压强与液体压强
[典例5]下列关于事例的描述正确的是( )
A.马德堡半球实验可以证明大气压强的存在
B.医生用注射器将药液注入肌肉是利用了大气压强
C.拦河坝设计成上窄下宽是因为液体压强随深度的增加而减小
D.高原边防哨所战士用压力锅煮面条是因为气压越高,液体沸点越低
大气压强
A
[典例6]某同学测量大气压强的过程如图所示,下列说法正确的是( )
A.此时水银槽液面上方气压低于标准大气压
B.如果将玻璃管倾斜,水银柱长度不变
C.最早证明大气压强存在的是托里拆利实验
D.如果在管的上部A处开一个小孔,则会有部分水银从小孔流出,还会有部分下降至水银槽
A
[典例7]随着我国人民生活水平的不断提高,汽车已进入寻常百姓家庭。如图所示,大多数汽车的外形截面类似于飞机机翼的纵截面(俗称“流线形”)。当汽车在高速公路上高速行驶时,对地面的压力会减小,汽车可能出现“发飘”的现象。下列关于汽车“发飘”原因的解释正确的是( )
A.汽车上方空气流速比下方大,上方气体压强比下方大
B.汽车上方空气流速比下方大,上方气体压强比下方小
C.汽车上方空气流速比下方小,上方气体压强比下方大
D.汽车上方空气流速比下方小,上 方气体压强比下方小
流体压强
B
[变式训练]
4.如图所示是煤气灶灶头的示意图,使用时的基本操作是打开煤气阀,拧动点火装置,煤气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃燃烧。某同学担心煤气在进口处会向空气中泄漏。你认为煤气在进口处　 　(选填“会”或“不会”)向空气中泄漏,理由是　 .
.
　。生活中和上述原理的现象有很多,请列出一项:　 　。
不会
进口处煤气流速大,压强小,小于大气压,大气将煤气压进管道,使煤气和空气流向燃烧头被点燃燃烧,而不会向空气中泄漏
火车站的安全线
实验1　探究压力的作用效果跟什么因素有关　　　　　 　　　　 　　　　
例1在探究压力的作用效果到底与哪些因素有关的实验中,小红利用小桌、海绵和砝码等器材进行了如图所示的实验。
甲 乙 丙 丁
(1)实验中海绵的作用是反映　 　;砝码的作用是改变
　 　的大小。
(2)实验中通过观察　 　来比较压力的作用效果,此实验方法为　 　。
(3)选择甲、丙两次实验来验证“压力作用效果与受力面积有关”是否合理,并说明理由
　 　。
压力的作用效果
压力
海绵的凹陷程度
转换法
不合理,没有控制压力的大小相同
(4)比较乙、丙两图的实验,可以得出影响压力作用效果的因素,下列实例中,直接应用该结论的是　 　(填字母,多选)。
A.图钉的一端做得很尖
B.交通管理部门规定,严禁货车超载
C.书包要用宽的背带
D.菜刀要经常磨一磨
(5)若将该小桌和砝码放在木板上,如图丁所示,小红选用丙、丁两图的实验,得出结论:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越不明显。请你分析造成前后两个结论不一致的原因是　 　。
ACD
受力面的材料不同
(6)比较图乙中海绵受到的压强p乙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p乙　 　(选填“>”“<”或“=”)p丁。
[拓展延伸]
(7)如图戊所示,实验将质量分布均匀的物体沿竖直方向切成大小不同的两块,将左边部分移开后,发现海绵的凹陷程度不变,由此得出压力的作用效果与受力面积无关,你认为此探究过程中存在的问题是　 .
　。
=
没有控制压力一定
戊
(8)本实验中选用海绵而不选用木板的目的是　 　。
(9)下列实例中,直接应用甲、乙两图中结论的是　 　(填字母)。
A.交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10 t
B.小小的蚊子能轻而易举地用口器把皮肤刺破
C.书包要用宽的背带
使实验现象更加明显
A
实验2　探究液体压强与哪些因素有关　　　　　 　　　　 　　　　
例2如图1所示是探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)压强计上的U形管　 　(选填“属于”或“不属于”)连通器。
图1
不属于
(2)实验中液体压强的大小变化是通过比较U形管两侧液面　 　的变化得出的,将探头放进盛水的容器中,探头的橡皮膜受到水的压强会
　 　(选填“内凹”或“外凸”)。
(3)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的液面有一定的高度差,如图甲所示,其调节的方法是　 　(填字母),使U形管左右两侧的液面相平。
A.将右侧支管中高出的水倒出
B.取下软管重新安装
高度差
内凹
B
(4)比较图乙、丙两图,可以得到液体的压强与　 　有关;请举出生活中应用该实验结论的一个事例:　 　。
(5)比较　 　两图,可以得出液体的压强与液体密度有关。
(6)比较丁、戊两图,可以得出液体压强与盛液体的容器形状　 　(选填“有关”或“无关”)。
[拓展延伸]
(7)已知图乙中U形管左右两侧液面的高度差h=10 cm,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为　 　。(ρ水=1.0×103 kg/m3, p盐水=1.1×103 kg/m3, g取10 N/kg)
液体的深度
拦河坝上窄下宽
丙、丁
无关
1 000 Pa
(8)实验前,应调整压强计(如图甲所示),使U形管左右两边的液面
　 　;小明在调试时发现,用手捏探头的橡皮膜时,U形管中的液柱几乎不动,可能的原因是　 　。
(9)U形管足够长时,管内选用密度　 　(选填“较大”或“较小”)的液体可以减小实验误差。
(10)(装置改进)小明利用如图2、3所示的装置也能探究液体压强特点。
相平
图2 图3
压强计气密性差
较小
①小明向隔板的左侧倒入水,橡皮膜向右凸起,如图2所示,倒入的水越多,橡皮膜凸起的越明显,说明液体的压强随深度的增加而　 　。
②小明又向隔板的右侧倒入某种液体,当左、右两侧的液面如图3所示时,橡皮膜恰好没有产生形变,则ρ液　 　ρ水。
③在图3中,当橡皮膜没有产生形变时,左、右两边液体对各自容器底的压强分别为p水和p液,则p水　 　p液。
增大
<
>
增大、减小压强的方法
1.(2022烟台)如图所示的实例中,为了减小压强的是( )
B
A.图钉尖做 B.铁轨铺在路枕上 C.斧头刃做得很薄 D.推土机土
得很尖 铲做得很锋利
2.(2021东营)劳动教育是素质教育的重要组成部分。在中学生劳动实践基地,同学们见到了收割麦子的镰刀、挑水的扁担等农具。镰刀刀刃被磨得非常锋利,是通过　 　来增大压强的;扁担中段制作得稍宽,是通过　 　来减小压强的。
减小受力面积
增大受力面积
固体压强相关分析及其计算
3.(2023泰安)如图所示,有两个正方体实心物体A、B叠放在水平桌面 上,物体A重5 N,B重40 N。已知物体A对B的压强与此时物体B对桌面的压强相等,物体A对B的压力、物体B对桌面的压力分别为FA和FB。物体A和物体B的密度分别是ρA和ρB,下列说法中( )
①FA∶FB=1∶9
②FA∶FB=1∶8
③ρA∶ρB=27∶8
④ρA∶ρB=9∶8
A.只有①③正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有②④正确
A
4∶5
5.(2023济南)一箱某品牌酱油放在水平地面上,如图所示。其包装箱上标识的相关名词含义如下:“规格”是每瓶内酱油的体积×包装箱内酱油的瓶数;“净重”是包装箱内所装酱油的总质量;“毛重”是包装箱及其内部所有物品的总质量;“体积”是包装箱的长度×宽度×高度。请根据包装箱上标识的内容,g取10 N/kg,通过计算回答:
(1)该箱所装酱油的密度是多少
答案:(1)1.15×103 kg/m3　
(2)这箱酱油对地面的压强是多少
答案:(2)1 000 Pa
B
A.长木板的底面积为0.25 m2
B.当x=0.26 m时,木板对桌面的压强为37.5 Pa
C.当x=0.30 m时,木板对桌面的压力为9 N
D.移动过程中,木板对桌面的压力先不变后增大
甲 乙
液体压强的理解及相关计算
6.(2023聊城)如图所示,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。在隔板两侧分别装入清水和浓盐水,不能判断哪侧是清水,哪侧是浓盐水的是( )
D
A B C S
7.(2022济南)如图所示,甲、乙两容器中装的都是水,与乙等高的丙容器中装的是酒精。已知水的密度为1.0×103 kg/m3,酒精的密度为0.8×103kg/m3,则( )
A. 甲容器底部受到的液体压强最大
B. 乙容器底部受到的液体压强最大
C. 丙容器底部受到的液体压强最大
D.三容器底部受到的液体压强相等
A
8.(多选)(2022青岛)如图所示,取一个不易形变的饮料瓶,用橡皮膜扎紧瓶口,在饮料瓶侧面开一小孔,用插有玻璃管的橡皮塞塞紧,玻璃管中有一段红色液柱,将瓶内气体密封,橡皮膜受到的压力发生变化,红色液柱会移动,从而制成一个简易压强计。下列分析正确的是( )
A.橡皮膜受到的压力相同时,玻璃管内径越粗,液柱上升越明显
B.将饮料瓶放入水中,液柱上升,表明液体内部有压强
C.饮料瓶在水中的位置越深,液柱上升越高,表明同种液体的压强随深度的增加而增大
D.将饮料瓶放入不同液体相同深度处,液柱上升高度不同,表明液体的压强与液体密度有关
BCD
9.(2022威海)某货船利用风帆提供辅助动力,使用了包括计算机在内的大量技术,可以实时根据风力大小和风向调整风帆,获得适宜的驱动力。货船从甲港口航行到乙港口,出发和到达的时刻及航程表示数如表所示。
港口 时刻 航程表示数
甲港口 6月15日6:00 4 000 km
乙港口 6月16日6:00 4 480 km
(1)货船的平均速度为多少千米每小时
答案:(1)20 km/h　
(2)货船在行驶过程中船壁破损导致海水涌入,需要将修补材料压在漏洞上进行封堵。漏洞在海面下10 m处,漏洞面积为0.02 m2,则至少需要施加多大压力才能将漏洞堵上 (修补材料质量忽略不计,ρ海水取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(3)请写出利用风帆提供动力的优点和缺点各1条。
答案:(2)2 000 N
(3)由于风帆提供动力来自风,因此风帆船优点为:保护环境、节约能 源;风帆船缺点为:受天气影响比较大。
10.(2021滨州)如图所示,在水平桌面上,有一质量为2 kg的实心小球和一薄壁圆柱形容器,容器中装有水。现将小球轻轻放入容器后,小球浸没在水中并静止在容器底部,水未溢出。分别测出小球放入前后水对容器底部的压强p水,小球放入前后容器对水平桌面的压强p桌,如表所示。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
— 浸入前 浸没后
p水/Pa 2 000 2 400
p桌/Pa 2 500 3 500
(1)小球的重力。
(2)小球放入前,容器中水的深度。
答案:(1)20 N　(2)0.2 m
(3)小球的密度。
答案:(3)2.5×103 kg/m3
连通器
11.(2019 烟台)连通器在日常生活和生产中应用广泛,如图所示的实例中不是利用连通器原理工作的是( )
D
A.水壶 B.锅炉水位计 C.船闸 D.拦河大坝
12.(2023 威海)如图所示,阀门1和阀门2均关闭,A、B、C三根竖管内的水面相平,此时装置相当于　 　。若阀门1、阀门2均打开,水在管道内持续流动,则三根竖管内水面最低的是　 　(选填“A”“B”或“C”)。
连通器
C
13.(2023济宁)如图所示的装置中,A、B是一段内径粗细不同的玻璃管,它与蓄水容器相连,在玻璃管较粗和较细的部分,各接有一段竖直的细玻璃管。M、N是A、B玻璃管内同一水平线上的两个点,分别位于两竖直细玻璃管下方。关闭阀门K,将水注入蓄水容器中,根据　 　原 理,两竖直细玻璃管内水面是相平的;打开阀门K,水流出过程中,M点的压强　 　(选填“大于”“等于”或“小于”)N点的压强。
连通器
小于
大气压强
14.(2023菏泽)在我国探索太空的历程中,设计出了多种空中飞行器。下列飞行器中,利用大气压强升空的是( )
A.风筝 B.孔明灯
C.火箭 D.地球卫星
15.(2020 威海)如图所示,装有常温水的玻璃瓶中密封部分空气。细玻璃管插入瓶中,玻璃管与瓶塞接触部分不漏气,下列关于细管中水柱液面升降情况的描述错误的是( )
A.用力挤压玻璃瓶,液面上升
B.将玻璃瓶放入热水中,液面上升
C.在细管管口水平吹气,液面下降
D.提着玻璃瓶从十楼走到一楼,液面下降
B
C
流体压强与流速的关系
16.(2022泰安)关于下列四幅图的说法正确的是( )
A
A.如图甲所示,A管中水面上升,是因为流体中流速越大的位置压强越小
B.如图乙所示,将竖直玻璃管倾斜,水银柱的长度不变
C.如图丙所示,把水气压计从山下移到山顶,细管内的水柱下降
D.如图丁所示,盆景中的水位能保持一定高度,是利用了连通器原理
甲 乙 丙 丁
17.(2021威海)如图所示,水平放置的“H”形容器,右侧装有植物油,左侧可能装有水或酒精,中间用一个无摩擦可移动的活塞密封,活塞处于静止状态,则左侧可能装有哪种液体 若想让活塞向左侧移动,可以在什么位置水平吹气 (ρ水>ρ植物油>ρ酒精)( )
A.水;a处 B.水;b处
C.酒精;a处 D.酒精;b处
C
探究影响液体压强大小的因素
18.(2023东营)如图甲所示是某兴趣小组“探究液体压强与哪些因素有关”的实验装置。
(1)组装好压强计,将探头放入液体之前,发现U形管压强计两侧液体面已存在高度差,接下来的操作是　 　(填字母)。
A.从管中倒出适量液体
B.取下软管重新组装
B
甲
(2)调试好压强计后开始实验,把探头放进液体中,进行不同操作,记录的相关数据如表所示。
序号 容器液 体种类 探头 的朝向 探头在液体 中深度/cm U形管两侧液
面高度差/cm
1 水 向下 4 3.9
2 水 向右 4 3.9
3 水 向上 4 3.9
4 水 向左 4 3.9
5 水 向下 8 7.8
6 水 向下 12 11.7
7 浓盐水 向下 8 8.6
a.比较第1、2、3、4组数据,可得出结论:　 　;
b.比较第1、5、6组数据,可得出结论:　 　;
c.比较第　 　组数据,可得出结论:液体压强与液体的密度有关。
(3)有同学提出,如果不使用压强计,选用一个较深的容器,用隔板分成左右两部分,边缘密封好,在隔板K 下部开一个口,并用薄橡皮膜密封,也可探究液体压强是否与液体的密度有关。请利用此装置设计实验,写出实验步骤并完成分析与论证。
同种液体同一深度压强相等
同种液体深度越深压强越大
5、7
[实验器材]自制的带隔板容器(如图乙所示)、水、硫酸铜溶液。
[实验步骤]　 .
　。
[分析与论证]　 　。
控制隔板位置(在液体中的深度)不变,容器中分别加满水和硫酸铜溶液,观察橡皮膜形变程度
橡皮膜形变不同,说明液体压强与液体的密度有关
乙
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