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(共63张PPT)
第七章　压强
课标链接 1.通过实验,理解压强。(科学探究、科学思维)
2.知道生活中增大和减小压强的方法。(物理观念)
3.通过实验,探究并了解液体压强与哪些因素有关。(科学探究)
4.知道大气压强及其与人类生活的关系。(科学思维)
5.了解流体压强与流速的关系及其在生活中的应用。(物理观念)
必备知识夯基础
考点 1
压力、压强
考点清单
1.压力与重力
名称 压力 重力
区 别 定义 垂直作用在物体表面上的力 由于地球的吸引而使物体受到的力
性质 弹力 引力
施力物体 与它接触并挤压的物体 地球
方向 垂直于接触面 总是竖直向下
大小 一般不等于物体的重力 G=mg
作用点 受力物体的表面 物体的重心
名称 压力 重力
联系 压力不一定是由重力引起的(如用水平力将物体压在竖直的墙壁上),如果压力是由重力引起的,压力的大小也不一定等于物体的重力,方向也不一定相同(如物体放在斜面上),只有在水平面上,竖直向下的力只有重力时,压力的大小才在数值上等于重力的大小,方向垂直接触面向下
2.压强
定义 物体所受压力的大小与受力面积之比
物理意义 表示压力的作用效果
公式 p=。该公式对固体、液体、气体均适用,S是指受力面积
单位 牛每平方米,又叫帕斯卡,简称帕(符号 Pa),1 Pa=1 N·m-2
特别提示　(1)1 Pa表示1 m2面积上所受的压力为1 N。
(2)成年人站立时对地面的压强约为1.5×104 Pa。
3.增大和减小压强的方法
增大压强 压力一定时,减小受力面积 注射器的针头做得很尖、吸管的一端剪成斜口、刀刃、铅笔的尖头、破窗锤的敲击端做成锥状
受力面积一定时,增大压力 压路机碾子的质量很大
减小压强 压力一定时,增大受力面积 书包背带很宽、滑雪时使用滑雪板、火车轨道铺设枕木、坦克装有宽大的履带
受力面积一定时,减小压力 现代建筑中采用空心砖
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1.如图所示,茫茫白雪中的两个人对雪地的压力大小相同,但一个陷下去了,另一个却没有,这是因为在压力相同时,受力面积不同,两人对雪地的压强不同。
2.如图所示,推土机的铲刃、篆刻刀的刀口做得很锋利,破窗锤的敲击端做成锥状,是通过减小受力面积来增大压强的。推土机的履带、铁轨下面的轨枕是通过增大受力面积来减小压强的。
考点 2
液体压强
产生原因 (1)液体由于受到重力作用,对容器底部产生压强
(2)液体具有流动性,因此液体对容器壁也有压强
特点 (1)在液体内部的同一深度,向各个方向都有压强,且都相等
(2)在同一液体中,深度越大,压强越大
(3)在深度相同时,液体的密度越大,压强越大
公式 p=ρgh
ρ表示液体的密度,单位为 kg/m3
h表示液体深度,单位为 m
p表示压强,单位为 Pa
注意:“h”指液体的深度,即液体中某一点到液体自由面的竖直距离,深度h的大小与容器的粗细、形状和是否倾斜均无关
决定因素 (1)液体内部的压强只与液体的密度和深度有关
(2)跟液体的质量、体积以及容器的形状、底面积均无关
连通器 (1)特点:连通器里装的是相同的液体,当液体不流动时,连通器中各部分的液面高度总是相同的
(2)应用:水壶的壶嘴与壶身组成连通器、排水管的U形“反水弯”是一个连通器、锅炉和外面的水位计组成连通器、船闸等
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3.如图所示,茶壶的壶身和壶嘴属于连通器模型,当壶中的水静止时,壶身和壶嘴中的水面保持相平;若把小孔封住,那么,整个茶壶不是(选填“是”或“不是”)连通器。
4.三峡船闸实现了上下游船只的通航,如图所示,船闸是根据连通器原理工作的。当闸室内的水深为36 m时,水对闸室底部产生的压强为3.6×105 Pa (g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)。
5.如图所示,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板与容器的接触部分密合,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧受力不平衡时会发生形变。此装置可以探究液体的压强是否与液体的密度、液体的深度有关。
考点 3
大气压强
定义 大气对浸在它里面的物体产生的压强叫作大气压强,简称大气压,一般用p0表示 “大气压”与“气压”(或部分气体压强)是有区别的,如高压锅内的气压指部分气体压强,高压锅外部的气体压强称大气压
大气 压测 量及 数值 第一次测定实验 托里拆利实验 ①实验前玻璃管里水银灌满的目的是使玻璃管倒置后,水银上方为真空;若未灌满,或进入空气,则测量结果偏小
②本实验若把水银改成水,则需要玻璃管的长度至少为10.3 m
③将玻璃管稍上提或下压(未离开水银面),管内外的高度差不变,将玻璃管倾斜,高度差不变,长度变长
标准 大气 压数值 p0=1.013×105 Pa,相当于760 mm水银柱产生的压强 气压计 水银气压计和无液气压计
大气 压的 变化 与 应用 与高度的关系 大气压强随海拔高度的增加而减小
与天气的关系 晴天比阴天气压高,冬天比夏天气压高
与液体沸点的关系 气压增大,液体沸点升高;气压减小,液体沸点降低
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6.如图所示,将一个瓶子装入适量带颜色的水,再取一根两端开口的细玻璃管,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。当把它从山下拿到山上,玻璃管内水柱高度将升高。
考点 4
流体压强与流速的关系
流体流速与压强的关系 在流体中,流速越大的位置,压强越小
飞机机翼的形状 上表面弯曲,下表面较平
飞机升力的产生 飞机前进时,机翼上方气流通过路程较长,速度较大,空气对机翼上表面的压强较小;下方正相反。这样,机翼上、下表面就存在着压强差,因而有压力差,这就是飞机产生升力的原因
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7.如图所示,向两张纸中间吹气,纸会相互靠拢。这个现象说明:气体中流速越大的位置,压强越小。
8.如图所示,当向塑料管B中用力吹气时,细管A中液面将会上升(选填“上升”“下降”或“不动”)。
考向突破增知能
考向 1
增大和减小压强的方法
命题角度
例1下列动物身体部位的形态特点,有利于减小压强的是(　　)
A.啄木鸟的喙尖尖的
B.鸭子趾间有蹼
C.狼的犬齿尖锐
D.老鹰的爪非常锋利
答案:B
对应练1我国高铁技术处于世界领先地位,高铁线路总长度居世界第一,为了提高高铁的安全性和舒适性,下列相关描述不正确的是(　　)
A.铁轨下铺设枕木是为了减小压强
B.高速列车车厢内的破窗锤两端制成锥形,是为了增大压强
C.站台处设置安全线,是由于乘客靠近运行的高速列车的一侧空气流速大压强小
D.车厢座椅用软质材料包裹,是为了增大压强
答案:D
考向 2
固体压强的相关计算
例2某双板滑雪运动员的质量为75 kg,每块滑雪板质量为0.5 kg、面积为
1 000 cm2,滑雪棒质量不计,g取10 N/kg。求运动员在双脚滑雪过程中:
(1)滑雪板对雪地产生的压力。
(2)滑雪板对雪地产生的压强。
答案:(1)760 N　(2)3 800 Pa
解析:由题意可知该双板滑雪运动员的质量为m1=75 kg,每块滑雪板质量为m2=0.5 kg,
S总=1 000 cm2×2=0.1 m2×2=0.2 m2
(1)m总=m1+2m2=75 kg+0.5 kg×2=76 kg
压力为F=G总=m总g=76 kg×10 N/kg=760 N。
(2)滑雪板对雪地产生的压强为
p==3 800 Pa。
方法归纳　解固体压强计算题的思路
　

对应练2某型号载重卡车的技术参数如表所示,当卡车在水平地面上以最大速度匀速通过某长度为3 km的隧道时。(g取10 N/kg)
卡车型号 ×××
自重 2×104 kg
最大载货量 4×104 kg
行驶时轮胎与地面的总接触面积 0.6 m2
行驶时的最大速度 90 km/h
(1)求卡车通过该隧道所用时间。
(2)已知该隧道的路面能承受的最大压强为9×105 Pa,则卡车满载时通过该隧道是否会对路面造成损坏 (通过计算说明)
答案:(1)2 min　(2)见解析
解析:(1)知道卡车通过该隧道的速度和路程,则卡车通过该隧道所用时间为t= h=2 min。
(2)卡车满载时对地面的压力为
F=G总=m总g=(2×104 kg+4×104 kg)×10 N/kg=6×105 N
则卡车满载时对地面的压强为
p==1×106 Pa>9×105 Pa
所以会对路面造成损坏。
考向 3
液体压强的理解及相关计算
例3一平底薄壁玻璃杯放在水平桌面上,内装120 g的酒精,杯底面积是
10 cm2,如图所示。(ρ酒精=0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)求酒精对杯底的压力。
(2)若桌面所受玻璃杯的压强是2.1×103 Pa,求玻璃杯的质量。
答案:(1)0.96 N　(2)90 g
解析:(1)杯内酒精的深度为h=12 cm=0.12 m
酒精对杯底的压强为
p=ρ酒精gh=0.8×103 kg/m3×10 N/kg×0.12 m=960 Pa
酒精对杯底的压力为
F=pS=960 Pa×10×10-4 m2=0.96 N。
(2)桌面所受玻璃杯的压力为
F'=p'S=2.1×103 Pa×10×10-4 m2=2.1 N
玻璃杯和酒精的总重力为
G总=F'=2.1 N
玻璃杯和酒精的总质量为
m总==0.21 kg=210 g
则玻璃杯的质量为
m杯=m总-m酒精=210 g-120 g=90 g。
对应练3某种喷洒酒精的薄壁喷雾器如图所示,它的底面积为100 cm2,空的喷雾器重为2 N,内装酒精的深度为20 cm,体积为1 500 mL,则酒精对容器底的压力为　　　　 N,喷雾器对水平支持面的压力为　　　　 N。
(ρ酒精=0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)
答案:16　14
考向 4
大气压强及其应用
例4下列事例,利用大气压原理工作的是(　　)
A.拖拉机的履带又宽又大
B.三峡船闸
C.用塑料吸管吸饮料
D.用注射器注射药物到人体内
答案:C
对应练4注射器针尖做得很细是利用　　　　　　的方法来增大压强。护士给患者输液的装置如图所示,药水瓶盖上插着两根管,均插入药液中,一根给患者输液,另一根“闲置”,如图所示,在输液过程中,当瓶内气压减小时,在　　　　的作用下使空气通过这根“闲置管”进入瓶内。
答案:减小受力面积　大气压
考向 5
流体压强与流速的关系
例5如图所示,草原犬鼠的洞穴有两个洞口,A口在平地上,B口在凸起的小土包上。当微风从左向右掠过地面的时候,就会有气流在洞穴内流动,让闷热的洞穴变成凉爽的“空调房”。洞穴内能形成气流,是因为B口上方比A口上方(　　)
A.风速大,气压大
B.风速大,气压小
C.风速小,气压大
D.风速小,气压小
答案:B
方法归纳　流体压强现象的解释及其应用

对应练5下列各项能够用流体压强与流速关系说明的是(　　)
答案:B
实验突破
探究影响压力作用效果的因素
试验点 1
【提出猜想和假设】
1.压力的作用效果跟压力的大小有关
2.压力的作用效果跟受力面积的大小有关
【设计与进行实验】
3.实验器材:海绵、小凳子、砝码
4.砝码的作用是改变压力的大小
5.转换法的应用:通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果
6.控制变量法的应用
(1)探究压力的作用效果与压力大小的关系:控制受力面积不变,改变压力的大小
(2)探究压力的作用效果与受力面积大小的关系:控制压力大小不变,改变受力面积的大小
【分析现象与数据,总结结论】
7.比较不同条件下海绵的凹陷程度,总结影响压力作用效果的因素
a.当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
b.当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
【交流与反思】
8.选用海绵而不选用长木板的原因:长木板的形变量不易用肉眼观察到,海绵的形变量容易用肉眼观察到
9.可代替海绵的材料:沙子、橡皮泥、面粉等容易发生形变的物体
10.利用实验结论解释生活中的现象
11.压强大小的比较
12.实验评估
例1琴琴同学做“探究压强与受力面积的关系”实验。
(1)实验情况如图甲、乙所示,用两个相同的物体分别压在海绵、沙坑上,比较海绵与沙坑所受压力大小:　　　　　;比较海绵与沙坑的受力面积大小:　　　　　　;(均选填“海绵的大”“沙坑的大”或“两者相等”)
(2)请对琴琴同学的实验提出改进意见: 　;
(3)对比图甲,选择下面的　　　　(选填序号)探究压强和压力大小的关系。
答案:(1)两者相等　海绵的大　(2)将沙子换成相同的海绵　(3)A
方法归纳　控制变量法及转换法
探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验,主要考查控制变量法及转换法的应用。把多因素的问题变成多个单因素的问题,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法;不能直接观察物理量的变化,而是通过其他量的变化来判断物理量的变化,这种方法叫转换法。
探究液体内部压强的规律
试验点 2
【提出猜想和假设】
1.液体内部可能有压强
2.液体内部的压强大小可能与方向、液体的密度、液体的深度有关
【设计与进行实验】
3.实验器材:U形管、刻度尺
4.刻度尺的作用:测量压强计的探头在液体中的深度
5.实验前检查装置气密性的方法:用手压金属盒上的橡皮膜,观察U形管中的液柱是否变化,若液柱有明显变化,则气密性良好
6.转换法的应用:根据U形管中液面的高度差来判断液体压强的大小
7.控制变量法的应用
(1)探究液体内部压强与方向的关系:让金属盒处于同种液体的相同深度处,改变金属盒的方向
(2)探究液体内部压强与深度的关系:让金属盒以相同的方向处于相同液体的不同深度处
(3)探究液体内部压强与液体密度的关系:让金属盒以相同的方向处于不同液体的相同深度处
8.若实验前发现U形管内水面已有高度差,应进行的操作是
拆除软管重新安装
【分析现象与数据,总结结论】
9.比较不同条件下压强计两侧液面的高度差,总结影响液体内部压强的因素
a.在同种液体的同一深度处,液体对各个方向的压强都相等;
b.在同种液体内部,深度越深,液体压强越大;
c.在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
【交流与反思】
10.液体压强的相关计算:p=ρgh
11.实验评估及应用
例2小亮学习了液体压强知识后,猜想:液体内部某点的压强跟该点到容器底的距离有关。为此,他利用液体压强计、水、烧杯等相同的两套器材进行对比验证,实验情况如图所示。
(1)小亮向小明介绍自己的实验推理过程:在甲、乙两烧杯中,A、B两点到烧杯底部的距离是不同的;通过观察压强计U形管两侧　　　　　　,判断出pA　　(选填“>”“<”或“=”)pB;由此可以得出结论:液体内部某点压强与该点到容器底部的距离有关。
(2)小明反驳说:你在实验中没有控制　　　　　　相同,所以你的结论是错误的。在你的实验基础上,　 　,
才能得出正确结论。
答案:(1)液面高度差　>
(2)探头所处深度　从甲杯中抽出5 cm深的水
多维训练培素养
1.下列选项是对图中物理现象的解释,其中错误的是(　　)
A.图甲用吸管吸饮料利用了大气压
B.图乙排水管的U形“反水弯”利用了连通器原理
C.图丙侧壁开孔的饮料瓶装上水,越靠下端喷出的水流越急,说明了液体压强随深度的增加而增大
D.图丁往B管中吹气,A管中的水面上升是因为流体流速越大的位置,压强越大
答案:D
2.如图所示,字典的一部分悬空在水平桌面以外,小明同学发现后用水平向右的力F将字典推回桌面,在他推着字典运动的过程中(　　)
A.字典对桌面的压力与桌面对字典的支持力始终是平衡力
B.字典对桌面的压强不变
C.字典对桌面的压力与字典所受的重力始终大小相等
D.桌面对字典的摩擦力变大
答案:C
3.如图所示的生产生活实例,利用大气压强的是(　　)
答案:A
4.小海和同学们参加研学旅行,汽车在公路上快速行驶时,小海发现窗帘从打开的窗户向外飘,这是因为窗外的空气流速较大,压强　　　　(选填“较大”或“较小”);车行驶到山顶时,他发现密封的零食包装袋鼓起来了,这是由山顶上的大气压比山脚下的大气压　　　　(选填“大”或“小”)造成的。
答案:较小　小
5.装有自动供水装置的盆景如图甲所示,在　　　的作用下可使盆景盘中水位保持一定的高度;创意气压计如图乙所示,A为玻璃管且上端与大气相通,B为密闭的厚空心玻璃球,A与B下部相通,该气压计　　　　(选填“属于”或“不属于”)连通器。
答案:大气压　不属于
6.(2024·贵州中考)如图所示,安装在雪龙2号极地考察船船头底部的破冰艏(shǒu)是我国南极科考时的破冰利器,它犹如一把利刃,能　　　　　(选填“增大”或“减小”)对冰层的压强实现破冰。
答案:增大
7.乘客在高速列车站台要站在白色安全线内,是因为高速列车进站时带动空气,使靠近列车一侧的空气流速变　　　,压强变　　　,压强差会给乘客带来危险。
答案:大　小
8.在探究压力作用的效果与哪些因素有关的实验中,利用了两个相同的木块和一块海绵,如图所示。实验中通过观察海绵　　　　来比较压力作用的效果;小明通过如图所示的两次实验得出压力的作用效果与压力大小无关的结论,原因是　 　。
答案:凹陷程度　没有控制两次实验的受力面积相同
9.用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置如图所示。
(1)压强计上的U形管　　　　(选填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲所示,其调节的方法是　　(选填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平。
A.将右侧支管中高出的水倒出
B.取下软管重新安装
(3)比较图乙和图丙,可得液体的压强与　　　　有关。
(4)比较　　　　两图,可得液体的压强与液体密度有关。
(5)已知图丁中U形管左右两侧水面的高度差h=10 cm,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为　　　 Pa。(ρ水=1.0×103 kg/m3,ρ盐水=1.1×103 kg/m3,g取10 N/kg)
答案:(1)不属于　(2)B　(3)液体的深度　(4)丙、丁　(5)1 000
10.(2025·贵州安顺模拟)C919全称COMACC919飞机,是我国自行研制、具有自主知识产权的大型喷气式民用飞机,2023年5月28号,C919商业首航成功,正式投入运营,赢得广泛赞誉。大飞机采用了密度较小的复合材料机身,未来复合材料的使用,将减轻飞机质量,飞机的机翼采用如图所示的形状,请回答:
(1)为什么复合材料的使用,将减轻飞机质量
(2)结合飞机的机翼采用如图所示的形状,说明飞机受到的升力是怎样产生的。
答案:(1)复合材料的密度小,与同体积的其他材料相比,质量更小、更轻。
(2)机翼上凸下平,空气通过机翼上方时流速大、压强小,流过下方时流速小、压强大,这样就会产生向上的升力。
11.如图所示,一茶杯放在水平桌面上,茶杯底面积为25 cm2,茶杯中水深
10 cm,茶杯和水的总重力为3 N,g取10 N/kg,茶杯杯壁厚度不计,则:
(1)茶杯对水平桌面的压强为多少
(2)水对茶杯底的压力为多少
答案:(1)1 200 Pa
(2)2.5 N

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