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第3节 压强
考点一、压力的作用效果
1.压力
(1)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。
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。
(2)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＜、=、＞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
联系 只有当处于水平面且在竖直方向上只受重力和支持力时，物体对水平面压力大小、方向才跟重力的大小、方向相同，但尽管如此，压力仍不是重力，二者是两种不同性质的力
利用二力平衡条件求压力
2.探索活动：研究影响压力作用效果的因素
【设计并进行实验】
①按照图甲所示将小凳子放在海绵上。观察海绵的凹陷程度。
②在小凳子上放上砝码，按照图乙所示将小凳子放在海绵上。观察海绵的凹陷程度。
③在小凳子上放上砝码，按照图丙所示将小凳子倒放在海绵上。观察海绵的凹陷程度。
【分析与论证】
①比较甲图和乙图：海绵的受力面积相同，乙图中小凳子对海绵的压力大，乙图中的海绵的凹陷程度大，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，乙图中海绵的凹陷程度大，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。
【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。
3.压强
(1)物理意义：表示压力的作用效果。
(2)定义：物体所受的压力的大小与受力面积之比叫作压强。
(3)定义式：,F表示压力，S表示受力面积)。
(4)单位：国际单位制中，压强的单位是帕斯卡，简称帕，符号为Pa。1Pa=1N/m ,帕斯卡是一个很小的单位，一张对折的报纸平铺在桌面上时，对桌面的压强约为1Pa;一块平放的砖对地面的压强约为10 Pa;坦克履带对地面的压强约为10 Pa。常用的压强单位还有千帕(kPa)。
【说明】
①F是压力而不是重力，只有物体在水平面上静止且竖直方向上不受其他力时，才有F=G。
②S是受力面积而不是物体的底面积。如图将一底面积为S的物体分别放置在面积为S 和S 的两个桌面上，两种情况下，物体对桌面的压力不变，但图甲中受力面积是S,图乙中受力面积是S
③计算时，要注意单位的统一。只有力的单位是牛，受力面积的单位是平方米，压强的单位才是帕。
典例1：北京冬奥会比赛用雪是使用造雪机人工制造的。其方法是：先利用高压空气将水流打碎成细密的雾状，喷射至45米的高空，这些水雾遇到寒冷的外部空气，在落地前15秒内凝固成冰晶。冰晶需要经过质量为6吨的压雪机(履带与雪实际接触面积为2.5米2)反复碾压，才能变得紧实，成为比赛用雪。求：
（1）压雪机自重都很大，其目的是通过　 　方法来增大压强；
（2）造雪机喷出的水雾下落地面的速度不能大于　 　米/秒：
（3）压雪机在工作时，对雪面的压强。
变式1：在下图中，正确表示压力的是 （　　）
A． B． C． D．
变式2：如图所示，物体G重为6 N，物体M重为4 N，力F为4 N。在下列各图中，物体G与水平地面或竖直墙面接触处的受力面所受到的压力为4N的是（　　）
A． B． C． D．
变式3：在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小明和小华利用所提供的器材（小桌子、海棉、砝码、木板）设计了如图甲、乙两个实验，通过观察图甲、乙后得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显”的结论。此后小华把小桌子挪放到一块木板上，发现小桌子对木板的压力效果不够明显，如图丙所示.通过对图甲、丙的比较又得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越不明显”的结论。请你根据已学过的压强知识分析：
（1）小明和小华是通过　 　来比较压力的作用效果的
（2）造成小华前后两次得出的结论不一致的原因是　 　。
（3）若图乙中小桌子对海棉的压强是 p乙，图丙中小桌子对木板的压强是 p丙 ，则 p乙　 p丙 （选填“大于”、等于”、或“小于”）
考点二、增大或减小压强的方法
1.增大压强的三种方法
(1)当压力F一定时，减小受力面积S。
(2)当受力面积S一定时，增大压力F。
(3)同时增大压力F和减小受力面积S。
2.减小压强的三种方法
(1)当压力F一定时，增大受力面积S。
(2)当受力面积S一定时，减小压力F。
(3)同时减小压力F和增大受力面积S。
典例1：动物的进化会使它们的身体结构和功能更适应环境，下列用压强知识解释错误的是（　　）
A．啄木鸟的喙又尖又长——减小受力面积，增大压强，有利于摄食
B．狗的犬齿很尖——减小受力面积，增大压强，有利于撕咬食物
C．鲫鱼的身体呈梭形——增大受力面积，减小压强，有利于水中游行
D．骆驼的趾特别宽大——增大受力面积，减小压强，有利于沙漠行走
变式1：小明和妈妈到菜市场买菜，小明提着很多菜，感觉有点”吃不消”。下列操作中，能让小明感觉舒适一些的是（　　）
①把一部分装蔬菜的袋子移到另一只手上 ②把左、右手的袋子换一下位置
③在某个袋子中再装一些菜 ④用一块硬纸板垫在手提袋子的地方
A．①② B．②③ C．①④ D．③④
变式2：切年糕时，爸爸说：”竖着切比横着切要省力。”
（1）竖着切省力的原因是减小了　 　。
（2）若要使切下的年糕全部放置在桌面上时产生的压强比原先小，请写出操作方法：　 　。
变式3：（2023七下·嘉兴期末）生活用品的设计蕴含了很多科学知识。如图是酒店中供客人使用的牙膏，据图回答下列问题。
（1）牙膏盖上面的竖纹是通过　 　来增大摩擦力，有利于旋开组盖子。
（2）牙膏盖中间的尖头是通过　 　来增大压强，使用时有利于刺破牙膏封口。
考点三、液体内部压强
（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。
典例1：下列各选项中所说的两个量相等的是（　　）
A．甲图中等质量的两种液体对相同试管底部所产生的压力
B．乙图水面高度相同的两个容器底部(底面积相同)所受水的压力
C．乙图中两容器对水平桌面所产生的压强
D．等质量的两种液体距离底部相同距离的A，B两点的液体压强
变式1：如图所示，小明用如图容器来做”探究液体压强是否跟深度、液体的密度有关”的实验。则下列现象中可能符合事实的是（　　)
A． B． C． D．
变式2：如图，在透明密闭正方体塑料盒的上下左右四个面的中心处，挖出四个大小相同的圆孔，在孔的表面分别蒙上相同的橡皮膜a、C、b、d．抓住手柄将塑料盒竖直浸没到水中后静止。
（1）通过观察橡皮膜　 　 (填字母)的形变可知，液体内部存在向上的压强。
（2）观察到橡皮膜　 　 (填字母)形变程度相同，可知：同种液体同一深度的液体内部压强相等。
（3）通过橡皮膜的形变大小来反映液体内部压强大小，这运用了　 　法。
变式3：小欣利用如图甲所示的U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点。
（1）若在使用压强计前，发现U形管内水面存在高度差，要使U形管两边的液面处在同一水平线上，以下调节方法正确的是　 　。
①从U形管内向外倒出适量水；②拆除软管重新安装；③向U形管内加适量水
（2）排除故障后，她重新将金属盒浸没于水中，完成了图乙、丙所示的实验，根据实验现象可知液体内部的压强与　 　有关。
（3）小欣继续进行实验，她保持图丙中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，实验情形如图丁所示。比较丙、丁两次实验，她得出了结论：在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强越大。你认为她的结论是否可靠？请简要说明理由： 　 　。
（4）实验中液体压强的大小是通过比较U形管两边液面的高度差来判断的。如果所用的压强计U型管中可以选择装染色的酒精、水、水银中的一种液体（ρ水银>ρ水>ρ酒精），为了使实验现象更明显，小欣应该选择三种液体中的　 　装入U形管中。
1．一本科学教科书平放在水平桌面上，它对桌面的压强最接近（　　）
A．0.5帕 B．5帕 C．50帕 D．500帕
2．在如图所示的三种情况中，下列说法中正确的是（　　）
A．压力的方向竖直向下 B．压力不一定由重力产生
C．压力与重力是一对平衡力 D．压力的大小一定等于重力
3．如图所示，甲、乙两个容器中盛有相同质量的同种液体，两个容器底受到液体的压力分别为F甲、F乙，受到液体的压强分别为p甲、p乙，则它们的大小关系为（）
A．F甲＜F乙，p甲＜p乙 B．F甲=F乙，p甲＞p乙
C．F甲=F乙，p甲=p乙 D．F甲=F乙，p甲＜p乙
4．有一边长为10厘米的正方体物块重80牛，放在光滑墙角处（如图所示），受水平方向力F1=100牛、竖直方向力F2=12牛的作用。回答下列问题：
（1）此时地面所受压力为　 　牛；
（2）此时墙壁所受压强为　 　帕。
5．小东同学用一瓶装满纯净水的瓶子和放在桌面上的海绵做实验，研究”影响压力作用效果的因素”。如图所示，他将瓶子依次正放和倒放于海绵上。
（1）正放时瓶子对海绵的压强为P1，倒放时瓶子对海绵的压强为P2。则P1　 　P2(填”大于”“小于”或”等于”)。
（2）要使瓶子正放时对海绵的压强与倒放时相同，请提出一种简单的方法　 　。
6．用隔板将容器平均分成左、右两部分，隔板中部有一圆孔用薄橡皮膜封闭，装置如图甲所示。小明想利用此装置比较不同液体的密度。
（1）向装置右侧加水至橡皮膜上方，橡皮膜会向左凸出。从力的作用效果分析，该现象说明力能　 　。
（2）向装置两侧分别加入密度为ρ 、ρ 的两种液体，液面如图乙所示(橡皮膜凹凸情况未画出)。小明根据橡皮膜的凹凸情况得出ρ 一定大于ρ ，请推测他所看到的现象并说明原因。　 　。
7．研习小组为探究影响液体内部的压强的因素，实验操作如图所示。
（1）实验前，小东用手指按压金属盒上的橡皮膜，发现u形管两边的液面保持如图甲所示的高度差不变，该操作的目的是　 　。
（2）观察实验乙、丙、丁，发现U形管的液面高度差相同，由此可以得出的结论是　 　。
（3）为了探究液体内部的压强与液体密度的关系，小阳将烧杯中的水换成盐水重复上述实验，实验时压强计金属盒的放置要求是　 　。
（4）小组同学还探究了液体内部压强和深度的关系，发现液体的深度越大，压强越大。现发现有A、B两杯没有标签的液体，其中一杯是酒精，一杯是清水。为鉴别它们，小东将同一个压强计的金属盒先后浸没到A、B两杯液体中，U形管两侧的液柱高度差分别用h甲和h乙表示，使h甲等于h乙。他发现压强计没入A液体中的深度更大，则A液体是　 　。
8．如图甲所示，有一质量为5千克的长方体箱子竖立在地面，其各边长分别为：a=0.5米，b=0.6米，h=1米。(g取10牛/千克)
（1）某同学将箱子从图甲位置向右推倒，箱子侧翻后静止在水平地面上，如图乙所示。箱子侧翻倒地后对地面的压强　 　(选填“增大”“减小”或“不变”)。
（2）该同学在推倒箱子的过程中，发现沿F1方向推倒箱子比沿F2方向推更轻松，如图丙所示。这一现象说明　 　。
（3）图乙中侧翻倒地的箱子对地面的压强为多大？
9．近年来，电动汽车因具有节能、环保的特点越来越受到市民的青睐。某款电动汽车质量为1.6×103千克，每个轮胎和地面的接触面积为2×10-2米2，行驶过程中的阻力是汽车总重力的0.2倍，g取10牛/千克。求：
（1）四轮电动汽车放在水平地面上时，车轮会对地面产生压力，请在乙图中画出车轮对地面的压力示意图；
（2）一位600牛顿的驾驶员坐在静止的电动汽车里。则此时电动汽车对地面的压强；
（3）若某次行驶时，车内人和物品总质量是200千克，则此时电动汽车在匀速行驶过程中的牵引力。
10．有经验的司机驾驶车辆经过跨江大桥时，会提前打开车窗，以防车辆不慎落水时错失自救良机。在门窗紧闭的情况下，车辆坠入水中较深时，车内人员无法打开车门和降下车窗玻璃逃生，可选用安全锤等尖锐物体砸碎窗玻璃，让水快速进入车内，待水较多时就容易推开车门或爬出车窗逃生。
请解释门窗紧闭的车辆坠入较深水中，车内人员逃生时所遇上述现象的原因和采取相应措施的理由。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第3节 压强
考点一、压力的作用效果
1.压力
(1)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。
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。
(2)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＜、=、＞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
联系 只有当处于水平面且在竖直方向上只受重力和支持力时，物体对水平面压力大小、方向才跟重力的大小、方向相同，但尽管如此，压力仍不是重力，二者是两种不同性质的力
利用二力平衡条件求压力
2.探索活动：研究影响压力作用效果的因素
【设计并进行实验】
①按照图甲所示将小凳子放在海绵上。观察海绵的凹陷程度。
②在小凳子上放上砝码，按照图乙所示将小凳子放在海绵上。观察海绵的凹陷程度。
③在小凳子上放上砝码，按照图丙所示将小凳子倒放在海绵上。观察海绵的凹陷程度。
【分析与论证】
①比较甲图和乙图：海绵的受力面积相同，乙图中小凳子对海绵的压力大，乙图中的海绵的凹陷程度大，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，乙图中海绵的凹陷程度大，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。
【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。
3.压强
(1)物理意义：表示压力的作用效果。
(2)定义：物体所受的压力的大小与受力面积之比叫作压强。
(3)定义式：,F表示压力，S表示受力面积)。
(4)单位：国际单位制中，压强的单位是帕斯卡，简称帕，符号为Pa。1Pa=1N/m ,帕斯卡是一个很小的单位，一张对折的报纸平铺在桌面上时，对桌面的压强约为1Pa;一块平放的砖对地面的压强约为10 Pa;坦克履带对地面的压强约为10 Pa。常用的压强单位还有千帕(kPa)。
【说明】
①F是压力而不是重力，只有物体在水平面上静止且竖直方向上不受其他力时，才有F=G。
②S是受力面积而不是物体的底面积。如图将一底面积为S的物体分别放置在面积为S 和S 的两个桌面上，两种情况下，物体对桌面的压力不变，但图甲中受力面积是S,图乙中受力面积是S
③计算时，要注意单位的统一。只有力的单位是牛，受力面积的单位是平方米，压强的单位才是帕。
典例1：北京冬奥会比赛用雪是使用造雪机人工制造的。其方法是：先利用高压空气将水流打碎成细密的雾状，喷射至45米的高空，这些水雾遇到寒冷的外部空气，在落地前15秒内凝固成冰晶。冰晶需要经过质量为6吨的压雪机(履带与雪实际接触面积为2.5米2)反复碾压，才能变得紧实，成为比赛用雪。求：
（1）压雪机自重都很大，其目的是通过　 　方法来增大压强；
（2）造雪机喷出的水雾下落地面的速度不能大于　 　米/秒：
（3）压雪机在工作时，对雪面的压强。
【答案】（1）增大压力
（2）3
（3）解：G＝mg＝6000 千克×10 牛/千克＝60000牛
P＝ F/S＝G/S ＝60000 牛/2.5米2＝24000帕
【解析】（1）增大压强方法：压力一定，减小受力面积；受力面积一定，增大压力；同时增大压力，减小受力面积；
（2）根据得到造雪机喷出的水雾下落地面的速度；
（3）根据F=G=mg算出压雪机对雪面的压力，再根据得到对雪面的压强。
【解答】
（1）压雪机自重都很大，是在受力面积一定，增大压力来增大压强；
（2）造雪机喷出的水雾下落地面的速度；
（3）经过质量为6t的压雪机碾压，求压雪机对雪面的压力，之后求雪面的压强。
变式1：在下图中，正确表示压力的是 （　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】物理学上的压力，是指发生在两个物体的接触表面的作用力，或者是气体对于固体和液体表面的垂直作用力，或者是液体对于固体表面的垂直作用力；压力的作用方向通常垂直于物体的接触面，而指向被压的物体。压力示意图中一般将压力的作用点画在接触面之间。
【解答】A、物体对地面的压力是地面受到的，作用点在地面，A错误；
B、物体对斜面的压力，方向垂直于斜面，且是斜面受到的力，B错误；
C、压力垂直于接触面且指向被压的物体，作用点在接触上，表示正确，C正确；
D、压力垂直于接触面且指向被压的物体，D错误。
变式2：如图所示，物体G重为6 N，物体M重为4 N，力F为4 N。在下列各图中，物体G与水平地面或竖直墙面接触处的受力面所受到的压力为4N的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】根据压力产生的原因分别计算出各个选项中压力的大小即可。
【解答】A.压力由物体的重力产生，即压力F=G=6N，故A不合题意；
B.压力由两个物体的重力产生，即压力F=6N+4N=10N，故B不合题意；
C.压力等于物体的重力与竖直向上的拉力的差，即压力F=6N-4N=2N，故C不合题意；
D.压力由作用在物体上的水平推力F产生，即F=4N，故D符合题意。
变式3：在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小明和小华利用所提供的器材（小桌子、海棉、砝码、木板）设计了如图甲、乙两个实验，通过观察图甲、乙后得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显”的结论。此后小华把小桌子挪放到一块木板上，发现小桌子对木板的压力效果不够明显，如图丙所示.通过对图甲、丙的比较又得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越不明显”的结论。请你根据已学过的压强知识分析：
（1）小明和小华是通过　 　来比较压力的作用效果的
（2）造成小华前后两次得出的结论不一致的原因是　 　。
（3）若图乙中小桌子对海棉的压强是 p乙，图丙中小桌子对木板的压强是 p丙 ，则 p乙　 p丙 （选填“大于”、等于”、或“小于”）
【答案】（1）比较凹陷程度（2）没有控制材质相同（3）等于
【解析】（1）小桌子对海绵产生压力，海绵的凹陷程度越大，说明压力的作用效果越明显。
（2）只有当小桌下面的材质相同时，才能通过凹陷程度判断压力作用效果的大小；
（3）根据公式比较压强的大小。
【解答】（1）小明和小华是通过比较凹陷程度来比较压力的作用效果的；
（2）造成小华前后两次得出的结论不一致的原因是：没有控制材质相同；
（3）根据图片可知，图乙和图丙中，桌子对下表面的压力相同，且接触面积相同，根据可知，压强相等，即p乙=p丙。
考点二、增大或减小压强的方法
1.增大压强的三种方法
(1)当压力F一定时，减小受力面积S。
(2)当受力面积S一定时，增大压力F。
(3)同时增大压力F和减小受力面积S。
2.减小压强的三种方法
(1)当压力F一定时，增大受力面积S。
(2)当受力面积S一定时，减小压力F。
(3)同时减小压力F和增大受力面积S。
典例1：动物的进化会使它们的身体结构和功能更适应环境，下列用压强知识解释错误的是（　　）
A．啄木鸟的喙又尖又长——减小受力面积，增大压强，有利于摄食
B．狗的犬齿很尖——减小受力面积，增大压强，有利于撕咬食物
C．鲫鱼的身体呈梭形——增大受力面积，减小压强，有利于水中游行
D．骆驼的趾特别宽大——增大受力面积，减小压强，有利于沙漠行走
【答案】C
【解析】影响压强因素：压力和接触面积的大小，要改变压强，就要从这两方面着手，据此判断即可。
【解答】A.啄木鸟的喙又尖又长——减小受力面积，增大压强，有利于摄食，故A正确不合题意；
B.狗的犬齿很尖——减小受力面积，增大压强，有利于撕咬食物，故B正确不合题意；
C.鲫鱼的身体呈梭形，这样可以减小游动时水对鲫鱼的阻力，而与压强无关，故C错误符合题意；
D.骆驼的趾特别宽大——增大受力面积，减小压强，有利于沙漠行走，故D正确不合题意。
变式1：小明和妈妈到菜市场买菜，小明提着很多菜，感觉有点”吃不消”。下列操作中，能让小明感觉舒适一些的是（　　）
①把一部分装蔬菜的袋子移到另一只手上 ②把左、右手的袋子换一下位置
③在某个袋子中再装一些菜 ④用一块硬纸板垫在手提袋子的地方
A．①② B．②③ C．①④ D．③④
【答案】C
【解析】减小压强的方法：①减小压力；②增大受力面积，据此分析判断。
【解答】①把一部分装蔬菜的袋子移到另一只手上，可以减小对手的压力，从而减小压强，故①符合题意；
②把左、右手的袋子换一下位置，压力和接触面积都不变，则受到的压强不变，故②不合题意；
③在某个袋子中再装一些菜，增大压力，进而增大压强，故③不合题意；
④用一块硬纸板垫在手提袋子的地方，从而增大受力面积，进而减小压强，故④符合题意。
那么能够让手舒服的是①④。
故选C。
变式2：切年糕时，爸爸说：”竖着切比横着切要省力。”
（1）竖着切省力的原因是减小了　 　。
（2）若要使切下的年糕全部放置在桌面上时产生的压强比原先小，请写出操作方法：　 　。
【答案】（1）受力面积（2）将切下的年糕平铺在桌面上
【解析】（1）增大压强的方法：①增大压力；②减小受力面积；
（2）减小压强的方法：①减小压力；②增大受力面积，据此分析解答。
【解答】（1）竖着切省力的原因是减小了受力面积，从而增大压强；
（2）若要使切下的年糕全部放置在桌面上时产生的压强比原先小，操作方法：将切下的年糕平铺在桌面上。
变式3：（2023七下·嘉兴期末）生活用品的设计蕴含了很多科学知识。如图是酒店中供客人使用的牙膏，据图回答下列问题。
（1）牙膏盖上面的竖纹是通过　 　来增大摩擦力，有利于旋开组盖子。
（2）牙膏盖中间的尖头是通过　 　来增大压强，使用时有利于刺破牙膏封口。
【答案】（1）增大接触面的粗糙程度（2）减小受力面积
【解析】 影响固体压强的因素是：压力大小和受力面积 ，压力越大，受力面积越小，压强越大；滑动摩擦力的影响因素有：接触面粗糙程度和压力的大小；压力越大，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
【解答】（1）摩擦力的影响因素有：接触面的出粗糙程度和压力的大小；压力越大，接触面越粗糙，摩擦力越大，所以牙膏盖上面的竖纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，有利于旋开组盖子。
（2）固体压强的影响因素是：压力大小和受力面积大小；压力越大，受力面积越小，压强越大；牙膏盖中间的尖头是通过减小受力面积来增大压强，使用时有利于刺破牙膏封口。
故答案为：（1） 增大接触面的粗糙程度 （2） 减小受力面积
考点三、液体内部压强
（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。
典例1：下列各选项中所说的两个量相等的是（　　）
A．甲图中等质量的两种液体对相同试管底部所产生的压力
B．乙图水面高度相同的两个容器底部(底面积相同)所受水的压力
C．乙图中两容器对水平桌面所产生的压强
D．等质量的两种液体距离底部相同距离的A，B两点的液体压强
【答案】B
【解析】（1）结合密度计算公式分析比较密度大小，再利用p=ρgh分析比较压强大小，根据F=pS分析两种液体对相同试管底部所产生压力的关系；
（2）根据p=ρ液gh比较容器底受到水的压强大小关系，根据F=pS分析两个容器底部所受水压力的关系；
（3）由图可知左容器水的体积大，由容器水的体积小，由密度公式判断出两容器中水质量的关系，由G=mg判断出水重力的关系，根据在水平面上压力等于总重力判断出容器对水平面压力的关系，由压强公式判断出两容器对水平桌面所产生压强的关系；
（4）两个烧杯内液体质量相等，右图液体的体积大，所以右边容器液体的密度小，液体对容器底部的压力等于自身的重力，烧杯完全相同，所以对容器底部的压力相等，压强也相等，A、B在同一高度，走边容器内液体的密度小，A点以下液体对底部的压强大于B点以下液体对底部的压强，根据此关系式可求A、B两点压强的大小。
【解答】A.两试管相同，液体质量相同，由图知乙试管中液体的体积较大，所以乙试管中液体密度较小，即ρ甲＞ρ乙，且深度h相同，由p=ρgh知乙试管中液体对容器底的压强较小，根据F=pS知甲液体对相同试管底部所产生压力大，故A不符合题意；
B.两容器水面相平，即水的深度h相同，根据液体压强公式p=ρgh可知，甲容器底受到水的压强等于乙容器底受到水的压强；两容器的底面积相同，根据F=pS可知，甲容器底受到水的压力等于乙容器底受到水的压力，故B符合题意；
C.由图乙可知左杯水的体积大，右杯水的体积小，由知左图水的质量大，由G=mg知，左图水的重力大，左图对桌面的压力大，由于容器的底面积相同，由知左边容器对水平桌面的压强大，故C不符合题意；
D.丙图中液体质量相等，根据G=mg知两液体重力相同，对容器底的压力相同，根据知，在容器底面积相同时两个烧杯底部所受压强相同，右试管内液体的体积大，根据知左边液体密度大；
根据公式p=ρgh可知，A、B以下液体对底部压强pA下＞pB下，所以A、B两点压强为pA=p-pA下，pB=p-pB下，所以pA＜pB，故D不符合题意。故答案为：B。
变式1：如图所示，小明用如图容器来做”探究液体压强是否跟深度、液体的密度有关”的实验。则下列现象中可能符合事实的是（　　)
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】 液体压强大小与深度、液体的密度有关，密度相同时，深度越深压强越大。深度相同时，液体密度越大压强越大。
【解答】A.两边都是酒精，密度相同，左边深度大于右边，所以橡皮模向右凸，故A错误；
B.左边液体密度大于右边，深度也大于右边，所以橡皮模向右凸，故B错误；
C.左边液体密度大于右边，深度也大于右边，所以橡皮模向右凸，故C错误；
D.左边液体密度大于右边，右边深度大于左边，所以两边压强可能相等，故D正确。
故答案为：D。
变式2：如图，在透明密闭正方体塑料盒的上下左右四个面的中心处，挖出四个大小相同的圆孔，在孔的表面分别蒙上相同的橡皮膜a、C、b、d．抓住手柄将塑料盒竖直浸没到水中后静止。
（1）通过观察橡皮膜　 　 (填字母)的形变可知，液体内部存在向上的压强。
（2）观察到橡皮膜　 　 (填字母)形变程度相同，可知：同种液体同一深度的液体内部压强相等。
（3）通过橡皮膜的形变大小来反映液体内部压强大小，这运用了　 　法。
【答案】（1）C （2）bd （3）转换
【解析】（1）橡皮膜总是向压强小的方向凸起，即橡皮膜凸起的方向就是液体压强的方向。
（2）根据结论确定液体压强影响因素的大小关系；
（3）物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。
【解答】（1）要证明液体内部向上有压强，那么橡皮膜必须向上凸起，故选C。
（2）根据同种液体同一深度的液体压强都相等可知，选取的位置必须深度相同，故选bd。
（3）通过橡皮膜的形变大小来反映液体内部压强大小，这运用了转换法。
变式3：小欣利用如图甲所示的U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点。
（1）若在使用压强计前，发现U形管内水面存在高度差，要使U形管两边的液面处在同一水平线上，以下调节方法正确的是　 　。
①从U形管内向外倒出适量水；②拆除软管重新安装；③向U形管内加适量水
（2）排除故障后，她重新将金属盒浸没于水中，完成了图乙、丙所示的实验，根据实验现象可知液体内部的压强与　 　有关。
（3）小欣继续进行实验，她保持图丙中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，实验情形如图丁所示。比较丙、丁两次实验，她得出了结论：在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强越大。你认为她的结论是否可靠？请简要说明理由： 　 　。
（4）实验中液体压强的大小是通过比较U形管两边液面的高度差来判断的。如果所用的压强计U型管中可以选择装染色的酒精、水、水银中的一种液体（ρ水银>ρ水>ρ酒精），为了使实验现象更明显，小欣应该选择三种液体中的　 　装入U形管中。
【答案】（1）②
（2）深度
（3）不可靠，没有控制深度相同
（4）染色的酒精
【解析】图中乙丙丁的变量是橡皮模所处的深度，所以探究的是液体的压强与深度的关系。使用压强计前发现U形管内水面有高度差，说明软管内封闭的气体不受力时，压强与外界气压不相等，应重新进行安装，探究液体压强跟深度关系时，控制液体的密度不变，改变液体深度；液体压强与密度、深度有关，密度越大，深度越深，液体压强越大。
【解答】（1）若在使用压强计前发现U形管内水面有高度差说明软管内封闭的气体不受力时，压强与外界气压不相等，对实验结果会造成影响，应拆除软管重新安装；所以选②；
(2)金属盒没入水中的深度增大，U形管两边液面的高度差逐渐变大，所以在液体密度一定时，液体越深，液体压强越大，所以液体压强跟液体深度有关；
(3)小明要探究液体内部压强与液体密度的关系.则应保持深度不变。小明保持C图中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，液体的深度和密度都发生了改变，不能得出“在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强就越大”的结论。所以她的结论不可靠，没有控制深度相同 ；
(4)压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的。液面高度差越大，液体的压强越大。如果被测压强大小相同，U形管中液体密度越小，液面越高，所以应选择 染色的酒精 。
1．一本科学教科书平放在水平桌面上，它对桌面的压强最接近（　　）
A．0.5帕 B．5帕 C．50帕 D．500帕
【答案】C
【解析】物理课本质量约为150g，求出课本重，放在水平桌面的中央，对桌面的压力等于本身重力；
物理课本长约20cm、宽约15cm，求与桌面的接触面积s，再利用压强公式求对桌面的压强。
【解答】物理教科书的质量：m=150g=0.15kg，
G=mg=0.15kg×10N/kg=1.5N，
因为在水平桌面上，所以桌面受压力：F=G=1.5N，
s=20cm×15cm=300cm2=0.03m2，
桌面受压强：
故答案为：C。
2．在如图所示的三种情况中，下列说法中正确的是（　　）
A．压力的方向竖直向下 B．压力不一定由重力产生
C．压力与重力是一对平衡力 D．压力的大小一定等于重力
【答案】B
【解析】（1）压力的方向是垂直支持面指向被压的物体。
（2）压力不一定是由重力产生的。
（3）在水平面上静止时，压力大小可能等于重力大小，在斜面上或在墙面上，压力大小不等于重力大小。
【解答】A、压力的方向是垂直支持面指向被压的物体，并不一定是竖直向下，故A错误。
B、压力不一定是由重力产生的，故B正确。
CD、在第二个图片和第三个图片看出，压力大小不等于重力大小，压力和重力不是一对平衡力，故CD错误。故答案为：B。
3．如图所示，甲、乙两个容器中盛有相同质量的同种液体，两个容器底受到液体的压力分别为F甲、F乙，受到液体的压强分别为p甲、p乙，则它们的大小关系为（）
A．F甲＜F乙，p甲＜p乙 B．F甲=F乙，p甲＞p乙
C．F甲=F乙，p甲=p乙 D．F甲=F乙，p甲＜p乙
【答案】D
【解析】首先根据F=G=mg比较容器底部受到液体的压力大小，再根据比较液体对容器底部的压强大小。
【解答】如图所示，甲、乙两个容器中盛有相同质量的同种液体，根据G=mg可知，液体的重力相等。
两个容器上下粗细一致，那么容器底部受到的液体压力等于液体重力，即F甲=F乙。
容器的底面积S甲>S乙，根据可知，容器底部受到液体的压强：p甲故D正确，而A、B、C错误。
4．有一边长为10厘米的正方体物块重80牛，放在光滑墙角处（如图所示），受水平方向力F1=100牛、竖直方向力F2=12牛的作用。回答下列问题：
（1）此时地面所受压力为　 　牛；
（2）此时墙壁所受压强为　 　帕。
【答案】（1）92 （2）10000
【解析】（1）物体间里的作用是相互的；
（2）压强等于压力与受力面积的比值；
【解答】（1）正方体物体受到向下的F2和重力，竖直向上的支持力，故支持力等于92N，由于力的作用是相互的，故压力为92牛；
（2）墙壁受到的压力为100N，故压强等于
5．小东同学用一瓶装满纯净水的瓶子和放在桌面上的海绵做实验，研究”影响压力作用效果的因素”。如图所示，他将瓶子依次正放和倒放于海绵上。
（1）正放时瓶子对海绵的压强为P1，倒放时瓶子对海绵的压强为P2。则P1　 　P2(填”大于”“小于”或”等于”)。
（2）要使瓶子正放时对海绵的压强与倒放时相同，请提出一种简单的方法　 　。
【答案】（1）小于
（2）正放的瓶子上加一定的重物或倒放的瓶子中倒出适量的水
【解析】影响压力作用效果的因素有压力大小和受力面积大小，结合图中压力和受力面积的变化，利用可做出判断；根据影响压强的因素，可在受力面积不变的情况下，通过改变压力大小来改变压强的大小。
【解答】(1)由图可知，瓶子正放和倒放时，对海绵的压力大小相同，倒放时受力面积小，由得，P1小于P2
(2)图中受力面积不再改变的情况下，要使瓶子正放时对海绵的压强与倒放时相同，可增大正放时的压力或减小倒放时的压力，如正放的瓶子上加一定的重物或倒放的瓶子中倒出适量的水。
6．用隔板将容器平均分成左、右两部分，隔板中部有一圆孔用薄橡皮膜封闭，装置如图甲所示。小明想利用此装置比较不同液体的密度。
（1）向装置右侧加水至橡皮膜上方，橡皮膜会向左凸出。从力的作用效果分析，该现象说明力能　 　。
（2）向装置两侧分别加入密度为ρ 、ρ 的两种液体，液面如图乙所示(橡皮膜凹凸情况未画出)。小明根据橡皮膜的凹凸情况得出ρ 一定大于ρ ，请推测他所看到的现象并说明原因。　 　。
【答案】（1）使物体发生形变
（2）橡皮膜向右凸；橡皮膜向右凸时，橡皮膜左侧液体的压强大于右侧，而左侧液体的深度小于右侧，则左侧液体的密度ρ 一定大于右侧液体的密度ρ
【解析】（1）力的作用效果：①力改变物体的形状；②力改变物体的运动状态；
（2）橡皮膜向右凸起，说明左侧液体压强大；橡皮膜向左凸起，说明右侧液体压强大。根据p=ρ液gh可知，当液体的深度小而压强大时，则该液体的密度肯定较大，据此分析解答。
【解答】（1）向装置右侧加水至橡皮膜上方，橡皮膜会向左凸出。从力的作用效果分析，该现象说明力能使物体发生形变。
7．研习小组为探究影响液体内部的压强的因素，实验操作如图所示。
（1）实验前，小东用手指按压金属盒上的橡皮膜，发现u形管两边的液面保持如图甲所示的高度差不变，该操作的目的是　 　。
（2）观察实验乙、丙、丁，发现U形管的液面高度差相同，由此可以得出的结论是　 　。
（3）为了探究液体内部的压强与液体密度的关系，小阳将烧杯中的水换成盐水重复上述实验，实验时压强计金属盒的放置要求是　 　。
（4）小组同学还探究了液体内部压强和深度的关系，发现液体的深度越大，压强越大。现发现有A、B两杯没有标签的液体，其中一杯是酒精，一杯是清水。为鉴别它们，小东将同一个压强计的金属盒先后浸没到A、B两杯液体中，U形管两侧的液柱高度差分别用h甲和h乙表示，使h甲等于h乙。他发现压强计没入A液体中的深度更大，则A液体是　 　。
【答案】（1）检查压强计的气密性
（2）同一深度，液体内部朝各个方向的压强大小相等
（3）金属盒放在盐水中的深度与水中相同
（4）酒精
【解析】 液体内部的压强与液体深度，密度有关，液体深度越大，密度越大，液体压强越大。探究实验时要注意控制变量。探究压强大小与深度关系时，控制液体密度相同。探究压强大小与密度关系时，需控制深度相同。通过比较压强计u形管两边的液面的高度差来比较压强大小。所以实验要确保压强计的不漏气。
【解答】(1)小东用手指按压金属盒上的橡皮膜，发现U形管两边的液面保持如图甲所示的高度差不变，说明装置漏气，目的是检查压强计的气密性；
(2)观察实验乙、丙、丁，发现U形管的液面高度差相同，可以得到同一深度，液体内部朝各个方向的压强大小相等；
(3)探究液体内部的压强与液体密度的关系，需控制深度相同，所以要保持金属盒放在盐水中的深度与水中相同；
(4)压强计U形管两侧的液柱高度差分别用h甲和h乙表示，使h甲=h乙，则两液体产生的压强相等，压强计浸入A液体中的深度更大，根据p=pgh可知A液体的密度小，酒精的密度小于水的密度，A液体是酒精。
8．如图甲所示，有一质量为5千克的长方体箱子竖立在地面，其各边长分别为：a=0.5米，b=0.6米，h=1米。(g取10牛/千克)
（1）某同学将箱子从图甲位置向右推倒，箱子侧翻后静止在水平地面上，如图乙所示。箱子侧翻倒地后对地面的压强　 　(选填“增大”“减小”或“不变”)。
（2）该同学在推倒箱子的过程中，发现沿F1方向推倒箱子比沿F2方向推更轻松，如图丙所示。这一现象说明　 　。
（3）图乙中侧翻倒地的箱子对地面的压强为多大？
【答案】（1）减小
（2）力的作用效果与力的方向有关
（3）解：F=G=mg=5Kg×10N/Kg=50N
p=F/S=50N/0.5m2=100Pa
【解析】（1）根据F=G比较箱子对地面的压力大小，再根据比较箱子对地面的压强大小；
（2）根据图丙分析影响力的作用效果的哪个因素发生改变即可；
（3）首先根据F=G=mg计算箱子对地面的压力，再根据箱子对地面的压强。
【解答】（1）箱子对桌面的压力始终等于自身重力，即侧翻后压力保持不变。侧翻后受力面积变大，根据可知，侧翻后对地面的压强减小。
（2）根据图片可知，两个推力的方向不同，那么说明力的作用效果与力的方向有关。
9．近年来，电动汽车因具有节能、环保的特点越来越受到市民的青睐。某款电动汽车质量为1.6×103千克，每个轮胎和地面的接触面积为2×10-2米2，行驶过程中的阻力是汽车总重力的0.2倍，g取10牛千克。求：
（1）四轮电动汽车放在水平地面上时，车轮会对地面产生压力，请在乙图中画出车轮对地面的压力示意图；
（2）一位600牛顿的驾驶员坐在静止的电动汽车里。则此时电动汽车对地面的压强；
（3）若某次行驶时，车内人和物品总质量是200千克，则此时电动汽车在匀速行驶过程中的牵引力。
【答案】（1）
（2）汽车对地面的压力F=G总=1.6×103kg×10N/kg+600N=16600N；
则汽车对地面的压强：；
（3）汽车行驶受到的阻力：f=0.1G总'=0.1×（1.6×103kg+200kg）×10N/kg=1800N；
根据二力平衡的知识可知，汽车匀速行驶时受到的牵引力f=f=1800N。
【解析】（1）确定车轮对地面压力的大小、方向和作用力，然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。
（2）首先根据F=G总计算出汽车对地面的压力，再根据计算出汽车对地面的压强；
（3）首先根据f=0.1G总'计算出汽车行驶受到的阻力，再根据二力平衡的知识计算出汽车受到的牵引力。
【解答】（1）车轮对地面的压力作用在接触位置的地面上，方向竖直向下，大小为：F=G=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N，如下图所示：
10．有经验的司机驾驶车辆经过跨江大桥时，会提前打开车窗，以防车辆不慎落水时错失自救良机。在门窗紧闭的情况下，车辆坠入水中较深时，车内人员无法打开车门和降下车窗玻璃逃生，可选用安全锤等尖锐物体砸碎窗玻璃，让水快速进入车内，待水较多时就容易推开车门或爬出车窗逃生。
请解释门窗紧闭的车辆坠入较深水中，车内人员逃生时所遇上述现象的原因和采取相应措施的理由。
【答案】①车辆坠入水中越深，水的压强越大，水对车门和车窗产生较大的压力，车内人员无法将车门推开；
②水对车窗玻璃的压力越大，玻璃对窗框的压力就越大，玻璃与窗框之间的摩擦力也就越大，越不易降下车窗玻璃。
③用安全锤或其他尖锐物品砸玻璃时，受力面积小，增大了对玻璃的压强，容易砸碎玻璃；
④较多的水进入车内，使得车门内外受到水的压力大小相接近，当物体受到的两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上时，二者平衡，相当于不受力，人容易推开车门而逃生。
【解析】 上述现象的原因和采取相应措施的理由 可从以下角度回答：1.液体压强大小的影响因素2.固体压强大小的影响因素；3.平衡力的条件。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
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典例分析
举一反三
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