浙教版科学 初二升初三 压强 暑假辅导教案+学案(2课时,含答案)

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浙教版科学 初二升初三 压强 暑假辅导教案+学案(2课时,含答案)

资源简介

个性化辅导授课学案
学生
年级
科目
科学
课时
2
形式
教师
时间
课题
压强
考点
1.
正确理解压强,区分固体压强与液体压强的不同之处,知道固体压强等于压力与受力面积的比值,液体压强与液体的密度和深度有关。
2.
正确理解公式p=F/S,知道其适用范围,会用p=F/S及其变形公式解决一些问题。
3.
掌握探究压力的作用效果与哪些因素有关的实验、探究液体压强规律的实验,这两个实验的实验方法、实验过程和实验结论。
教学内容
压强适用学科物理适用年级初三适用区域浙江课时时长(分钟)120知识点1压力与重力的关系与压强
液体压强
大气压强学习目标1.
正确理解压强,区分固体压强与液体压强的不同之处,知道固体压强等于压力与受力面积的比值,液体压强与液体的密度和深度有关。
2.
正确理解公式p=F/S,知道其适用范围,会用p=F/S及其变形公式解决一些问题。
3.
掌握探究压力的作用效果与哪些因素有关的实验、探究液体压强规律的实验,这两个实验的实验方法、实验过程和实验结论。
4、能例举证明大气压存在的实验现象和生活实例,并能用大气压解释有关现象。
5、能说出标准大气压的数值和测量大气压的工具。
6、能说出气体和液体的流速与压强的关系:流速越大,压强越小,并能用这一关系解释有关现象。学习重点1、压强的概念
2、对固体压强中受力面积的理解,液体压强中深度的理解。
3、压力的作用效果与压力、受力面积的关系;液体压强与液体密度和深度的关系
4、确认大气压的存在,感知气体、液体压强与流速的定性关系,能用大气压强、气体的流速与压强的关系解释现象。
学习难点1、压强概念的建立
2、固体压强和液体压强知识的应用
3、感受大气压的存在,大气压的变化及气体、液体压强与流速的定性关系。
教学过程
一、复习预习
二、知识讲解
考点/易错点1压力与重力的关系
重力压力概念物体由于地球的吸引而受到的力垂直作用在物体表面上的力产生条件地球表面的一切物体物体相互接触相互挤压大小重力与质量成正比G
=
mg物体水平放置时F
=
G方向竖直向下垂直于受力面并指向受力物体作用点重心受力物体的受力面
(
(2)
压强
)定义:物体单位面积上受到的压力
意义:表示压力的作用效果
公式:p
=
F
/
S
单位:1牛/米2
=
1帕斯卡(简称帕)
考点/易错点2、液体压强
液体压强
(1)产生的原因
液体压强的产生原因是由于液体受到重力作用和液体具有流动性。
(2)关于液体内部压强的测定,我们是通过微小压强计来探究的。微小压强计的原理是:当金属盒上的橡皮膜受到压强时,U形管两边的液面出现高度差;压强越大,液面的高度差也越大,如图所示。
(3)掌握液体内部压强的规律
在实验基础上概括总结出液体压强特点:
液体对容器底和侧壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强;
液体的压强随深度增加而增大;
在同一深度,液体向各个方向的压强相等;
不同液体的压强还跟密度有关系.在同一深度,液体的密度越大,压强越大。
2.
液体压强公式及其正确的理解和运用:
①公式中各物理量的单位要统一用国际主单位。密度的单位用千克/米3,深度的单位用米,g为9.8牛/千克,计算出来压强的单位是帕。
理解公式p=gh的物理意义:公式中的压强是液体由于自身重力产生的压强,它不包括液体受到的外加压强。从公式可知,液体内部的压强只跟液体的密度、深度有关,而跟液体的体积、液体的总质量无关。
②公式p=gh中的“h”表示深度,不能理解为高度.h是指从液面到所求压强处之间的竖直距离.
深度h,是指液体中被研究的点到自由液面的竖直距离。如图所示,三个图中A点的深度都是4厘米,要清楚液体的自由液面究竟在什么地方;而A点的高度是6厘米,要清楚高度不是深度;还要注意容器倾斜时的深度问题。
③注意公式的适用范围:公式只适用于计算静止液体的压强,不适用于计算固体的压强,尽管有时固体的压强恰好等于gh.例如,将一密度均匀、高为h的圆柱形金属锭竖直放在水平地面上,地面受到的压强p===gh,但这只是一种特殊情况,绝不能由此认为固体由于自身重力而产生的对支持面的压强都可以用p=gh来计算.可是,对于液体来讲,无论液体的形状如何,盛放液体的容器如何,都可以用p=gh来计算液体在某一深度的压强。
④液体的压强与液体的重力、体积、面积、容器的形状等其他因素没关系。如图所示,各容器中装有同种液体,且深度相同,虽然容器的形状不同,装有液体的体积、重力均不相同,容器底面积也不相同,但液体对容器底的压强都是一样的。
考点/易错点3
1、概念:
大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压,一般用p0表示。
说明:“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。高压锅外称大气压。
2、产生原因:因为
空气受重力并且具有流动性。
3、大气压的存在——实验证明:
历史上著名的实验——马德堡半球实验。
小实验
——覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、
4、大气压的实验测定:
托里拆利实验:
实验过程:在长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口堵住,然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后,管内水银面下降一些就不在下降,这时管内外水银面的高度差约为760mm。
原理分析:在管内,与管外液面相平的地方取一液片,因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。即向上的大气压=水银柱产生的压强。
结论:大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)
说明:
⑴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,则测量结果偏小。
⑵本实验若把水银改成水,则需要玻璃管的长度为10.3
m
⑶将玻璃管稍上提或下压,管内外的高度差不变,将玻璃管倾斜,高度不变,长度变长
5、大气压的特点:
特点:空气内部向各个方向都有压强,且空气中某点向各个方向的大气压强都相
等。大气压随高度增加而减小,且大气压的值与地点、天气、季节、的变化有关。一般来说,晴天大气压比阴天高,冬天比夏天高。
大气压变化规律研究:
大气压随高度的增加而减小。
大气压随高度的变化是不均匀的,低空大气压减小得快,高空减小得慢
三、例题精析
【例题1】.如图是甲、乙两种物质的质量和体积关系图象,若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成实心正方体A、B,则(  )
A可能是由铝制成的物体
B若将B放入酒精中,则B会漂浮在液面上
C正方体A、B对水平地面的压强之比为2:1
D正方体A、B对水平地面的压强之比为4:1
【例题2】
.如图所示,密度为ρ、厚度为d、边长为L的均匀正方形薄板静止在水平桌面上,其右端与桌子边缘相平。板与桌面间的光滑程度不变,现用水平力向右推薄板使其运动,在推薄板的过程中薄板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况是
A.p、F、f均不变
B.p大小由ρdg增大为ρdg,F不变、f变大
C.
F大小由ρL2dg减小为ρL2dg,p不变、f变小
D.
p大小由ρdg增大为dg,F、f不变
【例题3】如图所示,质量相等的甲、乙两个薄壁圆柱形容器内分别盛有深度相同的A、B两种液体,且ρA=2ρB。两容器的底面积分别为S甲和S乙,且S乙=2S甲。现将两个相同的小球分别放入甲、乙两容器中(没有液体溢出),小球在B液体中处于悬浮状态。下列判断正确的是
A.放入小球前,甲容器的底部所受液体的压力大于乙容器底部所受液体的压力
B.放入小球前,甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
C.放入小球后,甲容器的底部所受液体的压强大于乙容器底部所受液体的压强
D.放入小球后,甲容器对桌面的压强等于乙容器对桌面的压强
【例题4】某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值,实验步骤如下:
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是.
(2)如图所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后
水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为29.9
N.
(3)如图所示,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为
cm,计算出活塞的横截面积.
(4)计算得到大气压强的数值为Pa.
(5)同学们发现实验误差较大,请分析,该实验中导致误差的因素有(写出两条即可):
①;②.
四、课堂运用
【基础】
1.秋雨同学在厨房帮妈妈做饭时,观察到的一些现象并用物理知识解释不正确的是
A.磨刀,是为了增大压力
B.高压锅做饭熟的快,是因为锅内气压增大沸点升高
C.电饭锅做饭时,把电能转化成内能
D.冰箱里取出来的水果表面会有小水珠,是液化现象
2.MH370失联事件后,澳大利亚派出“蓝鳍金枪鱼-21”水下航行器,利用侧扫声纳系统描绘出海底详细地图,寻找飞机残骸.金枪鱼-21的最大潜水深度为4500米,水下最大航速为7千米/小时,在水下续航时间为25小时.以下说法不正确的是
A.“蓝鳍金枪鱼”下潜过程中受海水压强逐渐增大
B.“蓝鳍金枪鱼”每次下水可绘出约一百多公里海底地图
C.声纳使用超声波工作,超声波在水中传播速度340米/秒
D.“蓝鳍金枪鱼”在海水中水平航行时,浮力等于重力
3.下列说法中正确的是
(
)
A.物体吸热时,温度不一定升高
B.擦黑板时粉尘飞舞,这是分子在运动
C.汽油机的做功冲程是将机械能转化为内能
D.高山上水在90℃就沸腾了,表明气压越大沸点越低
4.关于各种现象与其涉及物理知识之间的关系,下列描述中错误的是
A.高原反应——大气压和海拔高度的关系
B.水下的潜水艇能够上浮——液体的压强和深度的关系
C.飞机飞行时获得升力——流体压强和流速的关系
D.利用高压锅容易将饭煮熟——沸点和气体压强的关系
5.如图所示的装置中,不是利用连通器原理工作的是
(
)
6.如图所示,容器内有水,有一塑料试管下面挂一小铁块,浮在水面上.现将小铁块取下放入试管中,试管仍浮在水面,则
A.液面上升
B.液面下降
C.容器底部受到液体的压强不变
D.试管外壁上A点受到液体的压强不变
7.如图所示,物体A在水平推力F的作用下,从甲图位置匀速运动到乙图位置。在此过程中,推力F将
,物体对桌面的压强将
。(填“变大”、“不变”或“变小”)
8.日常生活中,物理知识有着广泛的应用:
(1)建筑工人常用重垂线检查墙壁是否竖直,这是利用了重力的方向始终是
的.
(2)-些大的旅行箱下面都装有轮子,目的是为了
(填“增大”或“减小”)箱子被拖动时受到地面的摩擦力;汽车在冰雪路面上行驶时,轮胎上要装上防滑链,目的是为了
摩擦力。(填“增大”或“减小”).
(3)俗语说得好:磨刀不误砍柴工,这是通过
(填“增大”或“减小”)受力面积的方法来
压强的(填“增大”或“减小”).
9.如图所示,静止在硬纸板上的生鸡蛋受到重力和硬纸板作用的
力;迅速击打硬纸板,板上的鸡蛋不随纸板一起飞出的原因是鸡蛋具有
。鸡蛋落入杯中后,水对杯底的压强将
(填“变大”、“不变”或“变小”)。
10.我国第一艘航空母舰“辽宁号”于2012年9月25日正式加入人民海军.(1)飞机起飞后“辽宁号”所受海水浮力
(选填“增大”、“不变”、“减小”);(2)海上刮东风,为便于歼-15起飞,“辽宁号”航向应调整为
(选填“向东”、“向西”)航行,因为空气流速快,压强越小的原理.(3)航母甲板上的工作人员都要佩戴防护耳罩以保护听力,这是在
处减弱噪声.(4)飞机降落到甲板后,会受到阻拦索的阻挡而减速,是为了防止飞机因
继续滑行而掉入海中.
【巩固】
1.在探究“影响液体内部压强大小的因素”实验中:
(1)如图甲用手按
(填图中测量工具的名称)的橡皮膜,U型管内水面出现高度差;将橡皮膜放入酒精中,U型管内水面也出现高度差,这说明

(2)若在使用该测量工具前发现U型管中有高度差,通过
方法可以进行调节。
①从U型管内向外倒出适量水
②拆除软管重新安装
③向U型管内加适量水
(3)比较乙、丙实验可知,液体内部压强与液体的
有关。
(4)比较丙、丁实验可知,小明得出“液体内部压强与液体的深度有关”的结论。小明是怎样分析得出这一结论的:

2.某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值,实验步骤如下:
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是

(2)如图所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后
水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为29.9
N.
(3)如图所示,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为
cm,计算出活塞的横截面积.
(4)计算得到大气压强的数值为
Pa.
(5)同学们发现实验误差较大,请分析,该实验中导致误差的因素有(写出两条即可):

;②

3.(5分)小虎同学利用注射器(标有容积为V)、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值.
(1)实验时,首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,这样做的目的是
.再用刻度尺测出注射器全部刻度的长为L.
(2)如图所示,水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F,则大气压的值可表示为p=
(用题目中已知量的符号表示).
(3)实验过程中,若注射器筒内漏进了少量空气.则测得的大气压值会因此而
(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
(4)实验室有甲、乙两个注射器,活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2,若弹簧测力计量程为10N,实验时应选用
(选填“甲”或“乙”)注射器,理由是

【拔高】
1.水陆两用坦克的车体呈船形,比普通坦克要大,既可在陆地上行驶,又可像船一样在水面上航行.已知坦克的总质量为24t.(g取10N/kg)
(1)坦克在水平地面上行驶时,履带着地的总面积为4m2,求它对地面的压力和压强(不计坦克上人的质量).
(2)这种坦克在水面上航行时,它受到的浮力大小和排开水的体积分别是多少?
(3)当该坦克从长江开到大海里时,吃水深度(指水面到坦克底部的深度)是变大还是变小?
2.在水平桌面上放置一空玻璃杯,它的底面积为0.01
m2,它对桌面的压强为200
Pa.(g取10
N/kg,杯壁的厚度可忽略)
(1)求玻璃杯的质量.
(2)在玻璃杯中装入1
kg水后,水对杯底的压强为900
Pa,求水的深度.
(3)玻璃杯的大致形状是图中a、b、c中的哪一种?
五、课堂小结
通过本节的学习,要熟练的掌握压强的概念、影响因素及个个量之间的转化关系
六、课后作业
【基础】
1.如图所示,密封的“凸”字形容器中装满水,放在水平桌面中央,若把它倒置,则水对容器底部的压强p和容器对桌面的压强p的变化情况是(  )
A.p增大,p增大
B.p增大,p不变
C.p不变,p不变
D.p不变,p增大
2.(2分)三个质量相同,底面积相同,但形状不同的容器放在水平桌面上,其内分别装有甲、乙、丙三种液体,它们的液面在同一水平面上,如图所示,若容器对桌面的压强相等,则三种液体对容器底的压强(  )
 A.甲最大B.乙最大C.丙最大D.一样大
考点:压强
3.两个完全相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体,将完全相同的两个小分别放入容器中,当两球静止时,液面相平,球所处的位置为:盛有甲液体的容器中小球漂浮在水面上,盛有乙液体的容器中小球悬浮在水中,甲乙两种液体对容器底的压强分别为P1
.
P2,则
A、P1B、P1>P2
C、P1=P2
D、无法确定
4.同学们梳理了教材中与压强知识相关的实验,如图所示,其中分析正确的是(

A.甲图实验,装有水的瓶子竖放在海绵上,瓶中水越少,海绵凹陷越明显
B.乙图实验,当压强计的探头在水中深度逐渐增大时,U形管两边液面高度差不变
C.丙图实验,测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力和吸盘的面积,估测大气压强的值
D.丁图实验,向外拉活塞,试管内停止沸腾的水再沸腾,可知气压减小,沸点升高
5.如图所示,将质量相同的三种液体,分别装入放在水平桌面上底面积相同的a、b、c三个容器中,发现三容器中液面相平,用pa、pb、pc分别表示杯内液体对容器底的压强,用pA、pB、pC分别表示容器对桌面的压强(容器重忽略不计),则下列说法正确的是
A.pa>pb>pc,pA=pB=pC
B.pa=pb=pc,pA<pB<pC
C.pa=pb=pc,pA>pB>pC
D.pa<pb<pc,pA=pB=pC
6.下面所示实验中不是解释压强与流速关系的是(  )
7.对下列图片所示情景,解释不合理的是(  )
A.用手推墙,人后退,说明物体间力的作用是相互的 
B.紧固锤头,是利用锤头受到惯性的作用 
C.盆景自动供水装置利用了大气压强 
D.指甲剪使用过程中,既有省力杠杆,又有费力杠杆
8.物理知识在生产生活中有许多应用,下列描述正确的是(  )
9.某同学使用矿泉水瓶设计了下列几组实验,实验装置如图所示,其中不能完成实验目的的是(

10.下列关于压强和浮力的说法中正确的是(  )
A.深海中的鱼受到海水的压强大,受到海水的浮力也大 
B.飞机水平飞行时,机翼上方的空气流速大,压强小 
C.将装有水的试管由竖直位置逐渐倾斜(水未溢出),水对试管底的压强变小 
D.用吸盘挂钩挂衣服,是利用了大气压强
【巩固】
1.在日常生活中,物理知识有着广泛的应用
(1)建筑工人常用重垂线检查墙壁是否竖直,这是利用了重力的方向始终是
的.
(2)电风扇的扇叶容易沾上灰尘,这是因为扇叶在转动过程中,通过
方式带上了电荷,而电荷具有
性质,所以出现上述现象..
(3)俗语说得好,“磨刀不误砍柴工”,这句话中所蕴含的物理道理是,在用力相同的情况下,通过
受力面积的方法可以
压强(均选填“增大”或“减小”).
13.某日执行巡逻任务的372潜艇正在数百米深的大洋潜航,却突然遭遇海水密度突变造成的“断崖”,失去浮力的潜艇急速掉向数千米深的海底。“掉深”是潜艇水下航行最危险的状况之一,“掉深”到潜艇的极限深度便会艇毁人亡。潜艇突遇“断崖”险情”是因为遇到海水的密度突然
(填“变大”“变小”或“不变”),“掉深”到潜艇的极限深度便会艇毁人亡,是因为潜艇受到海水的压强随着
的增加而增大。
2.离渠边不同距离处水流速度相等吗,小科想到顺水漂流的乒乓球速度与水流速度相等,于是进行了如下实验:选一段流速稳定、宽为2m的水平水渠为实验场地,如图甲所示,在A1A2连线上,同一时间把11个乒乓球等间距地轻轻放入水中,并开始汁时,t=5s时测得实验数据如下表:
离渠中心线距离r/m0.10.200.400.600.801.00乒乓球移动距离S/m1.000.960.840.640.38几乎为0水流速度/m·s-10.2000.1920.1680.1280.076几乎为0
(1)分析数据可以得出:离渠中心线距离r越大,水流速度v

(2)为了得出v与r的定量关系,小科根据上表数据绘制v一r2图线如图乙,据此图可得到v与r的关系式是v=

(3)图丙是该段水渠的横截面示意图。假如上述结论同样适用于水下,则实验时图丙中同一深度的B、C两点处的压强大小关系为P8
PC。
(4)上《电流》一课时,老师常用水的流量和水流来类比电量和电流。理想水渠交叉点上,单位时间内流入的总水量等于流出的总水量,同理,在电路的某连接处,流入的电流总和等于流出的电流总和。图丁是某实验电路的一部分,电流表的示数为
A,若通过导线
ab电流为0.6A,请分析通过导线cd的电流大小及方向。
【拔高】
1.(6分)2014年3月27日,在全国青年举重锦标赛暨青奥会选拔赛上,宁夏选手李艳在女子53公斤级(选于的体重级别)比赛中发挥出色,摘得挺举冠军头衔。
(g=10N/kg)
(1)(3分)若李艳把100kg的杠铃在2.5s内举高1.6m,则她做功的功率是多大?
(2)(3分)李艳举着100kg的杠铃被拍照时,请你估算她对地面的压强是多大?
2.(8分)2014年全面施工的龙岩大桥建成后,将超过法国的本艾因大桥成为世界上最重的转体结构大桥,其效果图如图甲所示。高架桥限速60km/h,主桥长340m,引桥总长1449m。
(1)为监控龙岩大桥上行驶的车辆是否超速,可以在桥面布点安装工作原理如图乙所示的传感电路。传感器A、B采集车辆经过它们正上方时的时间间隔t给计算机系统进行处理,若超速,则启动违章拍照。若L0=10m,试计算t小于多少秒时,系统启动架设在桥面上方的照相机C对超速车辆拍照。
(2)假设一辆轿车从一侧引桥驶入龙岩大桥。
①若轿车在正桥水平桥面上急速行驶,则根据轿车呈现的流线型外形可判断,轿车对桥面的压力 
  (填“大于”、“等于”或“小于”)轿车的总重,其解释原理是气体的流速越大的地方,气体的压强就越  

②若轿车以80kW的恒定功率通过一侧引桥用时50s,则轿车通过该引桥时所做的功是多少焦耳?
(3)物理学中常把实际的研究对象抽象为“物理模型”,引桥可以看作是斜面机械模型。如图丙所示,若斜面的高度H一定,斜面的长度L可以改变,试推导:在不考虑摩擦时,用平行于斜面的拉力F将重为G的物体匀速拉上斜面顶端,L越长,F越小。
2.为了给立方体工件表面均匀地涂上某种油,需要用竖直向下的力F把漂浮在油面上的工件缓缓地压入油内,如图甲所示,工件的下底面与油面的距离为h,力F与h的大小关系如图乙所示,小科觉得图中CB的延长线BA段是没有意义的,老师告诉他,力F为负值时,表明它的方向与原来的方向相反了.
(1)分析BC段:随着h的增大,工件所受的浮力大小将
,油对工件下底面的压强大小将
.(变大/不变/变小)
(2)若A点的坐标为(-a,0),则a=
,从图像分析,a表示了工件的一个物理量的值,这个量就是工件的

(3)求C点所对应状态下,工件所受的浮力及油对工件下底面的压强.(不考虑大气压强)个性化辅导授课教案
学生
年级
科目
科学
课时
2
形式
教师
时间
课题
压强
考点
1.
正确理解压强,区分固体压强与液体压强的不同之处,知道固体压强等于压力与受力面积的比值,液体压强与液体的密度和深度有关。
2.
正确理解公式p=F/S,知道其适用范围,会用p=F/S及其变形公式解决一些问题。
3.
掌握探究压力的作用效果与哪些因素有关的实验、探究液体压强规律的实验,这两个实验的实验方法、实验过程和实验结论。
教学内容
压强适用学科物理适用年级初三适用区域浙江课时时长(分钟)120知识点1压力与重力的关系与压强
液体压强
大气压强学习目标1.
正确理解压强,区分固体压强与液体压强的不同之处,知道固体压强等于压力与受力面积的比值,液体压强与液体的密度和深度有关。
2.
正确理解公式p=F/S,知道其适用范围,会用p=F/S及其变形公式解决一些问题。
3.
掌握探究压力的作用效果与哪些因素有关的实验、探究液体压强规律的实验,这两个实验的实验方法、实验过程和实验结论。
4、能例举证明大气压存在的实验现象和生活实例,并能用大气压解释有关现象。
5、能说出标准大气压的数值和测量大气压的工具。
6、能说出气体和液体的流速与压强的关系:流速越大,压强越小,并能用这一关系解释有关现象。学习重点1、压强的概念
2、对固体压强中受力面积的理解,液体压强中深度的理解。
3、压力的作用效果与压力、受力面积的关系;液体压强与液体密度和深度的关系
4、确认大气压的存在,感知气体、液体压强与流速的定性关系,能用大气压强、气体的流速与压强的关系解释现象。
学习难点1、压强概念的建立
2、固体压强和液体压强知识的应用
3、感受大气压的存在,大气压的变化及气体、液体压强与流速的定性关系。
教学过程
一、复习预习
二、知识讲解
考点/易错点1压力与重力的关系
重力压力概念物体由于地球的吸引而受到的力垂直作用在物体表面上的力产生条件地球表面的一切物体物体相互接触相互挤压大小重力与质量成正比G
=
mg物体水平放置时F
=
G方向竖直向下垂直于受力面并指向受力物体作用点重心受力物体的受力面
(
(2)
压强
)定义:物体单位面积上受到的压力
意义:表示压力的作用效果
公式:p
=
F
/
S
单位:1牛/米2
=
1帕斯卡(简称帕)
考点/易错点2、液体压强
液体压强
(1)产生的原因
液体压强的产生原因是由于液体受到重力作用和液体具有流动性。
(2)关于液体内部压强的测定,我们是通过微小压强计来探究的。微小压强计的原理是:当金属盒上的橡皮膜受到压强时,U形管两边的液面出现高度差;压强越大,液面的高度差也越大,如图所示。
(3)掌握液体内部压强的规律
在实验基础上概括总结出液体压强特点:
液体对容器底和侧壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强;
液体的压强随深度增加而增大;
在同一深度,液体向各个方向的压强相等;
不同液体的压强还跟密度有关系.在同一深度,液体的密度越大,压强越大。
2.
液体压强公式及其正确的理解和运用:
①公式中各物理量的单位要统一用国际主单位。密度的单位用千克/米3,深度的单位用米,g为9.8牛/千克,计算出来压强的单位是帕。
理解公式p=gh的物理意义:公式中的压强是液体由于自身重力产生的压强,它不包括液体受到的外加压强。从公式可知,液体内部的压强只跟液体的密度、深度有关,而跟液体的体积、液体的总质量无关。
②公式p=gh中的“h”表示深度,不能理解为高度.h是指从液面到所求压强处之间的竖直距离.
深度h,是指液体中被研究的点到自由液面的竖直距离。如图所示,三个图中A点的深度都是4厘米,要清楚液体的自由液面究竟在什么地方;而A点的高度是6厘米,要清楚高度不是深度;还要注意容器倾斜时的深度问题。
③注意公式的适用范围:公式只适用于计算静止液体的压强,不适用于计算固体的压强,尽管有时固体的压强恰好等于gh.例如,将一密度均匀、高为h的圆柱形金属锭竖直放在水平地面上,地面受到的压强p===gh,但这只是一种特殊情况,绝不能由此认为固体由于自身重力而产生的对支持面的压强都可以用p=gh来计算.可是,对于液体来讲,无论液体的形状如何,盛放液体的容器如何,都可以用p=gh来计算液体在某一深度的压强。
④液体的压强与液体的重力、体积、面积、容器的形状等其他因素没关系。如图所示,各容器中装有同种液体,且深度相同,虽然容器的形状不同,装有液体的体积、重力均不相同,容器底面积也不相同,但液体对容器底的压强都是一样的。
考点/易错点3
1、概念:
大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压,一般用p0表示。
说明:“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。高压锅外称大气压。
2、产生原因:因为
空气受重力并且具有流动性。
3、大气压的存在——实验证明:
历史上著名的实验——马德堡半球实验。
小实验
——覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、
4、大气压的实验测定:
托里拆利实验:
实验过程:在长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口堵住,然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后,管内水银面下降一些就不在下降,这时管内外水银面的高度差约为760mm。
原理分析:在管内,与管外液面相平的地方取一液片,因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。即向上的大气压=水银柱产生的压强。
结论:大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)
说明:
⑴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,则测量结果偏小。
⑵本实验若把水银改成水,则需要玻璃管的长度为10.3
m
⑶将玻璃管稍上提或下压,管内外的高度差不变,将玻璃管倾斜,高度不变,长度变长
5、大气压的特点:
特点:空气内部向各个方向都有压强,且空气中某点向各个方向的大气压强都相
等。大气压随高度增加而减小,且大气压的值与地点、天气、季节、的变化有关。一般来说,晴天大气压比阴天高,冬天比夏天高。
大气压变化规律研究:
大气压随高度的增加而减小。
大气压随高度的变化是不均匀的,低空大气压减小得快,高空减小得慢
三、例题精析
【例题1】.如图是甲、乙两种物质的质量和体积关系图象,若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成实心正方体A、B,则(  )
A可能是由铝制成的物体
若将B放入酒精中,则B会漂浮在液面上
正方体A、B对水平地面的压强之比为2:1
正方体A、B对水平地面的压强之比为4:1
【答案】D
【解析】
A、A的密度ρA===8g/cm3,甲的密度大于铝的密度,则A(甲)不是由铝制成的,故A错误;B、B物体,即乙的密度ρB===1g/cm3,B的密度大于酒精的密度,若将B放入酒精中,则B不会漂浮在液面上,故B错误;C、实心正方体A、B的质量m相等,∵ρ=m/V,∴它们的体积之比为===1:8,则它们的边长之比=1:2,底面积之比==1:4,它们对水平地面的压强之比===4:1,故C错误,D正确;故选D.
【例题2】
.如图所示,密度为ρ、厚度为d、边长为L的均匀正方形薄板静止在水平桌面上,其右端与桌子边缘相平。板与桌面间的光滑程度不变,现用水平力向右推薄板使其运动,在推薄板的过程中薄板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况是
A.p、F、f均不变
B.p大小由ρdg增大为ρdg,F不变、f变大
C.
F大小由ρL2dg减小为ρL2dg,p不变、f变小
D.
p大小由ρdg增大为dg,F、f不变
【答案】D
【解析】
试题分析:物体放在水平桌面上,物体不会掉下来,因为物体的重心始终在桌面上。物体在竖起方向上受到的重力与支持力是一对平衡力,大小相等,所以支持力不变,物体对桌面的压力等于桌面对物体的支持力,大小也不变。物体在运动时,受到桌面对物体的滑动摩擦力,滑动摩擦力大小与压力大小和接触面粗糙程度有关,物体在运动时,压力和粗糙程度不变,所以滑动摩擦力大小也不变。物体全部放在桌面上时,它是一个长方体,结合重力及密度的计算公式可以推导出。当物体被推出桌面时,受力面积也减小,受力面积为原来的,根据,压力不变,受力面积为原来的,压强为原来的,即ρdg。
考点:压力、压强和摩擦力的变化
【例题3】如图所示,质量相等的甲、乙两个薄壁圆柱形容器内分别盛有深度相同的A、B两种液体,且ρA=2ρB。两容器的底面积分别为S甲和S乙,且S乙=2S甲。现将两个相同的小球分别放入甲、乙两容器中(没有液体溢出),小球在B液体中处于悬浮状态。下列判断正确的是
A.放入小球前,甲容器的底部所受液体的压力大于乙容器底部所受液体的压力
B.放入小球前,甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
C.放入小球后,甲容器的底部所受液体的压强大于乙容器底部所受液体的压强
D.放入小球后,甲容器对桌面的压强等于乙容器对桌面的压强
【答案】C
【解析】因为质量相等,所以甲乙俩容器底部所受到的压力相等,A、B均不正确。根据压强公式知由,小球在B溶液中悬浮,说明,所以小球在A溶液中漂浮,设小球体积为V,则A液面上升的高度,B液面上升高度,所以加入小球后,A、B两溶液的液体高度是相同,再根据压强公式,知甲容器底部受到的压强是乙容器底部受液体压强的2倍。C正确。两容器放入小球后总质量还是相等的,因甲的底面积是乙底面积的一半,所以甲容器对桌面的压强是乙容器对桌面压强的2倍。
【例题4】某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值,实验步骤如下:
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是.
(2)如图所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后
水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为29.9
N.
(3)如图所示,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为
cm,计算出活塞的横截面积.
(4)计算得到大气压强的数值为Pa.
(5)同学们发现实验误差较大,请分析,该实验中导致误差的因素有(写出两条即可):
①;②.
【答案】(1)将注射器内的空气排尽
(3)6.00
(4)8.97×104Pa
(5)①活塞与注射器之间有摩擦
②注射器漏气
【解析】
试题分析:(1)将注射器的活塞推到底部,并用橡皮帽堵住注射器的小孔,目的是将注射器内的空气排尽。
(3)注射器有刻度部分的长度为6.00cm。
(4)测得大气压的值
(5)①活塞与注射器之间有摩擦
②注射器漏气
四、课堂运用
【基础】
1.秋雨同学在厨房帮妈妈做饭时,观察到的一些现象并用物理知识解释不正确的是
A.磨刀,是为了增大压力
B.高压锅做饭熟的快,是因为锅内气压增大沸点升高
C.电饭锅做饭时,把电能转化成内能
D.冰箱里取出来的水果表面会有小水珠,是液化现象
【答案】A
【解析】
试题分析:A.磨刀,是在压力一定时减少受力面积增大压强,A不正确,符合题意;B.液体沸点随气压的增大而升高,高压锅做饭熟的快,正是因为锅内气压增大沸点升高,B正确,不符合题意;C.电饭锅做饭时,消耗电能,锅内食物温度升高,内能增加,把电能转化成内能,C正确,不符合题意;D.冰箱里取出来的水果表面会有小水珠,是空气中的水蒸气遇冷液化成的小水珠,是液化现象,D正确,不符合题意;答案选A。
考点:增大压强;液体沸点与气压关系;能量转化;物态变化
2.MH370失联事件后,澳大利亚派出“蓝鳍金枪鱼-21”水下航行器,利用侧扫声纳系统描绘出海底详细地图,寻找飞机残骸.金枪鱼-21的最大潜水深度为4500米,水下最大航速为7千米/小时,在水下续航时间为25小时.以下说法不正确的是
A.“蓝鳍金枪鱼”下潜过程中受海水压强逐渐增大
B.“蓝鳍金枪鱼”每次下水可绘出约一百多公里海底地图
C.声纳使用超声波工作,超声波在水中传播速度340米/秒
D.“蓝鳍金枪鱼”在海水中水平航行时,浮力等于重力
【答案】C
【解析】
试题分析:A.因为液体压强随深度的增加而增大,所以“蓝鳍金枪鱼”下潜过程中受海水压强逐渐增大,A正确,不符合题意;B.“蓝鳍金枪鱼”最大航速为7千米/小时,在水下续航时间为25小时.由s=vt=7km/h×25h=175km;所以“蓝鳍金枪鱼”每次下水可绘出约一百多公里海底地图,B正确,不符合题意;C.声纳使用超声波工作,超声波在空气中传播速度340米/秒,C错误,符合题意;D.“蓝鳍金枪鱼”在海水中水平航行时,在竖直方向上受平衡力,所以浮力等于重力,D正确,不符合题意;答案选C.
考点:液体压强特点;浮沉条件;速度;超声波的速度;
3.下列说法中正确的是
(
)
A.物体吸热时,温度不一定升高
B.擦黑板时粉尘飞舞,这是分子在运动
C.汽油机的做功冲程是将机械能转化为内能
D.高山上水在90℃就沸腾了,表明气压越大沸点越低
【答案】A
【解析】
试题分析:物体吸热时,温度不一定升高,如晶体的熔化、液体的沸腾过程,物体吸热,但温度保持不变,选项A是正确的;分子是很小的,只有用电子显微镜才能观察到,B选项中擦黑板时粉尘飞舞,不是分子的运动,是错误的;汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能,选项C是错误的;液面气压越大,液体的沸点越高,高山上水在90℃就沸腾了,表明气压越低沸点越低,选项D是错误的。故本题正确选项是A。
考点:热量与温度的关系,分子,汽油机工作过程中的能量转化,液体沸点与液面气压的关系
4.关于各种现象与其涉及物理知识之间的关系,下列描述中错误的是
A.高原反应——大气压和海拔高度的关系
B.水下的潜水艇能够上浮——液体的压强和深度的关系
C.飞机飞行时获得升力——流体压强和流速的关系
D.利用高压锅容易将饭煮熟——沸点和气体压强的关系
【答案】B
【解析】
试题分析:大气压随高度的升高而减小,A选项中高原反应——大气压和海拔高度的关系,是正确的,不符合题意;潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮或下沉的,选项B是错误的,符合题意;飞机的升力是由于流体对物体向上和向下的压强差而产生的,选项C是正确的,不符合题意;液面气压越高,液体的沸点越高,D选项中利用高压锅容易将饭煮熟——沸点和气体压强的关系,是正确的,不符合题意。故本题正确选项是B。
考点:大气压与高度、液体沸点的关系,升力产生的原因,潜水艇浮沉的原理
5.如图所示的装置中,不是利用连通器原理工作的是
(
)
【答案】C
【解析】
试题分析:连通器的原理是:静止在连通器内的同一种液体,各部分与大气接触的液面总是相平的,其在生活中的应用如:茶壶、锅炉水位计、自动喂水器、船闸等;C选项中的盆景的自动给水装置是利用大气压的原理工作的,符合题意,故本题正确选项是C。
考点:连通器原理及应用
6.如图所示,容器内有水,有一塑料试管下面挂一小铁块,浮在水面上.现将小铁块取下放入试管中,试管仍浮在水面,则
A.液面上升
B.液面下降
C.容器底部受到液体的压强不变
D.试管外壁上A点受到液体的压强不变
【答案】C
【解析】
试题分析:整体分析法:把小铁块和塑料试管看做整体,图中情况与将小铁块取下放入试管中,试管仍浮在水面对比可知,都漂浮在水面上,所受浮力等于其所受重力,重力不变,浮力大小也不变化,排开液体体积大小也不变,所以,液面不变化;A液面上升,错误,不符合题意;B液面下降,错误,不符合题意;C因液面不变化,由p=ρgh可知容器底部受到液体的压强不变,C正确,符合题意;D两种情况下排开水的总体积不变,将铁块取下放入试管中,试管排开水的体积变大,试管A点所处深度变大,由p=ρgh,
试管A点受到水的压强变大,D错误,不符合题意;答案选C。
考点:阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
7.如图所示,物体A在水平推力F的作用下,从甲图位置匀速运动到乙图位置。在此过程中,推力F将
,物体对桌面的压强将
。(填“变大”、“不变”或“变小”)
【答案】不变
变小
【解析】
试题分析:物体做匀速运动,推力与滑动摩擦力是一对平衡力,由于接触面的粗糙程度不变,物体对桌面的压力不变,物体受到的滑动摩擦力也不变,在此过程中,推力不变。桌面的受力面积增大,物体对桌面的压强变小。
考点:摩擦力
压强
8.日常生活中,物理知识有着广泛的应用:
(1)建筑工人常用重垂线检查墙壁是否竖直,这是利用了重力的方向始终是
的.
(2)-些大的旅行箱下面都装有轮子,目的是为了
(填“增大”或“减小”)箱子被拖动时受到地面的摩擦力;汽车在冰雪路面上行驶时,轮胎上要装上防滑链,目的是为了
摩擦力。(填“增大”或“减小”).
(3)俗语说得好:磨刀不误砍柴工,这是通过
(填“增大”或“减小”)受力面积的方法来
压强的(填“增大”或“减小”).
【答案】(1)竖直向下
(2)减小
增大
(3)减小
增大
【解析】
试题分析:(1)利用重力的方向是始终是竖直向下的,可利用重垂线检查墙壁是否竖直。
(2)旅行箱下面装有轮子,是为了变滑动为滚动,减小箱子被拖动时受到的地面摩擦力。汽车轮胎上装防滑链,是为了增大接触面的粗糙程度,增大摩擦力。
(3)磨刀是为了在压力一定的情况下减小受力面积,增大压强。
考点:重力
摩擦力
压强
9.如图所示,静止在硬纸板上的生鸡蛋受到重力和硬纸板作用的
力;迅速击打硬纸板,板上的鸡蛋不随纸板一起飞出的原因是鸡蛋具有
。鸡蛋落入杯中后,水对杯底的压强将
(填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】支持
惯性
变大
【解析】
试题分析:静止在硬纸板上的鸡蛋受到重力和硬纸板对它的支持力。迅速打击硬纸板,纸板飞出,鸡蛋由于具有惯性,没有随纸板一起飞出。鸡蛋落入水杯中,水面上升,水对杯底的压强将变大。
考点:力
惯性
液体压强
10.我国第一艘航空母舰“辽宁号”于2012年9月25日正式加入人民海军.(1)飞机起飞后“辽宁号”所受海水浮力
(选填“增大”、“不变”、“减小”);(2)海上刮东风,为便于歼-15起飞,“辽宁号”航向应调整为
(选填“向东”、“向西”)航行,因为空气流速快,压强越小的原理.(3)航母甲板上的工作人员都要佩戴防护耳罩以保护听力,这是在
处减弱噪声.(4)飞机降落到甲板后,会受到阻拦索的阻挡而减速,是为了防止飞机因
继续滑行而掉入海中.
【答案】(1)减小(2)向东(3)人耳(4)惯性
【解析】
试题分析:(1)飞机起飞前后,“辽宁号”都漂浮在水面上,浮力大小等于物体的重力,飞机起飞后“辽宁号”重力减小,所以浮力也减小;(2)流体压强与流速的关系是:流速大的地方压强小,流速小的地方压强大,飞机为了更安全起飞,总是希望流速大,所以飞机迎风起飞,机翼上面空气流速会更大,压强更小;海上刮东风,“辽宁号”航向应调整为向东行驶,才有利于飞机起飞;(3)航母甲板上的工作人员都要佩戴防护耳罩以保护听力,这是在人耳处减弱噪声;(4)飞机质量较大,因此惯性较大,运动状态难改变,用阻拦索对飞机施加一个阻力,使飞机的运动状态改变,即飞机减速较快,防止飞机因继续滑行而掉入海中。
考点:浮力;流体压强与流速的关系;防治噪声的途径;惯性
【巩固】
1.在探究“影响液体内部压强大小的因素”实验中:
(1)如图甲用手按
(填图中测量工具的名称)的橡皮膜,U型管内水面出现高度差;将橡皮膜放入酒精中,U型管内水面也出现高度差,这说明

(2)若在使用该测量工具前发现U型管中有高度差,通过
方法可以进行调节。
①从U型管内向外倒出适量水
②拆除软管重新安装
③向U型管内加适量水
(3)比较乙、丙实验可知,液体内部压强与液体的
有关。
(4)比较丙、丁实验可知,小明得出“液体内部压强与液体的深度有关”的结论。小明是怎样分析得出这一结论的:

【答案】(1)压强计
酒精对橡皮膜有压强
(2)②
(3)密度
(4)丙、丁中液体都是盐水,密度相同,橡皮膜处于不同的深度,受到的压强不同,说明液体压强的大小与深度有关。
【解析】
试题分析:(1)甲中的测量工具是压强计,手对橡皮膜有压强,U型管内液面出现高度差,将橡皮膜放入酒精中,U型管内水面也出现高度差,说明酒精对橡皮膜有压强。
(2)测量前,U型管内液面就有高度差,说明橡皮软管内的气体压强与外界大气压不等,应当卸下橡皮软管重新安装。
(3)乙和丙,压强计所处的深度相同,由于液体的密度不同,液体压强也不同,,所以得到结论,液体内部的压强与液体的密度有关。
(4)丙、丁中液体都是盐水,密度相同,橡皮膜处于不同的深度,受到的压强不同,说明液体压强的大小与深度有关。
考点:探究影响液体内部压强大小的因素
2.某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值,实验步骤如下:
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是

(2)如图所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后
水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为29.9
N.
(3)如图所示,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为
cm,计算出活塞的横截面积.
(4)计算得到大气压强的数值为
Pa.
(5)同学们发现实验误差较大,请分析,该实验中导致误差的因素有(写出两条即可):

;②

【答案】(1)将注射器内的空气排尽
(3)6.00
(4)8.97×104Pa
(5)①活塞与注射器之间有摩擦
②注射器漏气
【解析】
试题分析:(1)将注射器的活塞推到底部,并用橡皮帽堵住注射器的小孔,目的是将注射器内的空气排尽。
(3)注射器有刻度部分的长度为6.00cm。
(4)测得大气压的值
(5)①活塞与注射器之间有摩擦
②注射器漏气
考点:估测大气压的值
3.(5分)小虎同学利用注射器(标有容积为V)、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值.
(1)实验时,首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,这样做的目的是
.再用刻度尺测出注射器全部刻度的长为L.
(2)如图所示,水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F,则大气压的值可表示为p=
(用题目中已知量的符号表示).
(3)实验过程中,若注射器筒内漏进了少量空气.则测得的大气压值会因此而
(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
(4)实验室有甲、乙两个注射器,活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2,若弹簧测力计量程为10N,实验时应选用
(选填“甲”或“乙”)注射器,理由是

【答案】(1)排尽注射器筒内空气并密封
(2)FL/V
(3)偏小
(4)甲
乙的横截面积大,作用在上面的大气压力超过弹簧测力计的量程(合理即可)
【解析】
试题分析:(1)实验时,首先应排尽注射器筒内空气并密封,故把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,再用刻度尺测出注射器全部刻度的长为L。
(2)水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F即大气压力,受力面积S=V/L,则大气压的值可表示为p=F/S=
FL/V。
(3)实验过程中,若注射器筒内漏进了少量空气,则测得的大气压值会因此而偏小。
(4)实验室有甲、乙两个注射器,活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2,弹簧测力计量程为10N,若选甲,则产生的大气压力大小为F=pS=1.013×105Pa×0.5×10-4m2=5.065N,若选乙,则产生的大气压力大小为F=pS=1.013×105Pa×2×10-4m2=20.26N,大于弹簧测力计量程,故实验时应选用甲注射器,理由是乙的横截面积大,作用在上面的大气压力超过弹簧测力计的量程。
考点:大气压的估测实验
【拔高】
1.水陆两用坦克的车体呈船形,比普通坦克要大,既可在陆地上行驶,又可像船一样在水面上航行.已知坦克的总质量为24t.(g取10N/kg)
(1)坦克在水平地面上行驶时,履带着地的总面积为4m2,求它对地面的压力和压强(不计坦克上人的质量).
(2)这种坦克在水面上航行时,它受到的浮力大小和排开水的体积分别是多少?
(3)当该坦克从长江开到大海里时,吃水深度(指水面到坦克底部的深度)是变大还是变小?
【答案】(1)60000Pa
(2)24m3
(3)变小
【解析】
试题分析:(1)坦克对地面的压力,
它对地面的压强。
(2)坦克在水面上航行时,它受到的浮力,
排开水的体积。
(3)坦克从长江开到大海,始终处于漂浮状态,浮力不变。由于海水的密度大于江水的密度,根据阿基米德原理,排开海水的体积小于排开江水的体积,所以开到大海中它的吃水深度变浅。
考点:压强
浮力
2.在水平桌面上放置一空玻璃杯,它的底面积为0.01
m2,它对桌面的压强为200
Pa.(g取10
N/kg,杯壁的厚度可忽略)
(1)求玻璃杯的质量.
(2)在玻璃杯中装入1
kg水后,水对杯底的压强为900
Pa,求水的深度.
(3)玻璃杯的大致形状是图中a、b、c中的哪一种?
【答案】(1)0.2kg
(2)0.09m
(3)a
【解析】
试题分析:(1)玻璃杯对桌面的压力,
玻璃杯的质量。
(2)水的深度。
(3)1kg水的体积是1L,如果是b图中的形状,水的深度应该是。
所以玻璃杯的大致形状是图中a、b、c中的a。
考点:压强
五、课堂小结
通过本节的学习,要熟练的掌握压强的概念、影响因素及个个量之间的转化关系
六、课后作业
【基础】
1.如图所示,密封的“凸”字形容器中装满水,放在水平桌面中央,若把它倒置,则水对容器底部的压强p和容器对桌面的压强p的变化情况是(  )
A.p增大,p增大
B.p增大,p不变
C.p不变,p不变
D.p不变,p增大
【答案】D
【解析】
试题分析:正放与倒放,容器底所处的深度不变,容器底受到的压强也就不变。正放与倒放,容器对桌面的压力不变,倒放后,桌面的受力面积减小,桌面受到的压强变大,正确的选择是D。
考点:液体压强
固体压强
2.(2分)三个质量相同,底面积相同,但形状不同的容器放在水平桌面上,其内分别装有甲、乙、丙三种液体,它们的液面在同一水平面上,如图所示,若容器对桌面的压强相等,则三种液体对容器底的压强(  )
 A.甲最大B.乙最大C.丙最大D.一样大
【答案】C
【解析】
试题分析:因它们的液面在同一水平面上,容器底面积相同,所以,三种液体体积:。
因容器对桌面的压强相等,容器底面积相同,桌面受压力相等,三个容器质量相同,则三种液体质量相同
因液面在同一水平面上,容器底所处的深度相同,所以。正确的选择是C。
考点:压强
3.两个完全相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体,将完全相同的两个小分别放入容器中,当两球静止时,液面相平,球所处的位置为:盛有甲液体的容器中小球漂浮在水面上,盛有乙液体的容器中小球悬浮在水中,甲乙两种液体对容器底的压强分别为P1
.
P2,则
A、P1B、P1>P2
C、P1=P2
D、无法确定
【答案】B
【解析】本题考查液体压强公式公式和浮力的应用,关键知道物体漂浮时浮力等于重力,物体密度小于液体密度,物体悬浮时浮力等于重力,物体密度等于液体密度.影响浮力的因素是液体密度和排开液体的体积,影响液体压强的因素是液体密度和液体深度,本题影响因素是液体的密度.所以根据球的位置可以判断液体密度的大小,压强的大小跟密度和高度有关,等高的液体,密度越大压强越大,图中甲的球是浮在水面的,说明甲的密度大,所以选B。
4.同学们梳理了教材中与压强知识相关的实验,如图所示,其中分析正确的是(

A.甲图实验,装有水的瓶子竖放在海绵上,瓶中水越少,海绵凹陷越明显
B.乙图实验,当压强计的探头在水中深度逐渐增大时,U形管两边液面高度差不变
C.丙图实验,测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力和吸盘的面积,估测大气压强的值
D.丁图实验,向外拉活塞,试管内停止沸腾的水再沸腾,可知气压减小,沸点升高
【答案】C
【解析】
试题分析:A选项,海绵的凹陷程度代表受到的压强大小,瓶中的水越少,对海绵的压力越小,在受力面积不变的情况下,压强变小,海绵的凹陷程度应当越小。B选项,同种液体内部的压强,深度越大,压强越大,探头越往下,U形管两边液面的高度差越大。C选项,根据,测出大气压力和受力面积,就可以估测大气压强的值。D选项,试管内水的温度不高于标准大气压下的沸点,抽气后,再次沸腾说明气压减小,沸点降低。
考点:压强
液体的压强
大气压
5.如图所示,将质量相同的三种液体,分别装入放在水平桌面上底面积相同的a、b、c三个容器中,发现三容器中液面相平,用pa、pb、pc分别表示杯内液体对容器底的压强,用pA、pB、pC分别表示容器对桌面的压强(容器重忽略不计),则下列说法正确的是
A.pa>pb>pc,pA=pB=pC
B.pa=pb=pc,pA<pB<pC
C.pa=pb=pc,pA>pB>pC
D.pa<pb<pc,pA=pB=pC
【答案】D
【解析】
试题分析:从图中可以看出,三种液体的体积关系是:,由于三种液体质量相等,根据公式可知:,三容器中的液面相平,即h相等,根据公式可得:pa<pb<pc;三种液体质量相等,而容器质量不计,所以容器对桌面的压力相等,而三个容器底面积相同,根据公式可知容器对桌面的压强相等,D正确。
考点:压强
6.下面所示实验中不是解释压强与流速关系的是(  )
【答案】A.
【解析】
试题分析:
A、用吸管吸饮料是利用大气压强原理,在大气压力的作用下饮料进入口中,符合题意.
B、没有吹气时,硬币上方和下方都受到相同的大气压的作用,在硬币上方沿着与桌面平行方向用力吹一口气,硬币上方气流速度大于下方的气流速度,硬币上方压强小于下方压强,产生向上的升力,因此硬币就“跳”过了栏杆,不合题意.
C、没有吹气时,纸的中间和外侧的压强相等,纸在重力的作用下自由下垂.当向中间吹气时,中间的空气流动速度增大,压强减小.纸外侧的压强不变,纸受到向内的压强大于向外的压强,受到向内的压力大于向外的压力,纸在压力差的作用下向中间靠拢,不合题意;
D、A管中上端开口处空气流速大,A管的下端水面上空的空气流速小.由流体压强特点可知:气体流速大的位置,压强小.所以,管内水会在容器内空气的较大压强的作用下向上运动,不合题意.
故选A.
考点:流体压强与流速的关系.
7.对下列图片所示情景,解释不合理的是(  )
A.用手推墙,人后退,说明物体间力的作用是相互的 
B.紧固锤头,是利用锤头受到惯性的作用 
C.盆景自动供水装置利用了大气压强 
D.指甲剪使用过程中,既有省力杠杆,又有费力杠杆
【答案】B
【解析】
试题分析:手推墙,人后退说明人受到向后的作用力,即墙也推人,力的作用是相互的。选项A对。紧固锤头,当锤柄停止运动时,锤头由于惯性继续向下运动而紧固在锤柄上,但不是受到惯性选项B错。盆景供水装置利用大气压使瓶内水面高于瓶外水面,选项C对。指甲剪包括一个省力杠杆和两个费力杠杆,选项D对。
考点:物理知识在实际生活中的应用
8.物理知识在生产生活中有许多应用,下列描述正确的是(  )
【答案】B
【解析】
试题分析:A、书包带做得宽是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,A错误,不符合题意;B、排水管的U形“反水弯”是一个连通器.B正确,符合题意;C、大气对吸盘的压力与勺子的重力大小无关,C错误,不符合题意;D、空气通过机翼上表面的流速快、压强小.D错误,不符合题意.答案选B.
考点:增大压强的方法及其应用;二力平衡条件的应用;连通器原理;流体压强与流速的关系
9.某同学使用矿泉水瓶设计了下列几组实验,实验装置如图所示,其中不能完成实验目的的是(

【答案】
D
【解析】
试题分析:A.压强大小的影响因素有压力和受力面积,图中受力面积一定压力不同,可以探究压强与压力大小的关系,所以A错误;
B.往两空瓶中间吹气,改变两空瓶中间的气流速度,而两空瓶外的气流速度不变,随意可以探究流体压强与流速的关系,所以B错误;
C.装满水的瓶子倒立在水槽中,瓶中的水柱如不能下降,则说明大气压强的存在,所以C错误;
D.验证液体压强与液体密度的关系时要改变液体的密度,而D中只有一种液体,所以不能验证验证液体压强与液体密度的关系,所以D正确;
选择D。
考点:探究压强大小的影响因素
探究流体压强与流速的关系
大气压强
液体压强大小的影响因素
10.下列关于压强和浮力的说法中正确的是(  )
A.深海中的鱼受到海水的压强大,受到海水的浮力也大 
B.飞机水平飞行时,机翼上方的空气流速大,压强小 
C.将装有水的试管由竖直位置逐渐倾斜(水未溢出),水对试管底的压强变小 
D.用吸盘挂钩挂衣服,是利用了大气压强
【答案】BCD
【解析】
试题分析:液体压强随深度增加而增大,所以深海中的鱼受到海水的压强很大,但浮力与深度无关,A错;飞机的升力是机翼上下的压力差,机翼上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,压力之差使飞机能升空,B对;装有水的试管倾斜过程中,试管底部到液面的垂直距离减小,根据公式可知,水对试管底的压强变小,C对;用吸盘挂钩时,要先挤出吸盘内的空气,使内部压强减小,在外界大气压的作用下,吸盘被压在墙壁上,所以D是正确的。综上所述,BCD是正确的。
考点:压强
【巩固】
1.在日常生活中,物理知识有着广泛的应用
(1)建筑工人常用重垂线检查墙壁是否竖直,这是利用了重力的方向始终是
的.
(2)电风扇的扇叶容易沾上灰尘,这是因为扇叶在转动过程中,通过
方式带上了电荷,而电荷具有
性质,所以出现上述现象..
(3)俗语说得好,“磨刀不误砍柴工”,这句话中所蕴含的物理道理是,在用力相同的情况下,通过
受力面积的方法可以
压强(均选填“增大”或“减小”).
【答案】(1)竖直向下
(2)
摩擦起电
吸引轻小物体
(3)
减小
增大
【解析】
试题分析:(1)地球表面现象附近的物体都受到重力作用,重力的方向是竖直向下的,建筑工人常用重垂线检查墙壁是否竖直,这是利用了重力的方向始终是竖直向下的。(2)用摩擦的方式使物体带电叫做摩擦起电,同时带电体有吸引轻小物体的性质。电风扇的扇叶容易沾上灰尘,这是因为扇叶在转动过程中,通过摩擦起电方式带上了电荷,而电荷具有吸引轻小物体性质,所以出现上述现象。(3)压强的大小与压力的大小和受力面积有关。在用力相同的情况下,通过减小受力面积的方法可以增大压强,“磨刀不误砍柴工”,这句话中所蕴含的就是这一物理道理。
考点:重力的方向及应用,摩擦起电及带电体的性质,增大压强的方法
13.某日执行巡逻任务的372潜艇正在数百米深的大洋潜航,却突然遭遇海水密度突变造成的“断崖”,失去浮力的潜艇急速掉向数千米深的海底。“掉深”是潜艇水下航行最危险的状况之一,“掉深”到潜艇的极限深度便会艇毁人亡。潜艇突遇“断崖”险情”是因为遇到海水的密度突然
(填“变大”“变小”或“不变”),“掉深”到潜艇的极限深度便会艇毁人亡,是因为潜艇受到海水的压强随着
的增加而增大。
【答案】变小
深度
【解析】
试题分析:潜水艇在工作时利用改变自重实现上浮和下潜的。当它潜在水中时,排开水的体积是不变的,海水的密度一般也是固定的,即一般情况下它受到的浮力是不变的,如果突然遭遇海水密度突变造成的“断崖”,即海水的密度突然减小,导致潜水艇受到的浮力急剧减小,它就会下落;液体的压强跟液体的深度有关,“掉深”到潜艇的极限深度便会艇毁人亡。所以潜艇突遇“断崖”险情”是因为遇到海水的密度突然变小,“掉深”到潜艇的极限深度便会艇毁人亡,是因为潜艇受到海水的压强随着深度的增加而增大。
考点:压强和浮力
2.离渠边不同距离处水流速度相等吗,小科想到顺水漂流的乒乓球速度与水流速度相等,于是进行了如下实验:选一段流速稳定、宽为2m的水平水渠为实验场地,如图甲所示,在A1A2连线上,同一时间把11个乒乓球等间距地轻轻放入水中,并开始汁时,t=5s时测得实验数据如下表:
离渠中心线距离r/m0.10.200.400.600.801.00乒乓球移动距离S/m1.000.960.840.640.38几乎为0水流速度/m·s-10.2000.1920.1680.1280.076几乎为0
(1)分析数据可以得出:离渠中心线距离r越大,水流速度v

(2)为了得出v与r的定量关系,小科根据上表数据绘制v一r2图线如图乙,据此图可得到v与r的关系式是v=

(3)图丙是该段水渠的横截面示意图。假如上述结论同样适用于水下,则实验时图丙中同一深度的B、C两点处的压强大小关系为P8
PC。
(4)上《电流》一课时,老师常用水的流量和水流来类比电量和电流。理想水渠交叉点上,单位时间内流入的总水量等于流出的总水量,同理,在电路的某连接处,流入的电流总和等于流出的电流总和。图丁是某实验电路的一部分,电流表的示数为
A,若通过导线
ab电流为0.6A,请分析通过导线cd的电流大小及方向。
【答案】(1)越小;(2);(3)<;(4)0.46;
①当ab中的电流是从a到b时,电路图如图所示:
此时,Icd=0.6A+0.46A=1.04A,电流方向是从d到c;
②当ab中的电流是从b到a时,电路图如图所示:
此时,Icd=0.6A-0.46A=0.14A,电流方向是从c到d.
【解析】
试题分析:(1)观察实验记录数据可知,离渠中心线距离r越大,水流速度v越小;
(2)观察乙表可知,速度;
(3)因为水在流动,流体压强的特点是:流速大的地方压强小,流速小的地方压强大,可知:因为,所以;
(4)电流表使用的是0-0.6A的量程,分度值是0.02A,因此电流表的示数为0.46A;
若Iab=0.6A时,电路分为两种情况,因为电流表的正确接法是电流从正接线柱流入,负接线柱流出,因此,
①当ab中的电流是从a到b时,电路图如图所示:
此时,Icd=0.6A+0.46A=1.04A,电流方向是从d到c;
②当ab中的电流是从b到a时,电路图如图所示:
此时,Icd=0.6A-0.46A=0.14A,电流方向是从c到d.
考点:流体压强与流速的关系;电流和电流表;并联电路中电流的规律.
【拔高】
1.(6分)2014年3月27日,在全国青年举重锦标赛暨青奥会选拔赛上,宁夏选手李艳在女子53公斤级(选于的体重级别)比赛中发挥出色,摘得挺举冠军头衔。
(g=10N/kg)
(1)(3分)若李艳把100kg的杠铃在2.5s内举高1.6m,则她做功的功率是多大?
(2)(3分)李艳举着100kg的杠铃被拍照时,请你估算她对地面的压强是多大?
【答案】(1)6.4×102W;(2)3.825×104Pa。
【解析】
试题分析:(1)由题意知:杠铃的质量m=100kg,举起的高度h=1.6m,所用的时间t=2.5s,g=10N/kg,则她举起杠铃所做的功W=mgh=100kg×10N/kg×1.6m=1.6×103J,功率P=W/t=1.6×103J/2.5s=6.4×102W;(2)由题意知:杠铃的质量m=100kg,李艳的体重m′=53kg,受力面积约为S=0.04m2,g=10N/kg,则她对地面的压强约为p=(m+
m′)g/S=(100kg+53kg)×10N/kg/0.04m2=3.825×104Pa。
考点:功、功率与压强的相关计算
16.(8分)2014年全面施工的龙岩大桥建成后,将超过法国的本艾因大桥成为世界上最重的转体结构大桥,其效果图如图甲所示。高架桥限速60km/h,主桥长340m,引桥总长1449m。
(1)为监控龙岩大桥上行驶的车辆是否超速,可以在桥面布点安装工作原理如图乙所示的传感电路。传感器A、B采集车辆经过它们正上方时的时间间隔t给计算机系统进行处理,若超速,则启动违章拍照。若L0=10m,试计算t小于多少秒时,系统启动架设在桥面上方的照相机C对超速车辆拍照。
(2)假设一辆轿车从一侧引桥驶入龙岩大桥。
①若轿车在正桥水平桥面上急速行驶,则根据轿车呈现的流线型外形可判断,轿车对桥面的压力 
  (填“大于”、“等于”或“小于”)轿车的总重,其解释原理是气体的流速越大的地方,气体的压强就越  

②若轿车以80kW的恒定功率通过一侧引桥用时50s,则轿车通过该引桥时所做的功是多少焦耳?
(3)物理学中常把实际的研究对象抽象为“物理模型”,引桥可以看作是斜面机械模型。如图丙所示,若斜面的高度H一定,斜面的长度L可以改变,试推导:在不考虑摩擦时,用平行于斜面的拉力F将重为G的物体匀速拉上斜面顶端,L越长,F越小。
【答案】(1)t小于0.6s时,系统启动架设在桥面上方的照相机C对超速车辆拍照.
(2)①小于;小;②轿车通过该引桥时所做的功是4×106J.
(3)推导:∵W总=FL,W有用=GH,∴在不计摩擦的情况下,W总=W有用,
即:FL=GH,由此可知:当G、H一定时,L越大,F就越小.
【解析】
试题分析:(1)由题意可知:车速不能超过,通过的路程s=10m,则时间,即:时间间隔应小于0.6s,即可启动违章拍照.
(2)①流体压强与流速的关系是:流速大的位置压强小,流速小的位置压强大。由题意知,轿车呈现的流线型外形使其在快速行驶过程中,车子上方空气的流速大于车子下方空气的流速,故车子上方气体的压强小于车子下方气体的压强,形成了向上的升力,从而使得轿车对地面的压力小于车的重力。②由题意可知:轿车的功率P=80kW=80000W,所用时间t=50s:则轿车通过该引桥时所做的功W=Pt=80000W×50s=4×106J.
(3)推导:由题意可知:拉力F做的功W总=FL,克服物体重力做的功W有用=GH,由功的原理知在不计摩擦的情况下有W总=W有用,即:FL=GH,由此可知:当G、H一定时,L越大,F就越小.
考点:流体压强与流速的关系,功的原理,速度、功的相关计算
2.为了给立方体工件表面均匀地涂上某种油,需要用竖直向下的力F把漂浮在油面上的工件缓缓地压入油内,如图甲所示,工件的下底面与油面的距离为h,力F与h的大小关系如图乙所示,小科觉得图中CB的延长线BA段是没有意义的,老师告诉他,力F为负值时,表明它的方向与原来的方向相反了.
(1)分析BC段:随着h的增大,工件所受的浮力大小将
,油对工件下底面的压强大小将
.(变大/不变/变小)
(2)若A点的坐标为(-a,0),则a=
,从图像分析,a表示了工件的一个物理量的值,这个量就是工件的

(3)求C点所对应状态下,工件所受的浮力及油对工件下底面的压强.(不考虑大气压强)
【答案】(1)变大
变大
(2)400
重力
(3)4000Pa
【解析】
试题分析:(1)随着工件浸入深度的变大,工件排开液体的体积也增大,工件所受的的浮力增大。油对工件底面的压强将增大。
(2)由于图线AC是一条直线,表示的是一次函数的关系。由BC段可知,纵坐标减小0.2,横坐标减小400,所以a的值是400。
(3)c点表示,工件的边长为0.5m,此时工件受到向下的力F为600N,则工件受到的浮力,油对物体下表面的压力为1000N,油对工件下表面的压强。
考点:浮力

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