大学物理化学授课课件第17讲压强(本科专业).ppt

第17讲讲 压压强 压压力、压压强的概念和影响压压强的因素 1压压力定义义：_ _压压在物体表面上的力叫压压力。 2压压力并不都是由重力引起的。通常把物体放在水平桌面上时时，如果物体不受其 他力，则压则压 力F_ _重力G。 垂直 等于 区别压力重力 产生 原因 相互接触的两个物体相互挤 压而产生的 物体由于受到地球吸引而产 生的 方向 _垂直于接触面指向受力物 体_(只有接触面为水平方 向时，方向才竖直向下) _竖直向下_ 3.影响压压力作用效果因素：_ _相同时时，压压力越大，压压力作用效果越明显显；当_ _相同时时，受力面积积越小，压压力作用效果越明显显。结论结论 ：压压力的作用效果与_ _和_ _有关。 注意：本实验实验 研究问题时问题时 ，采用了控制变变量法和对对比法。 4压压强定义义：物体_ _叫压压强。 物理意义义：压压强是表示压压力作用效果的物理量。 5压压强的国际际制单单位 (1)压压强国际际制单单位是_ _；1 Pa1_ _。 (2)压压强单单位Pa的认识认识 ：一张对张对 折的报纸报纸 平放时对时对 桌面的压压强约约1 Pa。 6改变压变压 强的方法：_ _、_ _。 受力面积积 压压力 受力面积积压压力 在单单位面积积上受到的压压力 帕斯卡N/m2 改变压变压 力改变变受力面积积 例1.下列实实例中属于增大压压强的是( ) 【解析】增大压强的方式是增大压力，减小受力面积。A项图钉很尖锐，是减小受力面 积来增大压强；B项背带宽，是增大受力面积减小压强；C项铁轨铺枕木是增大受力面积减 小压强；D项滑雪板较宽长，是增大受力面积来减小压强。 A 例2.近日，我市各界纷纷组织纷纷组织 “关爱爱留守儿童，发发放爱爱心背包”活动动，爱爱心背 包的背包带设计带设计 得又宽宽又软软的目的是( ) A增大压压强 B减小压压强 C增大压压力 D减小压压力 【解析】书包的重力一定，背书包时，对肩的压力一定，压力一定时，受力面 积越大，压强越小，故背包带的设计又宽又软是为了减小背包对肩部的压强。 B 例3.在探究“压压力的作用效果跟什么因素有关”的实验时实验时 ，同学们们利用小桌、砝 码码、海绵绵等器材设计设计 了如图图所示的系列实验实验 。 (1)同学们们是根据_ _来比较压较压 力作用效果的。 (2)观观察比较图较图 甲、乙的情况可以得到的结论结论 是受力面积积一定时时，_ _，压压力的作用效果越明显显。 (3)要探究压压力的作用效果跟受力面积积的关系，应应比较较_ _两图图的实验实验 ，得到的结论结论 是_ _。 海绵绵的凹陷程度 压压力越大 乙丙 在压压力一定时时，受力面积积越小，压压力的作 用效果越明显显 【解析】(1)在实验中，是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的。 (2)由图甲和图乙所示实验可知，物体的受力面积相同而压力不同，压力越大， 力的作用效果越明显，由此可知：在受力面积相同时，压力越大，压力的作用 效果越明显。(3)研究压力的作用效果与受力面积是否有关，应控制压力相同而 受力面积不同，由图示可知，应选乙、丙两个实验。得到结论：在压力一定时 ，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 1如图图水平雪地上，穿着雪橇的芳芳总质总质 量为为70 kg，没有陷入雪地；而穿着运 动动鞋的小明总质总质 量为为50 kg，却深陷雪地。下列说说法正确的是( ) A芳芳对对雪地的压压力比小明的小 B芳芳对对雪地的压压力和小明的一样样 C芳芳对对雪地单单位面积积的压压力比小明的小 D受力面积积和压压力都不等，无法比较谁对较谁对 雪地的压压强大 C 2对对于下列物品的指定部件，设计时设计时 需要考虑虑增大压压强这这一因素的是( ) A旅行包的背带带 B电钻电钻 的钻头钻头 C运动动鞋的鞋底 D汽车车的轮轮子 3某学习习小组对组对 “影响压压力作用效果的因素”进进行了探究，他们们采取了如下的方 法：甲图图把小桌放在海绵绵上；乙图图在小桌上放一个砝码码；丙图图把小桌翻过过来，桌面 朝下并在它上面放一个砝码码。通过过海绵绵被压压下的深浅显显示压压力作用效果。 B (1)比较较_两图图可知，当受力面积积一定时时，压压力越大，压压力的作用效果越 明显显； (2)此实验实验 _ _(填“能”或“不能”)用硬纸纸板代替海绵绵，原因是_ _； (3)此实验实验 中运用到的主要科学方法是_ _。(写出一种) 甲乙 不能 硬纸纸板不易发发生形变变，效果不明显显 控制变变量法 有关固体压压强的计计算 例4.某同学的体重是480 N，他每只脚与地面的接触面积为积为 160 cm2。这这个同学 站立在水平地面上时时，对对地面的压压强为为( ) A1.5104 Pa B3.0104 Pa C3.0102 Pa D1.5102 Pa 【解析】该同学对地面的压力大小等于自身的重力，他与地面的接触面积是每 只脚接触面积的两倍，同时注意受力面积的单位换算。由压强公式求出对地面的 压强。 A 例5.用两种物质质分别别制成棱长长相同的实实心正方体甲、乙，它们们的质质量和体积积的关 系如图图所示。把它们们平放在水平地面上，则则它们对们对 水平地面的压压强之比p甲p乙为为( ) A81 B43 C41 D12 A 5为为防止飞飞机冲出跑道造成事故，我国已成功研制出多孔泡沫混凝土，可将其铺铺 设设在跑道末端外延。总质总质 量45 t、与地面接触总总面积为积为 0.9 m2的波音737客机一旦冲 出跑道，就会陷入泡沫混凝土中，实现实现 快速、有效制动动，携带带救援装备备、总质总质 量 100 kg、单单脚与地面接触面积为积为 250 cm2的救援人员员在泡沫混凝土上自由走动动，泡沫 混凝土安然无恙，下列四种规规格的泡沫混凝土中，符合要求的是(g取10 N/kg) ( ) A密度60 kg/m3，最大承受压压强2104 Pa B密度90 kg/m3，最大承受压压强3104 Pa C密度280 kg/m3，最大承受压压强4105 Pa D密度420 kg/m3，最大承受压压强6105 Pa C 6北京时间时间 2014年2月15日，在索契冬奥会短道速滑比赛赛1 500 m决赛赛中，中 国选选手周洋以2分19秒140的成绩夺绩夺 得金牌。 (1)若周洋的比赛赛成绩绩近似看作2分19秒，请计请计 算她在比赛过赛过 程中的平均速度 。(结结果保留一位小数) 液体压压强的特点 1产产生：由于液体受到_ _的作用。 2特点：(1)液体对对容器底部和侧侧壁有_ _。 (2)液体内部向各个方向都有_ _。 (3)液体内部压压强规规律：液体内部压压强与液体的_ _和_ _有关。在同种液 体内部，同一深度向各个方向压压强_ _，随着深度的增加而_ _；在同一 深度处处，液体的密度越大压压强_ _。 注意：液体内部的压压强是由于液体本身的重力而引起的，但液体对对容器底部 的压压力并不一定等于容器内液体的重力。 重力 压压强 压压强 密度 深度 相等 增大越大 例6.如图图所示，A、B、C三个容器中分别别装有盐盐水、清水和酒精，三个容器中液 面相平，容器底部受到液体的压压强分别为别为 pA、pB、pC，则则( ) ApApBpC BpApBpC CpApBpC D无法确定 【解析】液体内部的压强与液体的密度和深度有关，同一深度上，液体的密 度越大，压强越大，由图知，三容器内液体深度：hAhBhC，而盐水清 水酒精，因此pApBpC。 A 例7.在如图图所示的“探究液体内部压压强特点”的实验实验 中，将压压强计计的探头头放入 水中，下列说说法中，能使U形管两边边液面的高度差减小的是( ) A将探头头放在同样样深度的浓盐浓盐 水中 B将探头头在原位置转动转动 180 C将探头头向下移动动一段距离 D将探头头向上移动动一段距离 【解析】液体内部的压强与液体的密度和深度有关，而与方向无关。U形管中 液面的高度差反映了探头所处位置的液体压强大小。A选项在深度相同时，压强 大小取决于液体的密度，浓盐水密度更大，压强更大，故A错误；B选项中液体的 密度、深度相同，压强大小与方向无关，B选项错误；C、D中液体的密度相同时 ，液体的深度越大，压强越大。 D 例8.下表是小明同学利用如图图所示的实验实验 装置探究液体压压强规规律时时所测测得的部分数 据。 序号液体深度/cm橡皮膜 方向压强计左右液面 高度差/cm 1水5朝上4.9 2水5朝下4.9 3水5朝侧面4.9 4水10朝侧面9.7 5水15朝侧面14.6 6酒精15朝侧面11.8 7盐水15朝侧面15.9 (1)分析序号为为1、2、3的三组组数据，可得到的结论结论 是_ _。 (2)分析序号为为_ _的三组组数据，可得到的结论结论 是液体的压压强随着深度 的增加而增大。 (3)分析数据5、6、7的三组组数据，可得到的结论结论 ：不同液体的压压强还还跟液体的 _ _有关。 在同一深度， 液体向各个方向的压压强都相等 3、4、5 密度 【解析】(1)比较1、2、3三组数据可知，压强计在水中的深度相同，但橡皮 膜的方向不同，压强计左右液面的高度差不同，也就是压强相同，这说明在同 一深度，液体向各个方向的压强都相等；(2)要想比较液体的压强与深度的关 系，就必须比较同种液体但深度不同的几次实验数据，分析并得出结论，这就 需要分析序号为3、4、5三组数据，从而可得出液体的压强随深度的增加而增 大的结论；(3)由5、6、7三组数据可知，实验所用的液体不同，但深度相同， 压强计左右液面的高度差不同，也就是压强不同，这说明不同液体的压强还跟 液体的密度有关。 7下面的图图中，正确表示水沸腾时腾时 杯底气泡向上升的图图示是( )A 8用同一压压强计计探究液体压压强特点时时，实验现实验现 象如图图所示，此现现象可说说明( ) A液体压压强跟液体密度有关 B液体压压强跟深度有关 C在同一深度，液体向各个方向的压压强大小相等 D液体内部向各个方向都有压压强 A 9某同学利用如图图所示的器材探究液体内部压压强的特点。 (1)他向图图甲中的U形管内注入适量的红红墨水，当管内的红红墨水静止时时，U形管左右两 侧侧液面的高度_ _。 (2)如图图乙所示，他将橡皮管的一端紧紧密地套在U形管左侧侧的端口后，多次改变变探头头 在水中的深度，并比较较每次的深度及相应应的U形管左右两侧侧液面的高度差。这这是为为了 探究_ _。 (3)他换换用其他液体探究液体压压强与液体密度的关系，当探头头在下列液体中的深度相 同时时，U形管左右两侧侧液面的高度差最大的是_。 A酒精(酒精0.8103 kg/m3) B植物油(植物油0.9103 kg/m3) C盐盐水(盐 盐水1.1103 kg/m3) 相同 液体内部压压强与液体深度的关系 C 大气压压强，流体流速与压压强关系 1大气压压强：大气对对浸在它里面的物体产产生的_ _叫大气压压强，简简称大气压压 。 2大气压压的存在：_ _实验证实验证 明了大气压压的存在而且很大。大气压压的 大小可以用空盒气压计压计 或水银银气压计进压计进 行测测量。 3大气压压的大小 大气压压与空气的密度有关：海拔越高空气密度_ _，大气压压 _。 一个标标准大气压压是760 mm水银银柱高产产生的压压强，即1标标准大气压压_ _ (760毫米汞柱)。 压压强 马马德堡半球 越小越小 1.01105Pa 气体流速：气体的流速越大，压压强越小。 飞飞机飞飞行时时，机翼上方的空气流速比机翼下方的空气流速_一些，于是机翼上 方所受空气的压压强_ _下方所受空气的压压强而产产生升力。 4大气压对压对 天气影响 低压压区多_ _天气，高压压区多_ _天气。 5液体的沸点与气压压有关 气压压越高，液体的沸点_ _。 6大气压应压应 用：压压力锅锅、真空压缩压缩 保存袋、吸尘尘器、离心式水泵泵等都跟大气压压 有关。 注意：气体体积积相同时时，密度大的气压压大。 大 小于 阴雨晴朗 越高 例9.下面四幅图图中能够证够证 明大气压压强存在的是( ) 【解析】覆杯实验，水排出了杯子内的空气，在大气压的作用下纸片掉不下 来，说明了大气压强的存在，符合题意。 B 例10.如图图所示，晓晓明用塑料管可以把盒中的牛奶吸到嘴里，这这是由于( ) A晓晓明对对牛奶产产生吸引力的作用 B吸管本身有吸牛奶的作用 C大气压压作用在牛奶液面上的结结果 D牛奶压压力的作用 【解析】用吸管吸牛奶时，吸管内气压减小、小于外界大气压，在大气 压的作用下牛奶被压入吸管。 C 例11.2014年10月22日，青海湖出现现巨型“龙龙吸水”奇观观，40多分钟钟共出现现9条“ 龙龙”。龙龙卷风风是一种高速旋转转的气流，具有非常大的_能，其内部的气压压_ _(填“大于”“小于”或“等于”)外部的气压压。 【解析】高速旋转的气流具有较大的速度，故动能较大。其内部流速大，压强小 ，外部流速小，压强大，故内部的气压小于外部的气压。 动动 小于 10下列关于压压强和浮力的说说法中错误错误 的是( ) A深海中的鱼鱼受到海水的压压强大，受到的浮力也大 B飞飞机水平飞飞行时时，机翼上方的空气流速大，压压强小 C将装有水的试试管由竖竖直位置逐渐倾渐倾 斜(水未溢出)，水对试对试 管底的压压强 变变小 D用吸盘盘挂钩钩挂衣服，是利用了大气压压强 A 11下列实验实验 中，不能说说明“流速大小对对流体的压压强有影响”的是( ) A吹气时纸时纸 条向上飘飘 B用吸管从瓶中吸饮饮料 C吹气时纸时纸 片向下凹陷 D吹气时时A中水面上升 B 12如图图所示，将塑料直尺放在小纸纸片上，从上面对对着塑料尺吹气，发现纸发现纸 片不掉 下来，这这是由于吹气时时，纸纸的上表面空气流速变变大，压压强变变_。这这与飞飞机机翼获获 得向上升力的道理_ _(填“相同”或“不同”)。 13马马德堡半球实验证实验证 明了_ _的存在，制药时为药时为 了在不超过过80的温度下从 溶液中除去水分而提取抗菌素，采用的方法是_ _(填“升高”或“降低”)容器内的 气压压，使水的沸点低于80。 小 相同 大气压压 降低 14将挂有重物的吸盘盘用力按压压在竖竖直的玻璃表面，吸盘盘不会掉下来。是什么 力使吸盘盘不掉下来的呢？两位同学提出了两种不同的观观点：同学一认为认为 是吸盘盘受 到的大气压压力；同学二认为认为 是吸盘盘受到玻璃对对它的摩擦力，为为了研究这这一问题问题 ， 他们们分别设计别设计 了以下实验实验 ： 同学一：如图图甲，用抽气机不断抽出玻璃钟钟罩内的空气，最后看到玻璃表 面的吸盘盘滑下。 同学二：如图图乙，挂上同样样重的钩码钩码 后，吸在涂油玻璃上的吸盘盘滑下，而 吸在干燥玻璃上的吸盘盘不动动。 (1)同学二认为认为 他的实验结实验结 果否定了同学一的观观点，理由是因为为他的实验实验 中两个吸盘盘受到的_ _相同，但实验结实验结 果却不同。 (2)同学二的实验实验 中，涂油玻璃表面的吸盘盘滑下的原因是吸盘盘受到的_ _减小。 (3)同学一的实验实验 之所以有这样这样 的结结果，原因是_ _ 。 大气压压力 摩擦力 大气压压力减小导导致 摩擦力减小 1小红红在厨房帮妈妈妈妈 做饭时饭时 ，观观察到的一些现现象并用物理知识识解释错误释错误 的是( ) A将刀磨快后切菜更容易压压力一定时时，减小受力面积积，增大压压强 B用筷子夹夹菜费费力杠杆 C刀柄上刻有花纹纹增大接触面的粗糙程度，增大摩擦 D塑料挂钩钩的吸盘贴盘贴 在光滑的墙墙上吸盘盘具有吸力 D 2“和谐谐号”动车动车 停靠在成都东东站的情景如图图所示。为为避免人被“吸”向 列车车而发发生事故，站台上设设有距列车车一定距离的安全线线。这这是因为为列车进车进 站 时车时车 体附近( ) A气流流速大，压压强小 B气流流速大，压压强大 C气流流速小，压压强大 D气流流速小，压压强小 A 3如图图所示，装有水的容器静止在斜面上，其底部a、b、c三处处受到水的压压 强分别为别为 pa、pb、pc，则则以下判断正确的是( ) Apapbpc Bpapbpc Cpapbpc Dpapbpc C 4在某次比赛赛中，足球运动员动员 踢出了一记记神奇的“香蕉球”，足球从右