水的压强学习材料.doc

水的压强一、压力 1.压力是物体之间由于 相互挤压 而产生的。压力的特点是:力作用在受力物体的 表面上 ，力的方向与受力物体的 表面 垂直。压力的作用点在 被压 物体上。注意：压力与重力是完全不同的两个力，它们之间既有联系又有区别，它们间的区别和联系可归纳如下。 (1)联系:只有当物体孤立静止地放在水平的支撑面上时，它对支撑面的压力大小才和重力相等。(性质不同)(2)区别:如下表。产生原因方向大小作用点重力地球的吸引竖直向下Gmg重心压力接触且有挤压垂直接触面指向受力物由施力物决定受力物表面2.压力产生的效果与哪些因素有关。 在此实验中：(a)和(b)中控制的变量是 受力面积相同 ，得出的结论是 在受力面积相同的情况下，压力越大，压力的作用效果越明显 ；(b)和(c)中控制的变量是 压力大小相同 ，得出的结论是 在压力相同的情况下，受力面积越小，压力的作用效果越明显 。从这一实验中可以得出与压力产生的效果有关的因素是: 压力大小 ； 受力面积的大小 。二、压强 1.由上述实验可以知道:压力产生的效果越明显，单位面积上所受的压力就越大。这样我们可以用单位面积上所受的压力的大小来比较压力产生的效果。 单位面积上受到的压力 叫做压强。压强可以定量地描述 压力的作用效果 。 2.压强的计算公式和单位。 由压强的定义可得压强的计算公式为: 压强= 或 p= 式中压力F的单位是 牛 ，受力面积S的单位是 米2 ，压强P的单位是 牛米2 ，它的专门名称为 帕斯卡 ，简称 帕 ，单位符号为Pa。 1帕 1 牛米2。 常用的压强单位还有百帕、千帕、兆帕。 帕斯卡是一个很小的单位，1帕约等于 对折的报纸对桌面 的压强。一块砖平放在水平地面上对地面的压强约为1000多帕，100帕表示的意思是每平方米面积上受到的压力是100牛 。 3.压强的计算。利用压强公式进行计算时应注意以下三点: (1)公式中的F是压力而不是重力。当物体放在水平支承面上静止不动时，物体对支承面的压力在数值上正好等于物体受到的重力。这时应写明FG，再用公式计算。 (2)公式中的S是受力面积，而不是物体的表面积。当两个物体相互接触产生压强时，应以小的且是实际接触的面积作为受力面积。 (3)计算时，应注意单位的统一。力的单位一定要是牛顿，受力面积的单位必须是米2。如果不是米2，一定要先换算成米2。4.增大和减小压强的方法： 压力的作用效果(即压强)跟 压力大小和，受力面积 大小有关，结论:增大压强的方法: 增大压力 ； 减小受力面积 。 减小压强的方法: 减小压力 ； 增大受力面积 。例1： 关于压力的概念中，下列说法正确的是 ( ) A.压力的大小总等于物体受到的重力 B.压力的方向总是竖直向下的 C.压力的大小和方向总跟重力有关 D.压力就是垂直压在物体表面上的力例2： 两块完全相同的砖块，如图15；所示叠放在水平地面上，砖块的长、宽、高之比为4:2:1，若砖块A对砖块月的压力是FA，压强为pA；砖块B对地面的压力是FB，压强为pB，则FA:FB和pA:pB是 ( ) A.1:2 2:1 B.1:2 1:2 C.1:2 1:1 D.1:1 1:1三、增大和减小压强的方法 由于压力的作用效果(即压强)跟 压力大小和，受力面积 大小有关，在生活和生产实际中，有时我们希望压力产生的效果明显一些，而有时我们却希望压力的产生效果不明显较好。那怎样来增大压强或减小压强呢? 讨论 我们可以采用哪些方法来增大或减小压强? 结论:增大压强的方法: 增大压力 ； 减小受力面积 。 减小压强的方法: 减小压力 ； 增大受力面积 。 分析p.16各图所示的物体各是采用什么方法来改变压强的大小的。 (1)图127，菜刀 通过减小受力面积来增大压强 ； (2)图1一28，耙子 通过减小受力面积同时增大压力来增大压强 ； (3)图129，橇式起落架直升机 通过增大受力面积来减小压强 ； (4)图130，骆驼宽大的脚掌 通过增大受力面积减小压强 。 二、压强知识在生活和生产中的应用 科学情景:二万五千里长征时，红军战士经常要爬雪山、过草地。假如你是一名红军战士，在过草地时，不幸双脚陷入沼泽地中。此时可以用什么办法如何脱身，走出沼泽地? 例1： 下列关于压强的说法错误的是 ( ) A.滑雪人穿上长的滑雪板是为了减小压强 B.把剪刀口磨得锋利是为了增大压强 C.铁轨铺在枕木上是为了减小对路基的压强 D.书包带窄的比宽的对肩的压强小例2：有一棱长为10厘米、重为12牛的正方体，放在面积为1米2的水平桌面中央，求物块对桌面的压强。例3：河面结冰后，冰面能承受的最大压强为4104帕，质量为60千克的学生想携带货物通过水面，他每只脚与冰面的接触面积是175厘米2，如果他要安全通过冰面，最多能携带多少千克的货物?(g取10牛千克)四、水对容器底部和侧壁的压强 1.实验:如图113所示，将水注入下端扎有橡皮膜的管子中，仔细观察橡皮膜的变化；随着注入的水的增加，橡皮膜又有什么变化? 结论: 水和其他液体对容器底部有压强，深度增大，压强增大 。 2.实验:将水注入侧壁扎有橡皮膜的管子中，并不断注入水，仔细观察橡皮膜的变化。 结论: 水和其他液体对容器侧壁也有压强，深度越大，压强越大 。 五、水内部有压强 1.我们去游泳时，当水浸没胸部时，会感到胸闷，说明 水内部也有压强 。海洋学家约翰墨累的实验中，正是由于水所产生的巨大压强，才将玻璃管压成粉末。 2.探究:研究水内部压强的特点。 (1)提出假设:水内部的压强可能跟哪些因素有关? 水内部的压强可能与水的深度有关 ； 水内部的压强可能与水的密度有关；水内部的压强可能与水的量有关 。 (2)实验设计。 实验器材:压强计。压强计的原理是当压强计一端金属盒上橡皮膜受到挤压时，U形管两边液面出现高度差，压强越大两边液面高度差也越大 。 实验方案:将压强计的金属盒放入水中的不同深度及不同方向，看U形管中液面高度差的变化，记录实验数据。再将压强计的金属盒放到与水深度一样的盐水中，看U形管中高度差的变化情况。 (3)分析实验数据和现象得出结论: 水和其他液体的内部都存在着压强，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都相等；液体的压强还跟液体的密度有关，密度越大，压强越大。 3.液体压强的计算公式为pgh。 4.合作交流。例1：下列关于液体内部的压强的说法中，错误的是 ( )A.由于液体受到重力的作用，所以上层液体对下层液体有压强B.由于液体有流动性，所以液体不仅对容器底部有压强，对容器侧壁也有压强C.液体内部压强是液体重力产生的，而重力方向竖直向下，所以液体不可能有向上的压强D.由于液体具有流动性，所以液体内部不仅有向下压强而且向各个方向都有压强例2：一端扎有橡皮膜的玻璃筒，插入水中，如图114所示，在逐渐插入的过程中，橡皮膜将 ( ) A.逐渐下凸 B.逐渐上凸 C.保持不变 D.难以判断例3：两支相同的试管内，装有质量相等的不同液体，a管竖直放置，b管倾斜放置，此时两管内液面处于同一水平位置，如图115所示，则管底受到液体的压强pa和pb是 ( ) A.papb C.papb D.无法判断典型例题：例1.物体A静止在水平桌面上，如图17所示，如果把物体A向右移一点(不落地)，则物体A对桌面的 ( )A.压力和压强都不变B.压力不变，压强变大C.压力变大，压强不变D.压力和压强都变大例2.几个粗细、长短都不相同的铁制实心圆柱体，把它们竖直放在水平地面上，则它们对地面产生的压强较大的是 ( ) A.较细的铁质圆柱体 B.较长的铁质圆柱体 C.质量较大的铁质圆柱体 D.无法比较例3.如