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第八章 神奇的压强8.1 认识压强1、压力： 定义：垂直作用在物体表面上的力叫压力。 方向：垂直于接触面，并指向受力物体 压力与重力的区别：压力并不都是由重力引起的，通常把物体放在桌面上时，如果物体不受其他力，则压力F = 物体的重力G 固体可以大小方向不变地传递压力。2、研究影响压力作用效果： 科学探究结论：受力面积相同时，压力越大压力作用效果越明显。 压力相同时、受力面积越小压力作用效果越明显。概括这两次实验结论是：压力的作用效果与压力和受力面积有关。本实验研究问题时，采用了控制变量法。和 对比法3、压强：定义：物体单位面积上受到的压力叫压强。物理意义：压强是表示压力作用效果的物理量公式 其中各量的单位分别是：p：帕斯卡（Pa）；F：牛顿（N）S：米（m2）。A使用该公式计算压强时，关键是找出压力F（一般F=G=mg）和受力面积S（受力面积要注意两物体的接触部分）。B特例：对于放在水平桌子上的实心直柱体（如：圆柱体、正方体、长方体等）对桌面的压强p=gh压强单位Pa的认识：一张报纸平放时对桌子的压力约.Pa 。成人站立时对地面的压强约为：.104Pa 。它表示：人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为：.104N 应用：当压力不变时，可通过增大受力面积的方法来减小压强 如：铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等。也可通过减小受力面积的方法来增大压强 如：缝衣针做得很细、菜刀刀口很薄4、一容器盛有液体放在水平桌面上，求压力压强问题：处理时：把盛放液体的容器看成一个整体，先确定压力（水平面受的压力F=G容+G液），后确定压强（一般常用公式 ）。8.2 液体的压强1、液体内部产生压强的原因：液体受重力且具有流动性。2、测量：U形压强计 用途：测量液体内部的压强。3、液体压强的规律： 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； 在同一深度，液体向各个方向的压强都相等； 液体的压强随深度的增加而增大； 不同液体的压强与液体的密度有关。4、压强公式： 推导压强公式使用了建立理想模型法。推导过程：（结合课本）液柱体积V=Sh ；质量m=V=Sh液片受到的压力：F=G=mg=Shg .液片受到的压强： =gh液体压强公式p=gh说明：A、公式适用的条件为：液体B、公式中物理量的单位为：P：Pa；g：N/kg；h：m C、从公式中看出：液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关，而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。著名的帕斯卡破桶实验充分说明这一点。phD、液体压强与深度关系图象：5、 F=G FG6、计算液体对容器底的压力和压强问题：一般方法：首先确定压强P=gh； 其次确定压力F=PS特殊情况：压强：对直柱形容器可先求F用 压力：作图法对直柱形容器F=G7、连通器：定义：上端开口，下部相连通的容器原理：连通器里装一种液体且液体不流动时，各容器的液面保持相平应用：茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。8.3 大气压与人类生活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，一般有表示。 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、皮碗模拟马德堡半球实验。4、大气压的实验测定：托里拆利实验。(1)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再下降，这时管内外水银面的高度差约为760mm。(2)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。(3)结论：大气压 =760mm Hg=76cm Hg=1.01105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)(4)说明：A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。B本实验若把水银改成水，则需要玻璃管的长度为10.3 m C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。1标准大气压： 支持76cm水银柱的大气压叫标准大气压。1标准大气压=760mmHg=76cmHg=1.01105Pa 5、大气压的特点：(1)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。(2)大气压变化规律研究：在海拔3000米以内,每上升10米,大气压大约降低100 Pa6、测量工具：定义：（1）测定大气压的仪器叫气压计。 （2）分类：水银气压计和无液气压计说明：若水银气压计挂斜，则测量结果变大。 在无液气压计刻度盘上标的刻度改成高度，该无液气压计就成了登山用的登高计。7、应用：活塞式抽水机和离心水泵。8、沸点与压强：内容：一切液体的沸点，都是气压减小时降低，气压增大时升高。应用：高压锅、除糖汁中水分。9、体积与压强：内容：质量一定的气体，温度不变时，气体的体积越小压强越大，气体体积越大压强越小。应用：解释人的呼吸，打气筒原理，风箱原理。列举出你日常生活中应用大气压知识的几个事例？答：用塑料吸管从瓶中吸饮料给钢笔打水使用带吸盘的挂衣勾人做吸气运动第八章：神奇的压强8.1认识压强1、5PaN/m2，它表示的意思是。2、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， A对桌面的压力将，A对桌面的压强将（填“变大”、“不 变” 或“变小”） 3、如图（a）、（b）所示，大小为30牛的力F沿竖直方向分别作用在同一实心正方体A的中央。正方体A的质量为2千克，边长为0.1米。在图（a）中，水平支撑面为地面；在图（b）中，水平支撑面为天花板。则（a）图中正方体A对地面的压力为N，压强为Pa；（b）图中正方体A对天花板的压力为N，压强为Pa 4、A、B两正方体边长之比为1：2，当它们如图所示放置时（A在B的中央），A对B的压强与B对水平地面的压强相等，则A对B的压力和B对地的压力之比为；这两个正方体的密度之比为。5、人坐在沙发凳上比坐在硬凳上感到的舒服，是因为人受到的压力（选“不变”、“变大”或“变小”），受力面积，压强的缘故 6、一头质量为6103kg的大象，每只脚掌的面积为600cm2，它的重力为N，它四脚着地时对地面的压强为Pa。若大象抬起一条腿，它对地面的压强(选填“变大”、“变小”或“不变”)。(g取10N/kg) 7、某工厂生产一种履带式农用拖拉机，它的机身总质量是5t。按设计要求，拖拉机对水平路面的压强应不超过4104Pa。那么，它的每条履带的着地面积应不小于。 8、为了方便盲人行走，我们经常看到马路旁人行道上铺设了有凸棱的盲道。某同学在盲道上行走，感觉到没有在其他路面上舒服，这是因为脚与盲道间的减小了，从而增大了。 9、关于压力，下列说法中正确的是（ ）A. 压力的大小一定等于物体的重力 B. 压力的方向总是竖直向下C. 垂直作用在物体表面上的力叫压力 D. 压力作用效果只与压力大小有关 10、关于压强下列说法中正确的是（ ）A. 压力越大时，压强一定越大 B. 受力面积越小时，压强一定越小C. 受力面积越小时，压强一定越大 D. 当受力面积一定时，压强与压力成正比11、静止在斜面上的金属块，重为10N，金属块对斜面的压力为6N，金属块与斜面的接触面积为20cm2，则金属块对斜面的压强是（ ）A、5103Pa B、3103Pa C、2103Pa D、8103Pa12、A、B、C分别为三个由不同物质做成的长方体，如图放在一块水平放置的海棉上，发现它们使海棉凹陷的深度相同，则它们的重力GA、GB、GC之间的关系、海棉受到的压强PA、PB、PC之间的关系正确的是（ ）A. GAGBGC B. GA=GB=GC C.PAPBPC D. PA=PB=PC 13、如图所示，A、B是两个不同的实心圆柱体，其中的A高度小于B，A的底面积大于B，而他们对地面的压强正好相等，则下列判断正确的是（ ）A、因为A的高度比较小，所以A的密度大， B、因为A的质量比较大，所以A的密度大，C、因为A的底面比较大，所以A的密度小， D、因为A的体积比较大，所以A的密度小。14、A、B两正方体实心金属块放在水平地面上,它们的边长之比为13,对地面的压强之比为23,则两金属的密度之比是( )A. 49 B.94 C.12 D.2115、画出如图所示的物体A对斜面的压力与物体A所受重力的示意图。16、高度相同的铁制实心圆柱体A、正方体B和长方体C如图放在水平桌面上。已知正方体铁块最重，长方体铁块底面积最小针对“这三铁块对桌面的压强哪一块最大”的问题，同学们提出了以下三种猜想： 猜想一：正方体铁块最重，所以它对桌面的压强最大 猜想二：长方体铁块的底面积最小，所以它对桌面的压强最大 猜想三：三铁块高度相同，所以三铁块对桌面的压强一样大 请判断哪个猜想是正确的，并证明。17、2010年3月，大型国宝珍品秦始皇兵马俑在福建省博物馆展出。小红参观时发现，秦俑脚下都踏踩着一块正方形或长方形的踏板，如图所示。为了弄清这种制作的好处，她收集了一尊站立姿态兵马俑的有关数据：体重（含踏板）1600N，踏板面积1.610-2m2。问： （1）这尊兵马俑（含踏板）的质量是多少? （2）这尊兵马俑竖放在水平地面上时，对地面的压强是多少? （3）踏板面积比双脚面积大，这样制作有什么好处?请简要说明理由18、某种砖块的密度为2.5103kg/m3，能够承受的最大压强为5105Pa，用这种砖块来砌墙，最多可以砌多高？8.2研究液体的压强1、由于长江上游的植被受到破坏,造成水土流失,使得长江水中的泥沙含量增加,这相当于液体的密度了,因此在同等深度的情况下,长江水对堤坝的增加,从而使堤坝受到破坏的可能性增加了.2、一艘小船船底离水面0.5m，水对船底的压强为Pa；若船底有一面积为2cm2的小洞被一木塞堵住，水对该木塞的压力为N。3、如图所示，容器中盛有一定量的水，静止放在斜面上，容器底部A、B、C三点的压强Pa、Pb、Pc的大小关系是：。4、如图所示，放在水平桌面上的容器，侧壁上有一开口弯管，弯管内的液面高度h1=O.8m；其顶部和底部的面积均为0.1m2，顶部到底部的高度h2=0.6m，容器中的液体密度为1.2103kg/m3，则液体对容器顶部的压力为N。(g取10N/kg) 5、如上右图所示的密闭容器，两个底面A和B的面积不等，内盛有一定质量的某种液体。液体对底面A的压强、压力分别为PA、FA；如果把容器倒立后，液体对底面B的压强、压力分别为PB、FB，那么PAPB，FAFB（选填)6、底面积相同、形状不同的三个容器倒入质量相同、密度不同的三种液体甲、乙、丙后，液面高度相同，如图所示，三容器底部所受液体压强的大小关系是P甲P乙P丙。 7、容器中的水从侧壁的三个小孔中喷出，水流喷出时的情景如图所示，其中正确的是（ ）8、如图所示，甲、乙两支完全相同的试管分别装有质量相等的液体甲试管竖直放置，乙试管倾斜放置，两试管液面相平。设液体对两试管底的压强分别为P甲和P乙，则( )A.P甲P乙 B. P甲P乙 C.P甲P乙 D.条件不足，无法判断 9、如图所示，开口容器的底部有一个小孔，装水后，水不断从小孔流出.下图中能够粗略反映水流出时，容器底部所受水的压强p与时间t的关系图象是（ ）10、一只可口可乐瓶，其侧壁有a、b两个小孔并用塞子塞住，瓶内盛有一定质量的酒精，如图所示。把可口可乐瓶放入水中，当瓶内、外液面相平时，拔出a、b两个小孔上的塞子，则( ) Aa、b两个小孔均有水流入Ba、b两个小孔均有酒精流出C酒精从a小孔流出，水从b小孔流入D水从a小孔流人，酒精从b小孔流出11、 一个长方体游泳池水深2m，池底面积为1200m2（g取10N/kg）。求： （1）池底受到水的压强；（2）池底受到水的压力。 12、如图所示，容器重4.2N，放在水平桌面上，容器上部是边长5cm的立方体，下部是边长10cm的立方体，若向容器内注入1.1kg水(取g=10Nkg)求：(1)这个装着水的容器对桌面的压强多大?(2)容器底部所受水的压强多大?(3)容器底部所受水的压力多大?13、图平底茶壶的质量是400g，底面积是40cm2，内盛0.6kg的开水，放置在面积为12的水平桌面中央。试求：（1）水对茶壶底部的压力；（2）茶壶对桌面的压强。8.3大气压与人类生活1、在做托里拆利实验时,如果把玻璃管倾斜一定角度,玻璃管内水银柱的长度将；水银柱的高度；如果换更粗的玻璃管来做实验，水银柱的高度(填变大、变小或不变)。如果实验时,不小心管内进入了一点空气,测得的结果是730毫米汞柱,而当时实际大气压的值是756毫米汞柱,那么管中水银面上方空气的压强是毫米汞柱。2、在玻璃瓶内装一些水，用一个插有两端开口细管的塞子将瓶口塞紧，如图所示，从细管的上端向瓶内用力吹气，当停止吹气后，你将看到的现象是，你认为产生这种现象的原因是。 3、将一个两段开口的饮料管插入水中，然后用食指堵住上端开口（如图所示），这时候将饮料管提出水面会发现管内的水不会从下端开口流出，产生这一现象的原因是由于的作用。4、在标准大气压(1.0ll05Pa)下，面积为20m2的房顶上表面受到的大气压力的大小为N；但是房屋却没有被压倒，原因是。5、保温瓶中热水不满而盖紧瓶塞，过一段时间，瓶塞不易拔出。此现象表明：体积一定时，气体的温度，气体的压强。假定外界大气压为1.0105Pa,瓶口截面积为10cm2，拔出瓶塞至少需要的力量是20N，则瓶内气体压强是。6、在海拔3000m以上的高原地区，汽车发动机的冷却水容易沸腾，是因为高原地区气压1标准大气压，水的沸点100。而人在该地区吸气困难，与在平原相比，吸气时肺的容积要扩张得更些，肺内的气压要变得更些。7、煮牛奶时，为了保持牛奶的营养成分，不能用高温煮沸。为此人们制造了一种低压锅。用这种锅煮牛奶，可以使牛奶里的水不到100就沸腾。这种低压锅的物理原理是。8、使用高压锅来煮食物时，它能够 （ ）A.减小锅内压强，降低沸点 B.减小锅内压强，升高沸点C.增大锅内压强，降低沸点 D.增大锅内压强，升高沸点9、如所示，利用托里拆利实验装置测量大气压强时，当玻璃管内的水银柱稳定后，在玻璃管的顶部穿一小孔，那么管内的水银液面将（