初中科学（浙教版）七年级下册·压强专题知识清单

初中科学（浙教版）七年级下册·压强专题知识清单一、固体压强（一）压力【基础】1、压力的定义：垂直作用在物体表面上的力叫做压力。它是物体之间由于相互挤压而产生的力，是弹力的一种表现形式。2、压力的三要素：（1）作用点：在被压物体的接触面上。（2）方向：总是垂直于被压物体的接触面，并指向被压物体内部。这是理解压力与重力区别的关键。【非常重要】（3）大小：压力的大小并不总是等于物体的重力。只有当物体静止在水平支撑面上，且没有其他外力作用时，压力的大小才等于物体的重力（F=G）。在其他情况下，压力与重力无关，需要根据具体受力情况分析。3、压力与重力的区别与联系【难点】：（1）力的性质不同：重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，属于万有引力；压力是物体间相互挤压产生的力，属于弹力。（2）施力物体不同：重力的施力物体是地球；压力的施力物体是与接触面发生挤压的物体。（3）方向不同：重力的方向总是竖直向下；压力的方向垂直于接触面并指向被压物体。（4）作用点不同：重力作用在物体的重心上；压力作用在被压物体的接触面上。（5）联系：当物体孤立地静止在水平支撑面上时，它对支撑面的压力大小等于其重力大小，且此时压力的方向与重力的方向在一条直线上（竖直向下）。（二）压强【核心概念】【高频考点】1、压强的引入：压力的作用效果不仅与压力的大小有关，还与受力面积的大小有关。为了比较压力的作用效果，物理学中引入了压强这个概念。2、压强的定义：物体单位面积上受到的压力叫做压强。它定量地描述了压力的作用效果。压强越大，压力产生的效果越明显。3、压强的公式：p=F/S【非常重要】（1）符号及单位：p——压强（帕斯卡，简称帕，符号Pa）F——压力（牛顿，符号N）S——受力面积（平方米，符号m²）（2）1Pa的物理意义：1平方米的面积上受到的压力是1牛顿。1Pa=1N/m²。这是一个非常小的单位，相当于两张报纸平放在桌面上对桌面的压强。4、压强的理解：（1）公式p=F/S是压强的定义式，适用于所有情况下的压强计算。（2）压强p与压力F和受力面积S有关。在受力面积S一定时，压强p与压力F成正比；在压力F一定时，压强p与受力面积S成反比。（3）受力面积S是指两个物体相互接触并发生挤压的那部分面积，而不是物体的表面积。（三）增大和减小压强的方法【热点】【生活应用】根据压强的公式p=F/S，可以总结出以下方法：1、增大压强的方法：（1）在压力F一定时，减小受力面积S。例如：刀刃磨得很薄、图钉的尖做得很尖、针的尖端做得很细。（2）在受力面积S一定时，增大压力F。例如：压路机的碾子做得很重、用很大的力钉钉子。（3）同时增大压力和减小受力面积。例如：重型卡车装载很多货物（增大压力），同时采用多个宽大的轮胎（增大受力面积）是为了减小对路面的压强，而不是增大。这里需要注意区分。2、减小压强的方法：（1）在压力F一定时，增大受力面积S。例如：书包带做得扁而宽、铁轨铺在枕木上、坦克安装宽大的履带、房屋的地基做得宽大。（2）在受力面积S一定时，减小压力F。例如：车辆在通过危险路段时，将货物卸下一部分以减小对路面的压力。（3）同时减小压力和增大受力面积。例如：在冰面行走时，发现冰面即将破裂，应轻轻趴在冰面上并慢慢爬行，这样既减小了对冰面的压力，又增大了与冰面的接触面积，从而大大减小了压强。（四）固体压强的计算【必考】【解题步骤】1、解题核心步骤：（1）【第一步：审题与建模】明确研究对象，判断物体间的接触情况，构建物理模型（如柱体、非柱体等）。（2）【第二步：受力分析】找出所求的压力F。对于静止在水平面上的物体，若不受其他外力，通常压力F=G=mg。若有其他外力或非水平面，则需进行受力分析求解。（3）【第三步：确定受力面积S】找准两个物体间实际接触并发生挤压的面积。注意单位的统一，通常换算成平方米（m²）。常见面积单位换算：1m²=10⁴cm²，1cm²=10⁻⁴m²。（4）【第四步：代入公式计算】将压力F（单位N）和受力面积S（单位m²）代入公式p=F/S，计算出的压强单位即为帕斯卡（Pa）。（5）【第五步：检验与作答】检查计算结果是否合理，单位是否正确，最后进行答案的文字表述。2、常见题型分析：（1）柱体压强问题：对于密度均匀、形状规则的实心柱体（如圆柱体、长方体、正方体）静止在水平面上时，对水平面的压强可以用公式p=ρgh计算。其中ρ为柱体的密度，h为柱体的高度，g为常量。【重要技巧】此公式方便比较同种材料或不同材料的柱体对水平面的压强大小。（2）叠加体问题：计算多个物体叠加时对支撑面的压强。关键是要明确所研究的压力是哪些物体的总重力，受力面积是哪两个物体的接触面。通常采用“整体法”和“隔离法”相结合进行分析。（3）切割与移动问题：物体被切去一部分或在支撑面上移动后，压力、受力面积的变化导致压强的变化。需要根据切割或移动的方式，分析压力F和受力面积S的变化情况，再判断压强的变化。3、【易错点提醒】：（1）分不清压力和重力：在非水平面上，或在有外力作用时，不能简单地认为压力等于重力。（2）受力面积的确定错误：忽略了接触面积的大小，或单位没有统一。例如，计算人走路时对地面的压强，受力面积应是一只脚与地面的接触面积；站立时则是两只脚的面积。（3）公式的适用范围混淆：p=F/S是普遍适用公式，p=ρgh只适用于质量分布均匀的实心柱体放在水平面上时对水平面的压强。二、液体压强（一）液体压强的特点【基础】【实验探究】1、产生原因：液体受到重力作用，且具有流动性。2、液体内部压强的规律（由帕斯卡实验和压强计实验得出）：（1）液体对容器底部和侧壁都有压强。（2）液体内部向各个方向都有压强。（3）在同种液体内部的同一深度处，液体向各个方向的压强都相等。【非常重要】（4）同种液体中，深度越深，液体的压强越大。（5）在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。（二）液体压强的大小【核心公式】【高频考点】1、液体压强公式的推导：设想在密度为ρ的液面下深度为h处，有一个水平放置的面积为S的平面。这个平面上方的液柱对平面的压力F等于该液柱的重力G。液柱体积V=Sh，质量m=ρV=ρSh，重力G=mg=ρShg。则平面受到的压强p=F/S=G/S=ρShg/S=ρgh。2、液体压强公式：p=ρgh【非常重要】（1）符号及单位：p——液体内部压强（帕斯卡，Pa）ρ——液体密度（千克每立方米，kg/m³）g——常量，9.8N/kg，通常取10N/kgh——深度（米，m），指从自由液面到研究点的竖直距离。（2）公式的理解：★液体压强只与液体的密度ρ和深度h有关，与液体的质量、体积、容器的形状、底面积等无关。【非常重要】【易错点】★深度h的测量必须是从液体的上表面（与大气接触的自由液面）竖直向下到所求点的距离。如图，若求容器底部A点的压强，hA=10cm；若求容器侧壁B点的压强，hB=5cm。（3）液体对容器底部的压力与液体重力的关系【难点】【几何关系】：设容器底面积为S，液体深度为h，则液体对容器底部的压强p=ρgh，压力F=pS=ρghS。容器内液体的重力G液=ρgV液，其中V液为液体的体积。比较F与G液的大小，取决于容器的形状：[1]柱形容器（上下一样粗）：V液=hS，则F=ρghS=ρgV液=G液，即压力等于液体重力。[2]上窄下宽的容器（敞口）：V液<hS，则F=ρghS>ρgV液=G液，即压力大于液体重力。[3]上宽下窄的容器（缩口）：V液>hS，则F=ρghS<ρgV液=G液，即压力小于液体重力。这个结论对理解和计算液体对容器底的压力非常关键。（三）连通器【热点】【生活应用】1、定义：上端开口、下端连通的容器叫做连通器。2、原理：连通器里装的是同种液体，当液体不流动时，各容器中的液面总保持相平。【重要】（1）证明：假设在连通器底部取一小液片AB。当液体静止时，液片AB处于平衡状态，则其两侧受到的压强相等。根据液体压强公式p=ρgh，两侧液体密度相同，所以深度h必然相等，即液面相平。3、应用举例：水壶的壶身与壶嘴、锅炉水位计、船闸、乳牛自动喂水器、过路涵洞、洗手池的下水管（U形反水弯）等。其中船闸是连通器原理的最大规模应用，实现了船只在不同水位间的通行。（四）液体压强的计算与综合应用【必考】【解题步骤】1、解题核心步骤：（1）【第一步：明确对象】确定要计算的是液体内部某点的压强，还是液体对容器底或侧壁的压力。（2）【第二步：找准深度】对于液体内部压强，关键是找准该点的深度h，即从自由液面到该点的竖直距离。（3）【第三步：计算压强】应用公式p=ρgh计算压强。注意单位统一（ρ用kg/m³，h用m）。（4）【第四步：计算压力（如需）】若需计算液体对某面的压力，则先用p=ρgh求出该面上的压强（若面为平面，且各处深度相同，则压强处处相等），再用F=pS计算压力。若面不规则或深度不同，则需取平均压强或其他方法，但初中阶段主要考查平面。2、【易错点提醒】：（1）深度h判断错误：将深度与高度或长度混淆。例如，计算容器底某点的深度，应从液面竖直向下量到该点，而不是从容器底向上量。（2）公式误用：在计算固体产生的压强时误用p=ρgh，或在液体压强计算中忘记乘以g。（3）容器形状影响考虑不周：在比较液体对容器底的压力与液体自身重力时，忽略了容器形状的影响。（4）单位换算错误：密度的单位、深度的单位没有换算成国际单位制。三、气体压强（一）大气压强【基础概念】1、定义：大气对浸在它里面的物体产生的压强叫做大气压强，简称大气压或气压。2、产生原因：大气受到重力作用，且具有流动性。3、著名的证明实验：【重要】（1）马德堡半球实验：由德国马德堡市市长奥托·冯·格里克于1654年完成。它有力地证明了大气压的存在，并且说明大气压是很大的。4、首次测量实验：【重要】（1）托里拆利实验：由意大利科学家托里拆利于1643年完成。它首次准确测出了大气压的值。[1]实验装置：一根长约1米、一端封闭的玻璃管，灌满水银，用手指堵住管口，将其倒插在水银槽中，然后松开手指。[2]实验现象：管内水银面下降到一定高度后停止下降，这个高度约为760mm，管内外水银面高度差约为760mm。管顶上方为真空（托里拆利真空）。[3]实验原理：大气压支持着管内的水银柱。管内水银柱产生的压强等于大气压强，即p大气=p水银=ρ水银gh。[4]实验结论：一个标准大气压p0相当于760mm高的水银柱产生的压强。[5]计算值：p0=ρ水银gh=13.6×10³kg/m³×9.8N/kg×0.76m≈1.013×10⁵Pa。在粗略计算中，标准大气压可以取为1.0×10⁵Pa。[6]实验要点与变式【难点】：★若玻璃管倾斜，进入管内的水银柱长度增加，但竖直高度（管内外水银面高度差）保持不变。★若将玻璃管向上提一点（管口不离开水银面）或向下压一点，竖直高度差保持不变。★若玻璃管内混入少量空气，测量结果将小于真实大气压。★若在玻璃管顶部开一小孔，管内水银会下降至与槽内水银面相平，因为此时连通了大气，管内外压强相等。（二）大气压的变化与测量【高频考点】1、大气压的变化规律：（1）海拔高度的影响：大气压随海拔高度的增加而减小。因为在越高的地方，空气越稀薄，密度越小。在海拔3000m以内，大约每升高10m，大气压减小100Pa。（2）天气和季节的影响：一般来说，晴天的气压比阴天高，冬天的气压比夏天高。2、气压计：测量大气压的仪器。（1）水银气压计：测量准确，但携带不便，常用于实验室。（2）无液气压计（金属盒气压计）：利用大气压变化使金属盒的厚度发生变化的原理制成，携带方便，常用于登山、航空等领域。若在其刻度盘上标上高度，就成了高度计。3、沸点与气压的关系：【热点】（1）关系：液体的沸点随气压的减小而降低，随气压的增大而升高。（2）应用：高压锅就是利用增大锅内气压，提高水的沸点，从而使食物更快煮熟。在高山上，气压低，水的沸点低于100℃，食物不易煮熟，需要用高压锅。（三）大气压的应用【生活与科技】1、吸饮料：吸管插入饮料瓶，人吸走管内空气，管内气压减小，外界大气压将饮料压入管内，进入口中。2、吸盘挂钩：将吸盘内的空气挤出，吸盘内气压减小，外界大气压将吸盘紧压在墙壁上。3、活塞式抽水机和离心式水泵：利用大气压将水压入水泵或抽水机内，从而将水抽到高处。但理论上，利用大气压能将水抽上的最大高度约为10.3米（根据p0=ρ水gh计算，h=p0/(ρ水g)≈10.3m）。4、输液器：利用大气压和药液自身重力，使药液顺利流入人体血管。在输液瓶上方的进气管可以保持瓶内气压恒定（等于大气压）。（四）流体压强与流速的关系【拓展】【重要】【热点】1、关系：在气体和液体中，流速越大的位置，压强越小。【非常重要】2、现象解释：（1）飞机升力：飞机机翼的翼型上表面凸起，下表面平直。飞机前进时，气流被机翼分成上下两部分，经过上表面的路程长、流速快、压强小；经过下表面的路程短、流速慢、压强大。这个压强差就产生了向上的升力。（2）两船相撞：两艘轮船并排高速行驶时，两船之间的水流速度快，压强小，而两船外侧水流速度慢，压强大，这个压强差将两船推向中间，导致相撞。（3）站台安全线：火车（地铁）高速通过时，带动周围空气流动，靠近火车的位置流速快、压强小，离得远的位置流速慢、压强大。若人离得太近，会被身后的强大气压推向火车，发生危险。（4）喷雾器：当向水平管中吹气时，竖直管上方的空气流速加快、压强减小，瓶内药液在大气压的作用下被压上来，在竖直管口被高速气流吹散成雾状。3、伯努利原理：丹尼尔·伯努利在1726年首先提出的“伯努利原理”是对这一关系的本质描述，即对于理想流体（不可压缩、无粘性），在稳定流动中，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。四、压强知识的综合应用与实验探究【素养提升】（一）探究影响压力作用效果的因素【高频实验考点】1、实验装置：小桌、海绵（或沙子、橡皮泥）、砝码。2、实验方法：（1）转换法：通过观察海绵（或沙子）的凹陷程度来反映压力的作用效果（压强的大小）。凹陷程度越大，压力作用效果越明显。（2）控制变量法：[1]探究压力作用效果与压力的关系：控制受力面积不变，改变压力大小（如在小桌上加砝码）。[2]探究压力作用效果与受力面积的关系：控制压力大小不变，改变受力面积（如将小桌正放和倒放）。3、实验结论：（1）当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。（2）当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。4、【考点】实验器材的选择（为什么用海绵而不用木板？因为海绵受力后形变明显，易于观察）、实验步骤的设计、实验结论的表述（必须强调控制变量）。（二）探究液体内部压强的特点【高频实验考点】1、实验装置：压强计（U形管、橡皮管、金属盒（蒙有橡皮膜））。2、实验原理：当金属盒上的橡皮膜受到压强时，U形管两侧液面会出现高度差。压强越大，液面高度差越大。这同样使用了转换法。3、实验步骤与方法（控制变量法）：（1）探究液体内部向各个方向是否有压强：将金属盒保持在同种液体的同一深度，改变金属盒的朝向（朝上、朝下、朝侧面等），观察U形管液面高度差。（2）探究液体压强与深度的关系：将金属盒放在同种液体的不同深度，保持金属盒的朝向不变，观察U形管液面高度差。（3）探究液体压强与液体密度的关系：将金属盒保持在同一深度，分别放入水和盐水（或其他密度不同的液体）中，保持金属盒朝向不变，观察U形管液面高度差。4、实验结论：（同“液体压强的特点”部分）5、【易错点与考点】：（1）使用前需检查装置的气密性。若用手轻压金属盒的橡皮膜，U形管两侧液面高度差变化很小，说明装置漏气。（2）U形管中的液柱高度差反映的是金属盒橡皮膜受到的压强大小。（3）注意区分“深度”和“高度”。（三）压强知识在力学综合题中的应用【难点】【综合题型】1、与重力、弹力、摩擦力等知识的综合。例如，一个物体在水平拉力作用下做匀速直线运动，同时计算物体对地面的压强。需要先进行受力分析，求出压力（通常等于重力），再根据接触面积求压强。2、与浮力知识的综合。例如，求解物体放入液体中后，容器底部受到液体压强的增加量，或者物体对容器底部的压力、压强变化。这需要综合运用液体压强、固体压强以及阿基米德原理。3、与简单机械（杠杆、滑轮）的综合。例如，通过杠杆或滑轮提升物体，同时考虑物体对地面的压强变化。需要先根据杠杆平衡条件或滑轮组的受力分析，求出绳子上的拉力，再确定物体对地面的压力（重力减去拉力），最后求压强。4、解题策略：【非常重要】（1）拆分复杂问题：将一道综合题拆解成几个独立的、熟悉的子问题（如固体压强问题、液体压强问题、浮力问题、杠杆问题）。（2）找准“桥梁”：寻找连接各个子问题的物理量，通常是力（如绳子的拉力、容器底对物体的支持力等）。这个力是解决上一个问题的结果，又是解决下一个问题的条件。（3）画好受力分析图：对每个研究对象（物体、容器、杠杆等）进行准确的受力分析，画出力的示意图，这是解决所有力学问题的基础。（4）列方程求解：根据平衡状态（静止或匀速直线运动）列出力的平衡方程，联立求解。（四）压强与生活、科技、社会的联系【STSE】1、生物中的压强：骆驼的宽大脚掌（减小对沙漠的压强）、啄木鸟细长的喙（增大对树皮的压强）、人的牙齿（门齿薄锐增大压强、臼齿宽大减小压强以便研磨食物）、鱼类的swimbladder（鱼鳔）通过调节自身密度来实现上浮下沉，但同时也影响鱼体承受的水压。2、工程与技术中的压强：深潜器（如“蛟龙号”）需要承受巨大的海水压强，因此外壳必须做得非常坚固；载人航天器中需要维持一个标准大气压以保证宇航员的生存和工作；液压机（帕斯卡原理，虽然初中不深究，但属于液体压强的应用延伸）。3、日常生活中的压强：吸尘器（内部压强减小，外界大气压将灰尘压入）、茶壶盖上的小孔（保持壶内外气压平衡，使