内容正文:
3.7压强
【思维导图】
【知识点全掌握】
一、压力的作用效果
1. 压力
1) 定义:垂直作用在物体表面上的力叫压力
2) 压力产生的条件:只有相互接触且又发生挤压的物体之间才有压力
3) 方向:压力的方向与受力物体的表面即支撑面垂直且指向被压物体
4) 大小:压力并不都是由重力产生的,因此压力的大小并不一定与重力大小相等,有时甚至无关
2. 影响压力作用效果的因素
1) 比较甲组和乙组,结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显
2) 比较乙组和丙组,结论:当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显
二、压强
1. 定义:单位面积受到的压力叫压强
2. 公式:通常用p表示压强,F表示压力,S表示受力面积,那么
3. 单位:国际单位制中,压强的单位是“帕斯卡”,简称帕(Pa)。
4. 物理意义:压强是表示压力作用效果的物理量
5. 对压强计算公式的理解
1) 公式无论对于固体、液体还是气体产生的压强都普遍适用
2) 公式中的受力面积S是指两个物体相互接触的那部分面积,而并不一定是受压物体的表面积
3) 应用公式计算时,力的单位要用牛,面积的单位要用平方米,压强的单位要用帕
三、增大或减小压强的方法
1. 增大压强的方法
1) 保持受力面积不变,增大压力
2) 保持压力不变,减小受力面积
3) 同时增大压力和减小受力面积
2. 减小压强的方法
1) 保持受力面积不变,减小压力
2) 保持压力不变,增大受力面积
3) 同时减小压力和增大受力面积
四、液体的压强
1. 液体压强产生的原因:由于液体受到重力作用,并且具有流动性,因此,液体内部向各个方向都有压强
2. 液体压强的特点
1) 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
2) 液体的压强随深度的增加而增大(可比较实验B和D)
3) 在同一深度,液体向各个方向的压强相等(可比较实验A、B和C)
4) 不同液体的压强还跟液体的密度有关。在同一深度,液体的密度越大,该处的压强也越大(可比较实验E和F)
3. 液体压强的公式
式中p为液体的压强,ρ为液体的密度,g = 9.8 N/kg,h为液体的深度
4. 两公式的区别与联系
1) 是压强的定义式,也是压强的计算公式,无论对固体、液体,还是气体都是适用的
2) 是通过公式推导出来的,只适合于计算液体和特殊固体的压强,推导过程如下:
【例题精析】
[例题1] 对于液体压强,下列说法正确的是( )
A.液体只对容器的底有压强
B.液体的重力、体积越大,液体压强越大
C.液体的密度越大,液体的压强越大
D.同一种液体的压强只跟深度成正比
[例题2] 右图是小敏同学在探究甲、乙两种不同的固体物质的质量和体积的关系时得出的图象。如果用上述两种物质做成甲、乙两个质量相同的实心正方体,把它们放在水平面上,则根据图象可知,甲、乙两种物体对水平面的压强之比P甲:P乙为( )
A.8:1 B.4:1 C.2:1 D.1:1
[例题3] 在2022年冬奥会上,中国选手任子威以1分26秒768的成绩获得男子1000米短道速滑的金牌。下列关于比赛中所涉及的物理知识分析正确的是( )
A.任子威在快速滑行过程中,冰鞋与冰面间摩擦力为零,因鞋底的冰刃与冰面接触面积小
B.冰鞋上的冰刀通过减小受力面积的方式来减小压强,可以防止运动员陷入冰面
C.任子威到达终点时还要前行一段距离,不能立即停下来,是因为他受到了惯性作用
D.在比赛结束时,为了“急停”,任子威右脚对冰面进行了“侧滑”,说明力可以改变物体的运动状态
[例题4] 如图所示的一次性使用医用口罩,由罩体、松紧和铝条组成佩戴时,罩体紧粘面部,松紧跨在两耳耳根后,用手指紧压铝条。使口罩上端紧贴鼻梁。然后向下拉伸口罩,覆盖鼻子、嘴巴,关于该口罩,以下说法中正确的是( )
A.任何物质的分子都不能通过罩体
B.压弯的铝条发生的是弹性形变
C.松紧形变后会对耳根处产生弹力的作用
D.松紧拉得越长,对耳根处的压强越小
[例题5] 如图所示,水平桌面上有一长为L,质量分布均匀的木板M,右端与桌边相齐,在水平拉力F的作用下,沿直线向右匀速运动(不掉落),在此过程中,下列说法正确的是( )
A.M对桌面的压力不变,摩擦力不变,压强不变
B.M对桌面的压力变小,摩擦力变小,压强不变
C.M对桌面的压力不变,摩擦力不变,压强变大
D.M对桌面的压力变大,摩擦力变大,压强变大
[例题6] 如图所示,木工在手工制作家具时,将榫头套入木板上的榫眼时,常在榫头上方的榫眼处垫一木条,再进行敲击,这么做的目的是( )
A.快捷、准确 B.增大压力 C.减小压强 D.减小压力
[例题7] 如图甲所示,将一块长木板放在水平桌面上,现用水平力F1向右边慢慢推动木板,使其一部分