内容正文:
专题11 压强
考点01 压强 1
考点02 液体压强 2
考点03 大气压强 2
考点04 流体压强与流速的关系 4
题型01 压力与压强的概念 6
题型02 探究压力作用效果 8
题型03 增大、减小压强方法(生活中压强的应用) 10
题型04 压强的计算 12
题型05 液体压强的概念 14
题型06 液体压强的计算 16
题型07 探究影响液体压强大小的因素 22
题型08 连通器及其应用 24
题型09 大气压强的概念 26
题型10 大气压强的应用 28
题型11 流体压强的概念及应用 29
考点01 压强
1.压力:
(1)压力是垂直压在物体表面上的力。
(2)方向:垂直于受力面,指向被压物体。
(3)压力与重力的关系:力的产生原因不一定是由于重力引起的,所以压力大小不一定等于重力。
2.压强
(1) 定义:物体所受压力的大小与受力面积之比
(2) 公式:P=F/S。式中P表示压强,单位是帕斯卡;F表示压力,单位是牛顿;
S表示受力面积,单位是平方米。
(3) 国际单位:帕斯卡,简称帕,符号是Pa。1Pa=lN/m2,
其物理意义是:lm2的面积上受到的压力是1N。
3.增大和减小压强的方法
(1)增大压强的方法:①增大压力;②减小受力面积。
(2)减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积。
考点02 液体压强
1.液体压强的特点
(1)液体向各个方向都有压强。
(2)同种液体中在同一深度处液体向各个方向的压强相等。
(3)同种液体中,深度越深,液体压强越大。
(4)在深度相同时,液体密度越大,液体压强越大。
2.液体压强的大小
(1)液体压强与液体密度和液体深度有关。
(2)公式:P=ρgh。式中,
P表示液体压强单位帕斯卡(Pa);
ρ表示液体密度,单位是千克每立方米(kg/m3);
h表示液体深度,单位是米(m)。
3.连通器——液体压强的实际应用
(1)原理:连通器里的液体在不流动时,各容器中的液面高度总是相同的。
(2)应用:水壶、锅炉水位计、水塔、船闸、下水道的弯管。
考点03 大气压强
1.大气压产生的原因:由于重力的作用,并且空气具有流动性,因此发生挤压而产生的。
2.证明大气压存在:马德堡半球实验,覆杯实验,瓶吞鸡蛋实验。
3.大气压的测量——托里拆利实验
要点诠释:
(1)实验方法:在长约1m一端封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住,然后倒插在水银槽中。放开手指,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,这时测出管内外水银面高度差约为76cm。
(2)计算大气压的数值:P0=P水银=ρgh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa。
所以,标准大气压的数值为:P0=1.013×l05Pa=76cmHg=760mmHg。
(3)以下操作对实验没有影响
①玻璃管是否倾斜;
②玻璃管的粗细;
③在不离开水银槽面的前提下玻璃管口距水银面的位置。
(4)若实验中玻璃管内不慎漏有少量空气,液体高度减小,则测量值要比真实值偏小。
(5)这个实验利用了等效替换的思想和方法。
4.影响大气压的因素:高度、天气等。
在海拔3000m以内,大约每升高10m,大气压减小100Pa。
5.气压计——测定大气压的仪器。
种类:水银气压计、金属盒气压计(又叫做无液气压计)。
6.大气压的应用:抽水机等。
考点04 流体压强与流速的关系
流速越大的位置压强越小。
要点诠释:
飞机的升力的产生:飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状。当飞机在机场跑道上滑行时,流过机翼上方的空气速度快、压强小,流过机翼下方的空气速度慢、压强大。机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。
题型01 压力与压强的概念
【备考方略】
1.物体所受的压力与受力面积之比叫做压强。压强用来比较压力产生的效果,压强越大,压力的作用效果越明显。压强的计算公式是:p=F/S。p—压强(单位:帕斯卡,符号:Pa);F—压力(单位:牛顿,符号:N);S—受力面积(单位:平方米,符号:㎡)。
2.对于压强的定义,应当着重领会四个要点:⑴受力面积一定时,压强随着压力的增大而增大(此时压强与压力成正比)。⑵同一压力作用在支承物的表面上,若受力面积不同,所产生的压强大小也有所不同。受力面积小时,压强大;受力面积大时,压强小。⑶压力和压强是截然不同的两个概念:压力是支持面上所受到的并垂直于支持面的作用力,跟支持面面积,受力面积大小无关。压强是物体单位面积受到的压力。跟受力面积有关。⑷压力、压强的单位是有区别的。压力的单位是牛顿,跟一般力的单位是相同的。压强的单位是一个复合单位,它是由力的单位和面积的单位组成的。在国际单位制中是牛顿/平方米,称“帕斯卡”,简称“帕”。
【典例1】(2022·北京)图示的四个实例