第九章 压强（单元复习课件）-【上好课】八年级物理下册同步高效课堂（人教版2024）

第九章 压强 人类通向深海的道路十分崎岖和艰难，其原因之一，是深海的海水压力大得令人难以置信，人要潜入深海，是一个高科技难题。2020年，我国自主研制的“奋斗者”号全海深载人潜水器潜入了万米级的深海中，敲开了这扇神秘“龙宫”的大门，标志着我国深海潜水科技达到了一个新的水平。 万米深海意味着什么?有人说，设想你在万米深的“奋斗者”号全海深载人潜水器中把一只脚伸到外面的海水里，海水对你脚背的压力相当于2000个人叠起来踩在你的脚上! 海水压力果真有这么大吗? 八年级下册 •人教版 单元复习 1. 说明: ppt使用高质量视频，资源比较大，本ppt约150MB. ………………………………………………………………………………………… 2. 视频资源：本ppt共有104张、5段视频，可根据需要选择点播. 动画讲解——《固体压强的计算》 动画讲解——《三种常见容器中液体的压强》 动画讲解——《托里拆利实验》 动画讲解——《柱体压强计算 》 动画讲解——《固体切割叠放时的压强》 …………………………………………………………………………………… 3. 免责声明：视频版权归原作者，如涉及版权问题，请联系删除。 致 老师同学 第1节 压强 01 第2节 液体的压强 02 第3节 大气压强 03 第九章 压强 单元复习 第4节 制作简易活塞式抽水机 04 第5节 流体压强与流速的关系 05 本章思维导图 第九章 压强 单元复习 本章视频集锦 第九章 压强 单元复习 动画讲解——《固体压强的计算》 动画讲解——《三种常见容器中液体的压强》 动画讲解——《托里拆利实验》 动画讲解——《柱体压强计算 》 动画讲解——《固体切割叠放时的压强》 第1节 压强 第九章 压强 单元复习 知识一 压力 木块对斜 面的压力 F 茶杯对水平面的压力 F F 图钉尖对 墙面的压力 1. 压力的概念 垂直作用在物体表面的力叫压力，常用字母F 表示。 2. 压力的作用点：在受压的物体表面。 3. 压力的方向：垂直并指向受压的物体表面。 知识一 压力 4. 压力的大小 压力F与重力G是性质不同的两种力，大小不一定相等。有时相等，有时无关。只有当物体自由静止在水平面时，物体对支持面的压力大小才等于物体所受的重力大小F=G。 5. 压力的作用效果 压力作用在接触面上，使物体发生形变。 F˂G 知识一 压力 6. 压力与重力的区别 重力 压力 示意图 产生原因 地球吸引 推、挤、压等都能产生 方向 竖直向下 作用点 重心 定义 由于地球吸引而使 物体受到的力 垂直作用在物体表面的力 垂直受力面指向被压物体 作用在被压物体表面 知识二 压强 1. 探究影响压力作用效果的因素 操作1：在海绵上放一个小桌，观察图甲所示海绵被压陷的深浅； 操作2：在小桌子上方放一个砝码，再次观察海绵的凹陷深度，如图乙； 操作3：将小桌子倒置过来，桌面和海绵接触，放上砝码，然后再次观察海绵的凹陷深度，如图丙。 进行实验 知识二 压强 分析与论证 在受力面积相同时，压力越大，则压力的作用效果越显著。 （1）甲、乙两次实验中，受力面积相同，乙图中压力大于甲，乙图中海绵的凹陷程度大于甲，故可以得出结论： 知识二 压强 在压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越显著。 （2）乙、丙两次实验中，压力大小相同，但是丙图中受力面积大，海绵的凹陷程度很小，故可以得出结论： 知识二 压强 压力的作用效果与压力的大小和受力面积有关。在受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。在压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 实验结论 知识二 压强 2. 压强 （1）物理意义：表示压力作用效果的物理量。 （2）定义 把物体所受压力的大小与受力面积之比叫作压强。压强在数值上等于物体单位面积所受的压力。 （3）公式 （4）压强的单位 ①国际单位制：N/m2，即 pa。 ②常用的单位：百帕（hPa）、千帕（kPa）、兆帕（MPa）。 1 kPa=103Pa 1 MPa=103kPa =106Pa p 知识二 压强 （5）压强与压力的辨析 压强 压力 定义 物理意义 公式 单位 大小 物体所受压力大小 与受力面积之比 垂直压在物体 表面上的力 表示压力的作用效果 物体发生形变的作用力 p=F/S F=pS 牛顿（N） 帕斯卡（pa） 与压力的大小和 受力面积都有关 有时与重力有关， 有时与重力无关 知识二 压强 （6）柱体产生的压强 圆柱体 S ①计算公式 p=ρgh 𝜌 表示密度，单位为kg/m3 h 表示高度， 单位为m g 表示9.8N/kg p表示压强，单位为 Pa ②理解公式 p=ρgh 公式 p=ρgh只适用于柱形的物体对水平面的压强，不能用于其他形状的物体产生的压强； 柱形的物体对水平面的压强只与物体的密度和高度有关，与物体的底面积、重力等无关。 知识三 怎样减小或增大压强 1. 减小压强的方法 压力F一定时，增大受力面积S；受力面积S一定时，减小压力F。 2. 减小压强的实例 （1）轨道铺在枕木上、坦克履带、滑板都是通过增大受力面积减小压强的。 （2）汽车限重是通过减小车对地面的压力来减小对地面的压强。 轨道铺设在枕木上 汽车限重 知识二 压强 3. 增大压强的方法 压力F一定时，减小受力面积S；受力面积S一定时，增大压力F。 4. 增大压强的实例 生活中的各类刀具；注射器的针头、火车站的导盲带等。 典例剖析 一、压力及其理解 【例题1】关于压力的说法，正确的是（ ） A．放在水平地面上的物体，对地面的压力就是物体的重力 B．压力的作用效果与压力大小和受力面积有关 C．压力的大小一定与重力大小有关 D．竖直作用在物体表面上的力叫做压力 A．放在水平面上的物体，对地面的压力大小等于物体的重力大小，但压力和重力是两个不同的力，故A错误； B．由p=F/S知，压力的作用效果与压力大小和受力面积有关，故B正确； C．压力和重力的性质不同，压力的大小不一定等于重力的大小，C错误； D．压力是垂直作用在物体表面上的力，不是竖直作用在物体表面上的力，故D错误。故选B。 B 【例题2】如图1所示，一个重300N的木箱静止在斜面。请作出斜面受到压力的示意图。 物体对斜面的压力的作用点在物体与斜面接触面的中点处，过此点与斜面垂直向下的力，即为压力F，如图所示： 典例剖析 一、压力及其理解 典例剖析 一、压力及其理解 压力和重力的对比认识 （1）从方向上看：压力方向垂直于接触面指向被压物体，重力的方向总是竖直向下的； （2）从大小上看：自由放置在水平面上的物体，压力大小等于重力大小，放在斜面或压在竖直面、天棚上的物体产生的压力不等于重力； （3）从相互联系上看：水平面、斜面上的物体对接触面产生的压力是由于重力而产生的，压在竖直面上的物体所受到的压力不是由于重力而产生的。 典例剖析 一、压力及其理解 压力示意图的作图方法 （1）作力的示意图，要用一条带箭头的线段表示力，线段的末端用字母表示力或标出力的大小，箭头表示力的方向，线段的起点表示力的作用点； （2）压力的作用点（箭头起点）在受压面的中心处，压力方向始终与受压面垂直，并且指向受压物体。 典例剖析 二、探究压力作用效果的影响因素 【例题3】在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中，某同学利用了多个完全相同的铁块和海绵进行了如图所示的实验。 （1）实验中通过观察海绵的_________ 来比较压力作用效果； （2）由______两图可以探究压力作用效果与压力大小的关系； （3）对比乙、丙两图可以得出：当压力一定时，__________越小，压力作用效果越明显； （4）对比甲、丙两图，该同学认为压力作用效果与压力大小无关，他的观点是_______ （选填“正确” 或“错误”）的，理由是 _______________。 错误 比较时没有控制受力面积相同 凹陷程度 甲、乙 受力面积 典例剖析 二、探究压力作用效果的影响因素 （1）凹陷程度越大，压力的作用效果越明显，故可以根据海绵的凹陷程度来表示压力的作用效果。 （2）探究压力的作用效果与压力的大小关系，故需要改变压力的大小，控制受力面积相同，故选择甲、乙两次实验。 （3）对比乙、丙两图可以看出，乙的受力面积比丙小，海绵的凹陷程度深，乙的压力作用效果明显，故结论为当压力一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显。 （4）探究压力作用效果与压力大小关系，需要控制受力面积相同，而甲、丙两组实验，压力不同，受力面积也不同，故得出的结论是错误的。 典例剖析 二、探究压力作用效果的影响因素 探究方法 探究压力的作用效果与哪些因素有关的实验主要采用的是控制变量法和转换法。比如力的作用效果通过海绵的形变程度、桌子陷入沙子的深度等来反映，这用到了转换法。 改变面积和压力大小的一些方法。除了常规的实验室器材之外，利用生活中的常见物品也可以改变面积和压力大小。比如用矿泉水瓶，通过装水的多少来改变压力大小，通过瓶底和瓶盖来改变受力面积。 典例剖析 三、压强的理解及应用 【例题4】两人在相同的沙滩上漫步，留下了深浅不同的脚印，则（　　） A．两人对沙滩的压力一定相同 B．脚印深的人对沙滩的压强一定大 C．两人对沙滩的压强一定相同 D．脚印浅的人对沙滩的压力一定小 BC．两人在相同的沙滩上漫步，留下了深浅不同的脚印，说明他们对沙滩的压力效果不同，也就是压强不同，所以，脚印深的人对沙滩的压强一定大，故B符合题意，C不符合题意； AD．可得F=pS可知，两人的重力及与沙滩的接触面积（受力面积）不确定，压力的大小无法确定。故AD不符合题意。 B 故选B。 典例剖析 三、压强的理解及应用 【例题5】如图，两个圆柱体竖放在水平地面上，对地面的压强相等，则（　　） A．a的密度大，重力小 B．b的密度大，重力小 C．a的密度大，重力大 D．b的密度大，重力大 两个圆柱体竖放在水平地面上，对地面的压强相等，即pa=pb 由图可知Sa＞Sb，根据F=pS结合以上分析可得Fa＞Fb a和b放在水平面上且无其他外力作用，所以压力大小与其重力大小相等，结合以上分析，a和b的重力关系是Ga＞Gb 由于a和b是圆柱体，则它们压强计算公式可表示为p=F/S=mg/S=ρVg/S=ρgh 因为pa=pb，ha＜hb，则a和b的密度关系是ρa＞ρb 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 C 典例剖析 三、压强的理解及应用 【例题6】某大学的两位研究生设计发明的“都市蚂蚁”概念车如图所示，这款概念车小巧实用，搭载2人，有利于缓解城市交通拥堵。已知“都市蚂蚁”概念车的主要参数如表所示（g=10N/kg）。若每位乘员的质量均为50kg，则： （1）车自身的重力是多少？ （2）乘载两人的“都市蚂蚁”车对水平路面的压强为多大？ 质量m/kg 400 轮胎与地面的 总接触面积S/cm2 200 总体积V/m3 0.75 典例剖析 三、压强的理解及应用 （1）车的重力为 G车=m车g=400kg×10N/kg=4000N （2）人的重力为 G人=m人g=2×50kg×10N/kg=1000N 由在水平面上得 F=G总=G车+G人=4000N+1000N=5000N 轮胎与地面的接触面积为S=200cm2=200×10-4m2 车对水平路面的压强 典例剖析 三、压强的理解及应用 【例题7】图是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机器人，其质量为500kg，每条履带与水平冰面的接触面积为 。机器人在第31次南极科考期间，完成了首次30公里自主行走实验，g取10N/kg。 （1）若在某次科考中，机器人在5min内行走了600m，求其行走的平均速度； （2）若机器人在水平冰面上匀速行驶时受到的阻力为重力的0.1倍，求此时机器人受到的牵引力大小； （3）若机器人装载装备时对水平冰面的压强为2×104Pa，求其装载的装备质量。（解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分） 典例剖析 三、压强的理解及应用 （1）机器人行走的平均速度为 车的重力为 G车=m车g=400kg×10N/kg=4000N （2）机器人的重力为 G人=m人g=500kg×10N/kg=5000N 机器人匀速行驶，所以水平方向受力平衡，则牵引力与阻力大小相等， 即F=f=0.1G=0.1×5000N=500N （3）履带与地面的接触面积 S=0.1m2×4=0.4m2 冰面承受的压力为 F=pS=2×104Pa×0.4m2=8×103 N 根据 F=G总=G机器+G装备 则G装备=F-G机器=8000N-5000N=3000N 所以装备的质量 典例剖析 三、压强的理解及应用 有关压强计算题的问题 （1）压力：注意当物体在水平面上自由放置时，压力F=G=mg。 （2）面积：注意是指两物体相互接触的那部分公用的面积。 （3）压强：注意公式p=F/S具有普遍性，适用于固体、液体 、气体压强的计算，公式p=ρgh只适用于柱状物体压强的计算。对于密度均匀的水平面上的柱状物体，既可以用p=ρgh也可以用p=F/S比较或计算压强。 （4）估算人的压强：通过估算人的重力和脚与地面的接触面积，结合压强的计算公式可得人站立时对地面的压强约为1.5×104 Pa，而走路时是一只脚的接触面积，压强会变为 3×104Pa。 （5）压力、压强与图像的结合：首先找出图像所表示的含义；观察图像特点，找出关键信息；根据找出的特点，利用所学知识和公式进行计算。 典例剖析 四、怎样减小或增大压强 【例题8】（多选题）任何物体能够承受的压强都有一定的限度，超过这个限度，物体会被压坏。下列实例中，分析正确的是（　　） A．施加相同压力，图钉尖面积越小，越容易压入墙面 B．用菜刀将肉切成肉片时，刀口越钝，所用压力越小 C．列车很重，在铁路的钢轨下铺放轨枕，可以防止压坏路基 D．家里的桌子边缘做成圆弧状，可以减小人碰到时对人的压力 AC　 典例剖析 四、怎样减小或增大压强 A．施加相同压力，图钉尖面积越小，钉尖产生的压强大，越容易压入墙面，故A正确； B．用菜刀将肉切成肉片时，刀口产生的压强不变，刀口越钝，受力面积越大，根据p=F/S可知，所用压力越大，故B错误； C．列车很重，在铁路的钢轨下铺放轨枕，这样可以增大受力面积，减小压强，可以防止压坏路基，故C正确； D．家里的桌子边缘做成圆弧状，是通过增大受力面积来减小压强，故D错误。 所以选AC. 第2节 液体的压强 第九章 压强 单元复习 知识一 液体压强的特点 1. 液体内部向各个方向都有压强 ①水对底部 向下的压强 ②水对侧部 的压强 ③水内部向各个 方向的压强 ①液体受到重力，对容器底部有压力，所以会产生压强； ②液体具有流动性，所以对容器侧壁有压强。 2. 液体产生压强的原因 3. U形管压强计 （1）作用：测量液体内部压强。 （2）构造：U形管、橡皮管、探头三部分组成。 （3）原理 放在液体里的探头上的橡皮膜受到液体压强的作用会发生形变，U形管左右两侧液面就会产生高度差，高度差的大小反映了橡皮膜所受压强的大小，液面的高度差越大，压强越大。 知识一 液体压强的特点 U形管压强计 ①检查是否漏气 实验前应检查蒙在金属盒上的橡皮膜、连接用的橡皮管及各连接处是否漏气。常用方法是用手轻按橡皮膜，观察压强计U形管两侧液面的高度差是否发生变化，如果变化，说明不漏气；如果不变，说明漏气，则要查出原因，加以修整。 ②检查液面是否相平 当压强计的橡皮膜没有受到压强时，U形管中的液面应该是相平的，若不相平，应将橡皮管取下，重新安装。 （4）压强计的使用 知识一 液体压强的特点 4. 探究液体压强与哪些因素有关 【实验步骤】 操作1：保持压强计探头在水中的深度不变；改变探头的方向，分别沿水平向上、水平向下、沿竖直方向，观察并记录U形管液面的高度差。 实验现象：U形管液面的高度差Δh相等。 水 水 水 深度相同 橡皮膜的方向向上 橡皮膜的方向向前 橡皮膜的方向向下 Δh Δh Δh 知识一 液体压强的特点 操作2：保持探头在水中的方向不变（水平向下），逐渐增加探头在水中的深度，观察并记录U形管液面的高度差。 实验现象：U形管液面高度差Δh1＜Δh2＜Δh3 Δh3 液体相同、探头在水中的方向相同 Δh2 Δh1 知识一 液体压强的特点 操作3：把压强计的探头分别放入水、硫酸铜溶液中，控制深度相同、探头所对某一方向相同，观察并记录U形管液面的高度差。 实验现象：U形管液面的高度差Δh水＜Δh硫酸铜 Δh硫酸铜 Δh水 知识一 液体压强的特点 【分析论证】 （1）由操作1可得：在液体内部的同一深度，向各个方向的压强相等。 （2）由操作2可得：同种液体，液体内部的压强随深度的增加而增大。 （3）由操作3可得：液体内部的压强跟液体密度有关。深度相同时，密度越大，液体内部的压强越大。 【实验结论】 大量实验表明： 在液体内部的同一深度，向各个方向的压强都相等；深度越大，压强越大；液体内部压强的大小还与液体的密度有关，在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。 知识一 液体压强的特点 5. 与液体压强有关的现象 潜水器下潜深度一定 水坝上窄下宽 输液时把药液提高 潜水员在不同的深度 使用不同的潜水服 知识一 液体压强的特点 知识二 液体压强的大小 S h p=ρgh （1）推导 设想在密度为ρ的液面下有一高度为h、截面积为S的液柱。 这个液柱体的体积：V=Sh 这个液柱的质量： m=ρV=ρSh 这个液柱对平面的压力：F=G=mg=ρVg=ρgSh 平面S受到的压强： p=F/S= ρgSh/S=ρgh 因此，液面下深度为h处液体的压强为 1. 推导液体压强公式 知识二 液体压强的大小 （2）理解 p=ρgh ①公式中的物理量及其单位 ρ 表示液体的密度，单位为kg/m3 h 表示液体的深度 ，单位为m g 为常数，大小为9.8N/kg p 表示液体在深度为h处的压强，单位为Pa ②深度h 指液面到某点的竖直距离，而不是高度。如图所示，A点的深度为13cm，B点的深度为22cm。 知识二 液体压强的大小 （3）影响液体压强大小的因素 根据p=ρgh可知：液体内部压强只跟液体密度和深度有关；与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。 “帕斯卡裂桶实验”就充分说明了这一结论的正确性。 如图所示，水的质量不等，但是产生的压强相等，说明液体的压强与液体的质量无关。 知识二 液体压强的大小 容器形状 2. 液体对容器底的压力与容器形状的关系 液柱对容器底部的压力只等于以其底面积大小形成的__________。 特点 柱形 上口大 上口小 容器底所受压力与 液体重力的关系 F___G液 F___G液 F___G液 = ＜ ＞ 液柱的重力 知识三 连通器 1. 连通器 （1）连通器：上端开口、底部连通的容器叫作连通器。 （2）连通器的特点 当液体不流动时，连通器各部分容器中液面的高度总是相同的。 底部液片两侧压力 相等，即 F1=F2 液片两侧液柱高度 相等，即 h1=h2 ρgh1S=ρgh2S 知识三 连通器 2. 连通器的应用 （1）茶壶 （3）锅炉水位计 （2）下水管道中的U形水管、地漏 （4）船闸 典例剖析 一、探究液体压强的影响因素 【例题1】小华探究液体压强的实验中进行了如图所示的操作。 （1）实验中，探究液体压强的工具是___________ ； （2）甲、乙两图是探究液体压强与________的关系，实验中液体内部压强的大小变化是通过__________反映出来的； （3）对比丙、丁得出：液体压强与盛液体的容器形状________（选填“有关”、“无关”）； 液体压强计U形管两边液面的高度差 无关 液体深度 液体压强计 典例剖析 一、探究液体压强的影响因素 （4）为了探究液体压强与液体密度的关系，小组成员将压强计的探头先后放入水和煤油中的某一深度处，发现U形管两侧液面高度差几乎不变，下面改进操作不能使实验效果更加明显的是______ 。 A．将U形管换成更细的 B．U形管中换用密度更小的液体 C．将烧杯中的水换成盐水 D．使探头在水和煤油中的深度加大 A 典例剖析 一、探究液体压强的影响因素 （1）探究液体压强的工具是液体压强计。 （2）甲、乙两图中，液体均是水，密度相同；但压强计探头所处的深度不同，故是研究液体压强与液体深度的关系。压强计探头上受到的压强越大，压强计U形管中两侧的液面高度差就越大。 （3）丙、丁实验中，液体的密度、探头所处深度均相同，容器形状不同，压强计U形管中液面高度差相同。故结论是：液体压强与容器形状无关。 （4）为了使实验现象更明显，即让U形管两侧液面高度差大，有两条途径，一是增大被测压强，这可以增大液体密度，或者增大探头所处深度；二是在待测压强相等的情况下，减小U形管中液体的密度，根据 p=ρgh可知这会使U形管中液面高度差更大。故BCD不符合题意。选项A：将U形管换成更细的，U型管中液体密度不变，故两边液面高度差不变，A符合题意。故选A. 典例剖析 一、探究液体压强的影响因素 其它的探究方法 用如图丙所示的容器也可以探究液体内部的压强。容器中间用隔板分成互不相通的左右两部分，隔板上有一圆孔用薄橡皮膜封闭，橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变。 如图所示，橡皮膜平整，则两侧液体压强相同，根据p=ρgh，左侧a液体深度较大，则a液体密度较小，即 ρa<ρb。 典例剖析 二、液体压强的特点 【例题2】在探究液体压强与哪些因素有关的实验中， （1）气密性良好的微小压强计_____（选填“是"或“不是”）连通器； （2）甲乙两图中， ______（选填“甲”或“乙”）图中探头上的橡皮膜受到的压强大，这是因为，同种液体内部的压强随深度的增加而_______； （3）丙图中，A、B、C三点受到液体压强最大的是 _____点。 C 不是 乙 增大 典例剖析 二、液体压强的特点 （1）因微小压强计所上端并未开口，所以不属于连通器。 （2）根据液体压强的特点，同种液体深度越深压强越大可知，甲、乙两图中，乙图中探头受到的压强大。 （3）液体压强的大小与液体的密度及深度有关，当液体的密度越大，深度越深时，压强越大，所以A、B、C三个点中，C位置液体的密度大，深度深，所以C点的压强最大。 典例剖析 二、液体压强的特点 【例题3】如图①所示，一个盛水的试管由竖直放置逐渐倾斜，在水从试管流出前，水对管底的压强将__________ (选填“逐渐增大”或“逐渐减小”)． 如图②所示，两支相同的试管内盛有等质量的液体．甲试管竖直放置，乙试管倾斜放置，两试管中液面相平，比较两试管中的液体对试管底压强的大小：p甲_____ p乙 (选填“＞”“＜”或“＝”)． 逐渐减小 ＞ 典例剖析 二、液体压强的特点 （1）在试管倾斜时，水从试管流出前，水的总量不变，水的深度逐渐减小，根据公式p＝ρgh可知，水对试管底部的压强逐渐变小； （2）由图知，液体体积V甲＜V乙，因为m甲＝m乙， 所以两种液体的密度：ρ甲＞ρ乙， 又因为p＝ρgh，两管液面相平（液体的深度h相同）， 所以两管中的液体对管底压强：p甲＞p乙． 典例剖析 二、液体压强的特点 研究方法 液体压强公式p=pgh中的h表示深度，不是液柱的长度。深度和长度是两个不同的概念，深度是指研究点到自由液面在竖直方向上的距离，是由液面往下测量的，这个一定要和沿着试管壁测量的液柱长度区分开。 典例剖析 三、液体压强的计算 【例题4】如图所示，2012年6月24日，我国自主研制的蛟龙号载人潜水器落入7000m级的深海中，敲开了这一神秘“龙宫”的大门，（ρ海水=1.03×103kg/m3，g=10N/kg）。求： （1）蛟龙号下潜到100m处所受海水的压强为多少Pa？ （2）下潜到100米处时，海水对蛟龙号外表面0.01m2面积上海水产生的压力是多少? （1）当蛟龙号下潜到100m处所受海水的压强 p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×100m=1.03×106Pa （2）海水对蛟龙号外表面0.01m2面积上海水产生的压力 F=pS=1.03×106Pa×0.01m2=1.03×104N 典例剖析 三、液体压强的计算 【例题5】如图所示，水壶内装入200g的水，水深10cm，水壶的底面积为15cm2，取g=10N/kg，通过计算回答： （1）壶内水对壶底的压强是多少？ （2）壶内水对壶底的压力是多少？ （1）壶内水对壶底的压强是 p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1.0×103Pa （2）壶内水对壶底的压力为 F=pS=1.0×103Pa×1.5×10-3m2=1.5N 典例剖析 三、液体压强的计算 液体压强的分析与计算顺序 （1）注意要先压强后压力。 计算液体的压强时，先根据液体压强公式p=ρgh分析、计算液体的压强；再根据F=pS分析、计算压力。 （2）液体压力的计算：对应形状不规则的容器，里面装的液体对容器底的压力F一般不等于液体的重力G液。（只有柱形容器中液体的压力才等于液体的重力） 典例剖析 四、连通器 【例题6】图所示应用中没有利用连通器原理的是（　　） A．船闸 B．壶嘴与壶身 C．U形管压强计 D．洗手间下水管 C A．船闸利用了连通器的原理，使得船只能够自由通过，故A不符合题意； B．壶嘴与壶身构成了连通器，使得其水面高度相同，故B不符合题意； C．U形管压强计的右端封闭，不构成连通器，故C符合题意； D．洗手间下水管回水弯构成连通器，能阻止下水管的异味向上扩散，故D不符合题意。 故选C。 第3节 大气压强 第九章 压强 单元复习 知识一 大气压强 1. 大气压强 （1）概念：空气和液体一样，内部各个方向也都存在压强。这种压强称为大气压强，简称大气压。 （2）产生原因：大气有重力且具有流动性。所以大气存在向各个方向的压强。 2. 大气压存在的事例 马德堡半球实验；瓶吞鸡蛋；覆杯实验等。 知识二 大气压的测量 ①在长度大约1m、一端封闭、一端开口的玻璃管中灌满水银，排出空气。 ②一只手握住玻璃管中部，用另一只手指紧紧堵住玻璃管开口端并把玻璃管小心地倒插在盛有水银的槽里。 1. 托里拆利实验 （1）实验过程 知识二 大气压的测量 ③待开口端全部浸入水银时放开手指，将管子竖直固定，当管内水银停止下降时，读出此时水银柱的高度，约760mm。 ④如果玻璃管倾斜，进入到玻璃管内水银的长度会变大，但是水银柱的竖直高度不变，依旧是760mm. 知识二 大气压的测量 （2）实验分析 玻璃管内水银面的上方是真空，没有大气压，管外水银面的上方是空气，玻璃管内的水银面之所以能够高于水银槽内的水银面，是因为大气压支撑着管内这段水银柱使它不会落下。 （3）实验结论 大气压的数值等于它支撑的这段水银柱产生的压强，即 p大气压=p水银 这个实验最早是由意大利科学家托里拆利做的，故被称为托里拆利实验。 知识二 大气压的测量 （4）理解托里拆利实验 ①水银柱的高度 水银柱的高度是指管内外水银面的竖直高度差，不是指管倾斜时水银柱的长度。管内水银柱的高度只随外界大气压的变化而变化，而与管的粗细、长度、形状、插入水银中的深度都无关。所以改用粗一些或细一些的玻璃管不会影响结果。 ②玻璃管口在水银中的深度 玻璃管口在水银槽内的深度不影响实验结果，稍稍向上提或向下按玻璃管，只能改变管内水银柱上方真空部分的体积，而水银柱的高度不变。 知识二 大气压的测量 ③玻璃管内漏进空气 实验时，如果玻璃管内漏进去一些空气，因为管内空气能够产生压强，所以会使水银柱的液面下降，测量结果变小。 ④用水做实验时，水柱的高度 根据 p0=ρ水银gh，把 ρ水银换成 ρ水， 则托起的水柱高度: 相当于大约3层楼的高度。 知识二 大气压的测量 2. 标准大气压 （1）标准大气压：通常把760mm高的水银柱产生的压强叫做标准大气压，用字母p0表示。 （2）大小 p0=ρ水银gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m =1.013×105 Pa （3）大气压的一些单位 帕（pa）、千帕（kpa）、百帕（hpa）、标准大气压、毫米水银柱高（mmHg柱）或厘米水银柱高等。 1标准大气压=1.013×105 Pa=760毫米水银柱=76厘米水银柱 知识二 大气压的测量 3. 气压计 （1）气压计：测量大气压的仪器叫做气压计。 常见的有：水银气压计和金属盒气压计（又称无液气压计）。 金属盒气压计 氧气瓶和灭火器上的 气压计也是一种无液气压计 水银 气压计 知识二 大气压的测量 （2）自制气压计 ①取一个装入适量带色的瓶子，再取一根两端开口的细玻璃管，在它上面画上刻度，穿过橡皮塞插入水中。从管的上端吹入少量气体，使瓶内气体压强大于大气压，水沿玻璃管上升到瓶口以上。 ②自制气压计的测量原理 在玻璃管内的底部取液片“AB”，因为液片静止， 所以 p内=p大气压+p水 即 p内上=___________ 因为瓶内气压基本不变，即p内基本不变，所以当外界大气压强 p0 降低时，h水变______。 p0 p内 AB h水 大 p0 + ρ水gh水 知识二 大气压的测量 5. 大气压与高度的关系 （1）大气压与高度的关系 大气压随高度增加而减小，在海拔 3000m以内，每升高10m，大气压大约 减小100pa。 减小原因：大气压由于大气受重力而产生，因为海拔越高，空气越稀薄，空气密度变小，大气重力变小，因此大气压就会降低。 （2）高度计：如果无液气压计的刻度盘上标的是高度，就变成了高度计。 知识二 大气压的测量 6. 水的沸点与大气压的关系 （1）水的沸点与气压之间的关系： 在1标准大气压下，水的沸点为100 ℃. （2）高压锅的原理 高压锅内部的气压高于1个大气压，水的沸点升高，要在高于100℃时才沸腾，这样高压锅内部就形成高温高压的环境，饭就容易很快做熟。 气压越大，水的沸点越高；气压越小，水的沸点越低。 典例剖析 一、大气压的存在 【例题1】下列现象或装置中不是利用大气压原理的是（　 ） A．轮船经船闸从下游开到上游 B．用吸管喝饮料 C．吸在光滑墙面上的吸盘 D．覆杯实验中纸板不掉 A A B C D 典例剖析 一、大气压的存在 A．轮船经船闸从下游开到上游，闸门D先打开，下游与船闸上端开口，下端相连通，构成连通器，然后闸门D关闭，闸门C打开，上游与闸室构成连通器，因此船闸是利用连通器的原理工作的，与大气压无关，故A符合题意； B．用吸管吸饮料时，吸管内气压减小，小于外界大气压，在大气压的作用下饮料被压入吸管，故B不符合题意； C．吸盘的工作过程是用力将吸盘紧压在墙壁上，将吸盘中的空气排出，松手后，由于吸盘内的空气减少，内部气压小于外界大气压，外界大气压将吸盘紧压在墙壁上，故C不符合题意； D．大气对纸片向上的压力托住了杯中的水，与大气压有关，故D不符合题意. 故选A. 典例剖析 一、大气压的存在 【例题2】如图所示，密闭的玻璃罩内放有二个小实验装置：充气的气球；杯口用塑料薄片覆盖并倒悬着的装满水的杯子。在用抽气机不断抽去罩内空气的过程中，观察到的现象是： （1）充气的气球体积会_____ （选填“变大”或“缩小”）； （2）杯子中的水和塑料片_______（选填“掉落”或“不动”）。 掉落 （1）当不断抽去罩内空气时，罩内压强减小，气球内压强大于外部压强，气球会膨胀变大。 （2）塑料板受到水向下的压力与向上的大气压力保持平衡，当不断抽去罩内空气时，罩内压强减小，大气压力减小，塑料板会掉落下来，水会流出来。 变大 典例剖析 一、大气压的存在 证明大气压存在的原理与方法 （1）内部气体被部分或全部排出后 ，内部压强减小，小于外界大气压 ，产生压强差；找到由“内”“外“气体产生的压强差。 （2）利用大气压支持液柱，液柱的重力或其他力与大气压力相平衡。找到与大气压力相平衡的力。 典例剖析 二、大气压强的测量 【例题2】如图所示是托里拆利实验时的情景，完成下面的问题。 （1）计算当时的气压为_________Pa（ρ水银=13.6g/cm3 g=9.8N/kg）； （2）实验过程中，若像图丁中一样将玻璃管倾斜，则水银柱的高度将_______，若换用更粗一些的玻璃管，水银柱的高度将_______ ；（均选填“变大”“变小”“不变”） （3）若实验过程中，玻璃管中的水银没有装满，导致玻璃管倒插入水银槽中后，玻璃管的上端有了空气，则测量的大气压值比真实值要偏______。 101292.8 不变 不变 小 典例剖析 二、大气压强的测量 （1）由图可知，大气压可以支持760mm汞柱，大气压强为 （2）水银柱的高度与大气压强的大小有关，大气压强不变，水银柱的高度不变，所以将玻璃管倾斜和换用更粗一些的玻璃管，水银柱的高度都不变。 （3）玻璃管的上端有了空气，则大气压值等于管内空气的压强加上水银柱的压强，但实验时用水银柱的压强来表示大气压强，所以测得的大气压强会偏小。 典例剖析 三、大气压强的变化 【例题3】大气压与人们的生活紧密相连，下面有关大气压的说法中错误的是（　　） A．山顶上的大气压比山脚下的大气压高 B．用高压锅煮食物熟得快是因为锅内气压增大使水的沸点升高 C．大气压不仅随高度而发生变化，同时还受天气、季节等因素的影响 D．做托里拆利实验时，若有空气进入管内，则测出的大气压值偏小 A 典例剖析 三、大气压强的变化 A． 海拔越高空气越稀薄，气压越小，所以山顶上的大气压比山脚下的大气压低，故A错误，符合题意； B．高压锅煮食物容易煮熟，原因是压强越大沸点越高，锅内可以达到比较高的温度，食物容易熟，故B正确，不符题意；C．影响大气压的因素有很多。大气压不仅随高度变化而变化，同时还受天气、季节等因素的影响，故C正确，不符合题意； D．在进行托里拆利实验的过程中，若管内不小心有空气进入，空气会产生一定的向下的压强，故测出的大气压值比实际值会偏小，故D正确，不符合题意。 故选A。 典例剖析 三、大气压强的变化 【例题4】空矿泉水瓶中装入少量热水，轻晃后迅速倒出，再马上盖紧瓶盖，浇上冷水，发现瓶子瘪了，如图所示。对其现象的分析不正确的是（　　） A．瓶变瘪表明瓶内气体压强小于瓶外气体压强 B．瓶变瘪表明瓶外气体压强变大了 C．瓶变瘪表明瓶内气体压强变小了 D．瓶变瘪表明力改变了物体的形状 ABC．空矿泉水瓶中装入少量热水，轻晃后迅速倒出，再马上盖紧瓶盖，片刻后，瓶内水蒸气液化，体积变小，瓶内气体压强变小，而瓶外的大气压不变，此时瓶内气体压强小于瓶外气体压强，瓶子在内外压强差的作用下瘪了，故AC正确，AC不符合题意，B错误，B符合题意； D．瓶子受到瓶外大气较大的压力，瓶变瘪，瓶子的形状发生改变，表明力改变了物体的形状，故D正确，D不符合题意。 故选B。 B 典例剖析 三、大气压强的变化 有关大气压强的变化与应用问题 （1）大气压随着高度的变化而变化，随着季节、气候的变化而变化。 （2）封闭的气体的压强，在温度不变时，气体的体积增大,其压强就减小，气体的体积减小，其压强就增大；在体积不变时，温度降低，压强变小，温度升高，压强变大。 第4节 制作简易活塞式抽水机 第九章 压强 单元复习 知识一 活塞式抽水机的工作原理 1. 活塞式抽水机的构成 “活塞式抽水机由圆筒、活塞、出水管、两个单向阀门A、B等组成。 实物图 模型图 原理图 知识一 活塞式抽水机的工作原理 2. 活塞式抽水机的工作原理 ①提起活塞，阀门A受到大气压的作用关闭。活塞下面空气稀薄，气压小于外界的大气压。低处的水受到大气压的作用，推开阀门B进入圆筒。 ②当压下活塞时，阀门B被水压下关闭，水被阻不能向下流动，于是冲开阀门A进入圆筒的上部。 ③再提起活塞时，活塞上面的水迫使阀门A关闭，水从侧管流出。同时井的水又在大气压的作用下推开阀门B而进入圆筒。 这样，活塞不停的上下移动，水就从管口连续不断的流出。 典例剖析 一、活塞式抽水机的工作原理 根据抽水机的工作原理可知，抽水机是利用大气压来工作的。 根据p=ρgh可得，在1个标准大气压下，它能抽水的最大高度为 出水口和圆筒是一个上端开口，底部连通的容器，所以构成的是一个连通器。 【例题1】活塞式抽水机（如图所示）是利用 ________来工作的，在一个标准大气压下，最多可把水抽高约______ m；图中出水口和圆筒构成一个__________ 。（标准大气压约1.0×105Pa，水的密度1.0×103kg/m3，g取10N/kg） 连通器 大气压 10 第5节 流体压强与流速的关系 第九章 压强 单元复习 知识一 流体压强与流速的关系 1. 流体 把具有流动性的液体和气体统称为流体。如空气、水等。流体流动时产生的压强称作流体压强。 2. 实验探究：流体压强与流速的关系 （1）典型探究实验 分不开的纸、口吹硬币跳跃木块、吹不掉的乒乓球等。 知识一 流体压强与流速的关系 （2）实验分析 以口吹硬币跳木块为例：硬币的上面只有空气与它接触。吹气时硬币向上“跳”，说明它下面空气向上的压力较大。硬币上下两面的面积相同，因此一定是下面空气向上的压强比较大。由于吹气，硬币上面的流速变大，压强变小；硬币下方空气流速小，压强大。 空气流动 流速小，压强大 流速大，压强小 结论：流体在流速大的地方压强较小，在流速小的地方压强较大。 知识一 流体压强与流速的关系 （1）火车站台上的安全线 【分析】当火车或地铁进站时，会带动人和车之间的空气的流速加快，人外侧空气流速慢压强大，而内侧流速快压强小，会产生一个向内侧的压强差，将人推向火车，易出现危险。 火车站台的安全线 3. 用“流体压强与流速的关系”解释现象 知识一 流体压强与流速的关系 （2）与“流体压强与流速的关系”有关的现象 气流方向 喷雾器 喷雾器、草原犬鼠的洞穴、跑车的气流导流板、伞面被大风“吸”起等。 知识一 流体压强与流速的关系 机翼截面图 4. 飞机的升力 机翼上、下表面的压强差是产生升力的原因。因为机翼的形状基本是上凸下平，所以上方空气流速加大，压强减小，机翼上方与下方存在压强差，因而有压力差ΔF=F2＞F1，这就形成向上的升力。 知识一 流体压强与流速的关系 5. 用传感器研究气体流速与压强的关系 【实验介绍】如图，三节直径不同的塑料管联结在一起，然后与抽气机相通。当抽气机抽气时，在同一时间内，通过三个管子的气体总量是相同的，所以细管内气体的流速一定比粗管内气体的流速大。将三个气体压强传感器分别放入管内，将传感器与计算机相连，从计算机上就可以读出三个位置气体的压强值。看看是不是气体流速大的地方压强小。 知识一 流体压强与流速的关系 【实验与现象】 （1）将三个气体压强传感器探头分别插入三节管中，将传感器与电脑相连，打开抽气机抽气，观察电脑屏幕。 （2）调换抽气机的挡位，重复上述实验，并记录电脑屏幕图像，如图乙所示。 知识一 流体压强与流速的关系 【实验分析】如图所示，①、②、③三条图线分别对应粗细不同的三节管中气体压强随时间变化的情况。由图像可知，__处流速大，压强小（传感器①）， ____处流速小，压强大（传感器③） 。 当调换抽气机的挡位后，图乙中的三条图线均下移，由此可判断三节管中气体的流速均_______。 【实验结论】流体的流速越大，压强越小；流体的流速越小，压强越大。 A C 增大 典例剖析 一、流体压强与流速的关系 【例题1】下列不能用“流体压强与流速关系”解释的是（ ） A．两船并行，造成相吸相撞 B．室外有风时，窗帘飘到窗外 C．台风刮过，屋顶被掀起 D．深海潜水员要穿特制“抗压服” D A. 两船并行时，中间的水流速快、压强小，两侧的水流速慢、压强大，产生向内侧的压力差，容易造成相吸相撞，故A不合题意； B.室外有风时，窗外的空气流速大、压强小，所以窗帘飘到窗外，故B不合题意； C. 台风刮过，屋顶上方空气流速大、压强小，所以屋顶容易被掀起，故C不合题意； D. 深海潜水员要穿特制“抗压服”，是因为液体压强深度越深，压强越大，不能用“流体压强与流速关系”解释，故D符合题意．故选D。 典例剖析 一、流体压强与流速的关系 【例题2】如图所示，某实验小组设计的实验装置，容器中装有足量的水，当打开阀门A，该装置为________ ，当把阀门A、B都打开，水流动时，a管中液面高度_____（选填“大于” “等于”或“小于”） b 管中液面高度。 打开A阀门，水流入管道，a管、b管、大烧杯组成了上端开口，底部连通的容器即连通器。 再打开B阀门，粗管和细管中水的流量相同，细管处水的流速大、压强小，支持的水柱低，粗管处水的流速小、压强大，支持的水柱高，所以a管液面高度大于b管液面高度。 大于 连通器 典例剖析 一、流体压强与流速的关系 【例题3】在北京某科技馆内，有一个风洞实验室，一架模型飞机固定在托盘测力计上，如图所示，无风时，托盘测力计示数为15N；当迎面吹着飞机的风速达到20m/s时，托盘测力计的示数为7N，可以判定飞机受到了一个新的力。根据你的分析，此时飞机受到的该力大小为______N，产生该力的原因是机翼上方空气流速大，压强________ 。 小 8 典例剖析 一、流体压强与流速的关系 无风时，托盘测力计示数为15N，说明飞机受到的重力为15N；对飞机吹风时托盘测力计的示数变为7牛，示数减小，说明飞机受到了一个向上的升力，升力的大小为 F'=G-F=15N-7N=8N 这是由于气流会流经飞机机翼模型，机翼模型上凸下平，空气通过上方的路程长，流速大、压强小；空气通过下方的路程短，流速小、压强大，从而形成了一个向上的压力差，使托盘测力计的示数变小。 典例剖析 一、流体压强与流速的关系 解决流体压强相关问题 （1）明确“因果”，辨别现象：流体流动时，不同的区域流速不同，压强大小不同，流速大的区域压强小，不同的区域之间就会出现压强差。有压强差时，物体的形状或运动状态就会发生改变。这时，流体流动是“因”，压强差是：“果”。根据这个“因”和“果”辨别是不是流体压强跟流速的关系导致的现象。 （2）利用流体压强与流速的关系解题时，先弄清哪个位置的流体流速大，哪个位置的流体流速小，再找出各处压强的大小的关系，进而分析物体受力情况和可能发生的现象。 典例剖析 二、升力的产生原因 【例题4】我国具有完全自主知识产权的新一代大型客机C919如图所示，飞机的机翼做成上凸下平的形状，飞机飞行时，机翼上方气流比下方气流的流速大，下方空气的压强______（填“大于”“等于”或“小于”）上方空气的压强，从而使机翼获得了向上的升力；为了缩短飞机起飞或着陆的滑行距离，最好_______（填“顺风”或“逆风”）起飞。 逆风 飞机的机翼做成上凸下平的形状，飞机飞行时，机翼上方空气流速比下方空气流速大，空气流速越大，压强越小，所以机翼下方空气的压强大于机翼上方空气的压强，从而使机翼获得了向上的升力。 与顺风起飞相比，飞机逆风起飞时，机翼上下表面的压强差较大，产生向上的升力较大，为了缩短飞机起飞或着陆的滑行距离，最好逆风起飞。 大于 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 $$