内容正文:
第七章 压强
章末复习
八年级下册鲁科版五四学制2024
(本课件包含PPT59张;图片:75张,动图视频20个;教学视频:19个)
1.压强
2.液体压强
5.流体压强
3.连通器
课堂练习
4.大气压强
考点梳理
能理解压强,知道液体压强与哪些因素有关,了解大气压强的特点,了解流体压强与流速的关系。
能通过设想的液柱,推导出与液体压强有关的结论;能在解决实际问题时引用证据,得出结论;能对问题解决方法提出质疑。
能完成“探究液体压强与哪些因素有关”的实验;能收集证据,得出结论;能陈述并交流实验过程与结论。
能初步认识物理与日常生活、工程技术和社会发展之间的关系,具有学习物理的兴趣,能为中华民族的科技成就感到自豪。
物理观念
科学思维
科学探究
科学态度与责任
教学目标
新课导入
想一想
● 书包肩带为什么做得比较宽?
● 为什么深海潜水员要穿特制的潜水服?
● 轮船怎样通过落差很大的长江三峡大坝?
● 吸盘为什么能吸附在光滑的玻璃上?
● 飞机升空的奥秘是什么?
本节我们来复习相关知识。
考点梳理
1.压力:
(1)概念:垂直作用在物体表面上的力叫做压力叫做压力。
(2)产生的条件:物体间相互接触,而且有挤压作用。
(3)作用点:在受压的物体表面。
(4)作用效果:使物体发生形变。且压力与形变总是同时发生。
一 压强
考点梳理
1.压力:
(5)压力的大小:
压力并不都是由重力引起的。若物体静止在水平面上,并且不受其他力,则压力等于物体的重力G。
一 压强
G
G
F压
F压
F压 = G
F压≠ G
考点梳理
1.压力:
(6)压力与重力的区别:
一 压强
压力 重力
产生原因 物体间相互挤压 地球的吸引
施力物体 对它挤压的物体 地球
作用点 被压物体接触面 重心
方向 垂直且指向被压物体 竖直向下
联系 物体静止在水平面上时,F=G
考点梳理
1.压力:
(6)压力与重力的区别:
一 压强
考点梳理
1.压力:
(7)实验:探究影响压力作用效果的因素
●实验器材:海绵、小方桌、钩码等。
●实验方法:
A.转换法:海绵的形变可以显示压力的作用效果。
B.控制变量法:探究压力作用效果与压力关系时,控制受力面积不变;
探究压力作用效果与受力面积关系时;控制压力大小不变。
一 压强
考点梳理
1.压力:
(7)实验:探究影响压力作用效果的因素
●实验步骤:如图 所示,甲图中把小桌放在软的海绵上;乙图中在桌面上放一个钩码;丙图中把小桌的桌面朝下,并在其上放与乙图中相同的钩码。观察三次实验中海绵被压下去的深度。
一 压强
考点梳理
1.压力:
(7)实验:探究影响压力作用效果的因素
●实验结论:压力的作用效果只跟压力大小和受力面积有关。
当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
一 压强
考点梳理
2.压强:
(1)压强(p): 压力和受力面积之比;即单位面积上受到的压力。
(2)物理意义: 压强是表示压力作用效果的。
(3)计算公式: p=F/ S 。
p:压强;F:压力;S:受力面积。
一 压强
考点梳理
2.压强:
(4)单位: 帕斯卡(Pa),1 Pa=1 N/m2 。
● 其它单位:百帕(hPa)、千帕(kPa)、兆帕(MPa)。
● 单位换算:1hPa=102Pa;1KPa=103Pa;1MPa=106Pa。
帕斯卡是一个很小的单位,一张对折的报纸对水平桌面的压强约为 1 Pa。
一 压强
考点梳理
2.压强:
(5)压强的计算:
一 压强
考点梳理
2.压强:
(6)增大压强的方法:
●在受力面积一定时,增大压力。如压路机的碾子质量很大、用力按压图钉。
●在压力一定时,减小受力面积。如刀刃磨得很锋利、铁钉、箭头、长矛等有锐利的尖端,都是通过减小受力面积来增大压强的。
一 压强
考点梳理
2.压强:
(7)减小压强的方法:
●增大受力面积。如:铁路钢轨铺枕木、推土机安装履带、书包带较宽等。以上例子都是为了增大受力面积,减小对受力面的压强。
●减小压力。如:货车严禁超载、现代建筑中采用空心砖等。
一 压强
考点梳理
1.液体压强:
(1)液体压强产生原因:
液体受重力作用,并且具有流动性,所以液体对容器侧壁、底部、内部各个方向都有压强。
二 液体压强
考点梳理
1.液体压强:
(2)实验:探究液体压强与哪些因素有关
实验器材:U形管压强计、盛水容器、水、酒精、盐水等。
●加油站:U形管压强计
液体压强的大小可以用压强计来测量。
压强计的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的。用手指轻按压强计探头上的
橡皮膜,橡皮膜变形,U 形管两侧的液面会产生高度差,液面高度差的大小反
映了橡皮膜所受压强的大小。
。
二 液体压强
考点梳理
1.液体压强:
(2)实验:探究液体压强与哪些因素有关
设计实验:我们采用控制变量的方法来进行实验探究,分别仅改变U形管压强计的金属盒的方向、深度或换用不同液体等,根据U形管两管液面高度差的变化来研究液体压强与哪些因素有关。
实验步骤:探究金属盒放置的方向不同对压强的影响
二 液体压强
考点梳理
1.液体压强:
(2)实验:探究液体压强与哪些因素有关
实验步骤:探究水的深度不同对压强的影响
控制探头在同种液体中的方向不变,改变探头在液体中的深度,观察U形管两侧的液面高度差。
二 液体压强
考点梳理
1.液体压强:
(2)实验:探究液体压强与哪些因素有关
实验步骤:探究液体密度不同对压强的影响:
控制探头在液体中的深度和方向不变,改变液体密度,观察U形管两侧的液面高度差。
二 液体压强
考点梳理
1.液体压强:
(2)实验:探究液体压强与哪些因素有关
实验结论:
液体内部向各个方向都有压强,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。
也就是,影响液体压强的因素是液体密度和液体深度。
二 液体压强
考点梳理
1.液体压强:
(3)液体压强的计算公式:
液体压强的计算公式:p=ρgh
其中,密度 ρ 的单位为kg/m3,深度h的单位为m,
压强 p 的单位为Pa。
h指从液面往下测量到某点的竖直距离。
二 液体压强
考点梳理
1.液体压强:
(4)液体压强的计算:
二 液体压强
考点梳理
1.连通器:
(1)定义: 上端开口、底部互相连通的容器叫做连通器。
三 连通器
考点梳理
1.连通器:
(2)连通器原理: 如果连通器里装同一种液体,液体不流动时,连通器各部分容器中液面的高度总是相同器。
三 连通器
考点梳理
1.连通器:
(3)生活中的连通器: 锅炉外面的水位计和锅炉组成连通器,水位计能反映锅炉内水位的高低;洗手盆下的 U形“反水弯”是一个连通器,可以阻止下水道内的气体进入室内;水塔和自来水管;过路涵洞;自动喂水器等。
三 连通器
考点梳理
2.船闸:
(1)船闸的作用:船闸是最大的连通器,它通过向两端有闸门控制的航道内灌水和泄水来升降水位,以方便船舶通航。
(2)船闸的结构:船闸由闸室和上、下游闸门以及上、下游阀门组成。
三 连通器
考点梳理
2.船闸:
(3)船闸的工作原理:连通器原理。
(4)船闸的工作过程:轮船是如何从上游通过船闸驶往下游的?
三 连通器
考点梳理
1.大气压强:
(1)大气压强产生原因:
气体受重力作用,并且具有流动性,所以气体内部各个方向都有压强。
四 大气压强
考点梳理
1.大气压强:
(2)感知大气压强的存在:
覆杯实验、水桶变瘪、吸盘实验、瓶吞鸡蛋等。
四 大气压强
考点梳理
2.托里拆利实验:
(1)托里拆利实验:
意大利物理学家托里拆利及其同伴在1643年通过实验首次测出大气压强的大小与760 mm高的汞柱产生的压强相等,约为 1.013×105 Pa。
四 大气压强
考点梳理
2.托里拆利实验:
(2)标准大气压强:
人们通常把760 mm高的汞柱所产生的压强叫做1个标准大气压。
1个标准大气压 = 1.013×105 Pa。
在海平面附近,大气压强约等于1.013×105 Pa。
四 大气压强
考点梳理
3.影响大气压强的因素:
(1)海拔高度:
大气压不是固定不变的,不同海拔的地方大气压不一样。海拔越高,空气越稀薄,大气压越小。在海拔 3 000 m 以内,每升高 10 m,大气压大约减小 100 Pa。
(2)大气压与天气、季节的变化有关:
一般来说,阴天、下雨大气压会低些,天气晴朗、空气干燥时大气压会高些。
四 大气压强
考点梳理
4.液体沸点与气压的关系:
大液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高。因此,在青藏高原等海拔高的地方,大气压强小,水的沸点低,食物不容易煮熟,所以应该用高压锅。
四 大气压强
考点梳理
5.大气压强的应用:
(1)使用吸管:用吸管吸牛奶时,管内的空气被吸出,管内的气压小于管外的大气压,牛奶在大气压的作用下被压入口中。
(2)使用吸盘:将吸盘贴在光滑的车玻璃上,挤出吸盘内的空气,使吸盘内的气压远小于外界大气压,就可以借助吸盘搬运车玻璃。
四 大气压强
考点梳理
5.大气压强的应用:
(3)抽水机:抽水机也叫水泵,它是利用大气压工作的。
四 大气压强
考点梳理
1.流体压强与流速的关系:
(1)流体:具有流动性的液体和气体统称为流体。
(2)流体压强与流速的关系:流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大。
五 流体压强
考点梳理
1.流体压强与流速的关系:
(3)应用:在高铁站的站台上,离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线,人必须站在安全线以外的区域候车,这是为什么?草原犬鼠的空调系统、喷雾器。
五 流体压强
考点梳理
2.升力:
(1)机翼形状:上表面凸起、下表面平直的形状。
(2)升力产生原因:飞机前进时,机翼与周围的空气发生相对运动,相当于气流迎面流过机翼。气流被机翼分成上、下两部分,由于机翼横截面的形状上、下不对称,机翼上方气流的速度较大,对机翼上表面的压强较小;机翼下方气流的速度较小,对机翼下表面的压强较大。这样,机翼上、下表面就存在着压强差,因而有压力差,产生了升力。此外,飞机的飞行姿态等也会影响升力的产生。
五 流体压强
考点梳理
2.升力:
五 流体压强
考点梳理
2.升力:
五 流体压强
课堂练习
【例题1】关于压力,下列说法中正确的是( )
A.一切物体表面受到压力时,都会发生形变
B.大小相同的压力所产生的形变效果一定相同
C.压力产生的形变效果只和受力面积有关
D.压力的大小总等于重力的大小
【解析】A.一切物体表面受到压力时,都会发生形变,形变量大小可能不同,说明力可以改变物体的形状,故A正确;
B.压力的作用效果与压力的大小和受力面积有关,大小相同的压力如果受力面积不同,所产生的形变效果一定不同,故B错误;
C.压力的作用效果与压力的大小和受力面积有关,故C错误;
D.压力的大小不一定等于重力的大小,如:放在斜面上的物体,压力小于重力,故D错误。
故选A。
课堂练习
【例题2】如图所示,将一块长木板放在水平桌面上,用水平力F1向右缓慢地推木板,使其一部分露出桌面(由图甲到图乙)。推木板的过程中,木板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况是( )
A.F、p不变,f变大;B.F、f不变,p变大
C.F变小,p、f变大;D.F不变,p、f变小。
【解析】水平面上物体对水平面的压力大小和自身的重力大小相等,向右缓慢地推木板的过程中,自身的重力不变,木板对桌面的压力F不变;且向右缓慢地推木板的过程中受力面积变小,根据压强公式可知,木板对桌面的压强p变大;由于在推木板的过程中,压力和接触面的粗糙程度不变,所以,摩擦力f不变。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
课堂练习
【例题3】在“探究影响压力作用效果的因素”实验时,某同学做了如图所示的实验,下列说法不正确的是( )
A.本实验为了防止将海绵压破,可以用较硬的纸板代替海绵
B.图甲、乙实验是为了探究压力作用效果与压力大小关系,实验运用了控制变量法
C.蚊子尖尖的口器可以插入皮肤吸吮血液,可以用乙、丙的实验结论来解释
D.甲、乙的实验结论是高层楼房墙体用泡沫砖比实心烧制砖要好的一个重要原因。
【解析】A.利用海绵做实验是通过海绵受力形变的程度来反映压力作用效果的大小,若用较硬的纸板代替海绵,可能会出现压力作用效果发生了变化而硬纸板没有明显的形变,不易得出正确的实验结论,故A错误,符合题意;
B.探究压力作用效果与压力大小关系,要控制受力面积相同,改变压力大小。甲、乙受力面积相同,压力不同,海绵凹陷程度不同,可用来探究压力作用效果与压力大小的关系,此实验采用了控制变量法。故B正确,不符合题意;
C.乙、丙两次实验对比,压力相等,乙中受力面积小,压力作用效果明显,说明压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显,蚊子尖尖的口器就是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压力作用效果从而插入皮肤的。故C正确,不符合题意;
D.由甲、乙的实验可得结论,受力面积一定时压力越大,压力的作用效果越明显,高层楼房墙体用泡沫砖比实心烧制砖要好就是因为在受力面积一定时使用泡沫砖减小了压力,使墙体对地面压力作用效果变小,不致陷入地面。故D正确,不符合题意。
故选A。
课堂练习
【例题4】下列实例中,为了增大压强的是( )
A.图甲中,安全锤的头部做成锥形
B.图乙中,大型载重车安装多个车轮
C.图丙中,推土机安装了宽大的履带
D.图丁中,火车轨道下面铺放枕木。
【解析】安全锤的头部做成锥形是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强的;大型载重车安装多个车轮、推土机安装了宽大的履带、火车轨道下面铺放枕木都是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
课堂练习
【例题5】如图所示,装有水的塑料袋底部发生了形变,这是因为水受到 力的作用,从而对塑料袋底部产生压强;若用手挤压袋子的侧壁,放手后塑料袋恢复原状,这是因为液体具有 性,所以对塑料袋侧壁也产生了压强:在水中不同位置的A、B两点,受到水的压强较大的是点 处。
【解析】[1]将在塑料袋里的水,因为受到重力的作用,从而对支撑自己的塑料袋产生压力与压强。
[2]由于水具有流动性,在外力的作用下容易改变形状;同时还能对各个方向产生压力与压强。
[3]在密度相同时,液体产生的压强与深度成正比,因为A点的深度大,故A点水的压强大。
课堂练习
【例题6】如图是“探究液体内部的压强与哪些因素有关”实验场景,从图中的现象可得初步结论是: ;为了探究液体内部压强与所处液体深度的关系,应控制 不变,改变 ,并观察U形管两边管中液面 的变化,来判断液体内部压强的变化情况。
【解析】[1]图为“探究液体内部的压强与哪些因素有关”实验场景,由实验可知,液体的深度保持不变,改变了金属盒的方向,是为了探究在同一深度,液体向各个方向的压强的关系,各图中U形管两侧液体高度差相同,说明液体压强相同,故可得初步结论是:在同一深度,液体向各个方向的压强相等。
[2][3]液体内部压强与液体深度以及液体的密度有关,由控制变量法可知,在探究液体压强与所处深度的关系时,应控制液体的密度相同,改变液体的深度。
[4]实验采用了转换法,通过观察U形管两边管中液面高度差来反映液体内部压强的变化情况,U形管两边管中液面高度差越大,说明液体压强越大。。
课堂练习
【例题7】如图所示,两只完全相同的试管中装有同种液体,已知两试管中液面相平,则试管底受到的液体压强与的关系是A( )B。
A.大于 B.等于
C.小于 D.条件不足,无法判断图。
【解析】两只完全相同的试管中装有同种液体,则液体的密度相同,由图可知,液体的深度相同,由可知,试管底受到的液体压强与的关系是相等。
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
课堂练习
【例题8】工人师傅将一根灌有水(水中无气泡)且足够长的透明塑料软管的两端靠在墙面的不同位置并用笔标记出水面位置,这样做的目的是保证所标记的两位置在 ;如图乙所示是某栋房子供水的水路示意图,水龙头乙出水口处水的压强是 帕,若该出水口的横截面积为5厘米2,则该出口处受到的液体压力为 牛。
【解析】[1]由于塑料软管中装有水,管子两端开口,下端相连通,所以构成了连通器,由于连通器中装入同种液体自由静止时,液面是相平的,所以管子两端液面在相同高度,用笔标记出水面位置,则两位置在同一水平高度(或同一水平面)。
[2]水龙头乙的水面深度为
根据p=ρgh可得,水龙头乙出水口处水的压强是
[3]若该出水口的横截面积为5厘米2,根据,则该出口处受到的液体压力为
课堂练习
【例题9】如图是一种嵌于厨房或卫生间地面的地漏及其结构示意图。有关说法中错误的是( )
A.地漏的存水杯装满水时是连通器
B.为了防止异味气体进入室内,存水杯中水面必须达到的最低高度是位置2
C.隔离板的作用是隔离垃圾进入下水管和防止下水道异味气体进入室内
D.当存水杯装满水时,地面上的水仍能流进下水道。
【解析】A.根据地漏的结构图可知,存水杯上端开口,底部连通,属于连通器,故A正确,不符合题意;
B.根据地漏的结构图可知,左右两个容器连通,上端开口,当水不再流动时,水面保持相平,所以了防止“异味”进入室内,水面能到达的最低高度是位置3的高度,故B错误,符合题意;
CD.由连通器原理可知,隔离板的作用是:当存水杯装满水时,地面上的水可以流进下水管,隔离垃圾进入下水管和下水道“异味”进入室内,故CD正确,不符合题意。
课堂练习
【例题10】如图所示,公路两侧的甲、乙两条水渠由路面下的倾斜涵洞相连,两渠水面相平。关于涵洞的水流方向,下列说法中正确的是( )
A.由于水向低处流,所以涵洞中的水从乙流向甲
B.由于甲侧涵洞口在水下位置较深,压强较大,所以涵洞中水从甲流向乙
C.由于两渠水面相平,所以涵洞中的水不流动
D.由于甲侧涵洞口的压强等于乙侧涵洞口的压强,所以涵洞中的水不流动。
【解析】水渠甲与乙上端开口,下部相连通,是连通器。根据连通器的特点可知,甲乙两容器的液面相平,故涵洞内的水不会流动。故ABD错误,C正确。
故选C。
课堂练习
【例题11】将烧瓶内的水加热至沸腾后移去火焰,水会停止沸腾。迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇 (选填“冷水”或“热水”),如图,观察到烧瓶内的水再次沸腾,产生这一现象的原因是 。某制药厂在制药时,为了从药液中提取抗菌素粉剂,采用加热的方法使水沸腾,从而除去水分,但要求药液的温度必须保持不超过80℃,根据上述实验原理,可行的方法是 (选填“提高”或“降低”)药液表面的气压。
【解析】[1][2]向瓶底浇冷水后,瓶内水蒸气遇冷液化,使得瓶内气压强减小,使液体沸点降低,因此液体重新沸腾起来。
[3]要通过加热去掉药液中的水分,可以通过沸腾的方式将水分汽化为水蒸气,但水的沸点是100℃,要求药液要求温度不能超过80℃,我们可以减小液面上的气压,气压降低,液体的沸点就会降低。
课堂练习
【例题12】关于下面三幅图的说法正确的是( )
A.如甲图,实验中玻璃管内水银柱上方会有少量气体
B.如甲图,将竖直玻璃管倾斜,水银柱的高度变高
C.如乙图,把自制气压计从山顶移到山下,细管内的水柱下降
D.如丙图,盆景中的水位能保持一定高度,是利用了连通器原理。
【解析】A.如甲图,玻璃管立起来前,里面水银是满的,立起来后水银柱产生的压强等于大气压强,此时玻璃管内水银柱上方是真空,故A错误;
B.如甲图,将竖直玻璃管倾斜,水银柱的长度变长,由于大气压强不变,因此水银柱的高度不变,故B错误;
C.大气压随海拔高度的增加而降低,随海拔高度的减小而升高;如乙图,把自制气压计从山顶移到山下,瓶外大气压增大,根据瓶内大气压等于瓶外大气压加上水柱压强可知,瓶内气体压强不变,水柱压强减小,所以,细管内的水柱下降,故C正确;
D.盆景中的水位能保持一定高度,是利用了大气压,瓶子上方时是封闭的,不属于连通器,所以没有利用连通器原理,故D错误。
故选C。
课堂练习
【例题13】如图所示是利用水银测量大气压强的实验装置,下列分析正确的是( )
A.此时的大气压相当于765mm高水银柱所产生的压强
B.若玻璃管稍微倾斜,则玻璃管里的水银柱长度将变长
C.若将此装置从山下带到山上,则管内外水银面的高度差将增大
D.若仅将玻璃管内径稍减小,则管内外水银面的高度差将变小。
【解析】A.由题图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为755mm,因此,当时的大气压强等于755mm高水银柱产生的压强,故A错误;
B.若将玻璃管稍稍倾斜,但不能改变大气压的大小,又不能改变水银柱的压强,故管内外水银面的高度差将不变,由于玻璃管倾斜,故水银柱的长度将变长,故B正确;
C.若将此装置从山下带到山上,大气压减小,管内外水银面的高度差将变小,故C错误;
D.若仅将玻璃管内径稍减小,管外大气压不变,大气压能支撑的水银柱高度不变,管内外水银面的高度差将不变,故D错误。
课堂练习
【例题14】如图甲所示的是一种家庭喂养宠物的自动喂水器,当碗中的水位下降到一定程度时,瓶中的水就会自动流下来,当碗中水位上升到一定程度后,瓶中的水就不再流下,这个装置是利用了 的作用;如图乙所示,当向B管中吹气时,A管中的水位会上升,这是因为在流体中,流速越快的地方压强越 (选填“大”或“小”)。
【解析】[1]当碗中的水位下降到一定程度时,空气会进入到里面,瓶中的水会自动流出来;当碗中水位上升到一定程度后,空气进不到瓶中,在外界大气压的作用下,瓶中的水就不再流下。
[2]在流体中,流速越快的地方压强越小,流速越慢的地方压强越大。
课堂练习
【例题15】广东夏季烈日炎炎,有不少摩托车主选择加装如图所示的遮阳伞。虽然这样的遮阳伞能够让车主免受阳光的荼毒,但是存在很大的安全隐患,这是因为,当摩托车快速行驶时,伞上方的空气流速 (选填“大于”或“小于”)下方的空气流速,导致上方的大气压强 (选填“大于”或“小于”)下方的大气压强,驾驶员会感觉车被向 (选填“上”或“下”)提起。
【解析】[1][2][3]遮阳伞“上凸下平”,当摩托车快速行驶时,伞上方空气流速大,压强小;伞下方空气流速小,压强大,伞就受到一个向上的压强(或压力)差,伞面会被吹起,驾驶员会感觉车被向上提起,存在严重的安全隐患。
课堂练习
【例题16】如图所示,盛有水的容器,当活塞K关闭时,A、B两处的液面相平。当打开活塞K时,A、B两处液面的变化情况是( )
A.A液面高于B液面 B.A与B液面相平
C.A液面低于B液面 D.A、B液面不发生变化。
【解析】当水的流量相同时,管子越细,水流速度越快,因为B管底部比A管底部细,所以B管底部水流速度快;因为流体流速越大的地方压强越小,所以B管底部的水的压强小于A管底部水的压强;根据液体压强公式p=ρgh可知,B管水的压强小,B管里的水面高度就小,A管中水面较高。
故选A。
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