内容正文:
第八章压强
8.1压强
考点]压力
1.定义:物理学中,把垂直作用在物体表面上的力叫做压力。
2.方向:总是垂直于接触面指向被压物体。
3.产生的条件:①两个物体必须接触:②物体间要有挤压作用使物体发生形变
【易错提醒】压力不是重力,只有当物体处于水平面且在竖直方向上只受重力和支持力时,
物体对水平面压力的大小、方向才跟物体所受重力的大小、方向相同。如图是物体对斜面
的压力(F)和重力(G)的示意图。
考点2探究压力的作用效果
1通过桌脚陷入沙中的深度来反映压力的作用效果,这种实验方法是转换法。实验还用到了控制变量法。
2.实验结论: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。
考点3压强
1.压强
(1)定义:物理学中,把物体表面受到的压力与受力面积之比叫做压强,用字母p表示。单位:帕斯卡(P)。
(2)意义:表示压力的作用效果,压强越大,压力的作用效果越明显。
2.计算公式:p=
,推导公式:F=ps,S=
F
F
3对压强计算公式p=S的理解
①适用范围:适用于所有
物体(固体、液体和气
③公式中S是指受力面积,即施力
体)间的压强计算
物体与受力物体之间相互接触挤
②公式中F是指物体受
压的面积,如图甲中受力面积为S2,
到的压力,并不是重力,
压强的计算公式:P=
F
图乙中受力面积为S,。如果涉及轮子或脚的情况
只有物体放在水平面上
要注意几个轮子或几只脚着地
竖直方向上只受重力和
④在公式应用过程中,一定要注意单位的统一,严
支持力时,物体对支持
→Pa,F→N,S→m。常用面积单位换算关系:
面的压力大小才等于物
1cm2=10-4m2
体的重力大小
考点4增大或减小压强
1.增大压强的方法:(1)压力一定时,诚小受力面积:(2)受力面积一定时,增大压力:(3)增大压力,同时减小
受力面积。如切菜刀,输液的针头等。
2.减小压强的方法:(1)压力一定时,增大受力面积:(2)受力面积一定时,减小压力:(3)减小压力,同时增大
受力面积。如做得较宽的地基,装有许多车轮的大货车等。
典例1:下列各种事例中,属于增大压强的是()
A.铁路的钢轨铺在枕木上
B.房屋的墙基砌得比墙宽
C.坦克上装有两条履带
D.刀刃磨得很锋利
答案:D
典例2:如图所示,甲、乙为两个实心柱体分别放在水平地面上。若甲、乙对地面的压强相等,则(
A.P甲>Pz,m甲>mz
B.P甲=PZ,m甲>mz
C.Ppp之,m甲<m乙
D.P单>P之,m甲<m乙
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答案:D
【方法点拨】计算特殊情况的固体压强:设均匀柱体高为h、密度为、底面积为S,该柱体放在水平桌面上
时,对桌面产生的压强为p=
F G_mg pVg pShg
=Pgh,根据此公式求解其他的物理量
SSSSS
8.2液体的压强
考点]液体的压强
液体与固体不同,它不仅对容器底部产生压强,对容器侧壁也会产生压强。
考点2液体内部压强的特点
1.测量液体内部压强的仪器:压强计。把压强计的金属盒放入水中,根据U形管两侧液面的高度差就可以知
道橡皮膜受到水的压强的大小了。
2.液体压强的特点:液体内部各个方向都有压强,并且在同一深度各个方向的压强大小相等:液体内部的压强
与深度有关,深度增加,压强增大:不同液体内部的压强与液体的密度有关,在同一深度,液体的密度越大,
压强越大。
考点3怎样计算液体内部压强
液体内部压强的公式:p=pgh。
注意:
(1)利用液体压强公式进行计算时,注意深度h是某点到水平液面的竖直高度。
F
(2)压强公式p=一适合于固体、液体和气体的压强计算。p=Pgh适用于液体压强和上下粗细相同,密度均匀
的柱状固体对水平面的压强
(3)液体的压强与容器的大小和形状,液体的体积、容器底面积等因素无关
【易错提醒】液体对容器底的压力F大小与液体重力Ga大小的关系:由F
S=P藏ghSa可知,容器底受到的液体压力等于以容器底为底面积、以液体
深度为高的柱体的液体的重力,如右图中斜线部分。即若容器为柱体,则F
=G:若容器为非柱体,则F≠G难。还要把液体对容器底的压力和容器底对
=G
<G
支持面的压力区别开来。不管容器形状如何,容器底对水平支持面的压力都等于容器与液体的总重力
考点4连通器
1.定义:上端开口、底部互相连通的容器。
2.特点:如果连通器内装入同种液体,当液体静止时,连通的各容器中液面总保持相平。
3.应用:茶壶,涵洞、锅炉水位器和船闸等。
典例1:(哈尔滨)在连通器中装有一定量的水,如果在左边的容器中放入一个小木块,那么(
A.左边容器液面上升,右边容器液面高度不变
B.两边容器中的液面同时上升
C.左边容器底部受到的液体压力变大,右边容器底部的液体压力不变
D.液体静止时p>P
答案:B
【方法点拔】本题考查了对连通器原理、液体压强公式的理解与应用,要注意放入小木块后,两侧的液面会
同时变化。
典例2:如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的
不同液体。下列说法正确的是(
①液体对容器底部的压强:P单>P乙
②液体的密度:P甲=p2
③容器对桌面的压力:F甲>F乙
④容器对桌面的压强:P甲'=Pz'
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A.只有①和③
B.只有①和④
C.只有②和③
D.只有③和④
答案:B
【方法点拨】分析或计算液体压强的相关问题时,依据是液体压强的计算公式P=Pgh,当液体密度相同时,
液体压强的大小取决于液体的深度:当液体深度相同时,液体压强的大小取决于液体的密度
8.3大气压强与人类生活
考点)怎样知道大气有压强
1.由大气产生的压强叫做大气压强,简称大气压。
2.证明大气压存在的实验:马德堡半球实验。
3.应用:钢笔吸墨水、吸管吸饮料、针管吸药液,吸盘,纸片托水等。
考点2怎样测量大气压
1,托里拆利首先用实验的方法测出了大气压的值,如图所示,玻璃细管内汞柱液面上方是真空,而管外汞液面
上方受到大气压P。作用,正是大气压支持着管内760mm高的汞柱,这表明大气压跟760mm高的汞柱产
生的压强相等。后来,人们把这个实验叫做托里拆利实验
2.通常,人们把760mm高的汞柱所产生的压强,作为1个标准大气压,约为1.013×10Pa。
【易错提醒】托里拆利实脸中汞柱的高度是指管内汞柱与汞液槽内汞液面之间的高度差,它不受管的粗细、
是否倾斜、玻璃管上提和下压等的影响:当管中混进少量空气时,会使测量结果偏小。
3.气压计
(1)作用:测量大气压的仪器。
(2)种类:①汞气压表:②无液气压计
考点3大气压与人类生活
1.大气压的变化:海拔越高,大气压越小:晴天比阴天气压高,冬天比夏天气压高。
2.沸点与气压的关系:液体的沸点随气压的减小而降低。
注意:①护士给病人打针不是利用大气压强:注射器吸药是利用大气压强:②用压力锅做饭是利用沸点与气压
的关系,不是利用大气压强。
墨例如图所示,把一根两端开口的细玻璃管,插入装有红色水的玻璃瓶中,从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内
的水沿玻璃管上升的高度为。把这个自制气压计从1楼带到5楼的过程中(瓶子带有保温效果),观察到管内
水柱的高度发生了变化,下列说法错误的是(
A.往瓶内吹气后瓶内气压大于瓶外大气压
B.水柱高度h增大,说明大气压降低了
C.水柱高度h越小,瓶内外的气体压强差越大
D.上楼的过程中,给瓶子保温是为了避免温度对测量结果的影响
答案:C
【方法点拨】瓶内封闭气体压强p等于大气压P,与玻璃管内水柱产生的压强之和(大于外界大气压),即=
P,p家gh,h为玻璃管内水柱的高度;一定体积的气体,温度越高压强越大。
8.4流体的压强与流速的关系
考点探究流体的压强与流速的关系
1.水、空气等都具有流动性,统称为流体。
2.流体的压强与流速的关系:流速大的地方,压强小:流速小的地方,压强大
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3.生活中与流体压强相关的现象:等车的时候人要站在安全线以外:航海规定两艘轮船同向航行时不能靠得
太近,否则容易造成事故。
考点2升力的产生
1.飞机机翼横截面的特殊形状如图所示,上表面弯曲,下表面平坦。
2.升力产生的原因:气流经过机翼模型上方的流速比下方的流速大。根据流体压强
与流速的关系,流体流动时,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。所以,机翼模型上方的空气压强
比下方的空气压强小,于是向上、向下的压力差就产生了使机翼模型上升的力。
第九章浮力
9.1浮力
考点]浮力
1.定义:浸在液体中的物体会受到液体竖直向上的托力,这个托力就叫做浮力。
2.方向:竖直向上
3.称重法测量浮力:先用弹簧测力计测出物体在空气中的重力为G,然后将物体浸入液体中,此时弹簧测力计
的示数为F,浮力Fs=G-F
考点2浮力产生的原因
图示
受力面
深度
压强
压力
原因
前、后
相等
相等
F。=F6,二者是一对平衡力
浮力是由于液体对物体向上和
左、右
相等
相等
F=F右,二者是一对平衡力
向下的压力差产生的
上、下
h上<h
P上<p
F上<F,F海=Fx-FL
【易错提醒】关于是否受浮力的两个特殊情况:(1)当物体部分浸入液体时,物体的上表面不受液体压力的
作用,即F下=0,则F序=F上:(2)当物体浸没在液体中,并且物体的下表面与容器底部紧密接触时,物体
的下表面不受液体压力的作用,此时物体不受浮力,如水中的桥墩。
考点3决定浮力大小的因素
浸在液体中的物体受到的浮力的大小,与物体浸入液体的体积有关,与液体的密度也有关:浸没在同种液
体中的物体所受浮力则与物体在液体中所处的深度无关。
说明:浮力的大小与物体浸在液体中的体积V:有关,与物体的体积V物无关:物体浸没时所受浮力与物体在
液体中的深度无关。
典例(南京)如图所示,用细杆将重为3N的正方体小木块压入水中并保持静止,此木块上表面受到
水的压力为7N,下表面受到水的压力为15N,则木块受到浮力大小是
N,细杆对木块力的
大小是N
答案:85
9.2阿基米德原理
考点〉阿基米德原理
1.阿基米德原理:浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于被物体排开的液体
所受的重力。
2.公式:Fm=G#适用范围:液体或气体。
深化理解:
(1)原理中所说的“浸在液体中的物体”包含两种状态:一是物体全部浸入液体里:二是物体的一部分浸人液
体里,另一部分露在液面以上。
(2)由F浮=G排=P鹱V#g可以看出,浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关,而
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