第十单元 压强 液体压强 第10课时┃ 压强 液体压强 考点1 压力 由于物体间发生________ 挤压 而________ 垂直 作用在__________ 接触面 上 的力 定义 方向 垂直 于接触面,指向被压物体 ________ ________( 牛顿 符号:N) 单位 第10课时┃ 压强 液体压强 探究:压力的作用效果与什么因素有关 探究 方法 控制变量法 、转换法 ________________ 实验 过程 按图示过程进行实验,通过观察泡沫塑料的____________ 形变程度 来 显示压力的作用效果 得出 结论 ①受力面积一定时,压力________ 越大 ,压力的作用效果越明显; 越小 ,压力的作用效果越明显 ②压力一定时,受力面积________ 固体可以大小、方向不变地传递压力 力的 传递 第10课时┃ 压强 液体压强 [比较] 图10-1中是承受面在各种情况下所受压力 的大小(重为G的物体在承受面上静止不动)。 图10-1 第10课时┃ 压强 液体压强 考点2 定义 物理意义 公式 单位 压强 物体所受________ 压力 的大小与____________ 受力面积 之比叫做压 强,用符号___p _____表示 压强是表示________________ 压力作用效果 的物理量 p=F/S ________ __________( 帕斯卡 符号:Pa);1 Pa=1 N/m2 当压力不变时:①通过________ 增大 受力面积的方法来减小 改变压强 压强;②通过________ 减小 受力面积的方法来增大压强 当受力面积不变时:①通过________ 减小 压力的方法来减小 压强;②通过________ 增大 压力的方法来增大压强 第10课时┃ 压强 液体压强 [点拨] 将密度均匀、高为h的柱体放在水平面上, 水平面受到的压强 p? F G ?gSh ? ? ? ?gh S S S ,所以均匀柱体 产生的压强只与柱体的密度和高度有关,与柱体的重力 、体积和底面积等因素无关。 [拓展] 感受压强的大小: 一张报纸平放时对桌子的压强约为0.5 Pa; 成人站立时对地面的压强约为1.5×104 Pa。 第10课时┃ 压强 液体压强 考点3 液体压强 重力 ,且具有__________ 流动性 液体受________ 压强计 原理 通过U形管中液面________ 高度差 来显 产生原因 测量仪器 计算公式 压强 大小 示薄膜受到的________ ________ p=ρ gh 第10课时┃ 压强 液体压强 考点3 液体压强 底 和________ 侧壁 都有压强; ①液体对容器______ 向各个方向 都有压强(因液体具有 ②液体内部________________ 流动性); 液体内部 压强规律 相等 ; ③在同一深度,各个方向的压强________ 增大 ; ④液体的压强随深度的增加而________ ⑤液体的压强与液体的______ 密度 有关,在深度相同时, 液体的密度越大,压强越大 第10课时┃ 压强 液体压强 [点拨] 液体的压强只与液体的密度和液体的深度 有关,而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、 容器形状等均无关。 第10课时┃ 压强 液体压强 考点4 连通器 定义 上端________ 开口 、下端________ 连通 的容器 原理 连通器里装同一种液体且液体__________ 不流动 时,各容 器的液面保持 ________ 相平 应用 茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等 图说物理 图片 命题点 命题内容 如图所示是小丽和小明 在雪地行走的图片,小 丽脚踩滑雪板,假设小 丽和小明体重相同,则 压力与 小明对雪地的压力① 压强 _____ 等于 小丽对雪地的压力, 小明对雪地的压强② 大于 _____ 小丽对雪地的压强 (均选填“大于”、 “小于”或“等于”) 图片 命题点 命题内容 如图,骆驼虽重,但脚 掌面积很大,因而不会 深陷沙中.说明在压力相 同时,受力面积越大, 受力面 积对压 力作用 效果的 影响 越不 压力的作用效果③_____ ____ 明显 图片 命题点 命题内容 如图所示的货车,通常 减小压 都会被限制载重,这是 减小压力 的方法 强的方 通过④_________ 法 来减少压强,从而达到 保护公路的目的 图片 命题点 命题内容 (1)如图,推土机的推土 铲刀、篆刻刀的刀口做得 增大或 很锋利,破窗锤的敲击端 做成锥状,这些是通过⑤ ___________来增大压强的 减小受力面积 (2)推土机用宽大的履带 来支撑,铁轨下面铺放枕 木,是增大了⑥_________ 受力面积 减小压 强的方 法 从而减小了压强 常考类型剖析 类型一 增大和减小压强的方法 例1(’14 玉林)下列实例中,属于减小压 强的是(B ) A. 推土机的推土铲刃做得很锋利 B. 铁轨下面铺枕木 C. 破窗锤的敲击端做成锥状 D. 图钉尖做得很细 变式题1 2013年12月15日,中国首辆月 球车“玉兔号”顺利抵达月球表面.如图所示, “玉兔号”的车轮采用密度小、强度大的铝 合金制造,而且轮子数目较多,其目的是为 减小压强 了 _________;车轮的表 面有很深的花纹,其 目的是为了_________. 增大摩擦 类型二 固体压强的相关计算 例2(’14淮安)如图所示,小明将一只 质量为100 g的圆柱形玻璃杯,放到水平的桌 面上,杯底与桌面的接触面积为25 cm2,则 玻璃杯对桌面的压力是_____N ,压强是 1 _____Pa (g取10 N/kg). 400 【解析】玻璃杯对水平桌面的压力:F=G=mg =0.1 kg×10 N/ kg=1 N,玻璃杯对水平桌面 1N F 的压强:p= = =400 Pa. -4 2 25 ? 10 m S 1.如何正确理解公式中的F和S F 在依据压强公式 p ? 进行计算时,需 S 要明确以下几点: (1)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,而并不一定是受力 物体的表面积. (2)F 表示施加在物体上的压力,不能 等同于重力,只有当物体自由放置在水平面 上时,压力F的大小才等于物体重力G 的大小. (3)压强p决定于压力F和受力面积S 两个 因素,在判断和计算压强时,一定要同时考 虑压力和受力面积两个因素. 2. 注意F的单位一定要是N,S 的单位一 定要是m2. F 应用公式 p ? 计算时,单位要统一,即压力 S 的单位为N,受力面积的单位为m2,算出压 强的单位才是Pa. 变式题2(’14无锡改编)工程载重汽车 装有许多车轮,是为了减小汽车对地面的 _____ 压强 ,若轮胎能承受的最大压强为7×106 Pa,轮胎与地面的总接触面积为0.4 m2,则 该汽车载物后的总重不能超过__________N. 2.8×106 【解析】工程载重汽车比一般汽车轮子多, 是在压力一定时,增大受力面积减小车对地 面的压强,保护路面;由 p ? F 可得, S G=F=pS=7×106 Pa×0.4 m2=2.8×106 N. 类型三 液体的压强\常以热点信息 例3 某地发生了严重的洪涝灾害.当水库 堤坝坝底水深已达30 m,严重威胁着下游群 众的生命安全,此时堤坝底部受到水的压强 3.0×105 若该水库堤坝所能承受的最大 为________Pa. 压强为3.2×105 Pa,则最多还允许水位上涨 2 _____m (g=10 N/kg). 液体压强公式(p=ρgh)应用的注意事项 ①公式中的ρ指所研究的点所在液体的 密度. ②公式中h指所研究的点到液面的竖直距 离,而不是点到容器底的距离. ③利用公式p=ρgh计算的时候,密度ρ 的单位一定要用kg/m3,液体深度h的单位要 用m,计算出的压强p 的单位才是Pa. 变式题3(’14 邵阳)2014年1月13日, 我国“饱和潜水”首次突破300米,成功抵达 深海313.15米处,居世界领先地位.在海水300 米深处,海水产生的压强约为(海水密度取 ρ=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)( A. 3×104 Pa C. 3×106 Pa B. 3×105 Pa D. 3×107 Pa C) 【解析】这里海水的深度为300 m,根据液体 内部的压强公式,海水产生的压强为p=ρgh =1.0×103 kg/m3×10 N/kg×300 m=3×106 Pa. 实验突破 实验一 探究影响压力作 用效果的因素 1.力的作用效果(力可以改变物体的形 状,力可以改变物体的运动状态) 2.转化法的应用(压力的作用效果用海 绵的凹陷程度体现) 3.为什么选择海绵作为实验器材(在压 力较小的情况下,海绵表现的压力效果更明 显) 4.压强大小的判断(海绵的凹陷程度越 大,说明压强越大) 5.控制变量法的应用(在受力面积不变时, 改变压力,探究压力作用效果与压力大 小的关系;在压力不变时,改变接触面积, 探究压力的作用效果与受力面积的关系) 实验结论:压力的作用效果不仅跟压力的 大小有关,而且跟受力面积有关. 例1(’14 南充)在探究“压力的作用 效果与什么因素有关”的实验时,同学们利 用小桌、海绵、砝码等器材做了如图所示的 系列实验. 海绵的凹陷程度来比较 (1)同学们是根据_______________ 压力作用效果的. (2)观察比较图甲、乙的情况可以得到的 结论是:受力面积一定时,_________, 压力越大 压力 的作用效果越明显. (3)要探究压力的作用效果跟受力面积的关 系,应比较_______ 乙、丙 两图的实验,得到的结 论是:压力一定时,受力面积越小,压力的 ________________________________ 作用效果越明显 _______________. (1)实验选用海绵而不用木板是为了 便于观察实验现象 _________________. (2)通过海绵凹陷程度来比较压力作 转换法 . 用效果,这里用到的实验方法是_______ (3)小明通过比较甲、丙的情况得出: 压力的作用效果与受力面积无关.你认为小 明的结论是否合理._______ 不合理 (选填“合理” 或“不合理”),原因是_______________ 甲、丙图 受力面积和压力大小都不同,海绵的凹陷 _______________________________________ 程度无法正确比较 ,所以不能得出压力的作 _____________________________________ 用效果与受力面积无关 ______________________. 实验二 研究液体内 部的压强 1.实验方法(控制变量法、转换法) 2.实验前要检查装置的气密性(用水轻压 金属盒上的橡皮膜,观察U形管中的液柱是否 变化) 3.U形管液面的调平(不平的原因是橡皮 管中有气体,应拆除橡皮管,再重新安装) 4.比较压强计浸入液体中压强是否相同的 方法(观察U形管中的两个液面是否相平) 5.控制变量法的应用 (1)让金属盒在同种液体,相同的深度, 不同的方向进行实验的目的(探究液体 内部压强与方向的关系) (2)让金属盒在同种液体,相同的方 向,不同的深度进行实验的目的(探究液 体内部压强与深度的关系) (3)让金属盒在相同的深度,相同的 方向,不同种液体中进行实验的目的(探 究液体内部压强与液体密度的关系) 6.实验方案的评估 实验结论:在液体内部的同一深度,向 各个方向的压强都相等.深度越深,压强越 大.液体内部压强的大小还跟液体的密度有 关,在深度相同时,液体的密度越大,压强 越大. 例2(’14 达州)小李同学利用如图装 置探究“液体内部压强的特点”. (1)小李检查压强计的气密性时,用手 指不论轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两 小 (选填“大”或 边液柱的高度差变化_____ “小” ),表明其气密性差.小李调节好压强 计后,U形管两边液面相平. (2)小李把金属盒分别浸入到甲、乙 图中的两种液体(水和酒精)中,发现图甲中 U形管两边液柱的高度差较小,他判断图甲 中的液体是酒精,其结论不可靠,原因是没 有控制金属盒在液体中的 _________;他改 深度相同 变图乙中金属盒的深度,其探究情况如图丙 所示. (3)小李应该比较图________ 乙、丙 ,得出金 属盒离液面的距离越深,U形管两边液柱的 大 高度差就越大,表示液体的压强就越_____. (4)小李发现在同种液体中,金属盒所 处深度相同时,只改变金属盒的方向,U形 在同种液体 管两边液柱的高度差不变,表明___________ 的同一深度处(或在相同条件下),液体内 _______________________________________ 部向各个方向的压强相等 ______________________. U形管 (1)实验中我们是通过观察比较______ 中液面的高度差 ______________来比较液体内部压强大小的. (2)他换用其他液体探究液体压强与液 体密度的关系,当探头在下列液体中的深度 相同时,U形管左右两侧液面的高度差最大 的是____. C A. 酒精(ρ酒精=0.8×103 kg/m3) B. 植物油(ρ植物油=0.9×103 kg/m3) C. 盐水(ρ盐水=1.1×103 kg/m3) 第10课时┃ 压强 液体压强 压强公式的灵活运用 (1)p=S(F)是压强的定义式,普遍适用。一般用来计算 固体压强,计算顺序是先压力(F=G=mg)后压强(p= F ),柱 S 形容器内的液体压强也适用于此公式。 (2)p=ρ gh适用于计算液体压强,计算顺序是先压强 (p=ρ gh)后压力(F=pS)。 (3)当固体为放在水平面上密度均匀的柱体时,使用p= ρ gh,更方便解题。