学习过程
一、复习预习
1. 压力的作用效果
(1)压力的作用效果是使物体的形状发生变化.
(2)影响压力作用效果的因素:压力的作用效果不仅与压力的大小有关,还跟受力面积大小有关.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.
2. 压强
定义:物体单位面积上所受到的压力大小叫做压强。
物理意义:用来表示压力作用效果的物理量。
公式:压强=压力/受力面积,即 p=F/S
(1)适用范围:此公式适用于计算所有固体、液体、气体的压强;
(2)各字母的含义:F 表示压力, s 表示受力面积,P 表示压强;
(3)变形公式:F=pS,S=F/P
3. 液体压强
产生的原因:液体内部产生压强的原因是因为液体具有重力且具有流动性。液体由于液体受到重力作用,
对容器底有压强;又由于液体能流动,对容器侧壁有压强;
液体压强特点:
a. 液体对容器底和侧壁都的压强;
b. 液体内部向各个方向都有压强;
c. 在同一深度,液体向各个方向压强大小相等;
d. 液体内的压强深度越深,压强越大;
e. 不同液体的压强还跟它的密度有关系。
计算公式:P=ρgh ,从公式可以看出,液体压强只跟液体的密度和深度有关,而与液体的体积、重力及
盛装液体的容器形状无关。
二、知识讲解
考点/易错点1 压力和重力的区别和联系
由于液体具有流动性,静止在水平放置的容器中的液体,对容器底的压力不一定等于液体的重
力。只有当容器是柱形时,容器底的压力才等于液体的重力;底小口大的容器底受到的压力小于液体
的重力;底大口小的容器底受到的压力大于液体的重力;
液体对容器底的压力F =p S =ρghS ,而Shr 含义是以容器底为底、以液体深度为高的柱体的体
积;即V 柱=Sh,所以F =p S =ρghS =ρgV 柱=m 柱g =G 柱,G 柱的含义为以
V 柱为体积的那部分液体的
重力,如图如示的阴影部分即若容器为柱体,则F=G柱;若容器不为柱体,则F ≠G 柱;
三、例题精析
【例题1】
【题干】(2013黄冈)学习了“流体压强与流速的关系”后,为了解决“H ”形地下通道中过道的通风
问题,同学们设计了如下几种方案。如图所示,黑色部分为墙面凸出部分,“M ”为安装在过道顶的换
气扇,其中既有效又节能的是 ( )
A B C D
【答案】C
【解析】流速大的位置压强小。
【例题2】
【题干】(2013上海)如图5所示,均匀圆柱体甲和盛有液体乙的圆柱形容器放置在水平地面上,甲、
乙质量相等。现沿水平方向切去部分甲并从容器中抽取部分乙后,甲对地面的压强大于乙对容器底部的
压强。若甲、乙剩余部分的体积分别是V 甲、V 乙,则( )
A .V 甲可能等于V 乙
C .V 甲可能小于V 乙
【答案】B
【解析】 B .V 甲一定大于V 乙 D .V 甲一定小于V 乙
【例题3】
【题干】21.如图6所示,质量相等的甲、乙两个薄壁圆柱形容器内分别盛有深度相同的A 、B 两种液
体,且ρA =2ρB 。两容器的底面积分别为S 甲和S 乙,且S 甲=2S 乙。现将两个相同的小球分别放入甲、乙两
容器中(没有液体溢出),小球在B 液体中处于悬浮状态。下列判断正确的是
A .放入小球前,甲容器的底部所受液体的压力大于乙容器底部所受液体的压力
B .放入小球前,甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
C .放入小球后,甲容器的底部所受液体的压强大于乙容器底部所受液体的压强
D .放入小球后,甲容器对桌面的压强等于乙容器对桌面的压强
【答案】C
【解析】
【例题4】
【题干】如图8所示.放在水平地面上的两个实心长方体A 、B, 已知体积V A
h A SB ,对地面的压强p A =pB 。下列判断正确的是
A .A 的密度一定大于B 的密度 B .A 的密度可能小于B 的密度
C .A 的质量一定大干B 的质量 D .A 的质量可能等于B 的质量
【答案】AC
【解析】
【例题5】
【题干】如图所示是我国首台自主设计研发的深海载人深潜器“蛟龙号”.“蛟龙号”进行了7000m 级
海试,最大下潜深度达7062m ,此处海水产生的压强约为7×107Pa ,以此数据计算:海水对“蛟龙号”
每0.5m 2外表面产生的压力为 N ;“蛟龙号”在海里加速上升的过程中,所受海水的压强大小
将
.
【答案】3.5×107N ,减小
【解析】P=ρgh ,从公式可以看出,液体压强只跟液体的密度和深度有关。
四、课堂运用
【基础】
1. 水平桌面上的烧杯内盛有浓盐水,如果向烧杯内加一定量的清水(未溢出),则( )
A 、盐水密度减小,烧杯底部受到的液体压强减小
B 、盐水密度增大,烧杯底部受到的液体压强增大
C 、盐水密度减小,烧杯底部受到的液体压强增大
D 、盐水密度增大,烧杯底部受到的液体压强减小
答案:C
2. 两个完全相同的容器中分别盛有质量相等的水和酒精,如图所示,下列说法正确的是(
A .两容器底受到压力相等
B .液面下深度相同的两处A 、B 所受液体压强相等
C .盛水容器底部受到压强较大
D .盛水容器底部受到压强较小
)
答案:A
【巩固】
1. 如图11所示三个容器,底面积相等,若都装入相同质量的酒精,则酒精对容器底部的压强( )
A .一样大 B. A最大
C . B最大 D. C最大
答案:D
2. 一未装满橙汁的密闭杯子,先正立放在桌面上(如图A ),然后反过来倒立在桌面上(如图B ),两次
放置橙汁对杯底的压强分别是p A 和p B ,则( )
A .p A >p B B.p A <p B C .p A =p B D .无法判断
答案:A
【拔高】
1. 如图2所示,底面积不同的圆柱形容器A 和B 分别盛有甲、乙两种液体,两液面相平,且甲的质量
大于乙的质量。若在两容器中分别加入原有液体后,液面仍保持相平,则此时液体对各自容器底部的压
强p A 、p B 和压力F A 、F B 的关系是 ( )
A .p A
F B C .p A >p B ,F A =F B D .p A >p B ,F A >F B
【答案】D
【解析】
五、课程小结
本节通过帮助学生对固体压强和液体压强的准确理解,能够比较熟练地运用相关解题技巧解决一些
实际问题。将压强知识点考查中容易设陷阱的题目给学生讲解分析,提高学生对各种压强求解方法的应
用能力和综合分析能力。
六、课后作业
【基础】
一、选择题
1、关于液化压强,下面说法中正确的是 ( )
A 、液体压强是由液体重力产生的,所以液体越重,产生的压强越大
B 、因为P =F/S,所以液体压强与容器底面积大小有关
C 、由于重力的方向总是竖直向下的,因而液体内部只有向下的压强
D 、液体压强只与液体的密度和深度有关
2、一个密封的啤酒瓶内装有一定质量的水,若把它倒置,则水对啤酒瓶口的作用情况是( )
A 、压力增大 B 、压强增大
C 、压强不变 D 、压力不变
3、相同高度的水柱、水银柱、酒精柱产生的压强和容器底面受到的压力,下列说法中正确的是 ( )
A 、压强,压力都相同 B 、压强相同,压力不同 C 、压强不同,压力不同 D 、压强、压力都可能不同 4.某同学用压强计研究液体内部压强的特点时,将压强计的金属盒放入水中同一深度,并将金属盒朝
向不同方向。那么,该实验能得出的结论是( )
图8-13
A .在水中深度越大,压强越大
B .不同液体同一深度,压强不相等
C .在水中同一深度,液体向各个方向的压强相等
D .在水中同一深度,液体向各个方向的压强不相等
5.在烧杯内装适量的水,把一木块慢慢地放人水中,水未溢出。当木块静止时,水对杯底的压强比原
来的压强( )
A .增大 B .减小 C .不变 D .无法确定
6.甲、乙两个容器横截面积不同,都盛有水,水深和a 、b 、c 、d 四个点的位置如图8-14所示,水在
a 、b 、c 、d 四处产生的压强分别为Pa 、P b 、Pc 、P d ,下列关系中正确的是( )
A .Pa < Pc B .Pa = P d C .P b > Pc D .P b = P d
图
8-14
7. 如图8-15所示,在研究“液体内部压强的规律”时,将液体看做一筐苹果,再将其中一只苹果当作自己,自己的感受是:越在下层感到挤压越厉害。根据这种感受,提出液体压强规律的对应假说是( )
A. 液体压强随液体深度的增加而增大
B. 液体压强随液体密度的增加而增大
C. 液体压强随液体体积的增大而增大 D. 液体压强与容器的形状有关
【巩固】
1. 液体内部压强的特点是:
⑴液体内部向_________都有压强。
⑵压强随深度增加而____。 ⑶在同一深度,液体向各个方向的压强____。
2. 在水面上10cm 深处,向上、向下、向左、向右的压强都是___Pa 。
3. 液体压强计算公式P =ρgh ,ρ单位用____,h 表示____,单位用___,计算出的压强单位才是帕,1帕=___牛/米2。
4. 如果连通器里装同种液体,且当液体___时,各容器中液面总保持相平,这就是
____道理。
5. 某潜水艇可承受9.8×107Pa 的海水压强,那么潜水艇在海中能下潜的最大深度是
___m 。(海水的密度为1.03×103千克/米3)。
6. 如图8-6所示,容器中盛有一定量的水,容器底部A 、B 、C 三点压强p A 、p B 、p C 的大小关系是____________.
图
8-7
图
8-6 图
8-7
7.如图8-7所示,它说明了液体的压强_________________________.
8.如图8-8所示,三个容器底面积相等,倒入质量相等的同种液体且都没有溢出,则三容器底面上所受压强最大的是___容器,最小的是___容器.
9.如图8-9所示,A 容器中盛有15 kg的水,B 容器中盛有0.5 kg的水,但B 容器中的水面较高,它们对容器底部的压强分别为p A 、p B ,则p A _______p B (“填“>”“=”或“
图8-8 图8-9 图8-10
10. 如图8-10所示,容器中盛有水,则A 处的深度是____cm,B 处水产生的压强是_________Pa.
11. 如图8-12所示,有三个完全相同的瓶子,里面分别装有质量相等的酱油、水和豆油,则它们对瓶底的压强_____________(填“相等”“不相等”)
图8-12
【拔高】
1. 如图8-11所示的水平地面上放有一个边长为30cm 的正方体箱子,箱子重50 N,其顶部有一根长20 cm、横截面积为4 cm2竖直的管子与箱子相通,管子重10 N,管子和箱子都灌满水,求:
(1)箱内顶部受到水的压强和压力;
(2)箱内底部受到水的压强和压力;
(3)水的重力;
(4)箱子对水平面的压力和压强.
图8-11
22. 一平底玻璃杯放在水平桌面上,内装150g 的水,杯子与桌面的接触面积是10cm ,如图8-16所
示. 求:(1)水对杯底的压强;(2)若桌面所受玻璃杯的压强是2. 7⨯10Pa ,求玻璃杯的质量. (取3g =10N /kg )
图
8-16
课后作业答案
基础
1、D 2、B 3、D 4、C 5、A 6、C 7、A
巩固
1. (1)各个方向 (2)增大 (3)相等 2. 1000 3. Kg/m3 ,深度,米,1 4. 静止,连通器 5. 9515 6. P A >PB >PC 7. 深度增加,压强增大 8. 丙,甲
9.
拔高
1. 解 (1) 箱子顶部受到水的压强为p 1=ρgh 1=1×103kg /m 3×9. 8 N/kg ×0.2 m=1960 Pa,
h 1为从水的自由面(即管顶) 到箱内顶部的竖直距离,也就是管子的长度. 箱顶受到水的压力为F 1=p 1S 1=1960 Pa×(0.3×0.3—4×10-4)m 2=175. 6 N, 这里S 1是箱内顶部整个面积减管子的面积.
(2) 箱子底部受到水的压强p 2=ρgh 2=1×103kg /m 3×9. 8 N/kg ×0.5 m=4900 Pa,
h 2是指管子顶部到箱底的竖直距离.
箱子底部受到水的压力F 2=p 2S 2=4900 Pa×0.3m ×0.3m=441 N.
(3) 水的重力G =ρgV =1×103kg /m 3×9. 8N /kg × (0.3×0.3×0.3+4×10-4×0.2)m 3=265.4N ,V
是箱内盛水的总体积,即管内水的体积和箱内水的体积之和.
比较(2)、(3)结果可以看出,水对箱底的压力并不等于水的总重力.
(4) 箱子对水平面的压力为 F 4=G 水+G 箱+G 管=265. 4 N十50 N十10 N=325. 4 N
箱子对水平面的压强为p 4=F 4/S 4= 325. 4 N /(0.3m×0.3m )=3616Pa
2. 解:(1)P=ρgh =1×103kg /m 3×10 N/kg ×0.12m =1.2×103 Pa
(2)G 总=F=PS=2.7×103 Pa×10×10-4 m2=2.7N
m 总= G总/g=2.7N/10 N/kg=0.27 kg
m 杯=m总―m 水=0.27 kg―0.15 kg=0.12 kg=120g