中考物理总复习课件：专题八　压强

中考物理总复习课件：专题八　压强

专题八　压强 为什么拖拉机用履带代替轮子？ 装载卫星的平板车为什么要安这么多轮子？ 压强 压强 液体压强与流速的关系：流速大的位置压强小 定义：物体所受压力的大小与受力面积之比 液体的压强 大气压强 公式： p=F/S( 适合于固体、液体、气体） 单位：帕斯卡（ Pa ） 改变压强的方法 公式： p= ρ gh 特点 应用：连通器（船闸、茶壶 测定：托里拆利实验 标准大气压 :1.013 ×10 5 Pa 变化：与高度、天气有关 测量工具：气压计 应用：活塞式抽水机、离心式抽水机 考点一 压力和压强 1. 压 力 定义： 垂直作用 在物体表面上的力叫做压力。 方向：总是垂直于接触面。 压力的作用效果：使受压物体发生形变。 2. 压 力的作用效果与压力的大小和受力面积有关。 压力的作用效果 比较 相同受力面积，比较压力大小 相同压力，比较受力面积大小 求比值 压力 ___ 受力面积 定义 压强 3. 压强：物理学中，把物 体所受压力的大小与受力面积之 比叫做压强 . （ 1 ）物理意义：压强是用来表示压力作用效果的物理量 （ 2 ） 公式： （ 3 ）压 强的单位： 国 际单位：帕斯卡 简称：帕 符号： Pa 1 Pa 表示 物体在 1 m 2 面积上受到的压力是 1 N 。 1 Pa=1N/m 2 4. 增大压强的方法 (1) 压力不变时，减小受力面积 . (2) 受力面积不变时，增大压力 . (3) 增大压力的同时，减小受力面积 . 5. 减小压强的方法 (1) 压力不变时，增大受力面积 . (2) 受力面积不变时，减小压力 . (3) 减小压力的同时，增大受力面积 . 考点二 液体的压强 帕斯卡实验 帕斯卡在 1648 年表演了一个著名的实验，他找来一个大木桶，装满水，盖上盖，封闭好。他在桶盖上插了一根细长的管子，从楼房的阳台上向细管里灌水，结果只用了几杯水就把水桶压破了 。 1. 液体压强产生的原因：液体由于受到重力的作用，因而对容器底部有压强；液体由于具有流动性，因而对阻碍它流动的容器壁也有压强 . 2. 液体压强的特点 （ 1 ）液体对容器底和侧壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强 . （ 2 ）同种液体在同一深度，液体向各个方向的压强都相等 . （ 3 ）同种液体的压强随深度的增加而增大 . （ 4 ）不同的液体，在同一深度产生的压强与液体的密度有关，密度越大，液体的压强越大 . 3. 液 体压强的计算公 式 :p= ρ gh (1) 公式中液体密度 ( ρ ) 的单位是 kg/m 3 ，液体深度 (h) 的单位是 m. (2) 液体的压强只与液体的密度和液体的密度有关，而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关 . 4. 连通器：上端开口下端连通的容器叫做连通器 . (1) 原理：连通器里装有同种液体且液体不流动时，各容器中的液面高度总是相同的 . (2) 应用：茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的 . 考点三 大气压强 我们生活在大气层的底部，那大气有没有向各个方向的压强呢？ 1. 大气压的定义：大气对浸在里面的物体的压强叫做大气压强，简称大气压 . 2. 大气压产生的原因：包围地球的空气由于受到重力的作用，而且能够流动，因而空气对浸在它里面的物体产生压强，空气内部向各个方向都有压强 . 3. 大气压的测定 — 托里拆利实验 (1) 托里拆利实验的实验方法：如图所示，在一根长约 1m 、一端封闭的玻璃管里灌满汞液，用手指将管口堵住，然后倒插入汞液槽中，放开手指，管内汞液面下降到一定高度时就不再下降，这时管内外汞液面的高度差约为 760mm ，把管子倾斜，高度差也不发生变化 . 玻璃管中装满水银 真空 760mm 大气压 大气压 760mm (2) 托里拆利实验原理分析：实验中玻璃管内汞液面的上方是真空，管外汞液面的上方是大气，因此，是大气压支持管内这段汞柱不下落，大气压的数值就等于这段汞柱所产生的压强 . 可见在同一地点、同一时刻做托里拆利实验，大气支持的汞柱高度是一定的，即大气压的值是一定的，与实验中所用玻璃管的粗细、汞液槽内水银的多少、玻璃管是否竖直以及管内汞液面到管顶的距离等无关 . 4. 标准大气压：托里拆利实验测得的汞柱高度为 760mm ，通常把 760mm 汞柱所产生的压强叫做 1 个标准大气压 . 1 标准大气压 = 1.013×10 5 Pa 5. 大气压的变化：大气 压随 高度 增加而减小。 大气压变化的规律：在海拔 3 000 m 以内，每上升 10 m ，大气压大约降低 100 Pa 。不能利用公式 p= ρ gh 计算大气压强，因为大气的密度是不均匀的 . 6. 大气压的应用：活塞式抽水机和离心式抽水机都是利用大气压把水抽上来的 . 这两种抽水机的实际吸水扬程不会超过 10.3m ，否则抽不上来 . 考点四 流体压强 与流速的关系 1. 物理学中把具有的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 : 在 气体和液体中，流速越大的位置 , 压强越 小，流速越小的位置压强越大 . 3. 气体压强与流速关系的应用 (1) 解释现象 : 首先确定物体表面的空气流速，然后比较压强的大小 . (2) 飞机升空的原理：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不对称，在相同时间内，机翼上方气流通过的路程较长，因而速度较大，它对机翼的压强较小；下方 气流通过的路程较短，因而速度较小，它对机翼的压强较大 . 因此在机翼的上下表面存在压强差，这样就产生了向上的升力 . 考查要点： 1. 转换法的应用：通过观察被压物体的形变程度来判断压力的作用效果 . 2. 控制变量法的应用 : 探究压力作用效果与压力大小的关系，控制受力面积不变，改变压力大小；探究压力的作用效果与受力面积的关系，控制压力不变，改变受力面积大小 . 3. 实验结论：在压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显；在受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显 . 实验一 探究影响压力作用效果的因素 重点实验解读 1. (2017 年湘潭 ) 利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素，如图1至图3所示． （1）图中压力的作用效果是通过海绵发生 （选填“形变”或“运动状态改变”）来体现的，我们 （选填“可以”或“不可以”）用沙子代替海绵来完成实验． （2）通过比较图1和图2，说明受力面积一定时，压力 （选填“越大”或“越小”），压力的作用效果越明显，通过比较图 （填序号）和图3，说明压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显． （3）实验中主要采用的研究方法是 （选填“控制变量法”或“理想实验法”）． 【 解析 】 （1）实验中，海绵的凹陷程度越大，压力作用效果越明显，即压力的作用效果是通过比较海绵的凹陷程度来反映的； 我们一般选择海绵、泡沫塑料、沙子等较易形变的材料，如果用沙子代替海绵做此实验，则仍然可以完成本次实验；（2）由图1和图2可知，受力面积相同，而压力不同，压力越大，海绵的凹陷程度越大，压力的作用效果越明显，故可得到的结论是：受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显；由图2和图3可知，压力相同而受力面积不同，受力面积越小，海绵凹陷程度越大，力的作用效果越明显，由此可知：压力相同，受力面积越小，压力的作用效果越明显；（3）1、2两图比较，受力面积相同，压力不同；2、3两图比较，压力相同，受力面积不同，用到的科学研究方法是控制变量法． 【 答案 】 （ 1）形变 可以 （2）越大 2 （3）控制变量法 实验二 探究液体内部压强的特点 考查要点： 1. 实验前要检查装置的气密性：用手轻压金属盒上的橡皮膜，观察 U 形管中的液柱是否变化，若漏气，两液柱高度始终相同 . 2. 实验前，若 U 形管中出现液面不相平，则调节方法是：拆除橡皮重新安装 . 3. 转换法的应用：液体压强的大小通过 U 形管中液面的高度差来体现，高度差越大，液体的压强越大 . 4. 控制变量法的应用 :(1) 探究液体内部压强与方向的关系，控制金属盒在同种液体，相同深度，不同方向进行实验； (2) 探究液体内部压强与深度的关系，控制金属盒在同种液体，同一 方向， 不同的深度进行实验；（ 3 ）探究液体内部压强与密度的关系，控制金属盒在相同的深度，相同的方向，不同种液体中进行实验 . 5. 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 . 2. (2017 年南京 ) 小明用如图甲所示的装置，探究影响液体内部压强的因素． （1）在图乙中，将橡皮膜先后放在 a 、b位置处可知，同种液体， 越大，压强越大，支持该结论的实验现象 : . （2）为了探究密度对液体内部压强的影响，还需将橡皮膜放在图丙中 （选填“c”或“d”）位置处. 【 解析 】 （1）将橡皮膜先后放在a、b位置处，b的位置要比a的位置深，故b的压强大，则会看到U型管内液面的高度差大；（2）探究密度对液体内部压强的影响时应控制深度相同，故应将橡皮膜放在图丙中c位置处 . 【 答案 】 （1）深度 橡皮膜所处的深度越深，U型管液面高度差越大 （2）c 真题体验 1. （ 2017 年武汉） 如图所示，用力将图钉按在墙壁上，下列说法正确的是 （　　） A．手指对钉帽的压力小于墙壁对钉尖的压力 B．手指对钉帽的压力大于钉尖对墙壁的压力 C．手指对钉帽的压强等于钉尖对墙壁的压强 D．钉尖对墙壁的压力和墙壁对钉尖的压力是相互作用力 真题体验 【 解析 】 固体可以传递压力，用手给钉帽施加压力，图钉会把这个力大小不变的传递给墙壁，所以手指对钉帽的压力等于钉尖对墙壁的压力 ， 故B错误；手指对钉帽的压力等于钉尖对墙壁的压力，而钉帽的面积较大，即受力面积较大，根据 p = F / S 可知，手指对钉帽的压强小于钉尖对墙壁的压强 ， 故C错误；钉尖对墙壁的压力和墙壁对钉尖的压力，它们大小相等、方向相反、作用在不同物体上，是一对相互作用力，故D正确；由BD的解答可知，手指对钉帽的压力等于钉尖对墙壁的压力，而钉尖对墙壁的压力等于墙壁对钉尖的压力，所以，手指对钉帽的压力等于墙壁对钉尖的压力 ， 故A错误. 【 答案 】 C 真题体验 2. (2017 年温州 ) 用隔板将玻璃容器均分为两部分，隔板中有一小孔用薄橡皮膜封闭（如图），下列问题中可以用该装置探究的是 （　　） ①液体压强是否与液体的深度有关 ②液体压强是否与液体的密度有关 ③液体是否对容器的底部产生压强 ④液体是否对容器的侧壁产生压强． A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④ 真题体验 【 解析 】 ①在容器两侧倒入深度不同的同种液体，观察橡皮膜产生的现象；可以探究“液体压强跟深度的关系”；②在容器两边分别装入深度相同，密度不同的甲、乙两种液体，若橡皮膜凹向左边，则右边液体密度大，若橡皮膜凹向右边，则左边液体密度大，因此本实验装置能大致比较两种液体的密度大小，若要探究“液体压强跟液体密度的关系”，要控制液体深度相同，密度不同，则应在容器两侧倒入深度相同的不同液体，观察橡皮膜产生的现象；液体压强是否与液体的密度有关系；③此时的橡皮膜没有处于容器的底部，所以该现象不能验证液体对容器底部有压强；④此装置可以在一侧倒入液体，如果橡皮膜凸出，则表明液体对容器的侧壁有压强，若不凸出，则表明液体对侧壁没有压强；可以探究液体是否对容器的侧壁产生压强． 【 答案 】 B 真题体验 3. (2017 年衡阳 ) 下列用矿泉水瓶所做的实验中，能验证大气存在的是 （　　） A．两次海绵形变程度不同 B．从三孔流出水的喷射距离不同 C．用纸片盖住装满水的瓶 D．向两空瓶中间吹 口，倒立后纸片不下落 气，两瓶向中间靠拢 真题体验 【 解析 】 把矿泉水瓶正方和倒放时海绵的凹陷程度不同，说明压力的作用效果与受力面积有关，故A不符合题意； 从三孔流出水的喷射距离不同，说明液体的压强与深度有关，故B不符合题意 ； 用纸片盖住装满水的瓶口，倒立后纸片不下落是由于大气压把纸片拖住证明了大气压的存在，故C符合题意；向两空瓶中间吹气，两瓶向中间靠拢是由于两瓶中间的空气流速大，压强小，故D不符合题意． 【 答案 】 C 真题体验 4. (2017 年宜宾 ) 如图中哪个现象跟“ 流 体压强与流速的关系”这一规律无关 （　　） A．高速 行驶 的火车把人“吸”过去 B．直升机飞行 C．喷雾器喷出水雾 D．固定翼飞机飞行 真题体验 【 解析 】 当火车高速经过时，带动沿铁路线的空气高速运动，气流速度越大处，空气压强越小．所以，此时人若站在铁路附近，因受空气压强差的作用，就会有被“吸向”火车的危险，故A错误；直升飞机螺旋桨给空气一个向下的力，空气会给螺旋桨一个向上的力，利用的是力的作用是相互的原理，故B正确；当快速推动活塞时，竖直管上方空气流速大，压强小，竖直管中的水受到向上的压强大于向下的压强，竖直管中的水在外界大气压的作用下被喷出，故这里应用的是流体压强和流速的关系，故C错误；固定翼飞机飞行时高速运动，使机翼上方空气流速快、压强小，下方空气流速慢、压强大，产生向上的压强差，从而获得升力，故D错误． 【 答案 】 B