2022年初中科学同步讲义(浙教版) 七年级下册 第3章 第7节 压强(学生版)

第7节 压强
课程标准
课标解读
1.能举例说明压力的特点和方向。

2.了解压力的作用效果跟压力的大小和受力面积的大小有关。

3.理解压强的概念、公式、单位。

能从公式出发得出增大和减小压强的方法，能分析增大和减小压强的实例。

4.了解水对容器底部和容器侧壁都有压强以及压强的大小跟水的深度之间的关系。

能用压强计探究水的压强的特点，并由此得出一般液体压强的特点。

能利用液体压强的特点解释一些现象。

解读1:概述压强的概念,辨认增大和减小压强的方法，直接用压强公式或变形公式进行简单计算，常见题型有选择题、填空题、实验探究题和计算题，难度适中。

解读2:感受液体压强的存在，知道液体压强跟液体密度、深度的关系，常见题型有选择题、填空题和实验探究题，难度适中。

知识点01 压力
(一)概念
压力是 作用在物体表面上的力，是物体之间由于相互挤压而产生的。

(二)特点
压力作用在受力物体的表面上，力的方向与受力物体的表面垂直并指向受力物体。

(1)压力产生的原因:物体之间相互接触并挤压。

(2)压力的作用点:作用在受力物体表面，作用点等效作用在接触面中心。

(3)压力的方向:与受力物体表面垂直并指向受力物体。

(三)压力和重力的辨析
压力
重力
定义 垂直作用在物体表面上的力 由于地球的吸引而受到的力
产生原因 物体之间相互接触并挤压 地球的吸引 施力物体 对物体产生挤压的物体 地球 受力物体
受到挤压的物体
物体本身
知识精讲
目标导航
大小可小于、等于、大于重力，也可能与重力无关与物体的质量成正比
方向垂直于受力物体表面并指向受力物体竖直向下
作用点受力物体的接触面重心
【能力拓展】由于受力物体的受力面可能是水平面，也可能是竖直面，还可能是斜面，因此压力的方向没有固定的指向，它可能指向任何方向，但始终和受力物体的受力面相垂直。

【即学即练1】在图中，正确表示压力的是()
A．B．C．D．
【即学即练2】如图水平雪地上，穿着雪橇的小明总质量为70kg，没有陷入雪地；而穿着运动鞋的芳芳总质量为50kg，却深陷雪地。

下列说法正确的是()
A．小明对雪地的压力比芳芳的小
B．芳芳对雪地的压力和小明的一样
C．小明对雪地压强比芳芳的小
D．受力面积和压力都不等，无法比较谁对雪地的压强大
知识点02 压力的作用效果
(一)实验探究:影响压力作用效果的因素
(1)设计并进行实验
①按照图甲所示将小桌放在海绵上。

观察海绵被压下的深浅。

②在小桌上放上砝码，按照图乙所示将小桌放在海绵上。

观察海绵被压下的深浅。

③在小桌上放上砝码，按照图丙所示将小桌放在海绵上。

观察海绵被压下的深浅。

(2)分析与论证
①比较甲图和乙图:海绵的受力面积相同，乙图中小桌对海绵的压力大，乙图中的海绵被压下得深，即乙图压力的作用效果比甲图的明显，故可得出:。

②比较乙图和丙图:海绵受到的压力相同，乙图海绵的受力面积小，乙图中海绵被压下得深，即乙图压力的作用效果比丙图的明显，故可得出:。

(3)结论:影响压力作用效果的因素有压力的大小和受力面积的大小。

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。

(二)压强
(1)定义:物体单位面积受到的压力叫做压强。

(2)公式:压强=压力/受力面积(P表示压强，F表示压力，S表示受力面积)。

(3)单位:国际单位制中，压强的单位是帕斯卡，简称帕(Pa)。

1帕=1牛/米2，帕斯卡是一个很小的单位，常用的压强单位有百帕(102Pa)、千帕(103Pa )、兆帕(106Pa )。

(4)对压强单位的认识: 一张对折的报纸平铺在桌面上时，对桌面的压强约为1帕；一块平放的砖对地面的压强约为103帕，坦克履带对地面的压强约为105帕。

【能力拓展】研究压力的作用效果跟压力大小的关系时，使受力面积保持不变，改变压力的大小，观察受压物体形变的大小；研究压力的作用效果跟受力面积的关系时，使压力大小保持不变，改变受力面积的大小,观察受压物体形变的大小。

这是利用了。

【即学即练3】(2019七下·丽水月考)高度、材料相同的实心长方体A 和B 放在水平桌面上，它们的大小如图所示。

它们对桌面的压力分别为F A、F B，压强分别为p A、p B。

关于它们的大小关系，正确的是( )
A.F A<F B，p A<p B
B.F A>F B，p A＝p B
C.F A>F B，p A>p B
D.F A>F B，p A＜p B
【即学即练4】(2020七下·仙居月考)某同学利用小桌、砝码、泡沫塑料探究“压力的作用效果跟什么因素有关”，如图所示，请仔细观察并回答下列问题：
(1)该实验是通过________来显示压力的作用效果；
(2)要探究压力的作用效果与受力面积的关系，可以选用________两次实验；
(3)由甲、乙两图所示实验现象可得出结论：________。

知识点03 增大或减小压强的方法
由压强公式可知，压强的大小与压力大小和受力面积大小有关，因此改变压强的途径是:若压力大小一定，改变受力面积大小；若受力面积大小一定，改变压力大小；或者两者同时改变。

(1)增大压强的方法:增大压力(受力面积一定时),减小受力面积(压力一定时)，或者增大压力的同时减小受力面积。

(2)减小压强的方法:减小压力(受力面积一定时)，增大受力面积(压力一定时)，或者减小压力的同时增大受力面积。

【即学即练5】(2019春•峄城区期中)下列生活实例中，属于增大压强的是()
A．剪刀的刀刃做得很薄
B．铁路的钢轨铺在枕木上
C．取出一些书的书包背起来更舒服
D．大型载重货车有很多车轮
【即学即练6】(2019春•云梦县期中)下列关于压力和压强的说法中，正确的是() A．压力越大，支持面所受到的压强就一定越大
B．物体越重对支持面的压力就一定会越大
C．压力一定时，受力面积越小，产生的压强就一定越小
D．压力一定时，受力面积越小，产生的压强就一定会越大
知识点04 液体的压强
(一)科学中，常用压强计来比较液体内部的压强。

(二)压强计的工作原理:当金属盒的橡皮膜受到压强时，U形管左右液面就会出现高度差。

橡皮膜受到的压强越大，两管内液面的高度差就越大。

(三)液体对容器底部和侧壁的压强
大量实验:表明，液体对容器的底部和侧壁都会产生压强，液体的深度越大，产生的压强越大。

液体不但对容器的底部和侧壁会产生压强，液体的内部也存在压强。

例如，游泳时，若潜入水中，水的压强会使你感到胸闷。

(四)研究水内部压强的特点
(1)猜想:①水的内部可能向各个方向都存在压强，这些压强可能相等。

②水的内部压强大小可能与水的深度有关。

(2)实验器材:压强计、盛水的杯子、刻度尺。

(3)设计实验方案
实验方法:。

具体步骤:控制深度不变,转动金属盒的方向(朝上、朝下、朝侧面)，探究同一深度不同方向上水的压强大小是否相等；控制金属盒的方向不变(同为朝上或朝下)，改变金属盒在水中的深度，探究水的深
度对水的压强的影响。

通过压强计中U形管左右两管液面高度差的大小来比较液体压强的大小。

将抽象的东西变成了直观且形象的东西，使问题简化，这是运用了转换法。

结论:水的内部向各个方向都存在压强，在同一-深度，水对各个方向的压强都相等；水的深度对水的内部的压强有影响，深度越大，水的内部压强越大。

(五)液体内部压强的特点
大量实验表明:切液体内部都存在着压强。

液体的压强随深度的增加而增大；在同一深度，液体向各个方向的压强相等。

液体的压强还跟液体的密度有关，同一深度处，液体密度越大，压强越大。

【能力拓展】①液体内部压强产生的原因:由于液体受到重力作用，所以液体对容器底产生压强；由于液体具有流动性，所以对阻碍它流动的容器壁产生压强；由于液体具有流动性且在液体内部相互挤压，所以液体内部向各个方向都有压强。

②液体内部压强的大小只与液体的密度和深度有关。

应该注意的是深度与高度不同，深度是指液体与空气接触面到计算压强的那个面之间的竖直距离，即深度是由上往下量的。

高度是由下往上量的。

【即学即练7】(2020七下·长兴期末)
(1)小明在探究液体内部压强的规律时，在同一杯水中先后做了如图l所示的两次实验，这是为了探究液体内部压强跟________的关系；
(2)小明将同一压强计的金属盒先后放入甲、乙两种液体中，现象如图2所示。

则两种液体的密度大小关系是ρ甲________ρ乙
【即学即练8】(2020七下·越城期末)现有一根两端开口的直玻璃管，将其下端蒙上橡皮膜。

描述橡皮膜外表面在以下不同情境中的形状变化。

(1)向管内缓缓注水，观察到橡皮膜向外凸。

随着加入的水量增多，橡皮膜向外凸的程度会________(选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)将注入水后的玻璃管放入装有水的水槽中，慢慢向下移动至如图所示的位置，橡皮膜向外凸的程度会
________(选填“变大”“变小”或“不变”)。

(3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时，橡皮膜的形状是________(选填“凸面”“凹面”或“平面”)，试说明理由。

________
能力拓展
分层提分
题组A 基础过关练
1．把吹胀的气球压在一根大头针上，稍一用力气球就被刺破。

而用同样大小的力把它压在大量的大头针上，气球却安然无恙(如图所示)，这是因为()
A．气球受到的压力减小了
B．气球的受力面积增大了
C．气球受到的压强增大了
D．压力对气球的作用效果更明显了
2．2020年6 月1日起，公安部在全国开展“一盔一带”安全守护行动，要求骑电动车等必须戴头盔(外部材料坚硬，内部材料松软)，开车必须系安全带。

戴头盔、系安全带能保护人的生命安全。

下列分析正确的是()
A．发生碰撞时，头盔可增大头部的受力面积，从而增大压强
B．发生碰撞时，头盔可减小头部的惯性，从而减小撞击力
C．系安全带可减小人体的惯性，避免出现安全事故
D．系安全带可防止汽车紧急刹车时由于惯性导致的伤害
3．如图所示，用35牛的水平压力把一重为15牛的物体压在竖直墙壁上，若物体与墙壁AB的接触面积是50厘米2，则墙面AB受到的压强是()
A．10×103帕B．3×103帕C．7×103帕D．4×104帕
4．小敏利用海绵、桌子和砝码进行了如图的探究实验。

下列分析不正确的是()
A．探究的问题：压力的作用效果与什么因素有关
B．探究的方法：控制变量法
C．探究过程分析：通过观察海绵凹陷面积大小判断受力效果
D．探究的结论：压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小有关
5．如图所示，小明将压强计的探头放入水中某一深度处，记下U形管中两液面的高度差h。

下列操作能够使高度差h增大的是()
A．将探头向下移动一段距离
B．将探头水平向左移动一段距离
C．将探头放在酒精中的同样深度处
D．将探头在原深度处向其他方向任意转动一个角度
6．如图所示，一木块静止在盛满水的容器中。

现将木块缓慢下压至浸没，水对容器底部的()
A．压力不变，压强不变B．压力变大，压强变大
C．压力不变，压强变大D．压力变大，压强不变
7．如图是某同学在探究甲、乙两种物质质量和体积关系时得到的图像。

若用这两种物质分别做成A、B两个质量相等的实心正方体。

把它们平放在水平地面上，则两物体对水平地面的压强之比p A：p B为()
A．8：1 B．4：1 C．2：1 D．1：1
8．(2021七下·越城期末)如图所示，一个未装满水的瓶子，正立放置在水平面上时瓶对桌面的压强为p1，瓶底受到水的压力为F1，倒立放置时瓶对桌面的压强为p2，瓶盖受到水的压力为F2。

则()
A．p2＝p1，F2＝F1B．p2＜p1，F2＜F1
C．p2＜p1，F2＞F1D．p2＞p1，F2＜F1
9.如图，在水平桌面上竖立着三个柱状物甲、乙、丙，它们的高度均为h，均为实心匀质，甲、乙、丙的底面分别是半径为R的圆面、边长为a的正方形、半径为r的圆面。

已知：2R＞a＞2r，它们对桌面的压强P 甲=P乙=P丙，则甲、乙、丙材料的密度比较，正确的是( )
A.ρ甲＞ρ乙＞ρ丙
B.ρ甲=ρ乙＞ρ丙
C.ρ甲＜ρ乙＜ρ丙
D.ρ甲=ρ乙=ρ丙
10．四块完全相同的砖，按图放置，设左边砖对地面的压强为P左，右边砖对地面的压强为P右，则()
A．P左：P右=1：2 B．P左：P右=2：1
C．P左：P右=4：1 D．P左：P右=1：1
11．(2021七下·临海期末)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力：F甲=F乙
②容器对桌面的压力：F甲'=F乙'
③液体对容器底部的压强：p甲>p乙
④容器对桌面的压强：p甲'<p乙'
A．①和③B．②和③C．①和④D．③和④
题组B 能力提升练
1．如图水平桌面上是两块完全相同的砖块甲和乙(砖块各表面粗糙程度相同)，甲平放、乙竖放，水平推动甲、乙，使它们分别以0.1 m/s.0.2 m/s的速度做匀速直线运动。

则运动中，砖块所受到的摩擦力f甲(填“<"“=”或“>”，下同)f乙，砖块对桌面的压强p甲p乙。

2.(2020七下·江干期末)如图所示，一块长方体橡皮，当侧放于水平桌面上时对比平放时对桌面的压力
________(选填“变大”、“变小”或“不变”)；若沿ab方向竖直向下切去一块，则剩余部分对桌面的压强________填(“变大”“变小”或“不变”)
3．如图1是a、b两种不同物质质量和体积的关系图像，则a、b两种物质密度之比为，如果用质量相等的上述两种物质分别制成甲、乙(图2)两个底面积不同、高度相同的实心圆柱体，并将它们放置在水平地面上，则甲、乙两圆柱体对水平地面的压强之比为。

4．(2021七上·乐清期中)如下图所示，在甲、乙两个完全相同的容器中盛有质量相等的水和酒精(已知ρ水>ρ酒)其中a、b两点到液面的距离相同，a、c两点到容器底部的距离相同。

(1)甲盛的是。

(2)在a、c两点水平面以下，容器中水的质量比酒精(选填“大”或“小”)
(3)在a、b两点水平面以下，容器中水的质量比酒精(选填“大”或“小”)
5．某同学利用小桌、砝码、泡沫塑料在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”时，实验过程如图所示，请仔细观察并回答下列问题：
(1)该实验是通过来显示压力的作用效果。

(2)由甲、乙两图所示实验现象可得出：受力面积一定时，越大，压力的作用效果越。

(3)由两图所示实验现象可得出：压力一定时，受力面积越大，压力的作用效果越。

(4)该同学在实验时将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上，如图丁所示，则在乙、丁两种情况中小桌产生的压强p乙(填“大于”“小于”或“等于”)p丁。

该实验的研究方法是。

6．在探究液体压强的实验中，进行了如图所示的操作。

(1)实验中，探究液体压强的工具是。

(2)由丙、丁两图实验进行对比，得出液体压强与盛液体的容器形状(填“有关”或“无关”)。

(3)甲、乙两图是探究液体压强与的关系，结论是。

(4)要探究液体压强与密度的关系，应选用两图进行对比。

(5)在图乙中，固定金属盒上的橡皮膜在水中的深度，使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时，两玻璃管中液面高度差不变，说明了在液体内部同一深度处，液体向各个方向的压强大小。

7．小金自制了一根可以估测液体密度的工具，其制作过程为将一根两端开口的直玻璃管下端蒙上橡皮膜(如图甲)。

实验过程如下：
(1)将此玻璃管慢慢放人盛有水的烧杯中(如图乙)，发现橡皮膜向里凹，此现象说明。

(2)保持橡皮膜所在深度h不变，逐渐向玻璃管内注入液体(如图丙)，此过程中橡皮膜向里凹的程度会(填“变大”“变小”或“不变”)。

(3)继续向玻璃管内注入液体至图丁所示位置，此时橡皮膜的形状正好是平面，由此可推测出管内注入的液体可能是(填字母)，并说明理由：。

A．盐水B．酒精C．蒸馏水
8．(2021七下·新昌期末)2020年11月10日8时12分，中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底深度10909米，如图甲所示。

“奋斗者”号需要承载的水压是1.12×108帕，由此小卡猜想液体内部压强可能与液体的深度有关。

于是用液体压强计对此进行了探究，如图乙所示。

(1)使用压强计前，用手轻轻按压几下橡皮膜，U形管中的液体能灵活升降，说明。

(2)图乙中实验①、②、③说明，当液体密度相同时，液体的压强随深度的增加而。

(3)图乙中实验④、⑤，是两个完全相同的容器，分别盛有适量的液体a和液体b。

液体a的密度(选填“大于”、“等于”或“小于”)液体b的密度。

9．(2021七下·上虞期末)小明用如上图甲所示的装置，探究影响液体内部压强的因素。

(1)在上图乙中，将橡皮膜先后放在a、b位置处可知，同种液体，深度越大，压强越大，支持该结论的实验现象是。

(2)为了探究密度对液体内部压强的影响，还需将橡皮膜放在上图丙中(填“c”或“d”)位置处。

10．(2020七下·乐清期末)用隔板将容器平均分成左右两侧，隔板中部有一圆孔用薄橡皮膜封闭，装置如图甲所示。

小明想利用此装置研究液体压强。

(1)往装置两侧加水至橡皮膜上方，结果如图乙。

小明想研究液体压强与的关系。

(2)往装置两侧分别加入密度为ρ1、ρ2的两种液体，液面如图丙所示。

小明根据虚框位置中橡皮膜的凹凸情况得出ρ1一定大于ρ2，请推测他所看到的现象并说明原因。

题组C 培优拔尖练
1．(2021七下·西湖期末)现有一根两端开口的直玻璃管，将其下端蒙上橡皮膜，描述橡皮膜外表面在以下不同情境中的形状变化。

(1)向管内缓缓注水，观察到橡皮展向外凸。

随着加入的水量增多，橡皮膜向外凸的程度会(选填“变大”“变小”或“不变”)。

(2)将注入水后的玻璃管放入装有水的水槽中，慢慢向下移动到如图所示的位置。

橡皮膜向外凸的程度会(选填“变大”“变小”或“不变”)。

(3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时，橡皮膜的形状是(选填“凸面”“凹面”或“平面”)，试说明理由。

2．(2021七下·临海期末)液体内部的压强大小与什么因素有关？
(1)如图甲，往玻璃筒中逐渐加水，底部橡皮膜下凸程度增加，由此可得结论：。

(2)继续实验
实验目的：证明同种液体对容器底部的压强与液体质量无关。

实验器材(如图乙) ：上端开口形状不同的玻璃容器3个(虚线A以下完全相同)，橡皮膜，刻度尺，水。

实验步骤与预测结果：。

3．(2021七下·柯桥期末)在游泳时，小柯同学发现越往深水区走，越感到胸闷，由此猜想液体内部压强可能与液体的深度有关，于是用液体压强计对此进行了探究。

步骤一：将金属盒放入水中深度5 厘米处，观察现象；
步骤二：将金属盒放入水中深度15 厘米处时，发现金属盒的位置不动，但U 形管两侧的液面高度差逐渐减小；
步骤三：调整好器材后，重新实验。

在深度 5 厘米处观察到现象如图A 所示，在深度15 厘米处观察到现象如图B 所示。

请完成下列问题：
(1)压强计是通过U 形管中液面的高度差来反映被测压强大小，这种科学方法称为；
A．转换法B．控制变量法C．类比法
(2)步骤二中出现异常现象的原因是压强计气密性不好，因此压强计使用前应检查其是否漏气，方法
是；
(3)通过小柯的实验结果，试分析越往深水区走，越感到胸闷的原因。

(4)实验后小柯想利用压强计来鉴别两份无色溶液，已知一份为水，一份为盐水，请你帮他设计实验进行鉴别：。

4.(2020七下·温州期末)为了探究影响压力作用效果的因素，小明用如图所示实验装置进行了如下实验
①称取200克细沙置于烧杯中
②将气球置于装置内，将烧杯中的细沙缓缓倒在木板B上，直至气球刚好破裂，称量烧杯中剩余细沙的质量，重复实验3次，并记录平均值
③改变木板A上塑料钉的数量，用完全相同的气球重复步骤②，记录数据如下
实验组别塑料钉数量/枚细沙的总质量/克烧杯中剩余细沙的质量/克
1 4 200 152
2 6 200 136
3 8 200 117
4 10 200 95
(1)为完成本实验，小明需要的测量工具为________。

(2)小明选择细沙而不选择砝码来完成实验的原因是________。

(3)请结合所学知识分析，本实验能否得出“受力面积越大，压力作用效果越不明显”的结论并说明理由：________。

5．(2021七下·吴兴期末)小安用液体压强计探究液体内部压强与液体的深度的关系，如图所示是部分实验过程。

①将金属盒放入水中深度5厘米处，观察现象；
②将金属盒放入水中深度15厘米处时，发现金属盒的位置不动，但U形管两侧的液面高度差逐渐减小；
③调整好器材后，重新实验。

在深度5厘米处观察到现象如图所示，在深度15厘米处观察到现象如图所示。

请完成下列问题：
(1)②中金属盒在水里的位置不动，但U形管两侧液面高度差逐渐减小的原因是；
(2)小安反思：只进行两次实验就得出结论，结论是不可靠的。

还需改变深度更换液体进行多次实验。

这样做的目的是；
(3)小安补充的其中一个实验步骤是：将金属盒放入盐水中深度15厘米处时，实验现象如图C所示，比较B、C现象可说明；
(4)如图D为一圆柱形容器，容器内装有密度为的液体，O点在深度为h处的水平横截面上，横截面上方的液柱对横截面产生的压力大小等于该液柱的重力。

请根据压强公式推导出O点所在横截面受到的液体压强p0与深度h之间的关系式，并写出推导过程。

6．有块泥地能承受的最大压强是6000 Pa，一个质量为60kg的成年人，他的一只鞋底面积为75cm2(g取10 N/kg) ，问：
(1)此人行走在这种泥地上，对泥地的压强有多大？会不会陷下去？
(2)为了不致陷下去，可在他脚下垫一块质量不计的木板，则木板的面积至少要多大？
7．(2021七下·台州期末)亲子小红车方便了携子出行的家长。

已知一家长质量为50 千克，小孩质量为10 千克。

单车质量为10 干克，前后轮和地面的总接触面称为20平方厘米；。

该家长在平直的公路上以4 米/秒的速度携子匀速行驶了25分钟，阻力恒为总重的0.1 倍。

求：
(1)此次她们骑行的距离是多少？
(2)该车前进的动力大小为多少？
(3)此时地面受到的压强为多大？
8．(2021七下·上城期末)一只木桶盛水的多少，并不取决于桶壁上最长的那块木板，而恰恰取决于桶壁上最短的那块。

这就是美国管理学家彼得提出的著名的“木桶理论”，又被称为“短板效应”。

如图所示的木桶，自重为10牛，桶壁上最短的木板长25厘米，其余木板长70厘米，木桶与地面的接触面积为100平方厘米。

(1)“短板效应”说明此桶装水至厘米高处即为最大值；
(2)当此桶装水至最大值的过程中，桶底受到水的压强变化情况是；
(3)若此桶能装水的最大质量为17千克，求桶底对地面的压强为多大？
9．为了抗击新冠肺炎疫情，某市用无人机(如图)向疫区运送防疫物资，该无人机的基本参数如表所示。