压力 压强(基础)知识讲解 含答案
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总复习:压力压强(基础)
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【考纲要求】
1、理解压力的概念、压强的概念单位和公式;
2、固体压强的计算,增大减小压强的办法及应用;
3、液体压强的特点及相关计算;
4、大气压强与流体压强
【知识网络】
【考点梳理】
考点一、压强(高清课堂《压强》)
1.压力:
(1)压力是垂直压在物体表面上的力。
(2)方向:垂直于受力面,指向被压物体。
(3)压力与重力的关系:力的产生原因不一定是由于重力引起的,所以压力大小不一定等于重力。
2.压强
(1) 定义:物体所受压力的大小与受力面积之比
(2) 公式:P=F/S。式中P表示压强,单位是帕斯卡;F表示压力,单位是牛顿;
S表示受力面积,单位是平方米。
(3) 国际单位:帕斯卡,简称帕,符号是Pa。1Pa=lN/m2,
其物理意义是:lm2的面积上受到的压力是1N。
3.增大和减小压强的方法
(1)增大压强的方法:①增大压力;②减小受力面积。
(2)减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积。
考点二、液体压强(高清课堂《液体压强》)
1.液体压强的特点
(1)液体向各个方向都有压强。
(2)同种液体中在同一深度处液体向各个方向的压强相等。
(3)同种液体中,深度越深,液体压强越大。
(4)在深度相同时,液体密度越大,液体压强越大。
2.液体压强的大小
(1)液体压强与液体密度和液体深度有关。
(2)公式:P=ρgh。式中,
P表示液体压强单位帕斯卡(Pa);
ρ表示液体密度,单位是千克每立方米(kg/m3);
h表示液体深度,单位是米(m)。
3.连通器——液体压强的实际应用
(1)原理:连通器里的液体在不流动时,各容器中的液面高度总是相同的。
(2)应用:水壶、锅炉水位计、水塔、船闸、下水道的弯管。
考点三、大气压强
1.大气压产生的原因:由于重力的作用,并且空气具有流动性,因此发生挤压而产生的。
2.证明大气压存在:马德堡半球实验,覆杯实验,瓶吞鸡蛋实验。
3.大气压的测量——托里拆利实验
要点诠释:
(1)实验方法:在长约1m一端封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住,然后倒插在水银槽中。
放开手指,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,这时测出管内外水银面高度差约为76cm。
(2)计算大气压的数值:P0=P水银=ρgh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa。
所以,标准大气压的数值为:P0=1.013×l05Pa=76cmHg=760mmHg。
(3)以下操作对实验没有影响
①玻璃管是否倾斜;
②玻璃管的粗细;
③在不离开水银槽面的前提下玻璃管口距水银面的位置。
(4)若实验中玻璃管内不慎漏有少量空气,液体高度减小,则测量值要比真实值偏小。
(5)这个实验利用了等效替换的思想和方法。
4.影响大气压的因素:高度、天气等。
在海拔3000m以内,大约每升高10m,大气压减小100Pa。
5.气压计——测定大气压的仪器。
种类:水银气压计、金属盒气压计(又叫做无液气压计)。
6.大气压的应用:抽水机等。
考点四、流体压强与流速的关系
流速越大的位置压强越小。
要点诠释:
飞机的升力的产生:飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状。当飞机在机场跑道上滑行时,流过机翼上方的空气速度快、压强小,流过机翼下方的空气速度慢、压强大。机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。
【典型例题】
类型一、基础知识
1、为探究压力的作用效果与压力大小及受力面积之间的关系。小明做了几个带刻度的方形有机玻璃盒,并放入海绵(海绵大小恰好占满玻璃盒)。他先将底面积相同、重量之比为1:2:3的三个方形铅块依次放在同一海绵上,如图1、如图
2、如图3,比较海绵的凹陷深度;再将铅块2和铅块3横放在海绵上,如图4、如图5,这时铅块1、铅块2、铅块3的底面积之比为1:2:3,比较海绵凹陷的深度。
(1)由图1、图2、图3得,受力面积相同时,海绵凹陷的深度与压力成比。
(2)由图2、图4(或图3、图5)得,压力相同时,海绵的凹陷深度与受力面积成比。
(3)由图1、图4、图5得,海绵在单位面积上所受的压力时(填“相同”或“不同”),海绵的凹陷深度相同。
(4)综合上述实验可得,海绵的凹陷深度是由单位面积所受压力的大小决定,海绵在单位面积上所受压力越大,凹陷深度就越。所以我们就把单位面积上所受的压力定义为压强。
【思路点拨】(1)分析图1、图2、图3中海绵的受力面积的关系,以及海绵受到的压力大小的关系和海绵的凹陷程度(可以从有机玻璃盒上的刻度得出)的关系,得出结论;
(2)分析图2、图4中海绵的受力面积的关系,以及海绵受到的压力大小的关系和海绵的凹陷程度(可以从有机玻璃盒上的刻度得出)的关系,得出结论;
(3)分析图1、图4、图5,根据海绵受力面积的比和所受压力的比,求出压力和受力面积的比值即单位面积上受到的压力,比较单位面积上受到压力的关系和海绵凹陷程度的关系,得出结论;
(4)根据(3)的分析,得出单位面积上受到的压力和凹陷程度的关系。
【答案】(1)正(2)反(3)相同(4)深
【解析】通过对题中实验器材实验过程的分析可知,图(1)、(2)、(3)是控制受力面积相同,探究压力作用效果与压力大小的关系;而图(2)、(4)或图(3)、(5)是控制压力相同,探究压力作用效果与受力