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1、主讲教师主讲教师 贾廷昭贾廷昭 第九章压强第九章压强 第第1节节 压强压强第第2节节 液体的压强液体的压强 第第3节节 大气压强大气压强第第4节节 液体压强与流速的关系液体压强与流速的关系固体压强固体压强特点:特点:P=gh压强压强压力的三要素压力的三要素压强强公式:公式: 、单位:位:Pa(帕)(帕)测量测量:液体压强液体压强计计应用:连通器、船闸应用:连通器、船闸液体压强液体压强大气压强大气压强流体压强与流体的关系流体压强与流体的关系增大和减小压强的方法增大和减小压强的方法证明存在实验证明存在实验测量:实验和方法测量:实验和方法标准大气压标准大气压影响因素影响因素SP= F1压力和重力的区
2、分:通常把物体放在桌面上时,压力和重力的区分:通常把物体放在桌面上时,如果物体不受其他力,则压力如果物体不受其他力,则压力F 物体的重力物体的重力G,压力是指,压力是指 作用在物体表面上的力。压作用在物体表面上的力。压力并不都是由重力引起的,重为力并不都是由重力引起的,重为G的物体在支撑面的物体在支撑面上静止不动,则下列各种情况下所受压力的大小上静止不动,则下列各种情况下所受压力的大小为:为:等于等于垂直垂直图图12压强强的定的定义:物体所受:物体所受压力的大小与受力面力的大小与受力面积之比叫做之比叫做压强强,在数,在数值上等于物体上等于物体 所受所受的的压力,力,压强强越大,越大, 越明越明
3、显,计算算公式公式为: 。国。国际单位制中,位制中,压强强的的单位是位是 ,专用用单位是位是Pa, 1 Pa=1 N/m2.要增大刀刃要增大刀刃对菜的菜的压强强,就要增大,就要增大 或者减或者减小小 ,为了了让书包背着舒服,包背着舒服,设法减小法减小它它对肩膀的肩膀的压强强,这就要增大就要增大书包包带 ,或者减小或者减小书包内包内书本的本的 ,达到减小,达到减小 。对于放在桌子上的直柱体于放在桌子上的直柱体(如:如:圆柱体、正方体、柱体、正方体、长方体、棱柱等方体、棱柱等)对桌面的桌面的压强强可用可用p 来来求。求。 gh压力产生效果压力产生效果SP= F单位面积单位面积N/m2.压力压力受力
4、面积受力面积受力面积受力面积重力重力压力目的压力目的3.液体液体压强强:液体液体对容器底具容器底具有有压强强,是由液体,是由液体的的 产生的,生的,液体又具有流液体又具有流动性。在液体内性。在液体内部的同一深度,向各个方向的部的同一深度,向各个方向的压强强 ,深度,深度越深,越深,压强强 ,在深度相同,在深度相同时,液体的密度,液体的密度越大,越大,压强强 。在密度。在密度为的液体内部深度的液体内部深度为h的地方,液体向各个方向的地方,液体向各个方向压强强的大小都的大小都为P= 。当当连通器力的同种液体不流通器力的同种液体不流动时,连通器各部分中的液面高度是通器各部分中的液面高度是 ,船船闸是
5、根据是根据连通器的原理工作的。通器的原理工作的。计算液体算液体对容器底的容器底的压力和力和压强强问题一般方法:一般方法:首先确定首先确定压强强p= ;其次确定其次确定压力力F= 。 pSgh相等相等越大越大越大越大重力重力gh相同的相同的马德堡半球马德堡半球4大气大气压:历史上著名的史上著名的 实验证明明了大气了大气压的存在,大气的存在,大气压是由于空气受是由于空气受 并且并且具有具有 性,性,对其中的物体对其中的物体向各个方向都有向各个方向都有压强强。 实验最早首先最早首先测得大气得大气压的的值。标准大气准大气压等于等于760mm高水高水银柱柱产生的生的压强强,其大,其大小小为 ,可用,可用
6、 测大气大气压,大,大气气压随高度的增加而随高度的增加而 。生。生产生活中用吸管生活中用吸管吸吸饮料和抽水机抽水就是利用的大气料和抽水机抽水就是利用的大气压。由于一。由于一切液体的沸点,都是气切液体的沸点,都是气压减小减小时 ,气,气压增增大大时 。所以高原地区煮。所以高原地区煮饭要用要用 ,制糖工,制糖工业中利用大气中利用大气压与与 的特点在的特点在较低温度除去糖汁中的水分。低温度除去糖汁中的水分。 降低降低重力重力流动流动升高升高高压锅高压锅托里拆利托里拆利1.013105Pa。气压计气压计降低降低液体沸点液体沸点 5流体流体压强强与流速的关系:流体中流速越大与流速的关系:流体中流速越大的
7、位置,的位置,压强强 。如。如图1,飞机机翼形状下方机机翼形状下方平上方凸起,当气流迎面吹平上方凸起,当气流迎面吹时,在相同的,在相同的时间内,内,上方气流上方气流经过路程路程较长,因而气流速度,因而气流速度 ,它它对机翼上表面的机翼上表面的压强较压强较 ,下方气流的路程下方气流的路程较短,流速短,流速较小,小,压强强 。这样,机翼上下表,机翼上下表面就存在面就存在压强强差,因而有差,因而有 ,这就是就是产生生升力的原因。大海中升力的原因。大海中轮船不能近距离并行,也是船不能近距离并行,也是由于流体由于流体压强强的特点造成的。的特点造成的。图图1越小越小较大较大较小较小较大较大压力差压力差 例
8、例1如如图2,手指用,手指用4 N的力的力压铅笔尖,笔尖,铅笔笔对竖直直墙面的面的压力是力是 N(铅笔受到的重力忽略笔受到的重力忽略不不计)。手指与)。手指与铅笔尖的接触面笔尖的接触面积是是0.5 mm2,笔,笔尾端与尾端与墙面的接触面面的接触面积是是0.4 cm2,手指受到的,手指受到的压强强是是 Pa,墙面受到的面受到的压强强是是 Pa。 图图248106 1105 例例2在在下列的下列的生活生活实例中,例中,属于增大属于增大压强强的是的是 ( ) A.将将书包的背包的背带做得做得较宽 B.将切菜刀磨得更将切菜刀磨得更锋利些利些C.将将铁路的路的钢轨铺在枕木上在枕木上 D.滑雪运滑雪运动员
9、穿上滑雪板穿上滑雪板 B例例3小明同学在探究小明同学在探究“压力的作用效果与压力大压力的作用效果与压力大小的关系小的关系”时,做了如图时,做了如图3的实验。的实验。(1)由实验甲由实验甲 乙能够得到的结论是:乙能够得到的结论是: , 。 (2)若想还探究若想还探究“压力的作用效果与受力面积大压力的作用效果与受力面积大小的关系小的关系”,应做图,应做图 和和 所示的实验。结论所示的实验。结论是是 。图图3压力越大压力越大,压力作用效果越明显压力作用效果越明显 丁丁受力面积一定受力面积一定甲甲压力一定压力一定,受力面积越大受力面积越大,压力作用效果越明显压力作用效果越明显 例例4.如如图4,探究液
10、体内部,探究液体内部压强强实验中,将中,将压强强计的金属盒放在水中,下列做法能的金属盒放在水中,下列做法能够使使压强强计U形形管两管两边液面的高度差减小的是()液面的高度差减小的是() A.将将压强强计金属盒向下移金属盒向下移动一段距离一段距离B.将将压强强计金属盒向上移金属盒向上移动一段距离一段距离C.将将压强强计金属盒在原位置金属盒在原位置转动180D.将将压强强计金属盒放在同金属盒放在同样深度的食深度的食盐水中水中B图图4例例5在在饮料瓶料瓶的不同高的不同高处开开两两个小孔,个小孔,当当瓶瓶里灌里灌满水水时两两孔孔喷出水的情况如出水的情况如图5,这这表明液体表明液体压强强( )A.与深度
11、有关与深度有关 B.与密度有关与密度有关C.与液柱粗与液柱粗细有关有关 D.与容器形状有关与容器形状有关 A图5例例7.如如图7,将薄,将薄纸片置于下唇底部,片置于下唇底部,沿着沿着纸片的上表面吹气,片的上表面吹气,纸片升起,片升起,吹气吹气过程空气程空气对纸片上表面的片上表面的压力力下表面的下表面的压力(力(选填填“大于大于”、“等于等于”、“小于小于”),),证明流体明流体压强强与流速的关系是与流速的关系是, 例例6.(1)托里拆利托里拆利测大气大气压值实验如如图6,当,当时的大气的大气压等于等于mm高水高水银柱所柱所产生的生的压强强(2)某地大气某地大气压为110 5 Pa,作用在,作用
12、在 210-2m2面面积的大气的大气压力力为 N小于小于7502103图7图6 流体中流速越大流体中流速越大的位置,压强越小。的位置,压强越小。1下面是日常生活中与压强有关事例的描述,下面是日常生活中与压强有关事例的描述,其中正确的是其中正确的是( )A图钉帽面积大是为了增大手指对它的压强图钉帽面积大是为了增大手指对它的压强B水坝的形状上窄下宽是因为液体的压强随水坝的形状上窄下宽是因为液体的压强随着深度的增加而增大着深度的增加而增大C用吸管吸饮料是利用了嘴的吸力用吸管吸饮料是利用了嘴的吸力D高压锅能很快地煮熟食物是因为锅内气压高压锅能很快地煮熟食物是因为锅内气压增大水的沸点降低增大水的沸点降低
13、2.我们有时能看到啄木鸟用喙将树木啄破,吃掉我们有时能看到啄木鸟用喙将树木啄破,吃掉害虫的情景。粗略估计啄树木时施加力的大小约害虫的情景。粗略估计啄树木时施加力的大小约为为0.5N,喙与树木的接触面积约为,喙与树木的接触面积约为10-6m2,则喙,则喙啄树木时产生的压强约为啄树木时产生的压强约为_Pa。B51053.如如图8,两两个个底底面面积不不同同的的圆柱柱形形容容器器甲甲和和乙乙,容容器器足足够高高,分分别盛盛有有质量量相相等等的的水水和和酒酒精精(水水酒酒精精),可可能能使使水水和和酒酒精精对容容器器底底部部的的压强强相相等的方法是()等的方法是()A.倒入相同倒入相同质量的水和酒精量
14、的水和酒精B.倒入相同体倒入相同体积的水和酒精的水和酒精C.抽出相同抽出相同质量的水和酒精量的水和酒精D.抽出相同体抽出相同体积的水和酒精的水和酒精B图图8234取当地的取当地的大气大气压为105Pa ,若一家新建平房若一家新建平房的的水平屋水平屋顶面面积为100m2,则大气大气压对屋屋顶上表面的上表面的压力力为_N。这么大的压力没有将屋顶压塌是这么大的压力没有将屋顶压塌是因为因为 。 107房子内外的大气压作用基本相等,互相抵消。房子内外的大气压作用基本相等,互相抵消。5.如图如图9是中国女子冰壶队参加是中国女子冰壶队参加20冬奥冬奥会时的情景。冰壶由花岗岩凿磨而成,会时的情景。冰壶由花岗岩
15、凿磨而成,质量约为质量约为19Kg,与冰道接触的底面积,与冰道接触的底面积约为约为0.02m2,冰壶的体积约,冰壶的体积约810-3m3。(取取g=10N/Kg)求求:(1)冰壶的密度)冰壶的密度(2)冰壶对水平冰道的压强。)冰壶对水平冰道的压强。图9解解 (1)= m / V =19 kg/810-3 m3=2.4103 kg/m3 (2) G= m g =19kg10N/kg=190N,因为冰壶对冰道的压力等于重力因为冰壶对冰道的压力等于重力 F=G=190NP=F/S=190N/0.02m2=9.5103pa6.一辆水泥罐装车,车货总质量高达一辆水泥罐装车,车货总质量高达100 t ,该
16、车,该车轮胎与地面接触的总面积约为轮胎与地面接触的总面积约为0.8m2,求:,求:(1)罐罐车以车以20m/s的速度匀速行使的速度匀速行使36km所需的时间是所需的时间是多少?多少?(2)罐罐车受到的总重力是多大?(取车受到的总重力是多大?(取g=10N/kg)(3)罐罐车对地面的压强是多少?车对地面的压强是多少?7.我国海我国海军舰艇赴艇赴亚丁湾丁湾护航航时,护航航编队一般一般采用前后采用前后护航形式,而不采用航形式,而不采用“并排并排”护航,航,这是是因因为流体流速大的地方流体流速大的地方 小,当两船高速小,当两船高速并排行并排行驶时,容易,容易发生生 事故。事故。压强压强相撞相撞8如图如
17、图16,四块相同的木块放置在水平地面上,如按,四块相同的木块放置在水平地面上,如按图中阴影部分切掉并取走,则剩余部分对水平地面的压图中阴影部分切掉并取走,则剩余部分对水平地面的压强最大的是强最大的是()图图169.我们做过硬币我们做过硬币“跳高跳高”实验,它表明气流速度实验,它表明气流速度较大的位置压强较大的位置压强 ,飞机在空中前进时,机,飞机在空中前进时,机翼上方气流速度较大,气流对机翼的压强翼上方气流速度较大,气流对机翼的压强 ,下方气流速度较小,它对机翼的压强,下方气流速度较小,它对机翼的压强 ,这样在机翼的上下表面存在压力差,就产生了向这样在机翼的上下表面存在压力差,就产生了向上的升
18、力(上的升力( 选填选填“较大较大”、“较小较小”或者或者“一一定定” )较小较小较小较小较大较大11.11.同种材料制成的几个同种材料制成的几个实心实心圆柱体,质量、粗圆柱体,质量、粗细、高度各不同,竖直放在水平桌面上细、高度各不同,竖直放在水平桌面上, ,( ( ) )A A. .较高的圆柱体对桌面的压强大较高的圆柱体对桌面的压强大 B B. .较粗的圆柱体对桌面的压强大较粗的圆柱体对桌面的压强大C C. .质量较大的圆柱体对桌面的压强大质量较大的圆柱体对桌面的压强大 D D. .它们对桌面的压强一样大它们对桌面的压强一样大A10如图如图18,在甲乙两个容器中盛有体,在甲乙两个容器中盛有体
19、积相同的水,哪个容器底受到的压强大积相同的水,哪个容器底受到的压强大?()A甲大甲大 B乙大乙大C一样大一样大 D无法判断无法判断图图18图图1110用托里拆利用托里拆利实验测定大气定大气压的数的数值(玻璃管(玻璃管内水内水银面上方是真空)如面上方是真空)如图10。下列。下列过程会程会导致致测量数量数值发生生变化的是()化的是()A.将将实验从山下移到山上从山下移到山上B.使玻璃管稍下降一点使玻璃管稍下降一点C.使玻璃管稍使玻璃管稍倾斜一点斜一点D.换用稍粗点的玻璃管用稍粗点的玻璃管图图10A11如如图11,对液体中液体中a、b、c、d四点四点压强强的的说法正确的是法正确的是()A.a点的点的
20、压强强最大最大 B.b点的点的压强强最大最大C.c点的点的压强强最大最大 D.d点的点的压强强最大最大 B12关于压力、压强,下列说法正确的是关于压力、压强,下列说法正确的是()A.压力在数值上等于物体所受的重力的大小压力在数值上等于物体所受的重力的大小B.压力的方向总是竖直向下的压力的方向总是竖直向下的C.物体对支承面的压力越小,压强越小物体对支承面的压力越小,压强越小 D.当受力面积一定时,压力越大,支承面所受的当受力面积一定时,压力越大,支承面所受的压强越大压强越大D13.为探究探究压强强跟哪些因素有关,跟哪些因素有关,赵霞用三霞用三块相同相同的海的海绵和几和几块相同的相同的砖做了如下做
21、了如下实验,如,如图12,要要说明明压强强跟跟压力的大小有关,力的大小有关,请你指出哪两个你指出哪两个图最能最能说明。明。为什么?什么?图图1214将未装将未装满水且密水且密闭的水瓶,先正立放置在水的水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如平桌面上,再倒立放置,如图13,两次放置,两次放置时,水水对瓶底和瓶盖的瓶底和瓶盖的压强强分分别为pA和和pB,水,水对瓶底瓶底和瓶盖的和瓶盖的压力分力分别为FA和和FB,则()ApApB,FAFB BpApB,FAFBCpApB,FAFB DpApB,FAFB图图13D15.你用吸管吸瓶中饮料时,你用吸管吸瓶中饮料时, 的力量使饮料的力量使饮料上升到嘴
22、里,标准大气压约为上升到嘴里,标准大气压约为 Pa,大气压的大气压的常用测量工具是常用测量工具是 。 大气压大气压105气压计气压计1下列关于压力和压强的说法正确的是()下列关于压力和压强的说法正确的是()A.单位面积上受到的压力越大,压强越大单位面积上受到的压力越大,压强越大B.受力面积越大,压强越小受力面积越大,压强越小C.重力越大,压力越大重力越大,压力越大 D.压力越小,压强越小压力越小,压强越小 A2如如图14,一把太阳,一把太阳伞固定在地面上,一固定在地面上,一阵大大风吹来,吹来,伞面被面被“吸吸”,严重重变形。下列形。下列对这一一现象象及其解及其解释正确的是()正确的是()A.伞
23、面被向下面被向下“吸吸”,上方流速大于下方上方流速大于下方B.伞面被向上面被向上“吸吸”,上方流速大于下方上方流速大于下方C.伞面被向下面被向下“吸吸”,上方流速小于下方上方流速小于下方D.伞面被向上面被向上“吸吸”,上方流速小于下方上方流速小于下方B图图143置于水平地面上的石柱置于水平地面上的石柱 ,高为高为0.4 m ,横截面,横截面积为积为0.15 m2,质量为,质量为150 kg,g取取10 N/kg。求:。求: (1)石柱的重力。石柱的重力。(2)石柱的密度。石柱的密度。(3)石柱对水平地面的压强。石柱对水平地面的压强。解析解析 (1)G=mg=150 kg10 N/kg=1500
24、 N。 (2)V=Sh=0.15 m20.4 m=0.06 m3,FS 1500N0.15m2(3)p= = =1104 Pa。Vm= = = 2.5103 kg/m3。150 kg0.06 m34.小明将一只盛小明将一只盛满水的小桶放在水平地面上的一水的小桶放在水平地面上的一只空盆中,手拿一个密封的空易拉罐,慢慢浸入只空盆中,手拿一个密封的空易拉罐,慢慢浸入盛盛满水的小桶中,如水的小桶中,如图15。在易拉罐浸没水中以。在易拉罐浸没水中以前,下列分析正确的有前,下列分析正确的有()A易拉罐底受到水的易拉罐底受到水的压强强逐逐渐增大增大B水平地面受到盆的水平地面受到盆的压力保持不力保持不变C桶内
25、的水桶内的水对桶底的桶底的压强强逐逐渐增大增大D盆内的水盆内的水对盆底的盆底的压强强减小减小A图图155近年来,汽近年来,汽车超超载现象异常突出,公路象异常突出,公路损坏坏严重。你重。你认为超超载汽汽车对公路的公路的损坏主要取决于坏主要取决于A汽汽车的大小的大小 B汽汽车对公路的公路的压强强C汽汽车的速度的速度 D汽汽车的的惯性性6如如图16,质量是量是2 kg的平底水桶,底面的平底水桶,底面积为400 cm2 ,放在水平地面上,桶内装有,放在水平地面上,桶内装有50 cm深深 、体体积是是30 dm3的水,的水,这时,如果水,如果水对桶底的桶底的压强强 Pa,桶桶对地面的地面的压强强 Pa。
26、则小小萍提起水桶的力萍提起水桶的力F= N。(g取取10 N/kg)5103图图1681033207.图17中的两个容器甲乙中盛同种相同中的两个容器甲乙中盛同种相同质量的液体,容器底受到液体的量的液体,容器底受到液体的压力分力分别为F甲甲和和F乙乙,压强强分分别为P甲甲和和P乙乙,相比,相比较,下列判断正确的是(下列判断正确的是( )AF甲甲 F乙乙; BF甲甲 F乙乙;CP甲甲 = P乙乙; DP甲甲 P乙乙;8.如如图4,两个盛有等高液体的,两个盛有等高液体的圆柱形容器柱形容器A和和B,底面,底面积不同(不同(SASB),液体),液体对容器底部的容器底部的压强强相等。相等。现将甲球浸没在将甲球浸没在A容器的液体中,容器的液体中,乙球浸没在乙球浸没在B容器的液体中,容器中均无液体溢容器的液体中,容器中均无液体溢出,若此出,若此时液体液体对各自容器底部的各自容器底部的压力相等,力相等,则一定是(一定是( )A甲球的甲球的质量小于乙球的量小于乙球的质量量 B甲球的甲球的质量大于乙球的量大于乙球的质量量C甲球的体甲球的体积小于乙球的体小于乙球的体积 D甲球的体甲球的体积大于乙球的体大于乙球的体积D