專題08 神奇的壓強(qiáng) ?知識(shí)點(diǎn)1壓力 1、定義：物理學(xué)中，把垂直作用在物體表面上的力叫壓力； 2、產(chǎn)生條件：相互接觸且發(fā)生擠壓的物體之間才有壓力； 3、方向：總是垂直于受力面，并指向受力物體內(nèi)部； 4、大?。翰⒉欢际怯芍亓Ξa(chǎn)生，因此可能不等于重力，有時(shí)甚至與重力無關(guān)； 5、壓力與重力的區(qū)別 重力 壓力 定義 由于地球的吸引而使物體受到的力 垂直作用在物體表面上的力 產(chǎn)生原因 地球的吸引 物體間相互擠壓而產(chǎn)生 方向 總是豎直向下 垂直于受力面 大小 與物體的質(zhì)量成正比 與物體的擠壓程度有關(guān) 作用點(diǎn) 物體的重心 受力物體的表面 施力物體 地球 施加壓力的物體 聯(lián)系 ①通常情況下，靜止在水平地面上的物體，重力的大小等于物體對(duì)地面的壓力；②有時(shí)候壓力不一定是由于物體受到重力而引起的； 例1（xx?安徽）我們知道，一對(duì)作用力與反作用力總是大小相等，方向相反。如圖所示，重25N的長(zhǎng)方體物塊甲放在水平桌面上，另一重10N的長(zhǎng)方體物塊乙放在物塊甲上。則下列說法正確的是（） A．物塊乙所受的合力為10N B．物塊乙對(duì)物塊甲的壓力為15N C．桌面受到物塊甲的壓力為15N D．桌面對(duì)物塊甲的支持力為35N 【答案】D 【解析】 例2（xx?婁底）社團(tuán)活動(dòng)在婁底各校轟轟烈烈開展，小明參加了雜技社團(tuán)，他常常在平整松軟的土地上練習(xí)單腳站立和單手倒立。當(dāng)他單腳站立時(shí)，在地面上留下了一個(gè)凹陷的鞋印，單手倒立時(shí)留下了一個(gè)凹陷的手掌印，那么（） A．單腳站立時(shí)對(duì)地面的壓力大于單手倒立時(shí)對(duì)地面的壓力 B．單腳站立時(shí)對(duì)地面的壓力小于單手倒立時(shí)對(duì)地面的壓力 C．手掌印凹陷的深度大于鞋印凹陷的深度 D．手掌印凹陷的深度等于鞋印凹陷的深度 【答案】C 【解析】 在水平地面上單腳站立或單手倒立度地面的壓力不變，都等于人體的重力；單手的面積小于單腳的面積；根據(jù)公式P=可知，單手倒立時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)大，所以手掌印凹陷的深度大于鞋印凹陷的深度。 ?知識(shí)點(diǎn)2探究影響壓力作用效果的因素 1、實(shí)驗(yàn)原理：物體受到壓力發(fā)生形變量越大，壓力的作用效果越明顯； 2、實(shí)驗(yàn)方法：①控制變量法；②轉(zhuǎn)換法； 3、實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)論 由甲乙得：當(dāng)受力面積相同時(shí)，壓力越大，壓力作用效果越明顯； 由乙丙得：當(dāng)壓力相同時(shí)，受力面積越小，壓力作用效果越明顯； 例1（xx?武漢）如圖所示，在“探究影響壓力作用效果的因素”的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是（） ①甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)中，小桌對(duì)海綿壓力的大小相等 ②甲圖中小桌對(duì)海綿壓力作用的效果比乙圖中的明顯 ③甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)，說明壓力作用的效果跟壓力的大小有關(guān) ④為了完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，可以將乙圖中的砝碼取下來，并將看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和甲圖中的對(duì)比 A．①② B．①②④ C．①③④ D．②③④ 【答案】A 【解析】 例2（xx?百色）如圖所示，某同學(xué)利用小桌、海綿和砝碼等器材進(jìn)行“探究壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)。 （1）本實(shí)驗(yàn)的科學(xué)探究方法是和轉(zhuǎn)換法。 （2）小桌對(duì)海綿的壓力改變了海綿的（選填“形狀”或“運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”）。 （3）為了探究壓力作用效果與壓力大小的關(guān)系，因比較圖甲和圖乙的實(shí)驗(yàn)，可知受力面積相同時(shí)，壓力（選填“越大”“越小”），壓力的作用效果越明顯。 （4）為了探究壓力的作用效果與受力面積大小的關(guān)系，應(yīng)比較兩圖的實(shí)驗(yàn)，可知壓力大小相同時(shí)，受力面積（選填“越大”或“越小”），壓力的作用效果越明顯。 【答案】（1）控制變量法；（2）形狀；（3）越大；（4）乙丙；越小 【解析】 ?知識(shí)點(diǎn)3壓強(qiáng) 1、定義：物理學(xué)中，把物體表面受到的壓力與受力面積的比，叫做壓強(qiáng)，用符號(hào)P表示； 2、物理意義：表示壓力作用效果的物理量； 3、公式：P=； 4、單位：國(guó)際單位制中，壓強(qiáng)的單位是“帕斯卡”簡(jiǎn)稱帕（Pa）1Pa=1N/m2； 5、對(duì)壓強(qiáng)公式的理解 （1）適用于固體、液體、氣體的壓強(qiáng)計(jì)算； （2）壓強(qiáng)跟壓力的大小和受力面積的大小有關(guān)； （3）公式中的受力面積S是指兩物體相互接觸的那部分面積，而不一定就是受壓物體的表面積； （4）計(jì)算過程中，壓強(qiáng)、壓力、受力面積三者單位要統(tǒng)一； 例1（xx?湘西州）如圖，一個(gè)長(zhǎng)方體小木塊平放在水平桌面上，要測(cè)出它對(duì)桌面的壓強(qiáng)，老師提供的器材有：直尺、天平、量筒。請(qǐng)你選擇實(shí)驗(yàn)器材，完成下列實(shí)驗(yàn)步驟。 （l）測(cè)出小木塊與桌面的接觸面積：用測(cè)量小木塊的長(zhǎng)和寬，再計(jì)算出它的底面積S； （2）用測(cè)量小木塊的質(zhì)量m； （3）根據(jù)上面的測(cè)量結(jié)果，寫出計(jì)算小木塊對(duì)桌面壓強(qiáng)的表達(dá)式：_______。 【答案】（1）直尺；（2）天平；（3）p= 【解析】 例2（xx?徐州）制作豆腐過程中，要用重物把豆腐壓實(shí)，如果重物對(duì)豆腐的壓力為200N，受力面積為1m2．壓實(shí)后，30kg豆腐的體積為0.02m3．求： （1）重物對(duì)豆腐的壓強(qiáng)； （2）豆腐的密度。 【答案】200Pa；1.5103kg/m3 【解析】 （1）重物對(duì)豆腐的壓強(qiáng)： p===200Pa； （2）豆腐的密度： ρ===1.5103kg/m3。 ?知識(shí)點(diǎn)4增大或減小壓強(qiáng)的方法 壓強(qiáng)增大或減小的方法 增大壓強(qiáng)的方法 受力面積一定時(shí)，增大壓力 壓力一定時(shí)，減小受力面積 同時(shí)增大壓力，減小受力面積 減小壓強(qiáng)的方法 受力面積一定時(shí)，減小壓力 壓力一定時(shí)，增大受力面積 同時(shí)減小壓力，增大受力面積 例1（xx?長(zhǎng)春）下列實(shí)例中屬于增大壓強(qiáng)的是（） A．書包用寬的背帶 B．菜刀磨得鋒利 C．推土機(jī)用寬大履帶 D．鐵軌下鋪放枕木 【答案】B 【解析】 例2（xx?常德）如圖所示的四種動(dòng)物器官，具有減小壓強(qiáng)功能的是（） A．啄木鳥的喙 B．駱駝的腳掌 C．鱷魚的牙齒 D．蚊子的口器 【答案】B 【解析】 ?知識(shí)點(diǎn)5液體壓強(qiáng)的產(chǎn)生和特點(diǎn) 1、液體壓強(qiáng)的產(chǎn)生 （1）對(duì)比甲、丙可知：加水后試管下端橡膠模凸出，表明液體對(duì)容器底部有壓強(qiáng)； 原因：液體受到重力的作用，會(huì)對(duì)支撐它的物體有壓強(qiáng)； （2）對(duì)比乙、丁可知：加水后試管右端橡膠模凸出，表明液體對(duì)容器側(cè)壁有壓強(qiáng)； 原因：液體具有流動(dòng)性，會(huì)對(duì)阻礙它流散的物體有壓強(qiáng)； 2、壓強(qiáng)的特點(diǎn) ①液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)，并且同一深度各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等； ②液體的壓強(qiáng)隨著深度的增加而增大； ③不同液體的壓強(qiáng)還跟液體的密度有關(guān)。同一深度時(shí)，液體的密度越大，壓強(qiáng)越大； 3、壓強(qiáng)計(jì) （1）結(jié)構(gòu)：由U形管、橡皮膜、橡皮導(dǎo)管等組成 （2）原理：當(dāng)橡皮膜受到擠壓時(shí)，U形玻璃管兩邊液面會(huì)出現(xiàn)高度差，壓強(qiáng)越大兩邊的液面高度差也越大； （3）作用：測(cè)量液體內(nèi)部壓強(qiáng)； 例2（xx?邵陽）如圖所示，向兩支同樣的試管中注入質(zhì)量相等的甲、乙兩種液體，發(fā)現(xiàn)液面在同一水平線上，比較甲、乙兩種液體對(duì)試管底部的壓強(qiáng)（） A．甲大 B．乙大 C．一樣大 D．無法確定 【答案】A 【解析】 例2（xx?天門）水平桌面上一平底容器中間用隔板分成左右兩部分，隔板中部有一圓孔用橡皮膜封閉。當(dāng)左右兩邊分別注入兩種不同的液體時(shí)，橡皮膜的形狀沒有發(fā)生改變，如圖所示，以下說法正確的是（） A．橡皮膜左右兩邊受到液體的壓力相等 B．橡皮膜左右兩邊受到液體的壓強(qiáng)相等 C．容器左右兩邊底部受到液體的壓強(qiáng)相等 D．容器左邊液體的密度小于右邊液體的密度 【答案】AB 【解析】 ?知識(shí)點(diǎn)6對(duì)壓強(qiáng)公式的理解 1、液體壓強(qiáng)公式：P=ρgh； 2、從公式中可以看出液體的壓強(qiáng)只與深度和液體的密度有關(guān)，跟液體的總重力、體積及容器的形狀、底面積等都無關(guān)； 3、兩公式的區(qū)別與聯(lián)系 ①P=是壓強(qiáng)的定義式，也是壓強(qiáng)的計(jì)算公式，無論固體、液體還是氣體都是適用的； ②P=ρgh是通過公式P=結(jié)合液體的具體特點(diǎn)推導(dǎo)出來的，只適合于計(jì)算液體和特殊固體的壓強(qiáng)。 4、深度與高度的區(qū)別 （1）深度一般指液體的自由液面到液體中某一點(diǎn)的豎直距離； （2）高度是指點(diǎn)到容器底的豎直距離， 判斷出深度的大小是計(jì)算液體壓強(qiáng)的關(guān)鍵 例1（xx?南充）在“研究影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)”的實(shí)驗(yàn)中： （1）壓強(qiáng)計(jì)是通過觀察U型管的兩端液面的來顯示橡皮膜所受壓強(qiáng)大小。 （2）比較圖甲和圖乙，可以初步得出結(jié)論：在同種液體中，液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨液體的增加而增大。 （3）如果我們要討論液體內(nèi)部壓強(qiáng)是否與液體密度有關(guān)，應(yīng)選擇進(jìn)行比較。 （4）已知乙圖中U型管左側(cè)液柱高為4cm，右側(cè)液柱高為10cm，則U型管底部受到的液體的壓強(qiáng)為Pa（ρ水=1103kg/m3，g=10N/kg） 【答案】（1）兩側(cè)液面高度差；（2）深度；（3）乙、丙；（4）1000源:K] 【解析】 （2）比較圖甲和圖乙，兩杯中的液體密度相同、金屬盒所處的深度不相同，深度越深，高度差越大，壓強(qiáng)越大，可以初步得出結(jié)論：在同種液體中，液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨液體深度的增加而增大。 （3）要討論液體內(nèi)部壓強(qiáng)是否與液體密度有關(guān)，需要控制，液體的深度相同，金屬盒的方向相同，液體的密度不同，故選乙、丙兩次實(shí)驗(yàn)即可； （4）圖乙中U形管的右兩側(cè)與大氣相通， 則U型管底部受到的液體的壓強(qiáng)為右側(cè)液柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)： p=ρgh=1103kg/m310N/kg0.1m=1000Pa。 例2（xx?眉山）試根據(jù)壓強(qiáng)是物體所受壓力的大小與受力面積之比的定義，推導(dǎo)出密度為ρ的液體，在液面下深度為h處液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)P的表達(dá)式。（已知：重力與質(zhì)量的比值為g，要求用ρ、h、g表示P）。 【答案】 密度為ρ的液體，在液面下深度為h處液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)的表達(dá)式為p=ρgh。 【解析】 ?知識(shí)點(diǎn)7連通器 1、定義：上端開口，底部互相連通的容器叫連通器； 2、原理：連通器內(nèi)同種液體，當(dāng)液體靜止時(shí)，各容器中的液面總保持相平； 3、應(yīng)用：船閘、水壺、鍋爐水位器、自動(dòng)飲水器等； 例1（xx?青島）下列實(shí)驗(yàn)中，能證明大氣壓強(qiáng)存在的是（） A．如圖，將加有砝碼的小桌放在海綿上，小桌腿陷入海綿中 B．如圖，將硬紙片蓋在裝滿水的試管口，倒置后水不會(huì)流出 C．如圖，將連通器中裝入水，當(dāng)水不流動(dòng)時(shí)，兩邊的液面相平 D．如圖，將壓強(qiáng)計(jì)的探頭放入水中，U形管兩邊的液面出現(xiàn)高度差 【答案】B 【解析】 C、上端開口、下端連通的容器稱為連通器，連通器內(nèi)盛同種液體且液體不流動(dòng)時(shí)，各容器中的液面總保持相平，不能證明大氣壓強(qiáng)存在，故C錯(cuò)誤； D、壓強(qiáng)計(jì)的探頭放入水中后，受到了水給予的壓強(qiáng)，使U形管中產(chǎn)生一定的高度差，并通過觀察高度差的大小來判斷壓強(qiáng)的大小，故D錯(cuò)誤。 例2（xx?黑龍江）下列生活現(xiàn)象能說明大氣壓存在的是（） A．火車軌道 B．鍋爐水位計(jì) C．?dāng)r河大壩 D．用吸管吸飲料 【答案】D 【解析】 ?知識(shí)點(diǎn)8認(rèn)識(shí)大氣壓 1、定義：由大氣產(chǎn)生的壓強(qiáng)叫做大氣壓強(qiáng)，簡(jiǎn)稱大氣壓； 2、原因：空氣像液體一樣受到重力作用，且具有流動(dòng)性，因此，大氣內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng) 3、大氣壓存在證明：紙板托水、馬德堡半球?qū)嶒?yàn)等 例1（xx?株洲）下列現(xiàn)象中，與大氣壓無關(guān)的是（） A．用吸管吸飲料 B．馬德堡半球?qū)嶒?yàn) C．塑料吸盤“粘”在墻上 D．?dāng)r河壩“下寬上窄” 【答案】D 【解析】 例2（xx?成都）如圖所示的“吸引”現(xiàn)象中，由大氣壓強(qiáng)引起的是（） A．拔火罐時(shí)玻璃罐吸在皮膚上 B．塑料梳子吸引干燥的頭發(fā) C．條形磁鐵吸引小磁針 D．兩個(gè)鉛塊擠壓在一起 【答案】A 【解析】 A、拔火罐使用時(shí)，先把酒精在罐內(nèi)燒一下，罐內(nèi)空氣受熱排出，此時(shí)迅速把罐扣在皮膚上，使罐內(nèi)氣體溫度升高，等到罐內(nèi)的空氣冷卻后壓強(qiáng)降低，小于外面的大氣壓，外面的大氣壓就將罐緊緊地壓在皮膚上。因此這是由于大氣壓強(qiáng)的作用引起的，故A符合題意； B、塑料梳子和頭發(fā)摩擦起電，頭發(fā)和梳子帶異種電荷，異種電荷相互吸引，不是大氣壓引起的，故B不符合題意； C、條形磁鐵吸引小磁針是利用磁極間的相互作用，不是大氣壓引起的，故C不符合題意； D、兩個(gè)鉛塊擠壓在一起是利用分子間的作用力，不是大氣壓引起的，故D不符合題意。 ?知識(shí)點(diǎn)9測(cè)量大氣壓 1、測(cè)量工具 測(cè)量大氣壓的儀器叫氣壓計(jì)；常用水銀氣壓計(jì)和金屬盒氣壓計(jì)； 2、托里拆利實(shí)驗(yàn) （1）實(shí)驗(yàn)裝置 （2）實(shí)驗(yàn)原理：玻璃管外的大氣壓p空支持著管內(nèi)水銀柱，所以管內(nèi)水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)p水銀等于玻璃管外的大氣壓p空，即p空=p水銀，因此只要測(cè)出內(nèi)外水銀面的高度差，就可以根據(jù)p=ρ水銀gh計(jì)算出大氣壓的具體數(shù)值； （3）通常人們把高760mm的水銀柱（汞）所產(chǎn)生的壓強(qiáng)，作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；符號(hào)是1atm, 一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=760mmHg=1.013x105Pa 3、注意事項(xiàng) ①在托里拆利實(shí)驗(yàn)中，玻璃管的粗細(xì)、是否傾斜、將玻璃管上提，下壓、向水銀槽添加水銀對(duì)測(cè)量的結(jié)果沒有影響，水銀柱的高度不變；當(dāng)玻璃管內(nèi)進(jìn)入空氣，水銀柱降低，測(cè)量結(jié)果偏?。? ②托里拆利中的玻璃管不能太短，要大于760mm,否則測(cè)不出大氣壓的值； 4、大氣壓與人類生活 （1）大氣壓強(qiáng)是由于大氣層受到重力作用產(chǎn)生的，離地面越高的地方，大氣層越薄，大氣壓強(qiáng)越?。? （2）大氣壓強(qiáng)隨溫度、濕度、季節(jié)等因素的變化而變化；空氣濕度越大，氣壓越低；冬天氣壓大于夏天，晴天的氣壓比陰天高。 （3）液體的沸點(diǎn)隨著大氣壓強(qiáng)的減小而降低，隨著大氣壓強(qiáng)的增大而升高； 例1（xx?濱州）如圖所示，把一根兩端開口的細(xì)玻璃管，通過橡皮塞插入裝有紅色水的玻璃瓶中，從管口向瓶?jī)?nèi)吹入少量氣體后，瓶?jī)?nèi)的水沿玻璃管上升的高度為h。把這個(gè)自制氣壓計(jì)從1樓帶到5樓的過程中（對(duì)瓶子采取了保溫措施），觀察到管內(nèi)水柱的高度發(fā)生了變化，如表所示， 樓層 1 2 3 4 5 管內(nèi)與瓶?jī)?nèi)水面的高度差/cm 5 5.3 5.7 6 6.3 根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象下列判斷錯(cuò)誤的是（） A．往瓶?jī)?nèi)吹氣后，瓶?jī)?nèi)氣壓小于瓶外大氣壓 B．水柱高度h增大，說明大氣壓降低了 C．上樓的過程中，給瓶子保溫是為了避免溫度對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響 D．水柱高度h越大，瓶?jī)?nèi)外的氣體壓強(qiáng)差越大 【答案】A 【解析】 C、由于熱脹冷縮會(huì)引起玻璃管中水柱的變化影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，所以在拿著它上下樓時(shí)，應(yīng)保持瓶中的水的溫度不變，故C正確； 例2（xx?無錫）為了測(cè)量大氣壓強(qiáng)，某同學(xué)選擇的器材有：2.5ml的注射器、0～10N的彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺和細(xì)線，實(shí)驗(yàn)步驟如下 （1）如圖甲，用刻度尺測(cè)出注射器有刻度部分的長(zhǎng)度L=cm。 （2）如圖乙，把注射器活塞推推至筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，水平向右慢慢拉動(dòng)注射器簡(jiǎn)，當(dāng)注射器中的活塞開始滑動(dòng)時(shí)，記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F=N。 （3）該同學(xué)所測(cè)得的大氣壓強(qiáng)值為Pa。 【答案】（1）4.00；（2）6.4；（3）1.024105Pa。 【解析】