初中物理压强.docx

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初中物理压强

固体与强于液体压强

一、固体的压力和压强

1、压力：

⑴定义：

垂直压在物体表面上的力叫压力。

⑵压力并不都是由重力引起的，通常把物体放在桌面上时，如果物体不受其他力，则压力F=物体的重力G

⑶固体可以大小方向不变地传递压力。

⑷重为G的物体在承面上静止不动。

指出下列各种情况下所受压力的大小。

GGF+GG–FF-GF

2、研究影响压力作用效果因素的实验：

⑴课本甲、乙说明：

受力面积相同时，压力越大压力作用效果越明显。

乙、丙说明压力相同时、受力面积越小压力作用效果越明显。

概括这两次实验结论是：

压力的作用效果与压力和受力面积有关。

本实验研究问题时，采用了控制变量法。

和对比法

3、压强：

⑴定义：

物体单位面积上受到的压力叫压强。

⑵　物理意义：

压强是表示压力作用效果的物理量

⑶　公式p=F/S其中各量的单位分别是：

p：

帕斯卡（Pa）；F：

牛顿（N）S：

米２（m2）。

A使用该公式计算压强时，关键是找出压力F（一般F=G=mg）和受力面积S（受力面积要注意两物体的接触部分）。

B特例：

对于放在桌子上的直柱体（如：

圆柱体、正方体、长放体等）对桌面的压强p=ρgh

　　⑷　压强单位Pa的认识：

一张报纸平放时对桌子的压力约０.５Pa。

成人站立时对地面的压强约为：

１.５×104Pa。

它表示：

人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为：

１.５×104N

⑸应用：

当压力不变时，可通过增大受力面积的方法来减小压强如：

铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等。

也可通过减小受力面积的方法来增大压强如：

缝一针做得很细、菜刀刀口很薄

4、一容器盛有液体放在水平桌面上，求压力压强问题：

处理时：

把盛放液体的容器看成一个整体，先确定压力（水平面受的压力F=G容+G液），后确定压强（一般常用公式p=F/S）。

二、液体的压强

1、液体内部产生压强的原因：

液体受重力且具有流动性。

2、测量：

压强计用途：

测量液体内部的压强。

3、液体压强的规律：

⑴液体对容器底和测壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强；

⑵在同一深度，液体向各个方向的压强都相等；

⑶液体的压强随深度的增加而增大；

⑷不同液体的压强与液体的密度有关。

4、压强公式：

F=GFG

推导过程：

（结合课本）

液柱体积V=Sh；质量m=ρV=ρSh液片受到的压力：

F=G=mg=ρShg.液片受到的压强：

p=F/S=ρgh

⑶液体压强公式p=ρgh说明：

A、公式适用的条件为：

液体

B、公式中物理量的单位为：

p：

Pa；g：

N/kg；h：

m

C、从公式中看出：

液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关，而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。

著名的帕斯卡破桶实验充分说明这一点。

D、液体压强与深度关系图象：

5、

6、计算液体对容器底的压力和压强问题：

一般方法：

㈠首先确定压强p=ρgh；㈡其次确定压力F=pS

特殊情况：

压强：

对直柱形容器可先求F　用p=F/S　

压力：

①作图法　　②对直柱形容器　F=G

7、连通器：

⑴定义：

上端开口，下部相连通的容器

⑵原理：

连通器里装一种液体且液体不流动时，各容器的液面保持相平

⑶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。

三、大气压

1、概念：

大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强，简称大气压，一般有p0表示。

说明：

“大气压”与“气压”（或部分气体压强）是有区别的，如高压锅内的气压——指部分气体压强。

高压锅外称大气压。

2、产生原因：

因为空气受重力并且具有流动性。

3、大气压的存在——实验证明：

历史上著名的实验——马德堡半球实验。

小实验——覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、皮碗模拟马德堡半球实验。

4、大气压的实验测定：

托里拆利实验。

（1）实验过程：

在长约1m，一端封闭的玻璃管里灌满水银，将管口堵住，然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后，管内水银面下降一些就不在下降，这时管内外水银面的高度差约为760mm。

（2）原理分析：

在管内，与管外液面相平的地方取一液片，因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。

即向上的大气压=水银柱产生的压强。

（3）结论：

大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa（其值随着外界大气压的变化而变化）

（4）说明：

A实验前玻璃管里水银灌满的目的是：

使玻璃管倒置后，水银上方为真空；若未灌满，则测量结果偏小。

B本实验若把水银改成水，则需要玻璃管的长度为10.3m

C将玻璃管稍上提或下压，管内外的高度差不变，将玻璃管倾斜，高度不变，长度变长。

D若外界大气压为HcmHg试写出下列各种情况下，被密封气体的压强（管中液体为水银）。

HcmHg（H+h）cmHg（H-h）cmHg（H-h）cmHg（H+h）cmHg（H-h）cmHg（H-h）cmHg

5、大气压的特点：

（1）特点：

空气内部向各个方向都有压强，且空气中某点向各个方向的大气压强都相等。

大气压随高度增加而减小，且大气压的值与地点、天气、季节、的变化有关。

一般来说，晴天大气压比阴天高，冬天比夏天高。

（2）大气压变化规律研究：

在海拔3000米以内,每上升10米,大气压大约降低100Pa

6、测量工具：

定义：

测定大气压的仪器叫气压计。

分类：

水银气压计和无液气压计

说明：

若水银气压计挂斜，则测量结果变大。

在无液气压计刻度盘上标的刻度改成高度，该无液气压计就成了登山用的登高计。

7、应用：

活塞式抽水机和离心水泵。

8、沸点与压强：

内容：

一切液体的沸点，都是气压减小时降低，气压增大时升高。

应用：

高压锅、除糖汁中水分。

9、体积与压强：

内容：

质量一定的气体，温度不变时，气体的体积越小压强越大，气体体积越大压强越小。

应用：

解释人的呼吸，打气筒原理，风箱原理。

压强

重力和压力的比较

区别

重力G

压力F

定义

由于地球吸引而是物体受到的力

垂直压在物体表面的力

产生

由于地球的吸引

由于物体间的挤压

大小

与物体的质量成正比

与物体的挤压程度有关

方向

竖直向下

垂直并指向被压物体

作用点

物体的重心

被压物体表面

说明：

当物体处于水平位置（如放于地面）压力等于重力

重力示意图：

压力示意图：

注意重力和压力的作用点的位置

有时压力与重力有关，它可以是重力产生的，还可以不是重力产生的，下面所示各面上放置的物体，质量相同，它们受到的重力大小和方向都相同，但各面上受到的压力的大小和方向却不相同，图２中地面所受压力等于物体的重力，图３中斜面所受压力小于物体的重力，图４中墙面所受压力和物体的重力毫无关系。

从这些例子中可知，支持面上受到的压力其大小等于物体的重力只是一种特殊情况，若仅以这一特殊情况就认为压力总等于重力，显然是错误的，最好的办法是具体情况，具体分析。

压力

影响压力的效果的因素：

①压力②受力面积

①受力面积一定，压力越小，作用效果越明显

②压力一定，受力面积越小，作用效果越不明显

概括这两次实验结论是：

压力的作用效果与压力和受力面积有关。

实验：

影响压力的效果的因素

通过观察细沙（海绵）的凹陷程度，说明压力的作用效果与压力大小和受力面积大小有关

某研究小组为探究“压力的作用效果与哪些因素有关”，设计了如图所示的探究方案。

甲图是研究小组将小木凳放入沙盘中，乙图是在小木凳上增加一个重物，丙图是将小木凳翻转过来，倒置于沙盘中，并在凳上仍然放置一个等重的重物。

根据甲、乙图的分析，可以得到的结论是；根据乙、丙图的分析，可以得出的结论是。

KEY:

受力面积一定，压力越小，作用效果越明显

压力一定，受力面积越小，作用效果越不明显

压强

压强是用来表示压力作用效果的物理量：

单位面积受到的压力

压强（P）帕斯卡（Pa）

压力（F）牛顿（N）

受力面积（S）平方米（m2）

公式p＝

的适用范围

是压强的定义式，具有普遍适用性，即既适用于固体也适用于液体。

方法

应用举例

增大压强

（1）压力一定时，减小受力面积

（2）受力面积一定时，增大压力（3）增大压力，同时减小受力面积

切菜刀刃磨得越薄，切东西越利;缝衣针做得细又长：

锤子用力砸钉子，钉子不很尖

减小压强

（1）压力一定时，增大受益面积

（2）受力面积一定时，减小压力（3）较小压力，同时增大受力面积

书包带做得宽；载重车装有许多车轮；用空心的砖块盖房子

经典考查：

①骆驼脚很大，可以减小压强，在沙漠中行走自由

②啄木鸟的嘴很尖细，可以增加压强，捉到躲藏在深处的虫子

③批货的脚有许多“吸盘”，从而利用大气压强使其在天花板上不会掉下来

④深海鱼上岸会死是因为水面上的压强比深水处小得多

以上例子在选择题中常考

经典例题：

1如右图所示，一块正方体如图a，两边分别切去如图a中虚线所示的长方体部分，按图b、c、d放置，则它们对水平地面的压强比较为

A．一样大B．b最大C．c最大D．d最大

2如图所示,三个相同的砖块,其中对桌面压强最大的是

甲乙丙

A.甲　　B.乙　　C.丙　　D.都一样

3有些吊车的后轮旁边固定有四个可以升降的方形铁柱

如图，在吊车吊较重的物体时，将此四根铁柱子放下

来，支撑在地面上，其目的是

A．增大压力B．减小压力

C．增大压强D．减小压强

4将B、A两个磁环先后套在光滑的木支架上，并使两磁环相对面的极性相同，此时可以看到上方的磁环A“悬浮”在空中，如图示，设两磁环受到的重力相等且都为G，则磁环B对木支架底座的压力F与重力G的大小关系是　

A．F＜G　　　B．F＝G　　

C．G＜F＜2G　　　D．F＝2G

5一小孩在结冰的河面上玩耍，突然发现脚下的冰层即将破裂，他应采取的措施（）

A．立即站着不动，大声呼救B．改成单脚站立，减小压力

C．轻轻伏在冰面，爬向岸边D．加快速度跑开，逃离险境

6如图所示，某同学用弹簧秤拉着放在水平桌面上的木块匀速滑动，在木块前端离开桌面至一半移出的过程中，弹簧秤的示数和木块对桌面压强的变化情况分别是

A．不变，不变　B．不变，增大　C．减小，不变　D．增大，减小

7在如图所示的容器中，用活塞封闭一定时的空气，活塞可左右移动且不漏气。

当保持温度不变，用力F向右推活塞时，下列说法中正确的是

A、

气体的质量、密度、压强增大；

B、气体的质量不变，密度、压强增大；

C、气体的密度不变，质量、压强增大；

D、气体的压强不变，质量、密度增大；

8如图所示，水平桌面上放着甲、乙、丙三个底面积相同的容器，若在三个容器中装入质量相等的水，三个容器底部所受水的压力

A．甲最大B．乙最大

C．丙最大D．一样大

9游泳的人由河边走向深水处的过程中，如果河底布满碎石子，则

A．脚越来越疼，因为水对脚的压力越来越大

B．脚疼得越为越轻，因为河底对人的支持力越来越小

C．脚越来越疼，因为水对人的浮力越来越大

D．脚疼得越来越轻，因为人受到的重力越来越小

10如下图所示，长方体铁块A静止放在水平桌面上，若把A略向右移动，

则A对桌面的压力F1、压强P的变化情况是

A、F不变，P不变B、F不变，P变大

C、F变小，P变小D、F变大，P变大答案:

大

11在生物进化的过程中，动物身上的各种器官不断地完善，以适应生存的环境。

我们所了解的以下事例中，有减小压强功能的是

A．号称“森林医生”的啄木鸟，长有细长而又坚硬的尖喙，便于啄开树皮

B．人口腔里的牙齿根据咀嚼功能的不同，分出了切牙、尖牙等

C．骆驼的体重比马的体重大不了一倍，脚掌面积却是马蹄的三倍

D．大象长有两个大大的耳朵，不仅可以发挥听觉功能，还能用于散热

12在海滩发案现场留了罪犯清晰的脚印，公安人员立即绘制了鞋模，

经测量的平均厚度为3cm，质量675g；有经测试达到脚印同样深度的

压强为1.5×103Pa，则罪犯的体重为多少（牛）？

（g=101N/g）

13封冻的江河水面能都承受的最大压强是7×10Pa5Pa，一辆20t的坦

克能够在冰面上行驶吗？

（共有两条履带，每条履带跟地的接触面积

是2m2）

14如图所示，被誉为“沙漠之舟”的骆驼站在水平沙面上，它的质量为400kg，每只脚掌的面积为2×10-2m2．求：

（1）骆驼对沙面的压力的大小；

（2）骆驼对沙面的压强。

（g＝10N／kg，写出带公式的运算过程）

（3）骆驼脚掌约为马蹄掌的三倍，这样大的脚掌好处？

液体压强

液体内部产生压强的原因：

液体受重力且具有流动性

液体压强的特点

①液体内部朝各个方向都有压强，在同一深度，液体内各个方向压强相等

②液体的压强随深度的增加而增大（深度：

指由上（水面）向下竖直的距离）

③在同一深度，液体密度越大，压强越大

由上得出，液体压强只和液体深度、液体密度有关

深度：

指由上（水面）向下竖直的距离

不管容器是什么形状，只要是同种液体，且在同一高度，压强相等

实验：

探究影响液体的压强的因素

例1.在“探究液体的压强”的实验中，进行了如图中各图所示的操作。

⑴为了顺利地完成该实验，除了图中画出的各种器材外，还需要用到______。

⑵比较图中代号为_________的三个图，可以得到的结论是：

在同一深度，液体向各个方向的压强相等。

⑶比较代号为___________的两个图，可以知道：

在深度相同的情况下，不同液体的压强还跟它的密度有关；液体的密度越大，压强越___________。

⑷比较代号为___________的两个图，可以知道：

液体的压强随深度的增加而增大。

KEY:

（1）刻度尺

（2）ABC（3）EF越大（4）CDE

例2.小明做“研究液体的压强”实验时得到的几组数据如下表：

序号

液体

深度／cm

橡皮膜方向

压强计左右液面高度差cm

1

水

5

朝上

4.8

2

水

5

朝下

4.8

3

水

5

朝侧面

4.8

4

水

10

朝埘面

9.5

5

水

15

朝侧面

14.2

6

酒精

15

朝侧面

11.4

根据表中的数据．请回答下列问题：

（1）比较序号为1、2、3的三组数据，可得出的结论是：

（2）比较序号为3、4、5的三组数据，可得出的结论是：

（3）比较序号为5、6的两组数据，可得出的结论是：

（4）由上可以得出的结论是：

KEY:

（1）同种液体在同一深度向各个方向的压强都相等

（2）同种液体压强随深度的增加而增大

（3）在同一深度不同液体的压强与密度有关（或同一深度液体密度越大压强越大）

（4）液体压强只和液体深度、液体密度有关

P（压强）Pa

ρ（密度）kg/m2

g（常数）N/kg

h（深度）m

推导过程：

液柱体积V=Sh；质量m=ρV=ρSh

液片受到的压力：

F=G=mg=ρShg.

液片受到的压强：

p=F/S=ρgh

Ｐ＝

是液体的压强公式，由公式可知，液体内部的压强只与液体的密度、液体

深度有关，而与所取的面积、液体的体积、液体的总重无关。

公式Ｐ＝

的适用范围：

这个公式只适用于计算静止液体的压强，不适用于计算固体的压强，尽管有时固体产生压强恰好也等于

，例如：

将一密度均匀，高为h的圆柱体放在水平桌面上，桌面受到的压强：

Ｐ＝

但这只是一种特殊情况，不能由此认为固体对支持物产生压强都可以用Ｐ＝

来计算。

但对液体来说无论液体的形状如何，都可以用Ｐ＝

计算液体内某一深度的压强.

公式Ｐ＝

和Ｐ＝

的区别和联系

Ｐ＝

是压强的定义式，也是压强的计算公式，无论对固体、液体、还是气体都是适用的。

而Ｐ＝

是通过公式Ｐ＝

结合液体的具体特点推导出来的，只适合于计算液体的压强。

经典考查：

例1．如图甲所示，相同的两个容器分别盛有质量相等的水和酒精，若液体内部A、B两点处在同一水平高度，且设两点的压强分别为pA和pB，则它们的关系如何？

解析：

在图中，根据公式

可知，水的密度较大但深度较小，p的大小并不能确定，此时可将A（或B）点的压强，转化为液体对底部的总压强减去高度为h的液体柱产生的压强，通过比较得到答案。

这里介绍一种更加简单的极值考虑法，如图乙由于A、B处于同一水平高度，我们假设h的高度与装水容器的水面高相同，由于A点压强为大气压，而B点的压强为大气压与B点上方酒精柱产生的压强之和，所以pB＞pA。

变形题：

如图所示的容器内装有水，试比较A、B、C各点由液体产生的压强pA、pB、pC的大小。

分析：

由于液体的密度相同，本题关键是弄清A、B、C各点的深度。

深度是指从自由液面到该处的竖直距离，从图中可知：

h4=15cm－５cm＝10cm=0.1m

hB=15cm=0.15cm

hC=15cm－10cm＝５cm＝0.05m

由B点深度最大，A点深度其次，C点深度最小。

所以B点压强最大，A点压强其次，C点压强

最小,则：

pB>pA>pC

例2．在水平桌面上放有一圆台形容器，里面装有一部分水，若将该容器颠倒放置，试比较颠倒前后水对容器底部的压力。

解析：

比较液体内部压力，可尝试用液体内部压强公式，根据

有

，颠倒前水的深度较小，但受力面积较大，而颠倒后水的深度较大，但受力面积较小，此时无法比较F1、F2的大小。

此时可选取中间量进行变换比较，对于缩口容器，液体对底部的压力总大于液体本身的重力F1＞G，对于敞口的容器，液体对底部的压力总小于液体本身的重力F2＜G，而在容器颠倒的过程中，液体的重力并没有改变，所以不难得出结论：

F1＞F2。

例3．如图，冰块浮在杯中水面上，若冰完全熔化后，水面高度如何变化？

解析：

设冰块熔化前后水对底部的压强分别为p1、p2，容器中水面高度分别为h1、h2，将冰块、水构成的整体作为研究对象，由于整体重力不变，且对于直壁容器水对底部的压力就等于总重力

，所以冰块熔化前后水对底部的压强不变，p1=p2则ρ水gh1=ρ水gh2，h1=h2，可见，冰完全熔化后，水面高度保持不变。

1

如图是一个玩具枪示意图,当向左推动活塞ABC三处压强大小的关系pA

2如图两容器底部阀门关闭时,左边的油面和

右边的水相平，若果打开阀门，则水向右流

经典例题：

1如图所示，设水对瓶子底部的压强为p，瓶子对桌面的压强为p’。

将瓶子从正放（如图甲）变为倒放（如图乙），则p和p’的变

化情况是

A.p变小，p’变大B.p变小，p’变小

C.p变大，p’变小D.p变大，p’变大

2如图所示，甲、乙两支完全相同的试管。

分别装有质量相等的液体。

甲试管内装水，乙试管内装煤油，两试管液面相平。

设液体对两试管底的压强分别为P甲和P乙，则

A．P甲P乙

C．P甲=P乙D．条件不足，无法判断

3甲、乙两个容器横截面积不同，都盛有水，水深和a、b、

c、d四个点的位置如图所示，水在a、b、c、d四处产生的

压强分别为Pa、Pb、Pc、Pd，下列关系中正

确的是

A．Pa＜PcB．Pa＝Pd

C．Pb＞PcD．Pb＝Pd

4如右图所示的容器中装有水，静止在水平桌面上，水对容器底部的压力为F1，容器对桌面的压力为F2,若容器的质量忽略不计，则

A.F1＜F2B.F1＞F2

C.F1＝F2D.无法比较

5顶小底大圆台形烟囱高h，由平均密度为P材料建成，那么烟囱作用于地基的压强　

A．等于

gh　　　　　　　　B．小于

gh

C．大于

gh　　　　　　　　D．条件不足，无法判断

6三个质量相同，底面积相同，但形状不同的容器放在水平桌面上，其内分别装有同一种液体，它们的液面在同一水平面上，如图所示，则三种液体对容器底的压强

A．一样大B．甲最大C．乙最大D．丙最大

7一试管中装有某种液体，在试管处于图中所示的甲、乙、雨三个位置时，管内液体质量保持不变，则试管底部受到的液体压强

A．甲位置最大B．乙位置最大C．丙位置最大D．三个位置一样大

8如图所示的试管内装有一定量的酒精，当试管倾斜放置时，酒精对管底的压强为

；当管竖直放置时，酒精对管底的压强为

，比较

的大小，则

A.

B.

C.

D.条件不足，无法判断

9如图所示为甲、乙两个大小、形状完全相同的容器，现将两个容器中分别注入相同质量煤油。

甲容器底部受到煤油的压力为

，压强为

；乙容器底部受到煤油的压力为

，压强为

，比较它们的大小，则

A.

B.

C.

D.

10有一个塑料瓶，在侧壁上用锥子戳了三个洞，向容器中倒入水后，水从小洞中喷出如图中，正确的是

11如图，一只可口可乐瓶，其侧壁有a、b两小孔并用塞子塞住，瓶内盛有一定质量的酒精。

把可口可乐瓶放入水中，当瓶内、外液面相平时，拔出a，b两个小孔上的塞子，则

A．a、b两个小孔均有水流入

B．a、b两个小孔均有酒精流出

C．酒精从a小孔流出，水从b小孔流入

D．水从a小孔流入，酒精从b小孔流出

如图，粗细相同两试管A、B，装有质量相同的不同液体，两管液面等高，两管内液体密度关系是ρA_______ρB，液体对试管底压强pA________pB。

（均选填“大于”、“小于”、“等于”）。

如图所示，容器中盛有一定量的水，静止放在斜面上。

容器底部A、B、C三点的压强pa、pb、pc的大小关系是____________________．

压强的计算最重要也最容易出考的题目在液体压强

计算液体对容器底的压力和压强问题：

一般方法：

㈠首先确定压强p=ρgh；㈡其次确定压力F=pS

特殊情况：

压强：

对直柱形容器可先求F　用p=F/S　

例1.如图所示，置于水平桌面上的容器装有某种液体．液体的体积为2.0×10-3m3，液体的深度为0．5m，若容器重为20N、底面积为2.0×10-2m2，容器底受到液体的压强为5.0×103Pa（g取10N／kg）．求：

（1）液体的密度；

（2）距容器底高为0.2m处A点的液体压强；

  （3）这个装着液体的容器对桌面的压强．

例2.如图所示，在质量为1千克的容器内装有5千克的水，容器底面积为100厘米3，容器放在水平地面上，桌面面积为0.9米2（g取10牛/千克）求：

（1）容器底对桌面的压力；

（2）容器底对桌面的压强；

（3）水对A点的压强；（4）水对容器底部的压强。

连通器

上端开口，下部相连通的容器叫连通器。

（简单来说是液体在一个相互连通得的容器内保持在一个水平面上,我们就说这是连通器原理.）

连通器里的水不流动时,各容器中的水面总保持相平,这由于水面不流动时,必须使连通器底部的液片左.右两侧受到的压强大小相等。

常考的连通器：

水壶、坎儿井、洗手间下水管

为什么水坝的截面做成上小下大的梯形？

答：

根据液体压强公式p=ρgh，水吧内侧越往坝底，深度越大，受到水的压强也越大，所以越往坝底坝做得越宽