《压强》全章复习与巩固(提高)知识讲解
更新时间:2023-11-29 16:50:01 阅读量: 教育文库 文档下载
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《压强》全章复习与巩固(提高)
【学习目标】
1.理解压力、压强的概念,知道压强的单位; 2.知道增大减小压强的方法及应用; 3.能运用压强公式解决有关问题; 4.理解液体内部压强的特点; 5.知道连通器的原理及应用;
6.知道大气压现象,知道马德保半球实验、托里拆利实验。 7.知道流体压强和流速的关系,能简单解释生活中的现象。 【知识网络】
【要点梳理】 要点一、压力
1.定义:压力是指垂直作用在物体表面上的力 2.产生原因:由于物体相互接触挤压而产生的力。 3.方向:垂直于受力面。 要点诠释:
压力与重力的关系:压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图乙所示。只有当物体放置于水平地面上时压力才等于重力图甲所示。
要点二、压强
1.定义:单位面积上受到的压力叫做压强。
2.物理意义:压强是表示压力作用效果的一个物理量。
3.公式:P?F SP——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。
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。 4.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。 要点诠释:
1.形状规则密度均匀的物体,压强的大小只与密度和高度有关,与质量和受力面积无关,如长方体、正方体圆柱体。
2.密度均匀的长方体放在水平面上,如果沿红线切去黄色部分,物体对水平面的压力、压强的变化。 (1)甲图中沿竖直方向切,压力变小,压强不变; (2)乙图中沿斜线方向切,压力变小,压强变大; (3)丙图中沿斜线方向切,压力变小,压强变小。
要点三、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??gh。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.液体重力与液体对容器底部的压力的比较:
(1)敞口容器中图甲所示。根据液体压强公式P??gh求出液体对容器底部的压强;再根据压强公式的变形F?PS,求出液体对容器底部的压力。G液?F。
(2)形状规则的容器图乙所示,根据液体压强公式P??gh求出液体对容器底部的压强;再根据压强公式的变形F?PS,求出液体对容器底部的压力。G液?F。
(3)收口的容器图丙所示,根据液体压强公式P??gh求出液体对容器底部的压强;再根据压强公式的变形F?PS,求出液体对容器底部的压力。G液?F。
4.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。 要点诠释:
1.液体压强公式适用范围: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压强:p=p=
=
=
,例如:将一密度均匀,高为h的柱状体放在水平桌面上,桌面受到的,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
计算液体内某一深度的压强。
来计算。但对液体来说无论液体的形状如何,都可以用P=
2.公式p=中的“h”表示深度,不能理解为高。h是指从液面到所求压强处之间的竖直距离。液面
是指液体的自由表面,不一定是容器的上表面。如图所示,A、B、C三点的深度相同。
3.利用压强公式计算时要注意:(1)如果是固体压强,一般先求压力F,再根据公式P?F求压强;(2) S如果是液体压强,根据公式P??gh先求出压强,再根据变形公式F?PS求出压力。
要点四、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:
(1)托里拆利实验: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)气压计测量法:
①气压计:测量大气压的仪器叫做气压计。
②常见的气压计:水银气压计,金属盒气压计,水银气压计是在托里拆利管的旁边设置一根与玻璃管平行的刻度尺,当外界大气压变化时,从刻度尺上直接读出管内水银柱的高度。 水银气压计的测量结果较准确,但携带不方便。
实际应用中经常使用金属盒气压计,也叫无液气压计,它的主要部分是一个被抽成真空的,表面是波纹状的金属盒,用弹性钢片向外拉着金属盒,弹性钢片与指针相连。当外界大气压发生变化时,金属盒的凸凹程度就发生变化,通过弹性钢片带动指针转动,指示大气压的数值。
金属盒气压计携带方便,但测量结果不够准确。 3.影响大气压的因素:
(1)大气压随高度的升高而降低。由于越向高空,空气越稀薄,空气的密度越小,所以大气压随高度的升高而减小,由于大气层密度变化是不均匀的,因此压强随高度的变化也是不均匀的。在海拔2000m以内,每升高12m,大气压约减小133Pa(1mmHg)。
(2)天气、气候影响大气压:一般来说冬天的气压比夏天高,晴天的气压比阴雨天的高。温度升高、气压也升高,大气越潮湿,气压越低。 5.大气压的应用:抽水机、离心式水泵等。 要点诠释:
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1.计算大气压的数值:P0=P水银=ρgh=13.6×10kg/m×9.8N/kg×0.76m=1.013×10Pa。
5
所以,标准大气压的数值为:P0=1.013×l0Pa=76cmHg=760mmHg。 2.以下操作对托里拆利实验没有影响:(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。
3.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。 4.这个实验利用了等效替换的思想和方法。
要点五、流体压强和流速
1.流体:气体和液体都具有流动性,统称为流体。 2.流体流速越大的位置压强越小:
3.机翼升力产生原因:上下表面的压强差。
4.小实验:
把乒乓球放在翻转的漏斗中,用嘴通过漏斗向下吹气,同时放开手,发现乒乓球没有掉下来。由物体的平衡条件可知,竖直方向除了受到重力以外,还由于乒乓球上表面的空气流速大从而使上方气压小于下方气压,这样空气就给了乒乓球一个向上的压力。使乒乓球不会掉下来。 同样道理,当对着两张纸的中间吹气,纸非但不会分开,反而靠的更近了。
5.生活生产中的应用:
等车的时候人要站在安全线以外;汽车的整体形状类似飞机机翼,有助于减小汽车对地面的压力;鼠洞的通风系统;乒乓球的上旋和下旋等。
又如航海规定两艘轮船不能同向航行时靠得太近,否则容易造成事故。
【典型例题】
类型一、压力、压强
1.如图所示,长方体铁块A静止放在水平桌面上,若把A略向右移动(这个过程中铁块A没有掉下去),则A对桌面的压力F ;A对桌面的压强P 。(填“变大”、“不变”或“变小”)
【答案】不变;变大
【解析】①由题意知,桌面是水平的,而且铁块A始终没有掉落,因此,其自身的重力就是对水平桌面产生的压力,故A对桌面的压力F在铁块移动过程中不变;②由题意知,铁块A对桌面的压力大小不变,而随着铁块的右移,受力面积逐渐减小,根据压强公式P?F得,A对桌面的压强p将变大。 S【总结升华】本题主要考查了压力与重力的关系,明确在水平桌面上,物体对桌面的压力等于重力是正确判断的关键;同时,还考查了压强大小的判断,主要依据是压强的公式,难度不大。 举一反三:
【变式】一个长方体木块放在水平桌面的边缘,0为木块的中心,如图所示。木块重力为G,底面积为S,则下列说法不正确的是( )
A.木块对桌面的压力为G
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