第九章壓強(qiáng)和浮力知識(shí)歸納
1.壓力:垂直作用在物體表面上的力叫壓力。
2.壓強(qiáng):物體單位面積上受到的壓力叫壓強(qiáng)。
3.壓強(qiáng)公式:P=F/S,式中p單位是:帕斯卡,簡(jiǎn)稱:帕,1帕=1牛/米2,壓力F單位是:牛;受力面積S單位是:米2
4.增大壓強(qiáng)方法:(1)S不變,F(xiàn)↑;(2)F不變,S↓(3)同時(shí)把F↑,S↓。而減小壓強(qiáng)方法則相反。
5.液體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因:是由于液體受到重力。
6.液體壓強(qiáng)特點(diǎn):(1)液體對(duì)容器底和壁都有壓強(qiáng),(2)液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng);(3)液體的壓強(qiáng)隨深度增加而增大,在同一深度,液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等;(4)不同液體的壓強(qiáng)還跟密度有關(guān)系。
7.*液體壓強(qiáng)計(jì)算公式:,(ρ是液體密度,單位是千克/米3;g=9.8牛/千克;h是深度,指液體自由液面到液體內(nèi)部某點(diǎn)的豎直距離,單位是米。)
8.根據(jù)液體壓強(qiáng)公式:可得,液體的壓強(qiáng)與液體的密度和深度有關(guān),而與液體的體積和質(zhì)量無(wú)關(guān)。
9.證明大氣壓強(qiáng)存在的實(shí)驗(yàn)是馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。
10.大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因:空氣受到重力作用而產(chǎn)生的,大氣壓強(qiáng)隨高度的增大而減小。
11.測(cè)定大氣壓強(qiáng)值的實(shí)驗(yàn)是:托里拆利實(shí)驗(yàn)。
12.測(cè)定大氣壓的儀器是:氣壓計(jì),常見(jiàn)氣壓計(jì)有水銀氣壓計(jì)和無(wú)液氣壓計(jì)(金屬盒氣壓計(jì))。
13.標(biāo)準(zhǔn)大氣壓:把等于760毫米水銀柱的大氣壓。1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=760毫米汞柱=1.013×105帕=10.34米水柱。
14.沸點(diǎn)與氣壓關(guān)系:一切液體的沸點(diǎn),都是氣壓減小時(shí)降低,氣壓增大時(shí)升高。
15.流體壓強(qiáng)大小與流速關(guān)系:在流體中流速越大地方,壓強(qiáng)越小;流速越小的地方,壓強(qiáng)越大。
1.浮力:一切浸入液體的物體,都受到液體對(duì)它豎直向上的力,這個(gè)力叫浮力。浮力方向總是豎直向上的。(物體在空氣中也受到浮力)
2.物體沉浮條件:(開(kāi)始是浸沒(méi)在液體中)
方法一:(比浮力與物體重力大小)
(1)F浮G,上浮(3)F浮=G,懸浮或漂浮
方法二:(比物體與液體的密度大小)
(1)F浮G,上浮(3)F浮=G,懸浮。(不會(huì)漂浮)
3.浮力產(chǎn)生的原因:浸在液體中的物體受到液體對(duì)它的向上和向下的壓力差。
4.阿基米德原理:浸入液體里的物體受到向上的浮力,浮力大小等于它排開(kāi)的液體受到的重力。(浸沒(méi)在氣體里的物體受到的浮力大小等于它排開(kāi)氣體受到的重力)
5.阿基米德原理公式:
6.計(jì)算浮力方法有:
(1)稱量法:F浮=G-F,(G是物體受到重力,F(xiàn)是物體浸入液體中彈簧秤的讀數(shù))
(2)壓力差法:F浮=F向上-F向下
(3)阿基米德原理:
(4)平衡法:F浮=G物(適合漂浮、懸浮)
7.浮力利用
(1)輪船:用密度大于水的材料做成空心,使它能排開(kāi)更多的水。這就是制成輪船的道理。
(2)潛水艇:通過(guò)改變自身的重力來(lái)實(shí)現(xiàn)沉浮。
(3)氣球和飛艇:充入密度小于空氣的氣體。
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第13章
壓強(qiáng)和浮力
13.1 壓強(qiáng)
在茫茫雪原上,步行的人常會(huì)陷入及膝深的雪中,滑雪者卻不會(huì)陷下去,這是什么原因呢?
智 能 提 要
問(wèn):壓力與壓強(qiáng)是兩個(gè)不同的物理量,它們有哪些區(qū)別?有什么聯(lián)系?
答:(1)概念不同:壓力是垂直作用于物體表面的力,它是由于支承面受到擠壓而產(chǎn)生的;壓強(qiáng)是物體單位面積上受到的壓力,它是表示壓力作用效果的物理量.
(2)單位不同:在國(guó)際單位中,壓力的單位是N,壓強(qiáng)的單位是Pa.
(3)由壓強(qiáng)公式p=F/S可知,壓強(qiáng)大小不僅與壓力大小有關(guān),還與受力面積的大小有關(guān).在壓力一定時(shí),壓強(qiáng)和受力面積成反比;在受力面積一定時(shí),壓強(qiáng)與壓力成正比.不能認(rèn)為“壓力越大,壓強(qiáng)就一定越大”,同樣,如果壓強(qiáng)大,壓力也不一定大,總之,壓強(qiáng)大小是由壓力大小和受力面積大小共同決定的.
問(wèn):運(yùn)用壓強(qiáng)公式 時(shí),應(yīng)注意些什么?
答:壓強(qiáng)的公式:p=F/S,應(yīng)用公式時(shí),應(yīng)注意下列幾點(diǎn):
(1)公式中F是壓力,而不是重力,但在某種情況下,壓力在數(shù)值上等于重力,如物體放在水平面上就是這樣.
(2)公式中的S是受力面積,它是施力物體擠壓受力物體時(shí),二者相互擠壓接觸的面積,而不是其他面積.
(3)壓力F和受力面積S之間不存在因果關(guān)系.但壓強(qiáng)p和F、S之間卻有密切的關(guān)系:在S一定時(shí)p與F成正比;在F一定時(shí),p與S成反比.
(4)在國(guó)際單位制中壓強(qiáng)的單位是帕斯卡(Pa),應(yīng)用公式p=F/S計(jì)算時(shí),單位要統(tǒng)一,特別是面積的單位必須用m2.
問(wèn):減小壓強(qiáng)和增大壓強(qiáng)分別有哪些方法?
答:任何物體能承受的壓強(qiáng)都有一定的限度,超過(guò)這個(gè)限度,物體就會(huì)被壓壞,就要減小壓強(qiáng);為了順利地進(jìn)入物體,則需要增大壓強(qiáng).根據(jù)壓強(qiáng)定義式p=F/S,不難看出,減小壓強(qiáng)有三種方法:(1)當(dāng)壓力F一定時(shí),增大受力面積S;(2)當(dāng)受力面積S一定時(shí),減小壓力F;(3)在條件允許的情況下,可以同時(shí)減小壓力F和增大受力面積S.
同理,增大壓強(qiáng)也有三種方法.
中 考 擷 要
壓強(qiáng)知識(shí)點(diǎn)始終是中考中主要內(nèi)容之一,一方面它綜合了力、受力分析方面的知識(shí),其次它是浮力等知識(shí)的基礎(chǔ),再次壓強(qiáng)知識(shí)在生活與生產(chǎn)實(shí)際中有著廣泛的應(yīng)用.因此無(wú)論是選擇、填空、作圖、實(shí)驗(yàn)探究還是問(wèn)答與計(jì)算題中都出現(xiàn)壓強(qiáng)的考點(diǎn).本節(jié)內(nèi)容作為考試的范圍有壓力、壓強(qiáng)的概念,壓強(qiáng)定義式及其應(yīng)用.
智 能 拓 展
大力士捏雞蛋
很早以前,有一個(gè)年輕人十分逞強(qiáng).一次,他參加了一個(gè)豐盛的宴席,客人們邊吃邊談?wù)撝煜碌囊恍┠苋?,夸?jiǎng)著他們?nèi)绾瘟Υ鬅o(wú)比.突然,這位年輕人擺出一副不屑一顧的神氣說(shuō):“我是天下最有力氣的人,在座的諸位客人,敢不敢來(lái)同我比一下力氣?”
這時(shí),鄰座走出一位白胡子老公公,他來(lái)到年輕人面前,拍拍他的肩膀說(shuō):“小兄弟,你說(shuō)自己是天下無(wú)敵的大力士,請(qǐng)你當(dāng)眾向大家表演一下,用一只手把—只雞蛋捏碎了,我們就承認(rèn)你是個(gè)大力土.”
這位年輕人笑呵呵地把一只雞蛋捏在手心里,嘴里說(shuō)著,“這還不容易.”心里卻在想:你這個(gè)老頭兒,太小看人了!客人們都圍著年輕人觀看,只見(jiàn)年輕人雖然使出了吃奶的力氣,把臉憋得通紅通紅的,但還是沒(méi)有把這個(gè)雞蛋捏碎.于是,他不由得慚愧地低下頭,認(rèn)輸了.從此他再也不敢隨便夸口了.
一只雞蛋在碗口上輕輕一磕就碎了,可為什么用手捏它就不碎呢?
智 能 歸 例
題型一 知道壓力的概念,并知道壓力與重力的區(qū)別,經(jīng)歷探究壓力作用效果的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,知道影響壓力作用效果的因素
例 一個(gè)物體重為20N,把它放在斜面上(如圖13-1所示),請(qǐng)用力的示意圖畫出物體受到的重力和斜面受到的壓力.
知識(shí)點(diǎn) 壓力與重力的區(qū)別
闖關(guān)點(diǎn)撥 重力方向是豎直向下的,其作用點(diǎn)在重心(若是質(zhì)量分布均勻規(guī)則物體,則在幾何中心).壓力的作用點(diǎn)在受力物體的表面上,其方向垂直于受力物體表面.
解 畫力的示意圖,首先要確定研究對(duì)象,先畫物體受到的重力,是地球?qū)ξ矬w施加的力,作用點(diǎn)在物體的重心上,方向豎直向下,而壓力的施力物體是放在斜面上的物體,受力物體是斜面,方向垂直于斜面向下.作用點(diǎn)在受力物體表面,即在斜面上.
答 如圖13-2所示,重力為G,壓力為F
題型二 理解壓強(qiáng)的概念、公式
例1 下列說(shuō)法中正確的是 ( )
A.壓力越大,壓強(qiáng)一定越大
B.受力面積越小,壓強(qiáng)一定越大
C.受力面積不變,物體的重力越大,壓強(qiáng)一定越大
D.壓力不變,受力面積越大,壓強(qiáng)一定越小
知識(shí)點(diǎn) 壓強(qiáng)概念的理解
闖關(guān)點(diǎn)撥 壓強(qiáng)是表示壓力作用效果的,它的大小是由壓力和受力面積大小共同決定的.正確理解公式 是解答本題的關(guān)鍵.
解 A選項(xiàng)中只有在受力面積一定時(shí),壓力越大,壓強(qiáng)一定越大,故A說(shuō)法是錯(cuò)誤的;B選項(xiàng)中只有壓力一定時(shí),受力面積越小,壓強(qiáng)一定越大,B也是錯(cuò)誤的; C選項(xiàng)中受力面積是一定的,但壓力不一定是由重力產(chǎn)生的.如果壓力是由重力產(chǎn)生的,其大小也不一定等于重力,故C的說(shuō)法也是錯(cuò)誤的.
答 選D
例2 某同學(xué)穿釘鞋賽跑時(shí),腳對(duì)釘鞋的壓強(qiáng)為 ,鞋釘對(duì)跑道的壓強(qiáng)為 ,則( )
A. B. C. D.條件不足,無(wú)法比較
知識(shí)點(diǎn) 考查對(duì)壓強(qiáng)公式的理解
闖關(guān)點(diǎn)撥 由壓強(qiáng)公式 可以看出,在壓力一定時(shí),受力面積越小,壓強(qiáng)越大.
解 腳對(duì)釘鞋的壓力和鞋釘對(duì)跑道的壓力都等于人的重力,兩者相等, 腳與釘鞋的接觸面積遠(yuǎn)大于鞋釘對(duì)跑道的接觸面積,因而 .
答 選A
題型三 能用壓強(qiáng)公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算
例1 體積為1dm3的正方體銅塊放在面積為1m2的水平桌面上,它對(duì)桌面的壓力和壓強(qiáng)分別是多大?(g=10 N/kg,ρ銅=8.9×103kg/m3)
知識(shí)點(diǎn) 利用壓強(qiáng)公式進(jìn)行計(jì)算
闖關(guān)點(diǎn)撥 壓強(qiáng)公式中,S是指受力面積,即物體與接觸面間互相擠壓的那部分面積,而不是桌面的面積(桌面面積1m2是多余條件),千萬(wàn)不能搞錯(cuò).
解 銅塊對(duì)桌面的壓力大小等于銅塊的重力,
即F=G=mg=ρ銅gV=8.9×103kg/m3×10 N/kg×10-3m3=89 N;
由于正方體銅塊的下底邊長(zhǎng)為a= =1dm,小于桌面的邊長(zhǎng)1 m,所以銅塊與桌面的受力面積為正方體的底面積 S=a2=(1dm)2=10-2m2.
銅塊對(duì)桌面的壓強(qiáng)為 .
友情提示 合并以上兩式可得銅塊對(duì)桌面的壓強(qiáng)為
例2 質(zhì)量為20t的坦克,每條履帶與地面的接觸面積為2m2,求:
(1)坦克所受到的重力是多大?
(2) 若冰面所能承受的最大壓強(qiáng)為6× 104 Pa,坦克能否直接從冰面上通過(guò)?
知識(shí)點(diǎn) 考查壓力與壓強(qiáng)的計(jì)算
闖關(guān)點(diǎn)撥 坦克能否直接從冰面上通過(guò)可用兩種方法去判斷:①根據(jù)公式F=pS算出面積為4 m2的冰面所能承的最大壓力,如果冰面承受的最大壓力大于坦克的重力則可以通過(guò),若小于坦克的重力就不能通過(guò),②根據(jù)公式 求出坦克對(duì)冰面的壓強(qiáng),若小于冰面所能承受的最大壓強(qiáng)就可以直接通過(guò).
解 (1)坦克所受到的重力G=rng = 20× 103kg× 9.8N/kg = 1.96×105N;
(2)解法1:4 m2 (受力面積為兩條履帶的面積)的冰面能承受的最大壓力為:
F=pS = 6 × 104 Pa × 4 m2=2.4 × 105N>1.96× l05 N
所以冰面能承受坦克的重力,坦克能夠直接通過(guò).
解法2:坦克對(duì)冰面的壓強(qiáng)為 <6 × 105Pa,
冰面能承受坦克對(duì)它的壓強(qiáng),所以坦克能夠直接通過(guò).
[拓展題] 用相同材料制成的圓柱體A和B,已知A的高度是B的4倍,B放在水平地面上,A放在B的正中央,如圖13-3所示.若A對(duì)B的壓強(qiáng)和B對(duì)地的壓強(qiáng)相等,則A的底面積與B的底面積之比 ________.
闖關(guān)點(diǎn)撥 本題綜合了密度、重力和壓強(qiáng)的知識(shí).
(1)確定好受力面積:B的受力面積為 ,地面的受力面積為 .
(2)注意壓力不同:A對(duì)B的壓力 ;
B對(duì)地的壓力
解 A對(duì)B的壓強(qiáng):
B對(duì)地的壓強(qiáng):
由題知條件
解得
題型四 將壓強(qiáng)知識(shí)運(yùn)用于解釋生產(chǎn)生活中的現(xiàn)象或解決實(shí)際問(wèn)題
例1 下列措施中,能夠減小壓強(qiáng)的是 ( )
A.把書(shū)包帶做得寬些
B.把軟包裝飲料的吸管的一端削尖
C.刀、斧、剪的刃都磨得很鋒利
D.將放在水平地面上的一塊磚由平放改為豎放
知識(shí)點(diǎn) 減小壓強(qiáng)的方法在日常生活中的應(yīng)用
闖關(guān)點(diǎn)撥 根據(jù)壓強(qiáng)公式減小壓強(qiáng)的方法有:(1)在受力面積一定時(shí),減小壓力;(2)在壓力一定時(shí),增大受力面積;(3)同時(shí)減小壓力和增大受力面積
解 A選項(xiàng)中,書(shū)包對(duì)肩的壓力(等于書(shū)包的重力)是一定的,把書(shū)包帶做得寬些,增大了受力面積從而減小書(shū)包對(duì)肩的壓強(qiáng),故A選項(xiàng)是正確的;B、C選項(xiàng)中,把軟包裝飲料的吸管削尖,刀、斧、剪的刃都磨得很鋒利,目的都是在壓力一定時(shí),減小受力面積,增大壓強(qiáng),故B和C選項(xiàng)都是錯(cuò)的:D選項(xiàng)中,將放在水平地面上的一塊磚由平放改為豎放時(shí),磚對(duì)地面的壓力(都等于磚的重力)是不變的,只是磚與地面間的受力面積平放時(shí)比豎放時(shí)大,所以平放時(shí)磚對(duì)地面的壓強(qiáng)比豎放時(shí)磚對(duì)地面的壓強(qiáng)小,因此,將磚由平放改為豎放,磚對(duì)地面的壓強(qiáng)增大了,故D選項(xiàng)是錯(cuò)的.
答 選A
例2 2002年6月6日《海峽都市報(bào)》刊登了《貨車超限超載、國(guó)道不堪重負(fù)》一文,報(bào)道了“104國(guó)道設(shè)計(jì)使用年限為15年以上,但才使用5年就大修,現(xiàn)已傷痕累累……”有些運(yùn)輸單位和個(gè)人只顧自己利益,不顧國(guó)家利益,讓汽車成倍的超載是損壞路面的直接原因.請(qǐng)你運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋汽車嚴(yán)重超載加快路面損壞的原因(只需答出一種合理的原因即可).
知識(shí)點(diǎn) 將壓強(qiáng)知識(shí)應(yīng)用于生活實(shí)際中
闖關(guān)點(diǎn)撥 這是一個(gè)聯(lián)系生活實(shí)際的問(wèn)題,路面的損壞即受到的汽車的壓強(qiáng)太大,而這顯然是由于汽車超載引起的.
答 由于汽車的超載,造成了對(duì)路面的壓力增大,所以壓強(qiáng)增大.
中考典題精析
考題1 如圖13-4所示,被譽(yù)為“沙漠之舟”的駱駝?wù)驹谒缴趁嫔?,它的質(zhì)量為400 kg,每只腳掌的面積為2×10-2m2.則:
(1)駱駝對(duì)沙面的壓力為_(kāi)________________________;
(2)駱駝對(duì)沙面的壓強(qiáng)為_(kāi)________________________;
(g=10N/kg,寫出帶公式的運(yùn)算過(guò)程)
(3)駱駝腳掌約為馬蹄掌的三倍,這樣大的腳掌好處是 ___________________________.(上海市2003年中考題)
闖關(guān)點(diǎn)撥 動(dòng)物身上有許多可以用物理知識(shí)解釋的特征.本題的設(shè)計(jì)正是以此入手,較好地把壓力與壓強(qiáng)的關(guān)系作為知識(shí)的考查體現(xiàn)在動(dòng)物身上.試題情景真實(shí),圖文并茂,給人以親切感,有利于激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣,體現(xiàn)了“從生活與自然走向物理”的新課程理念.
解 (1)駱駝對(duì)沙面的壓力F應(yīng)等于它的重力G,有
F=G=mg=400kg×10N/kg=4000N
(2)駱駝對(duì)沙面的壓強(qiáng)為
(3)駱駝的腳掌底部的面積大,有利于減小對(duì)沙地的壓強(qiáng),便于在沙漠中行走.
考題2 在探究壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)時(shí),某同學(xué)作了如圖13-5所示的三個(gè)實(shí)驗(yàn),通過(guò)觀察三次實(shí)驗(yàn)時(shí)泡沫塑料 ,顯示壓力作用的效果。比較 兩圖所示實(shí)驗(yàn),說(shuō)明受力面積相同時(shí),壓力越大,壓力作用效果越明顯;比較 兩圖所示實(shí)驗(yàn),說(shuō)明壓力相同時(shí),受力面積越小,壓力作用效果越明顯。
(河北省2004年中考題)
闖關(guān)點(diǎn)撥 這是一個(gè)探究壓力作用效果的問(wèn)題,同學(xué)們主要是掌握好控制變量法的具體應(yīng)用
解 (a)、(c)兩個(gè)圖所示的是具有相同接觸面積的情況下,壓力越大,壓力的作用效果越明顯;(a)、(b)兩圖所示的是具有相同壓力的情況下,接觸面積越大,壓力的作用效果越不明顯.
答 被壓下的深淺程度(或形變大小) (a)、(c) (a)、(b)
考題3 小明家裝修房屋,他和爸爸、媽媽一同到商店買木地板。售貨員向他們宣傳:硬度高的木地板質(zhì)量最好,同時(shí)拿出A.B.C三種不同品牌木地板樣品,用刀在三種木地板上刻劃,然后極力推薦其中劃痕最不突出的C品牌地板。小明看后對(duì)爸爸、媽媽說(shuō)這種比較方法不科學(xué),并詳細(xì)說(shuō)明應(yīng)該怎樣控制變量,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)比較。爸爸、媽媽聽(tīng)后露出了滿意的笑容。
請(qǐng)根據(jù)學(xué)過(guò)的物理知識(shí)判斷,在售貨員所做演示中,影響木地板劃痕深度的兩個(gè)主要原因是:
⑴
⑵ (重慶市北碚區(qū)2004年中考題)
闖關(guān)點(diǎn)撥 本題是過(guò)程開(kāi)放題,只要是合理的因素均可.
答 ⑴壓力的大小
⑵刀與地板接觸面的大小(刀的鋒利程度、用刀口或刀尖劃地板)
智 能 訓(xùn) 練
基礎(chǔ)知識(shí)訓(xùn)練
1.小偉同學(xué)參加軍訓(xùn)時(shí),體檢稱得他的質(zhì)量為50kg,他立正時(shí)對(duì)水平地面的壓力為_(kāi)______N;他正步走時(shí),他對(duì)地面的壓強(qiáng)將_________(增大/不變/變小).(題型二)
2.坐沙發(fā)要比坐板凳舒服,這主要是因?yàn)樯嘲l(fā)較易發(fā)生形變,增大了人與沙發(fā)間的__________,在____________不變的情況下,_____________(增大/減小)了壓強(qiáng).載重汽車的輪胎比普通車的多而寬,這樣能_________________________.(題型四)
3.一物體放在水平桌面上,如圖13-6所示,(1)若沿aa’線將它切成兩塊,拿去上面的部分,物體對(duì)桌面的壓力將________,密度將_________,壓強(qiáng)將__________; (2)若沿bb’ 線切開(kāi),拿去右半部分,則物體對(duì)桌面的壓力將__________,密度將_________,壓強(qiáng)將__________.(增大/不變/變小) (題型二)
4.下列說(shuō)法中,正確的是( ) (題型一)
A.壓力方向總是與重力方向一致 B.單位面積上受到的壓力叫壓強(qiáng)
C.壓力作用效果只與壓力大小有關(guān) D.壓力就是壓強(qiáng)
5.在下列措施中,為了增大壓強(qiáng)的是 ( ) (題型四)
A.打地基的樁,其下端做成尖形 B.載重汽車多用幾個(gè)輪子
C.背行李的背帶做得寬一些 D.把鐵軌鋪在枕木上
6.一人先站在地面上,后又在地面上走動(dòng),則他對(duì)地面的壓力和壓強(qiáng)是 ( ) (題型二)
A.壓力減小,壓強(qiáng)不變 B.壓力、壓強(qiáng)都增大
C.壓力、壓強(qiáng)都不變 D.壓力不變,壓強(qiáng)增大
7.一位同學(xué)在結(jié)冰的湖面上行走時(shí),突然發(fā)現(xiàn)腳下的冰即將破裂,他應(yīng)采取的措施是 ( ) (題型四)
A.站著不動(dòng)大聲求救 B.就地趴伏在冰面上慢慢向岸邊挪動(dòng)
C.趕快跑向岸邊 D.立即改成單腳站立大聲求救
8.畫出圖13-7甲、乙中物體A受到物體B壓力的示意圖.(題型一)
9.小麗在菜市場(chǎng)買了—個(gè)西瓜,她用塑料袋提回家.走了沒(méi)多遠(yuǎn),她就感到手被塑料袋勒得很痛.根據(jù)我們學(xué)過(guò)的物理知識(shí),你認(rèn)為她應(yīng)該___________________________來(lái)減小手被勒痛,其物理道理是:________________________________.(題型四)
10.如圖13-8所示,仔細(xì)觀察訂書(shū)機(jī),它的結(jié)構(gòu)應(yīng)用了許多物理知識(shí),其中哪些地方應(yīng)用了壓強(qiáng)知識(shí)?試列舉出來(lái).
A.增大壓強(qiáng)的地方:_____________________________;
B.減小壓強(qiáng)的地方:_________________________.(題型四)
綜合提高訓(xùn)練
1.如圖13-9所示,用100 N的水平力將重9 N的物體壓在豎直的墻壁上,物體A與墻壁的接觸面積為0.01 m2,則物體對(duì)墻壁的壓力為_(kāi)________N,壓強(qiáng)為_(kāi)_____________Pa.(題型三)
2. 用50 N的壓力作用在1cm2的面積上所產(chǎn)生的壓強(qiáng)為_(kāi)________Pa,如果保持壓力不變,要產(chǎn)生5×103Pa的壓強(qiáng),應(yīng)使受力面積變?yōu)開(kāi)____________m2.(題型三)
3.兩物體平放在水平面上,它們所受重力之比是l∶3,與桌面接觸面積之比是2∶1,則桌面受到的壓力之比是_______,所受壓強(qiáng)之比是_________.(題型三)
4.一塊磚的長(zhǎng)、寬、厚分別為20 cm、l0 cm、5 cm,重15 N.將它放在水平地面上,它對(duì)地面的最大壓強(qiáng)為_(kāi)_________Pa,最小壓強(qiáng)為_(kāi)________ Pa.(題型三)
5. 如圖13-10所示,兩手指用力捏住鉛筆,使它保持靜止,則兩手指受到的壓力________(相等/不等),壓強(qiáng)______(相等/不等).與筆尖接觸的手指感到_________ (疼/不疼),原因是____________________.(題型四)
6.一個(gè)普通中學(xué)生雙腳站立在水平地面上,他對(duì)地面的壓力和壓強(qiáng)接近于 ( )
A.50 N,103Pa B.50 N,104Pa C.500 N,103Pa D.500 N,104Pa
7.如圖13-11所示,一塊正方體如圖a,兩邊分別切去如圖a中虛線所示的長(zhǎng)方體部分,按圖b、c、d放置,則它們對(duì)水平地面的壓強(qiáng)比較為( ) (題型二)
A.一樣大 B.b最大 C.c最大 D.d最大
8.甲、乙兩個(gè)用同種材料制成的實(shí)心圓柱體,它們的高度均為10cm,而質(zhì)量分別是2kg、3kg,現(xiàn)將它們豎直放在水平面上,則它們對(duì)水平地面的壓強(qiáng) ( ) (題型二)
A.甲大 B.乙大 C.一樣大 D.無(wú)法判斷
9.體積相同的兩個(gè)物體,密度之比為2∶l,與水平桌面的接觸面積之比為3∶2,對(duì)桌面產(chǎn)生的壓強(qiáng)之比是 ( ) (題型三)
A.3∶1 B.4∶3 C.2∶l D.3;2
10.邊長(zhǎng)為10cm,重100 N的正方體,把它放在邊長(zhǎng)為50 cm的水平桌面中央,則桌面受到的壓強(qiáng)為 ( ) (題型三)
A.4×10 2 Pa B.2×10 3P a C.1.0 × 10 3 Pa D.1×10 4 Pa
11.有兩塊相同的磚,如圖13-12放置在水平地面上,其中對(duì)地面的壓強(qiáng)最大的是 ( )
(題型二)
12.少兒夏令營(yíng)活動(dòng)中,小明看到同學(xué)小紅和老師在沙地上行走留下的腳印大小不同(S師>S紅),深淺相同,則他們對(duì)沙地的壓力及壓強(qiáng)相比是 ( ) (題型二)
A.F師>F紅,p師>p紅 B.F師=F紅,p師=p紅 C.F師>F紅,p師F紅,p師=p紅
13.試試看:有兩組同樣的磚,A組一塊,B組兩塊.每塊的長(zhǎng)∶寬∶高=4∶2∶l,要使這兩組磚對(duì)地面的壓強(qiáng)相等,可怎樣放?同學(xué)們想出了多種放法,請(qǐng)你至少寫出3種:
(1)______________________;(2) _______________________;(3)______________________;
14.實(shí)驗(yàn)題:一本初中物理書(shū)平放在水平桌面上,如何測(cè)定它對(duì)桌面的壓強(qiáng)?請(qǐng)寫出你實(shí)驗(yàn)中的器材:______________________;步驟:A.__________________________,
B.___________________________;表達(dá)式:_____________________________.(題型二)
15.若取一塊磚和一塊20cm×10cm×5cm的海綿.將磚塊分別平放、側(cè)放和豎直放置在水平桌面上的海綿表面,注意觀察海綿表面的三次凹陷程度,能得出的結(jié)論是:
___________________________________________________________________.
再將相同的幾塊磚疊放在海綿上,觀察放置磚塊的多少與海綿表面凹陷程度有何關(guān)系,還能得出的結(jié)論是_____________________________________________. (題型一)
16.在海灘發(fā)案現(xiàn)場(chǎng)留下了罪犯清晰的站立腳印,公安人員立即用蠟澆注了如圖13-13所示的鞋模.經(jīng)測(cè)量蠟鞋模的平均厚度為3 cm,質(zhì)量675g;又經(jīng)測(cè)試達(dá)到腳印同樣深度的壓強(qiáng)為1.5 × 104Pa,則罪犯的體重為_(kāi)____________. (ρ蠟=0.9×103kg/m3,g=10N/kg,寫出帶公式的運(yùn)算過(guò)程) (題型三)
13.2 液體的壓強(qiáng)
許多同學(xué)從電影、電視中看到:屏住呼吸的潛水者在海底采集海參、珍珠貝,背著氧氣瓶的潛水員在較深的海中觀察魚(yú)類的生活. 要在更深的海水中工作,就要穿潛水服了.這是為什么呢?
智 能 提 要
問(wèn):液體內(nèi)部壓強(qiáng)的規(guī)律是什么?
答:(1)由于液體受到重力的作用,容器內(nèi)的液體對(duì)容器的側(cè)壁和底部都有壓強(qiáng),液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng),并且在同一深度各個(gè)方向的液體壓強(qiáng)都相等.
(2)同種液體內(nèi)部的壓強(qiáng)隨液體的深度增加而增大;同深度的不同液體內(nèi)部的壓強(qiáng)隨密度的增大而增大.
問(wèn):在做“探究液體壓強(qiáng)特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)注意什么問(wèn)題?
答:應(yīng)注意以下三點(diǎn):①實(shí)驗(yàn)前應(yīng)檢查蒙在金屬盒上的橡皮膜、連接用的橡皮管及各連接處是否漏氣,方法是用一定恒力作用一段時(shí)間看壓強(qiáng)計(jì)兩管液面的高度差是否發(fā)生變化,如不發(fā)生變化說(shuō)明不漏氣,如變化則要查出原因,加以修整.②搞清實(shí)驗(yàn)所使用的液體是什么.③不能讓壓強(qiáng)計(jì)管中液面高度差過(guò)大,以免使部分液體從管中流出,如果流出,則把連接用的橡皮管取下重新連接即可解決.
問(wèn):怎樣正確理解連通器原理?
答:理解連通器原理時(shí),要注意下列兩個(gè)條件:一是“連通器里只有一種液體”,二是“在液體不流動(dòng)的情況下”.只有滿足這兩個(gè)條件,各容器中的液面才保持相平,否則,如果連通器里有幾種液體,或者液體還在流動(dòng),那么各容器中的液面,就可能不會(huì)保持相平.
中 考 擷 要
本節(jié)內(nèi)容在中考中的考試重點(diǎn)是利用控制變量法探究液體壓強(qiáng)的特點(diǎn),并能聯(lián)系實(shí)際利用液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)解釋簡(jiǎn)單的現(xiàn)象.利用液體壓強(qiáng)公式進(jìn)行計(jì)算將不是今后中考的重點(diǎn),所以我們不必花大力氣去做這方面的計(jì)算題.
智 能 拓 展
液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式:p液=ρ液gh
液體的壓強(qiáng)可用公式p液=ρ液gh來(lái)進(jìn)行計(jì)算.利用該公式計(jì)算時(shí)應(yīng)注意以下問(wèn)題:
(1) 式中p液表示液體的壓強(qiáng),ρ液表示液體的密度,h表示液體的深度,g是常數(shù)9.8N/kg
(2) 式中ρ液的單位一定要用kg/m3,h的單位要用m,計(jì)算出壓強(qiáng)的單位才是Pa.
(3) 式中h表示深度,而不是高度,深度和高度這兩個(gè)概念是有區(qū)別的,深度是指從液體的自由面到計(jì)算壓強(qiáng)的那一點(diǎn)之間的豎直距離,即深度是由上往下量的,高度是指液體中某一點(diǎn)到底部的豎直距離,即高度是由下往上量的.
(4) 式中g(shù)是常數(shù),所以壓強(qiáng)p液只與液體密度ρ液和深度h有關(guān).與液體的重力、體積、形狀等因素均無(wú)關(guān),所以在比較液體壓強(qiáng)的大小時(shí),要緊緊抓住液體的密度和深度這兩個(gè)量來(lái)討論.
(5) p液=ρ液gh只適用于液體以及柱體對(duì)水平面的壓強(qiáng),而p= 是壓強(qiáng)的定義式,適用于固體、液體和氣體.
(6) 解題技巧:在盛有液體的容器中,液體對(duì)容器底部的壓力、壓強(qiáng)遵循液體壓力、壓強(qiáng)規(guī)律;而容器對(duì)水平桌面的壓力、壓強(qiáng)遵循固體壓力、壓強(qiáng)規(guī)律.
對(duì)液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)、壓力來(lái)說(shuō),弄清壓強(qiáng)是關(guān)鍵.一般先求p液(p液=ρ液gh),然后再求壓力F(F=pS)的大小;對(duì)固體產(chǎn)生的壓強(qiáng)、壓力,弄清壓力是關(guān)鍵,一般先分析求出F,然后再根據(jù)p= ,求出壓強(qiáng)的大小.
(7) 液體對(duì)容器底部的壓力與容器內(nèi)液體的重力一般不相等. 求液體對(duì)容器底部的壓力時(shí),應(yīng)先根據(jù)p液=ρ液gh求出液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng),再由F=pS)求出液體對(duì)容器底部的壓力.液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)和容器對(duì)支持面的壓強(qiáng)沒(méi)有關(guān)系,求解盛有液體的容器對(duì)水平支持面的壓強(qiáng)時(shí),應(yīng)將容器作為一個(gè)整體,先求出壓力F=G液+G器,再運(yùn)用p=(G液+G器)/S來(lái)求解.
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