压力和压强。
知识网络。重难点聚焦。
重点:压强的公式和单位,增大或减小压强的方法,测定大气压的方法,流体压强和流速的关系。
难点:**压强的大小与哪些因素有关,压强的有关计算,解释与流体压强与流速有关系的现象。
知识要点回扣。
1.在应用时,要注意,s指受力面积,单位一定要用。多用来计算固体产生的压力和压强。
2.应用时,要注意,h表示深度,单位是m,深度是指从液体自由面到所求点的竖直高度。本公式只适用于计算液体压强,对于有规则形状的均匀固体,如长方体、正方体、圆柱、圆台等,也可用来计算对水平面的压强。
3.计算压力压强时,先弄清属于固体产生的还是液体产生的,若是固体压强,则先求压力后求压强。若是液体,通常先求液体压强,后求液体压力。因为液体的压强与液体体积、形状、重量均无关。
4.以下情况下液体对容器底部的压力和液体重力的关系。
规律方法整合。
猜想假设型。
1、如图所示,将两个一次性纸杯的杯口向上叠套起来,用手握住外面的纸杯,在靠近杯口的上方平行于杯口方向用力吹气。
(1)请你猜测里面的纸杯将( )
a.保持静止。
b.发生旋转。
c.压得更紧。
d.向上跳起。
(2)你猜想的依据是:__
解析:当用手握住外面的纸杯,在靠近杯口的上方平行于杯口方向用力吹气时,杯口上方空气的流速增大,根据流体压强与流速的关系可知,流速越大的位置压强越小,所以杯口上方空气的压强减小,使里面的杯子所受的向下的压强小于其所受的向上的压强,故里面的纸杯将向上跳起。
答案:(1)d (2)对于流体,流速越大的位置压强越小。
总结升华:本题通过让同学们根据具体的物理情境,进行合理地推测猜想,拓展了同学们的思维想象空间。解决本题的关键是抓住、弄清本题涉及的知识点。
举一反三:如图所示,将小纸条靠近水龙头流下的稳定水流,你**小纸条的运动情况是怎样的?物理依据是什么?
解析:水流动处的水流速大,压强小,小纸条右侧气体的流速小。压强大,所以气压会把小纸条压向水流处。
答案:小纸条会向左运动,依据对于流体,流速大的地方压强小。
设计实验型。
2、我们生活的空间存在着大气压,只是我们平时没有在意它的存在,现提供下列器材:a.塑料吸盘两个 b.玻璃片一块 c.玻璃杯一个 d.带吸管的纸盒饮料一盒 e.水。请你选择所需器材,设计一个小实验来证明大气压的存在。
(1)写出你所选的器材,并简述你的实验方法及观察到的现象。
(2)请你举出一个生活中应用大气压的例子。
答案:(1)选用器材:a.塑料吸盘两个 e. 水。
实验方法:将两个吸盘沾一下水,把它们正对并挤压在一起,然后用力向两个方向拉,结果用很大的力才能把它们拉开。挤压后吸盘甲的气体被挤出,几乎真空,没有气压,由此说明它们是被大气压压在一起的。
(2)生活中应用大气压的例子很多,如:医生用针筒抽药水,人们用吸管喝饮料等。
总结升华:在设计实验方案时,应注重从所**的问题出发,并应用适当的物理方法设计科学可行的实验方案,过程合理,没有科学性错误。
举一反三:同学们在学校体育馆进行排球训练时,班级“物理实践活动小组”的同学准备测量排球被击打落地后形变最大时对地板的压强,如图所示。
(1)写出该测量的实验原理以及需要使用的主要实验器材。
(2)请你设计该测量的实验过程。
(3)为了使测量的误差较小,你建议同学们在实验过程中应注意什么问题。(写出一条即可)
解析:要测量排球对地板的压强,依据的实验原理是压强公式。由原理可知,要分别测排球对地面的压力f和受力面积s的大小,然后选择合适的实验器材,用控制变量法设计实验过程,要使测量的误差较小,应该从所测物理量的实验操作上考虑,如何使实验数据准确。
答案:(1)实验原理:
实验器材:排球、体重计、方格纸(或刻度尺和白纸)
(2)实验过程:
①使排球落在地面的方格纸(或白纸)上留下印痕;
②把带有印痕的方格纸(或白纸)放在体重计上,用力压排球,直到排球的形变与印痕重合,得出压力f的大小;
③利用方格纸(或白纸)计算出排球印痕的面积s;
④根据计算出排球形变最大时对地板的压强。
(3)建议:
①用少量水涂在排球上,使排球落在纸上后留下清晰的印痕;
②测量压力时,应缓慢压排球,直到排球的形变与印痕边缘重合;
③测量面积时,尽量选择规格小的方格纸(。或用笔在白纸上清晰地描出印痕的轮廓)
基本计算型。
3、在一个重2n,底面积为的容器里装有重8n的水,容器中水的深度为0.05m,把它放在水平桌面上,如图所示。求。
(1)水对容器底部的压力和压强;()
(2)容器对桌面的压力和压强。
解析:解决此问题的关键是要先弄清所求压力、压强是由谁产生的,属于固体压强还是液体产生的压强,以便选择合适的公式进行计算。
水对容器底的压强是液体内部压强,需用公式计算。
容器对桌面的压强需利用公式来计算。
答案:(1)水对容器底的压强:
水对容器底的压力:
(2)容器对桌面的压力:
容器对桌面的压强:
总结升华:对于液体产生的压力,压强,一般先根据公式,求出压强,再根据计算压力的大小。对固体产生的压力、压强,一般对固体进行受力分析后求出压力,再根据计算压强大小。
举一反三。一头质量为的大象,每只脚掌的着地面积为。
(1)大象受到的重力为多少?
(2)当大象抬起一只脚,三只脚着地时,对水平地面的压强为多大?
解析:应用时,一定要注意受力面积的选择。答案:
利用图像解题。
4、如图所示的是某同学在**两种物体的质量和体积的关系时得到的图像。若用这两种物质分别做成a、b两个质量相等的实心正方体,并把它们平放在水平地面上,则两物体对水平地面的压强之比为( )
a.1:1b.2:1
c.4:1d.8:1
解析:物体对水平面的压力等于物体的重力,因为甲、乙质量相等,所以甲、乙对地面的压力相等。
由图可知:,∴
∵ ,在m一定时,∴ 甲、乙正方体边长之比为。
∵ ,f相等,∴
答案:c总结升华:利用图像解题时要注意认清横纵坐标表示的物理量。结合图像提供的数据、信息解题。
举一反三。小亮同学在研究液体内部压强的规律时,大胆探索,用甲、乙两种液体多次实验,根据实验数据画出了液体压强随深度变化的图像,如图所示,则甲、乙两种液体的密度关系是( )a.b.
c.d.无法判定。
解析:据,h相同时,越大p也越大。
答案:c比较液体压强的大小。
5、如图:两个试管内装有不同体积的同种液体,下列关于液体对试管底的压强的关系正确的是( )a.b.
c.d.以上三种情况都有可能。
解析:从图中可看出,两试管液体的深度相同,根据液体的压强公式可知,两试管底所受液体的压强相等。
答案:c总结升华:液体的压强与容器的形状、液体的多少无关,只与液体的密度和深度有关。在解答此类题目时,只要判断出液体的密度和深度的大小关系,就可据比较液体压强的大小。
举一反三。如图所示,两个相同的试管分别装有质量相同的不同液体,下列关于液体对试管底的压强的关系正确的是( )a.b.
c.d.以上三种情况都有可能。
解析:从图中可以看出,a、b两试管中液体的深度相同,a试管中的液体的体积小。因为两试管中液体的质量相同,根据密度公式,可以判断a试卷中的液体的密度大。
再根据可知,在深度相同的情况下,密度大的液体产生的压强大,所以a试管中的液体压强大。故选a。
答案:a
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