沪科版八年级全册第二节 科学探究：液体的压强教案设计

这是一份沪科版八年级全册第二节 科学探究：液体的压强教案设计，共7页。教案主要包含了2017·衡阳，中考·乌鲁木齐等内容，欢迎下载使用。

1．公式总结：
(1)公式p＝F/S适用于所有压强的计算。
(2)公式p＝ρgh既可计算液体的压强，还可以计算质地均匀的柱形固体对水平面的压强。
(3)孤立在水平面的物体对水平面的压力等于其重力，即F＝G。
(4)盛水容器对水平面的压强可利用公式p＝F/S底＝(G水＋G容器)/S底解答。
2．注意的问题：(1)计算固体压强时，一定要找准对应的压力和受力面积。
(2)计算液体压强时，要注意高度与深度的区别。
固体压强的计算
1．【2017·衡阳】2017年5月5日C919在浦东机场成功起飞，这是我国最新自主研发的中型民航客机，打破了欧美国家民航技术的长期垄断，成为我国“大国制造”的标志之一。该机在某次试飞时以300 km/h的速度水平匀速飞行了2 h；估计该机质量为40 t，着陆后静止在水平地面时轮子与地面的总接触面积为4 m2。(g取10 N/kg)求：
(1)飞机在这2 h内水平飞行的路程；
(2)飞机水平匀速飞行时受到的升力；
(3)飞机静止在水平地面时对地面的压强。
2．如图所示是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机器人，科考队员在附近遥控机器人。若机器人质量为500 kg，每条履带与地面的接触面积为1 000 cm2。(g取9.8 N/kg)则：
(1)机器人的重力为多少？
(2)若南极某处冰面能承受的压强为4.2×104 Pa，该机器人能顺利通过该冰面吗？
(3)如果科考队员的质量为70 kg，他双脚跟冰面的接触面积为300 cm2，科考队员能在冰面上安全行走吗？
(第2题图)
液体压强的计算
3．长颈鹿是地球陆地上目前个子最高的动物，因此它的血压也是在动物中最高的。成年的长颈鹿平均身高可达4.3 m，它的质量可达2 t，长颈鹿一只脚掌的着地面积为250 cm2。求：
(1)长颈鹿站立时，对水平地面产生的压力和压强分别是多大？
(2)若长颈鹿的血液密度为1.05×103 kg/m3，当它的心脏收缩时，需把血液压到比心脏高3 m的头部，则长颈鹿心脏收缩时，需产生的压强至少是多大？(收缩压是指心脏收缩时产生的压强，计算时不考虑大气压，本题g取10 N/kg)

4．图中平底茶壶的质量是0.4 kg，底面积是4×10－3 m2，内盛0.6 kg的开水，水面高度在图中已标出，放置在面积为1 m2的水平桌面中央，忽略壶壁厚度，g取10 N/kg。试求：
(1)由于水的重力而使水对茶壶底部产生的压力；
(2)茶壶对桌面的压强。
(第4题图)
气体压强的计算
5．【中考·乌鲁木齐】1654年，马德堡市长和他的助手做了著名的“马德堡半球实验”，证明了大气压的存在。
(1)实验中，他们把两个铜半球壳灌满水后合在一起，再把水全部抽出，此时球内接近________，周围的________把两个铜半球紧紧地压在一起。
(2)如图，某校同学用底面积为500 cm2的平底压力锅代替铜半球模拟上述实验，在山底比在山顶拉开锅的最小拉力要________(山底与山顶气温相同)，在山底，当锅两边受到的拉力均为4 000 N时，锅恰好被拉开，拉开之前锅内空气的压强约为多少？(大气压取105 Pa)
(第5题图)
6．伪气功师声称有“空手吸盆”的特异功能，进行招摇撞骗。其做法是先偷偷地把挂衣钩的吸盘紧密地压在平滑的脸盆底面，在大气压下，吸盘和脸盆被紧紧压在一起，这种情况与马德堡半球实验有异曲同工之处，伪气功师只要抓住隐藏着的挂衣钩，就能把装有一定质量的水的脸盆提起来。
小科同学用受力面积约为12 cm2的吸盘，成功地表演了“空手吸盆”，若当时的大气压值约为1.0×105 Pa，请你根据以上数据，计算大气压对这个吸盘的压力有多大？
7．学习了大气压的知识以后，小明对大气压通常有1.0×105 Pa这么大存有疑问，想亲自证实一下。
(1)小明买来一个塑料挂钩，把它的吸盘贴在玻璃餐桌的下表面，如图所示，测出塑料吸盘与玻璃的接触面积为10 cm2；又找来一个轻塑料桶(质量可忽略不计)，在桶中装8 L水，经过计算，他认为塑料桶挂到挂钩上不会把吸盘拉掉。请写出计算过程和判断依据(g取10 N/kg)。
(2)当小明把水桶挂到挂钩上时，吸盘却被拉掉了，是大气压没有那么大还是其他原因？请发表你的看法。
(第7题图)
8．在1标准大气压下水的沸点是100℃，如果气压增大，沸点也会升高，家用高压锅就是应用这个原理设计的。已知水的沸点跟气压的关系如图所示。测得锅盖出气孔的直径为4 mm，压在出气孔上的限压阀质量为80 g，请你通过计算对照图象判断：用该高压锅烧水，水温最高可以达到多少？(g取10 N/kg)
(第8题图)
全章高频考点专训答案
专训1
1．解：(1)由v＝eq \f(s,t)可得，飞机在这2 h内水平飞行的路程：
s＝vt＝300 km/h×2 h＝600 km；
(2)因飞机水平匀速飞行时处于平衡状态，则竖直方向上受到的升力和自身的重力是一对平衡力，飞机水平匀速飞行时受到的升力：F＝G＝mg＝40×103 kg×10 N/kg＝4×105 N；
(3)飞机静止在水平地面时对地面的压力：
F压＝G＝mg＝40×103 kg×10 N/kg＝4×105 N，
对地面的压强：p＝eq \f(F压,S)＝eq \f(4×105 N,4 m2)＝1×105 Pa。
2．解：(1)G＝mg＝500 kg×9.8 N/kg＝4 900 N。
(2)S＝4×1 000 cm2＝0.4 m2，
p＝eq \f(F,S)＝eq \f(G,S)＝eq \f(4 900 N,0.4 m2)＝1.225×104 Pa，
因1.225×104 Pa<4.2×104 Pa，
则机器人能安全通过该冰面。
(3)F人＝G人＝m人g＝70 kg×9.8 N/kg＝686 N，
p人＝eq \f(F人,S人)＝eq \f(686 N,0.015 m2)≈4.573 3×104 Pa，
因4.573 3×104 Pa>4.2×104 Pa，
则科考队员不能在冰面上安全行走。
3．解：(1)长颈鹿站立时，对水平地面产生的压力：
F＝G＝mg＝2×103 kg×10 N/kg＝2×104 N，
对水平地面的压强：p＝eq \f(F,S)＝eq \f(2×104 N,4×250×10－4 m2)＝2×105 Pa；
(2)需产生的压强至少为：
p′＝ρgh＝1.05×103 kg/m3×3 m×10 N/kg＝3.15×104 Pa。
4．解：(1)水对茶壶底部的压力F水＝p水S底＝ρ水gh水S底＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×12×10－2 m×4×10－3 m2＝4.8 N。
(2)茶壶对桌面的压强p＝eq \f(F,S底)＝eq \f(G液＋G容,S底)＝
eq \f(（0.4 kg＋0.6 kg）×10 N/kg,4×10－3 m2)＝2.5×103 Pa。
5．解：(1)真空；大气压
(2)大；恰好拉开时，F拉＝(p0－p内)S，
则p内＝p0－eq \f(F拉,S)＝105 Pa－eq \f(4 000 N,5×10－2m2)＝2×104 Pa。
6．解：F＝pS＝1.0×105 Pa×12×10－4 m2＝120 N。
7．解：(1)大气对吸盘的压力：F＝pS＝105 Pa×10×10－4 m2＝100 N，
水的重：G＝mg＝ρVg＝1.0×103 kg/m3×8×10－3 m3×10 N/kg＝80 N，
因为G＜F，所以水桶不会把吸盘拉下。
(2)若吸盘内有少许气体，则内外气压差小，那么大气对吸盘的总压力也就小。
8．解：限压阀刚要被顶起时，其受力情况为：重力G阀、大气的压力F0、锅内气体的压力F内，它们之间存在平衡关系：
即G阀＋F0＝F内。则有：80×10－3 kg×10 N/kg＋1.01×105Pa×3.14×4×10－6 m2＝p内×3.14×4×10－6 m2，
解得p内≈1.65×105 Pa。
查表可得此时高压锅内水的沸点约为115 ℃。