第9课时　压强 物理课件PPT

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一、压强1.压力(1)定义:垂直压在物体表面的力。(2)方向:垂直于接触面指向被压物体。(3)影响压力作用效果的因素:压力大小和受力面积大小。①压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。②受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
2.压强(1)定义:物体所受压力的大小与受力面积之比。(3)单位:帕斯卡(Pa),1 Pa=1 N/m2。(4)增大压强的方法①在受力面积一定时,增大压力。②在压力一定时,减小受力面积。③同时增大压力,减小受力面积。(5)减小压强的方法①在受力面积一定时,减小压力。②在压力一定时,增大受力面积。③同时减小压力,增大受力面积。
二、液体压强1.产生原因(1)液体由于受到重力,所以对支持它的容器底有压强。(2)液体由于具有流动性,所以对阻碍它流动的容器侧面有压强。2.特点(1)液体对容器底和侧面都有压强,液体内部向各个方向都有压强。(2)在同一深度,液体向各个方向压强都相等。(3)同种液体的压强随深度的增加而增大。(4)液体的压强还跟液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
3.计算公式p=ρgh4.应用:连通器(1)定义:上端开口、下端连通的容器。(2)原理:连通器里装的是相同的液体,当液体不流动时,连通器各部分中的液面高度总是相同的。(3)应用:茶壶、锅炉水位计、船闸等。
三、大气压强1.产生原因:气体受重力作用,并且具有流动性。2.存在:塑料挂衣钩的吸盘、用吸管吸饮料、马德堡半球实验等。3.测量:托里拆利实验。(1)测量方法:将灌有水银的玻璃管倒插入水银槽中,玻璃管内外产生760 mm高度差,且此高度差不变。(2)实验结论:大气压等于760 mm高的水银柱产生的压强。 (3)测量仪器:气压计。4.标准大气压:p0=1.013×105 Pa,相当于760 mm高的水银柱产生的压强。 
5.变化:大气压随高度的增加而减小。6.气压与沸点关系:一切液体的沸点,都是在气压增大时升高,气压减小时降低。7.应用(1)生活中:①钢笔“吸”墨水;②吸管“吸”饮料;③针管“吸”药液;④瓷砖上的塑料“吸”盘。(2)生产中:①活塞式抽水机;②离心式水泵。
四、流体压强与流速的关系
1.在窗子密闭的旅行车上备有逃生锤,遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤打破玻璃逃生。下图中的四把铁锤,质量相同、形状不同。为了更容易打破玻璃,应该选择的铁锤是(　　)答案:D解析:压强越大,压力的作用效果就越明显。由 可看出,当逃生锤对玻璃的压力一定时,减小玻璃的受力面积可增大压强,玻璃就容易被击碎,乘客的逃生时间就会更充裕。综上所述,应选用选项D的铁锤。
2.如图所示,A、B、C三个容器中分别装有盐水、清水和酒精,三个容器中液面相平,容器底部受到液体的压强分别为pA、pB、pC,则(　　)A.pA>pB>pCB.pAρ酒精,所以pA>pB>pC。故本题答案选A。
3.如图是我国自主研发的C919商用大飞机,它将于数年后投入运营,C919客机中的部分钛合金零件采用了激光3D打印技术。关于客机的相关物理知识,下列说法不正确的是(　　)
A.客机所在高空的大气压强比海平面附近的大气压强更大B.客机采用密度小的材料,可以减轻它的重力C.客机升空利用了“空气流速大的地方压强小”的原理D.客机在空中沿直线匀速飞行,是受平衡力作用答案:A解析:客机所在高空的大气压强比海平面附近的大气压强小,故A错误;由公式m=ρV和G=mg知,在体积一定的情况下,要减轻重力,只能选择密度较小的材料,故B正确;客机升空利用了“空气流速大的地方压强小”的原理,故C正确;在空中匀速直线飞行的飞机处于平衡状态,故受到的力是平衡力,故D正确。
4.全球最大的太阳能飞机“太阳驱动”二号在飞行中无需一滴燃料,仅靠阳光就能实现昼夜飞行。其质量为2 300 kg,最大速度为140 km/h。求:(1)飞机以最大速度飞行1.5 h通过的路程。(2)飞机的重力。(g取10 N/kg)(3)若飞机停在机场的水平地面上时,轮胎与地面接触的总面积约为0.4 m2,飞机对地面的压强。答案:(1)210 km　(2)2.3×104 N　(3)5.75×104 Pa
1.用“控制变量法”探究影响压强的因素在利用控制变量法时,只改变一个变量,控制其他的因素都不变。(1)探究压力的作用效果时,控制压力(或受力面积)不变,探究压力的作用效果跟受力面积(或压力)的关系。(2)由于影响液体压强的因素有多个,故在研究过程中的每一个步骤必须使用控制变量法。例如在研究同一深度、不同方向的压强时,要改变橡皮膜的方向,但应注意保持金属盒中心位置的深度和液体密度不变。
【例1】 老师要求同学们用身边的物品探究压力的作用效果与哪些因素有关。小亮找到的器材有海绵和两瓶完全相同的矿泉水。(1)该同学通过观察　　　　　　　　　　　来反映压力的作用效果。 (2)如图所示,小亮将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵上,其目的是控制　　　　大小相同,改变受力面积的大小。从该实验中得出的结论是　　　　。以下实例中应用该结论的有　　　　(选填字母)。 A.菜刀要经常磨一磨B.汽车限重C.啄木鸟有个坚硬而细长的喙(3)接下来小亮要探究压力的作用效果与压力大小的关系,他的操作步骤是 　。 
解析:(1)该同学通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,这是转换法的运用。(2)将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵上,这样可以控制压力相同,改变受力面积的大小。从该实验中得出的结论是压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。菜刀要经常磨一磨,是为了在压力一定时,减小受力面积,增大压强,A符合题意;汽车限重,是在受力面积一定时,减小压力,减小对路面的压强,B不合题意;啄木鸟有个坚硬而细长的喙,是为了在压力一定时,减小受力面积,增大压强,C符合题意。(3)要探究压力的作用效果与压力大小的关系,应控制受力面积相同,只改变压力的大小,故他的操作步骤是把左侧瓶中倒出一些水后,倒立在海绵上,并与右侧瓶子的作用效果相比较。答案:(1)海绵的凹陷程度　(2)压力　压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显　AC　(3)把左侧瓶中倒出一些水后,倒立在海绵上,并与右侧瓶子的作用效果相比较
小李同学利用如图装置探究液体内部压强的特点。(1)小李检查压强计的气密性时,用手指不论轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两边液柱的高度差变化　　　　(选填“大”或“小”),表明其气密性差。小李调节好压强计后,U形管两边液面相平。 (2)小李把金属盒分别浸入到甲、乙图中的两种液体(水和酒精)中,发现图甲中U形管两边液柱的高度差较小,他判断图甲中的液体是酒精,其结论不可靠,原因是没有控制金属盒在液体中的　　　;他改变图乙中金属盒的深度,其探究情况如图丙所示。 
(3)小李应该比较图　　　　　　 ,得出金属盒离液面的距离越深,U形管两边液柱的高度差就越大,表示液体的压强就越　　　　。 (4)小李发现在同种液体中,金属盒所处深度相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差不变,表明  　。 答案:(1)小　(2)深度相同　(3)乙、丙　大　(4)在同种液体的同一深度处(或在相同条件下),液体内部向各个方向的压强相等
解析:(1)若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,都会有漏气现象,因此U形管两边液柱的高度差变化小;(2)影响液体压强的因素有液体的密度和浸入液体的深度,实验中没有控制金属盒浸入的深度相同,因此无法得出正确结论;(3)研究液体压强与深度的关系时应控制液体密度相同,改变深度,小李应该比较图乙、丙,得出金属盒离液面的距离越深,U形管两边液柱的高度差就越大,液体的压强越大;(4)在同种液体中,金属盒所处深度相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差不变,表明在同种液体的同一深度处(或在相同条件下),液体内部向各个方向的压强相等。
2.压强知识的应用问题透析利用压强知识解决实际生产、生活中的问题,始终是中考的热点问题,主要考查点有:增大和减小压强的方法、液体压强及大气压强的应用、流体压强与流速的关系。(1)增大和减小压强的方法
【例2】 下列实例属于增大压强的是(　　)
解析:图钉尖很尖锐是通过减小受力面积而增大压强的,选项A正确;选项B、C、D中描述都是通过增大受力面积从而减小压强的实例。答案:A
(2)液体压强及大气压强的应用【例3】 下列设备没有利用连通器原理的是(　　)
解析:连通器是上端开口、底部连通的容器,即连通器必须至少是两个容器,且底部连通,故选项C中活塞式抽水机不是连通器,它的工作原理是应用了大气压强。答案:C
小华制成如图所示的“自动给水装置”,是用一个装满水的塑料瓶倒放在盆景中,瓶口刚好被水浸没,其瓶内水面能高于盆景水面,主要是由于(　　)A.瓶的支持力作用　　　　B.瓶的重力作用C.水的浮力作用D.大气压的作用答案:D解析:装满水的塑料瓶倒放在盆景中时,瓶内水受到向上的大气压作用,由于大气压远远大于瓶内水产生的压强,故瓶内水不下落,会高于盆景中水面。
(3)流体压强与流速的关系【例4】 如图所示,以下四个关于气体压强与流速的关系的现象中,压强p1、p2大小关系正确的是(　　)
解析:选项A中,上方空气流速小,压强大,下方空气流速大,压强小,所以p1>p2,选项A正确;选项B中,上方和下方空气流速相同,所以p1=p2,选项B错误;选项C中,左、右两侧空气流速相同,故压强相同,选项C错误;选项D中,上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,故p1pNC.pM'=pN'D.pM'>pN'答案:AD解析:当阀门K关闭时,M、N所处的深度相同,水的密度一定,根据p=ρgh可知,K关闭时,M、N两点的压强大小是pM=pN,故A正确,B错误;K打开流出水时,M处的横截面积大,N处的横截面积小,同质量的水流过时,M处的流速小,压强大,N处的流速大,压强小,即pM'>pN',故C错误,D正确。
3.关于图象类压强问题用物理图象反映物理规律是一种比较简洁的方法。物理图象承载的信息量大,可以使问题简化、明了。在近几年中考中,通过图象考查压强知识的题目较多。【例5】 下图是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图象。若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成实心正方体A、B,把它们平放在水平地面上,则两正方体A、B对水平地面的压强之比为(　　)A.8∶1B.4∶3C.1∶2D.4∶1