压力压强大气压强压强与流速的关系修改Word格式.docx
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压力的作用效果与压力和受力面积有关。
本实验研究问题时,采用了控制变量法。
和对比法
3、压强:
物体单位面积上受到的压力叫压强。
⑵ 物理意义:
压强是表示压力作用效果的物理量。
压力作用效果越明显,压强越大。
⑶ 公式p=F/S其中各量的单位分别是:
p:
帕斯卡(Pa);
F:
牛顿(N)S:
米2(m2)。
A使用该公式计算压强时,关键是找出压力F(一般F=G=mg)和受力面积S(受力面积要注意两物体的接触部分)。
增大压强的方法
减小压强的方法
B特例:
对于放在桌子上的直柱体(如:
圆柱体、正方体、长放体等)对桌面的压强p=ρgh
⑷ 压强单位Pa的认识:
一张报纸平放时对桌子的压力约0.5Pa。
成人站立时对地面的压强约为:
1.5×
104Pa。
它表示:
人站立时,其脚下每平方米面积上,受到脚的压力为:
104N
⑸应用:
当压力不变时,可通过增大受力面积的方法来减小压强如:
铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等。
也可通过减小受力面积的方法来增大压强如:
缝一针做得很细、菜刀刀口很薄
4、一容器盛有液体放在水平桌面上,求压力压强问题:
处理时:
把盛放液体的容器看成一个整体,先确定压力(水平面受的压力F=G容+G液),后确定压强(一般常用公式p=F/S)。
7、压强和压力的区别
A、压力是物体间的相互作用力,它的单位是牛顿,压强是压力的作用效果,它的单位是帕斯卡,压强的大小与压力和受力面积有关系
B、压力的大小的改变需要通过改变两物质间的相互挤压程度;
压强的大小改变可以通过改变压力大小或受力面积大小。
二、液体的压强
1、液体内部产生压强的原因:
液体受重力且具有流动性。
2、测量:
压强计用途:
测量液体内部的压强。
3、液体压强的规律:
⑴液体对容器底和测壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强;
⑵在同一深度,液体向各个方向的压强都相等;
⑶液体的压强随深度的增加而增大;
⑷不同液体的压强与液体的密度有关。
(5)5)不同液体的压强还与它的密度有关。
当深度相同时,液体的密度越大,压强越大
4、压强公式:
⑴推导压强公式使用了建立理想模型法,前面引入光线的概念时,就知道了建立理想模型法,这个方法今后还会用到,请认真体会。
⑵推导过程:
(结合课本)
液柱体积V=Sh;
质量m=ρV=ρSh
液片受到的压力:
F=G=mg=ρShg.
液片受到的压强:
p=F/S=ρgh
⑶液体压强公式p=ρgh说明:
A、公式适用的条件为:
液体
B、公式中物理量的单位为:
Pa;
g:
N/kg;
h:
m
C、从公式中看出:
液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关,而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。
著名的帕斯卡破桶实验充分说明这一点。
D、液体压强与深度关系图象:
5、容器底部受到的液体压力的分析
(1)容器底部受到的液体压力并不一定等于液体的重力
(2)容器底部受到的压力跟容器底部受到的液体压强和容器的底面积有关,即:
F=PS
(3)容器底部收到的压力和容器的底形状有关,分析如下:
F=GF<
GF>
G
6、计算液体对容器底的压力和压强问题:
一般方法:
㈠首先确定压强p=ρgh;
㈡其次确定压力F=pS
特殊情况:
压强:
对直柱形容器可先求F 用p=F/S
压力:
①作图法 ②对直柱形容器 F=G
7、连通器:
⑴定义:
上端开口,下部相连通的容器
⑵原理:
连通器里装一种液体且液体不流动时,各容器的液面保持相平
⑶应用:
茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。
★应用公式p=gh时,要注意h表示液体的深度,。
深度是指从自由液面到计算压强的那点之间的竖直距离,即深度是由上往下量的。
A处的深度为30cmB处的深度为40cmC处的深度为50cm
1.(2010年浙江杭州,20题)如图,两个相同容器都盛满水,甲中有一个体积为50厘米。
密度为0.5×
103千克/米3的木块漂浮在水面。
下列有关说法正确的是
A.木块漂浮时浮力等于自身重力并有1/3体积露出水面
B.木块缓慢下压至浸没的过程中受到的浮力不变
C.木块全部压入水中两容器底部受水的压力和压强都相等
D.取出木块后两容器对水平桌面的压力和压强都相等
把一个质量为30g、体积为50cm3的物块轻放人盛满水的烧杯中,当物块静止时,下列说法中正确的是
A.溢出水的质量为30g,水对杯底的压强变大
B.溢出水的质量为30g,水对杯底的压强不变
C.溢出水的质量为50g,水对杯底的压强变大
D.溢出水的质量为50g,水对杯底的压强不变
将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒水放置,如图所示。
两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别为pA和pB,水对瓶底和瓶盖的压力分别为FA和FB,则()
A.pA>pBFA>FBB.pA<pBFA=FB
C.pA=pBFA<FBD.pA<pBFA>FB
三、大气压
1、概念:
大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压,一般有p0表示。
说明:
“大气压”与“气压”(或部分气体压强)是有区别的,如高压锅内的气压——指部分气体压强。
高压锅外称大气压。
2、产生原因:
因为空气受重力并且具有流动性。
3、大气压的存在——实验证明:
历史上著名的实验——马德堡半球实验。
小实验——覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、皮碗模拟马德堡半球实验。
4、大气压的实验测定:
托里拆利实验。
(1)实验过程:
在长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口堵住,然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后,管内水银面下降一些就不在下降,这时管内外水银面的高度差约为760mm。
(2)原理分析:
在管内,与管外液面相平的地方取一液片,因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。
即向上的大气压=水银柱产生的压强。
(3)结论:
大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×
105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)
★管内上方是真空,管内水银柱的高度只随外界大气压强变化而变化,和管的粗细、倾斜角度、管的长度等因素无关,只与水银柱的竖直高度有关。
(4)说明:
A实验前玻璃管里水银灌满的目的是:
使玻璃管倒置后,水银上方为真空;
若未灌满,则测量结果偏小。
B本实验若把水银改成水,则需要玻璃管的长度为10.3m
C将玻璃管稍上提或下压,管内外的高度差不变,将玻璃管倾斜,高度不变,长度变长。
D若外界大气压为HcmHg试写出下列各种情况下,被密封气体的压强(管中液体为水银)。
HcmHg(H+h)cmHg(H-h)cmHg(H-h)cmHg(H+h)cmHg(H-h)cmHg(H-h)cmHg
E标准大气压:
支持76cm水银柱的大气压叫标准大气压。
1标准大气压=760mmHg=76cmHg=1.01×
105Pa
2标准大气压=2.02×
105Pa,可支持水柱高约20.6m
5、大气压的特点:
(1)特点:
空气内部向各个方向都有压强,且空气中某点向各个方向的大气压强都相等。
大气压随高度增加而减小,且大气压的值与地点、天气、季节、的变化有关。
一般来说,晴天大气压比阴天高,冬天比夏天高。
(2)大气压变化规律研究:
具体描述
应用说明
与海拔高度的关系
海拔越高,气压越小
由于大气压是大气层受到重力作用而产生的,因此离地面越高,空气越稀薄(ρ和g都变小)
与天气、季节的关系
一般晴天比阴天气压高,冬天比夏天气压高
空气中水蒸气含量越大,气压越低(解释为热胀冷缩的是错误的)
沸点与气压的关系
一切液体的沸点都随气压减小而降低,随气压增大而升高
家用高压锅内水的沸点可达120℃,在青藏高原上,水的沸点仅在80℃
气体压强与体积的关系
温度不变时的气体,体积越小,压强越大;
体积越大,压强越小
打气筒打气
6、测量工具:
定义:
测定大气压的仪器叫气压计。
分类:
水银气压计和空盒气压计
若水银气压计挂斜,则测量结果变大。
在无液气压计刻度盘上标的刻度改成高度,该无液气压计就成了登山用的登高计。
7、应用:
活塞式抽水机和离心水泵。
8、沸点与压强:
内容:
一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高。
应用:
高压锅、除糖汁中水分。
9、体积与压强:
质量一定的气体,温度不变时,气体的体积越小压强越大,气体体积越大压强越小。
解释人的呼吸,打气筒原理,风箱原理。
☆列举出你日常生活中应用大气压知识的几个事例?
答:
①用塑料吸管从瓶中吸饮料②给钢笔打水③使用带吸盘的挂衣勾④人做吸气运动
13.如图所示,压力锅直径为24cm,限压出气口直径为3.5mm,限压阀质量为100g,使用时压力锅内外最大压强差是多少?
合多少标准大气压?
锅盖与锅的接口处至少能承受多大的力?
将一50cm高的满罐水开口朝下,放在水中,桶中水会如何?
五、压强与流速的关系
在液体和气体中,流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大。
生活中的例子:
一阵风吹过,门会自动关上;
吃螺蛳,尾部被割去的大小很有影响;
从水龙头流下的水柱上大下小;
飞机的机翼截面呈前缘较厚、后缘较薄、上下表面不对称。
烟囱的烟
飞机的升力
1.飞机的机翼与空气流动速度
飞机的机翼一般做成上凸下平的形状,机翼的形状决定机翼上下表面空气流动的速度,从机翼横截面的形状可知,其上方弯曲,下方近似于直线、飞机飞行时,空气与机翼发生相对运动,由于机翼上方的空气要比下方的空气运行的路程长,所以机翼上方的空气流动比下方要快。
2.升力的产生
从机翼上方流过的空气通过的路程长,速度大,从机翼下方通过的空气通过的路程短、速度慢;
于是空气对机翼上表面的压强小,对下表面的压强大,机翼上下表面所受压力差的方向竖直向上,这个压力差就叫“举力”,又叫飞机的“升力”,飞机起飞前要在跑道上加速滑行一段距离,直升飞机起飞前螺旋桨要高速旋转一段时间,两者都是为了获得较大的升力以升上高空。
1.下列关于压力和压强的说法正确的是()
A.单位面积上受到的压力越大,压强越大B.受力面积越大,压强越大
C.重力越大,压力越大D.压力越小,压强越小
2.
正方体金属块放在水平桌面上,若从高度的一半处将它沿水平方向切开,如图所示,并将上半部分拿走,则剩余部分对桌面的压力、压强与原来相比()
A.压力减半,压强减半B.压力不变,压强减半
C.压力减半,压强不变D.压力、压强都不变
3.一个质量是60kg的人,若他的每只鞋底的面积是100cm2,想站立或走过最大承受压强为6×
104Pa的冰面时,以下叙述中正确的是()
A.他能站立在冰面上B.他不能站立在冰面上
C.他不能走过冰面D.若要站力或走过还必须增加条件
4.如图所示,容器中加入水后,蒙在容器底部和侧壁橡皮膜明显地向外突起,这说明了水对_____和____都有压强
5.竖直放置的下端扎有橡皮膜的开口玻璃管内,倒入一定量的水后,橡皮膜向外凸出,当将管子逐渐倾斜过程中,管底的橡皮膜凸起程度将()
A.逐渐变小B.逐渐变大C.不变D.无法判断
6.静止在水平桌面上的容器里盛有液体,液体对容器底部的压力()
A.一定等于液体受到的重力 B.一定大于液体受到的重力
C.一定小于液体受到的重力 D.不一定等于液体受到的重力
7.甲、乙两烧杯的底面积之比为3:
1,依次盛入密度之比为1:
2的液体,且液体高度之比为2:
1。
则两烧杯底面所受液体的压强比是:
A.1:
3;
B.1:
2;
C.2:
1D.1:
【大气压强】
1.下列现象中,不是大气压作用的是()
A.自来水龙头自动流出水B.用塑料管喝汽水C.用注射器针头吸D.活塞式抽水机
3.在瓶内点燃浸过酒精的棉花,然后用剥了皮的熟鸡蛋堵住瓶口,鸡蛋会进入瓶内,这是因为()
A.瓶口由于热胀,使鸡蛋掉人瓶中B.瓶内气体把鸡蛋吸人瓶中
C.瓶内气体压强减小,大气压将鸡蛋压人瓶中D.鸡蛋受重力作用
4.(2013新疆维吾尔)
如右图所示,艾力同学将自制气压计从山脚下带到山顶的过程中,气压计的水柱和外界气压的变化分别是()
A.上升,降低B.下降,升高C.上升,升高D.下降,降低
7.图2为一种浴室防滑踏垫,其正而为仿草坪式设计,这是通过的方法增大脚与垫之间的摩擦力;
与地板接触的背面有许多小吸盘,将吸盘挤压到地面后,可利用产生较大的压力,两措并举以达到理想的防滑效果。
8.(2013湖北省宜昌市)在长约1米、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,如图9所示。
(1)为了测得大气压的值,这时必须测量__________。
如果将此装置拿到比地面低得多的矿井底部,则观察到的现象是_____________________________________。
(2)某同学也利用此装置,把水银换成水,将玻璃管灌满水后倒插在水槽内时,管中的水柱_____下降,如果这时在管顶开一个小孔,水柱____向上喷出。
(均选填“会”或“不会”)
10.(2008河南中考)物理知识在生活中有广泛的应用,病人输液时的吊瓶就是一例。
如图所示,A管是输液管、B管是空气管。
输液过程中,如果发现病人的血液沿输液管回流,可以将吊瓶适当的的升高,使流入病人血管处药液的压强变。
B管的作用是保持瓶口处C处的压强始终等于。
11.最早证实大气压存在的实验是;
如果做托里拆利实验时,不用水银而用酒精,玻璃管的长度至少为m.(
酒精=0.8g/cm3,大气压为1.0×
105Pa,g取10N/Kg)
【压强和流速的关系】
8.
撑一把雨伞行走在雨中,如图所示,一阵大风吹来,伞面向上翻起。
出现这一现象的原因是()
A.伞上方空气流速大于下方,所以伞上方的压强大于伞下方的压强
B.伞上方的空气流速大于下方,所以伞上方的压强小于伞下方的压强
C.伞上方的空气流速小于下方,所以伞上方的压强大于伞下方的压强
D.伞上方的空气流速小于下方,所以伞上方的压强等于伞下方的压强
1.如图13-55所示两船近距离并排行驶时将会,这是因为两船内侧水的流速于两船外侧水的流速,造成了两船内侧水的压强于外侧水的压强的原因(选填“大”、“小”或“等”)。
(题型一)
2.打开自来水龙头,使自来水流过如图13-56所示的玻璃管,在A、B、C三处,水的流速较大的是处,压强较小的是处(选填“A”“B”或“C”)。
3.如图13-57所示,是喷雾器的原理示意图,当空气从小孔迅速流出,小孔附近空气的流速较大,压强容器里液面上方的空气压强,液体就沿细管上升,从管口中流出后,受气流的冲击,被喷成雾状。
(题型二)
4.在较光滑的水平桌面上,放两只乒乓球,两球之间间隔1cm,用一根细管向两管之间吹气,发现两球会,这是由于吹气时两球之间的气流速度较,压强较的缘故。
5.想象一下,如果在气体和液体中流速越大的位置压强越大,则不会出现的情况是()(题型一)
A.飞机翅膀的截面形状应该反过来
B.两艘并列同向行驶的船只不会相撞
C.地铁、火车站的站台安全线不必设置
D.喷雾器再怎么用力吹也喷不出雾来
6.春天是放风筝的好季节。
风筝在空气中飞行利用了下列什么原理()(题型一)
A.风筝下方空气流动速度小,空气压强小B.风筝下方空气流动速度大,空气压强大
C.风筝上方空气流动速度大,空气压强小D.风筝上方空气流动速度小,空气压强大
7.如图12-55所示,将一张明信片沿着其边长弯成弧形放在玻璃台面上,形成一座“拱桥”,当你对着“拱桥”使劲吹气时,你会发现()
(题型一)
A.“纸桥”被吹开较长的距离B.“纸桥”被吹开较短的距离
C.“纸桥”被吹得上下跳动几下D.“纸桥”紧贴桌面不动
综合提高训练
图13-59
1.在北京某科技馆内,有一个风洞实验室,一架模型飞机固定在托盘测力计上(如图13-59所示)。
无风时,托盘测力计示数为15N;
当迎面吹着飞机的风速达到20m/s时,托盘测力计的示数为7N,可以判定飞机受到了一个新的力。
根据你的分析,飞机受到的该力大小为_______N,方向________。
2.分析以下实验并做出判断:
对着自然下垂的两张作业纸的中间向下吹气(如图13-60所示),将会看到两张纸.(题型二)
3.用细线吊起一个空的塑料饮料瓶,使它绕对称轴旋转,转动的塑料瓶带动周围的空气绕它旋转。
如果这时用电扇向它吹风,由于瓶的转动,它的两侧的风速将不一样,如图13-61所示,根据流体流速与压强的大小的关系,判断旋转的饮料瓶应向哪个方向移动,试在图中用笔画出移动示意图。
4.别莱利曼著的《趣味物理学》记述了这样一件事情:
1912年秋天,远洋货轮“奥林匹克”号在大海上航行,同时在离它100米远的地方,有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克”号几乎跟它平行地航行。
当两艘船到了如图13-62所示的位置时,发生了一起意外的事情:
小船好像是服从着一种不可见的力量,竟扭转船头朝着大船,并且不服从舵手操纵,几乎笔直地向大船冲来。
“豪克”的船头撞在“奥林匹克”号的船舷上,以致“豪克”号把“奥林匹克”号的船舷撞了一个大洞。
请同学们用我们今天学习到的知识解释这一事故发生的原因。
(题型二)
5.阅读下列材料,然后回答问题.
物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体.当流体处于流动状态时,其内部各处的压强有什么规律呢?
小明同学将图13-63所示的玻璃管装置接到水流稳定的自来水管上,当水在玻璃管中流动时,可看到两个竖直管中液面的高度并不相同.从图中可以看出在A.B两处管的粗细不同,因而A处流速小,B处流速大.可见流体的压强与流速之间有着一定的关系.
接着,小明又自制了一个飞机翼模型(如图13-64),将其固定在托盘测力计上,在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风来模拟飞机飞行时的气流,比较机翼上下方气流压强的大小,进一步验证了上面的关系.
图13-64
(1)由图13-63所示的实验,可以得出流体的压强与流速之间有什么关系?
答:
_________________________________________;
(2)在图13-64所示的实验中,电扇转动后,托盘测力计的示数发生了什么变化?
(3)下列四种情形中,哪几种情形能够运用上述的实验规律进行解释?
A.乒乓球运动员拉出的弧圈球能急速旋转而下沉
B.将氢气球放手后,它会漂向空中
C.直升飞机能够停在空中一定高度处
D.船舶航行时应避免两艘靠近的船并排前进
()(题型二)
【固体压强】
9.用同种材料做成的高度相同,底面积不同的实心圆柱体A和B,将它们竖直放在水平桌面上,它们对桌面的压强分别为PA与PB,则()
A.PA>PBB.PB=PAC.PA<PBD.无法判断
10.两块质量相同、密度不同的正方体金属块放在水平桌面上,比较金属块对桌面的压力和压强:
()
A.密度大的对桌面压力大B.密度大的对桌面压强大
C.密度小的对桌面压力大D.密度小的对桌面压强大
11.如图所示,甲、乙两个实心圆柱体放在水平地面上。
它们对地面的压强相等,
下列判断正确的是:
A.甲的密度大,甲受到的重力小
B.甲的密度小,甲受到的重力小
C.甲的密度小,甲受到的重力大
D.甲的密度大,甲受到的重力大
12.圆柱体A、B高度相等,底面积之比为4:
1.把它们竖直地放在水平地面上,它们对地面的压强之比为1:
2.若把A叠放在B上时,圆柱体B对地面的压强增大为原来的()
A.2倍B.3倍C.4倍D.6倍
13.A、B是两个实心正立方体,A的底面积是B的底面积的四分之一,A的密度是B的密度的8倍.按如图所示的方式放置时,A对B的压强为P1,将A、B的位置互换,B对A的压强为P2,则()
A.P1>
P2B.P1<
P2
C.P1=P2D.条件不足,无法判断
14.在水平地面上竖直立着A、B两个实心圆柱体,它们的底面积之比是2:
3.对地面的压强分别为PA和PB,且PA:
PB=1:
3.把A叠放在B上后,B对地面的压强为PB',则PB与PB'之比是()
A.11:
9B.9:
11C.2:
9D.9:
2
15.甲、乙两个外形完全—样的长方体,它们的三个边长之比是1:
2:
3,已知甲对水平地面的最小压强跟乙对水平地面的最大压强之比是2:
3,现将甲平放在水平地面上,它对地面的压强为P1再将乙竖放在甲上面,如图所示,此时甲对水平地面的压强为P2,则P1:
P2为()
A.2:
3B.3:
2C.1:
3D.5:
16.
在水平地面上放一块砖A,然后在它上面再放半块同样规格的砖B,如图所示,则B对A的压强和A对水平面的压强之比为______
【液体压强】
17.如图所示,是放在水平桌面上的两只圆筒形容器A和B,容器的底面积SA>SB。
在A、B两容器中分别装有体积相等但密度不同的甲、乙两种液体。
已知液体对两容器底产生的压强相等。
则关于甲、乙两种液体的质量m和A、B两容器底受到的压力F,下面的判断正确的()
A.m甲>
m乙FA=FBB.m甲<
m乙FA>
FB
C.m甲>
m乙FA>
FBD.m甲<
m乙FA<
FB
18.
如图所示,在甲、乙两个试管中分别装有相同高度的水和酒精(ρ水>ρ酒精),试管底部受到液体的压强分别为p甲和p乙,则p甲和p乙的关系是()
A.p甲>p乙B.p甲=p
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