第九章压强知识及填空教师用.docx
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第九章压强知识及填空教师用
《压强》基础知识
一、压力:
1、定义:
垂直作用在物体表面上的力叫压力。
2、压力的方向:
垂直物体表面并指向物体内部。
注:
(1)压力并不都是由重力引起的,也不一定与重力的方向相同。
一般情况下压力和重力大小并不相同,有时压力与重力毫无关系(往墙上按图钉,图钉对墙壁的压力与重力无关)。
(2)只有物体放到水平面上时,压力等于重力。
3、压力F的几种情况:
物体重为G
4.压力作用效果:
使物体发生形变。
二、影响压力的作用效果的因素:
1、实验方法:
控制变量法
2、结论:
压力的作用效果跟压力的大小和受力面积的大小有关。
课本图7-1-3甲、乙说明:
受力面积相同时,压力越大压力作用效果越明显;乙、丙说明压力相同时、受力面积越小压力作用效果越明显。
三、压强:
用字母P表示
1、物理意义:
表示压力作用效果大小的物理量。
2、定义:
(1)物体所受的压力与受力面积的比值叫压强。
(2)物体单位面积上受到的压力叫做压强。
3、公式:
p=F/S(p表示压强,F表示压力,S表示物体的受力面积)
4、单位:
帕(Pa)1Pa=1N/m2
特例:
放在水平面上的直柱体(圆柱体、正方体、长方体)对桌面的压强也可以用p=ρgh计算。
5、增大和减小压强的方法:
要增大压强,可以增大压力或者减小受力面积;要减小压强,可以减小压力或者增大受力面积。
四、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、液体压强的规律:
(1)液体对容器底和侧壁都有压强;
(2)液体内部向各个方向都有压强,在同一种液体中,同一深度,各方向压强都相等。
(3)深度越大,液体的压强也越大;(4)液体的压强与液体的密度有关,深度相同时,液体密度越大,压强越大。
3、液体压强公式:
p=ρgh(该公式的推导使用了模型法)
4、从公式中看出:
液体的压强只与液体的密度和深度有关,而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。
液体对容器底部的压力一般不等于液体的重力,只有柱形容器(圆柱、正方体、长方体)放到水平面上,液体对容器底部的压力才等于液体的重力(F=G)。
5、计算液体对容器底的压力和压强问题:
一般情况下液体产生的压力并不等于液体的重力,计算液体的压力时一般是先根据p=ρgh确定液体的压强,再根据F=pS确定压力。
柱形容器可先求F再求p
五、连通器:
1、定义:
上端开口,下部相连通的容器
2、连通器原理:
连通器里装入同一种液体,当液体不流动时,各容器中的液面高度总是相同的。
3、液面相平的条件:
连通器里装同一种液体;液体不流动。
4、应用:
茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等。
六、大气压:
马德堡半球实验证明了大气压的存在。
1、产生原因:
空气受到重力且能流动。
2、概念:
大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压或气压。
3、大气压的大小:
p0=76cmHg=760mmHg=1.013×105Pap0表示标准大气压
4、大气压的测量:
气压计——测量气压的仪器
(1)水银气压计(托里拆利实验):
测出大气压所能托起液柱的最大高度,大气压的数值等于这段液柱柱所产生的压强。
由此制成水银气压计。
(2)金属盒气压计(无液气压计)
5、大气压的变化:
海拔越高,大气压越小。
在海拔3000米以内,大约每升高10米,大气压减小100帕。
天气的变化也会影响大气压的大小,阴天、下雨时大气压会低些。
6.液体沸点与大气压的关系:
一切液体的沸点都随气压减小时降低,气压增大时升高,同种液体的沸点不是固定不变的。
我们通常说的沸点是指在1个标准大气压下。
7、应用:
活塞式抽水机和离心水泵都是利用大气压工作的。
生活实例:
①用塑料吸管吸饮料;②给钢笔打水;③使用带吸盘的挂衣钩;④人做吸气运动。
七、流体压强
1、流体压强与流速的关系:
在流体中,流速越大的位置压强越小。
2、飞机的升力:
由于机翼横截面的形状上下不对称,在相同时间内,机翼上下方气流通过的路程长短不同,因而速度不同,造成上下表面存在压力差,向上的压力大于向下的压力,这就产生了向上的升力。
压强单元测试题
1.关于压力的说法中,正确的是:
(C)
A.压力的大小总等于物体重力大小B.压力的方向总是竖直向下
C.压力的方向总垂直于物体表面D.压力的大小决定了压强大小
2.有一根盛有液体的长玻璃管,开口向上竖直放置,然后逐渐倾斜,则液体对管底的压强将:
(C)
A增大B不变C减小D变化不定
3.两个完全相同的容器中分别盛有质量相等的水和酒精,如图所示,下列说法正确的是:
(A)A.两容器底受到压力相等
B.液面下深度相同的两处a、b所受液体压强相等
C.盛水容器底部受到压强较大
D.盛水容器底部受到压强较小
质量一样,压强等于单位面积上受到的力,这时候它的力就是重力。
当然用P=pgh也是对的,你之所以算错,是因为你把水和酒精的高度算一样了;同样质量的水和酒精体积不一样,既然容器一样,那高度自然是不一样的。
所以B、C、D都是没考虑高度,水在h高的深度的压强等于酒精在h+x深度的压强,x约等于1h/9。
4.如图所示,将一个普通的乒乓球轻轻放入漏斗中,用电吹风从管里向上吹气,那么以下分析正确的是:
(D)
A球被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强大
B球被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强小
C球不会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强大
D球不会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强小
5.如图所示三个容器,底面积相等,若都装入相同质量的酒精,则酒精对容器底部的压强:
(D)
A一样大BA最大
CB最大DC最大
6.如图所示,三容器底面积相等,装同种液体,比较液体对容器底部的压力大小:
C
AFA CFA>FB>FCD以上皆不是 同种液体其密度ρ相同;根据液体的压强公式P=ρgh,hA>hB>hC,可得PA>PB>PC;因三容器的底面积S相同,根据公式F=PS,可得FA>FB>FC;故A、B、D错误,C正确 7.如图所示,A、B、C三个容器的底面积相同,分别装有硫酸、水、酒精(ρ硫>ρ水>ρ酒精),已知三个容器底面受到的压力相等,请判断三种液体的质量大小: (C) A硫酸质量最大 B水的质量最大 C酒精质量最大 D三者质量关系不能确定 设酒精的深度为h1,密度为ρ1; 则酒精对容器底的压强: P1=ρ1gh1; 若容器的底面积为S1.则酒精对容器底的压力: F酒精=P1S1=ρ1gh1S1; 酒精的重力: G酒精=m酒精g=ρ1V1g; 由图示装酒精的容器的形状可知: h1S1<V1; 所以ρ1gh1S1<ρ1V1g;酒精受到的重力大于酒精对容器底的压力,G酒精>F酒精; 同理,可以求得: G水=F水;G硫酸<F硫酸; 因为三种液体对容器底的压力相等,所以G酒精>G水>G硫酸;即: m酒精g>m水g>m硫酸g, 故m酒精>m水>m硫酸. 8.在公园平静的湖水中,有一小气泡从湖底向上升。 则小气泡在水中向上运动的过程中,下列说法中正确的是: (C) A气泡所受的液体压强不变B气泡所受的液体压强变大 C气泡所受的液体压强变小D气泡所受的浮力变小 9.如图甲所示,一块长木板放在水平桌面上,现用一水平力F1向右缓慢地推木板,使其一部分露出桌面如图乙所示,在推木板的过程中木板对桌面的压力F、压强p和摩擦力Ff的变化情况是( )【答案】B A.F、p不变,Ff变大 B.F、Ff不变,p变大 C.F变小,p、Ff变大 D.F、Ff不变,p变小 10.如图所示,两手指用力压住铅笔的两端使它保持静止,下列说法中正确的是(D A.左边手指受到的压力较大,两手指受到的压强相同 B.右边手指受到的压力较大,两手指受到的压强相同 C.两手指受到的压力相同,左边手指受到的压强较大 D.两手指受到的压力相同,右边手指受到的压强较大 11.如图所示,甲、乙两个均匀实心长方体物块放置在水平地面上。 现各自沿水平方向切去部分,且将切去部分叠放到对方上面,此时甲、乙对地面的压强分别为p甲、p乙。 则下列做法中,符合实际的是【答案】A A.如果它们原来的压力相等,切去相等体积后,p甲可能大于p乙 B.如果它们原来的压力相等,切去相等质量后,p甲一定大于p乙 C.如果它们原来的压强相等,切去相等体积后,p甲一定小于p乙 D.如果它们原来的压强相等,切去相等质量后,p甲可能小于p乙 A、如果两物体原来的压力相等,由图知甲的接触面积较大,根据公式P= F S 得到甲对水平面的压强较小.沿水平方向切去体积相同的部分,作用面积不变,由于S甲>S乙,h甲<h乙,长方体的体积V=Sh, 故它们的体积关系是不确定的,故根据ρ= m V 密度关系也不确定,可能是ρ甲>ρ乙,也可能是ρ甲<ρ乙;此选项有可能.故A正确; B、如果两物体原来的压力相等,也就是重力相等,沿水平方向切去相同质量,剩余质量、压力都相等,但甲的接触面积大,所以对水平面的压强较小.此选项不可能. 故B错误; C、因为甲、乙都是长方体即柱体,所以压强用P=ρgh分析,它们原来的压强相同,由公式P=ρgh知,在h甲小于h乙条件下;甲物体的密度较大.沿水平方向切去体积相同的部分,作用面积不变,乙减小的物重>甲减小的物重,也就是乙对水平面的压强小于甲对水平面的压强.此选项不可能.故C错误; D、两个物体原来对地面的压强相等,由图知甲的重力大于乙重力.沿水平方向切去质量相同的部分,作用面积不变,两个物体减小的压力相同,由于甲的受力面积较大,故甲减小的压强较小.又原来压强相等,那么甲剩余部分的压强一定大于乙剩余部分的压强.此选项不可能.故D错误. 故选: A. 12.小明在玻璃杯内盛满水,杯口盖上一张硬纸片(不留空气),然后托住纸片,将杯子倒置或倾斜,水都不流出,纸片也不掉下(如图所示)。 对整个探究活动的分析正确的是(B) A.探究的问题: 大气压强有多大 B.探究的假设: 大气对各个方向都有压强 C.探究的目的: 研究水的重力与大气压力的关系 D.探究的结论: 大气向各个方向的压强相等 【答案】B杯中装满水后倒置或倾斜,纸片都不会掉下来,是因为被大气压给“支持”住了,即大气压向各个方向都有压强.然后根据该实验是探究大气压的存在,因此探究的各环节应该围绕大气压存在进行探究,该实验并不能测量大气压的大小. 解: 该实验是探究大气压存在的实验,因此针对该实验可以提出问题为大气压向各个方向有压强吗? 假设: 大气向各个方向有压强;目的是探究大气压向各个方向是否有压强;结论: 大气压向各个方向有压强;因此只有B选项符合要求. 13.水银气压计若挂歪了,其读数将会(C) A.与实际气压一样大B.比实际气压小 C.比实际气压大D.无法确定 【答案】C如果水银气压计挂斜,玻璃管倾斜,由于大气压不变,能支持的水银柱高度不变,所以管中水银柱长度会变大(L>h),读数变大,比实际气压大 14.将一装有水的烧瓶加热至水沸腾后,把烧瓶移离火焰,水停止沸腾。 迅速塞上瓶塞后倒置,再向瓶底浇冷水(如图所示),烧瓶中会立刻产生大量气泡,原因是: 【答案】D A.瓶中的水发生了分解反应,产生了气体 B.瓶中气压不变,水的沸点降低,水沸腾了 C.瓶中气压增大,水的沸点降低,水沸腾了 D.瓶中气压减小,水的沸点降低,水沸腾了 A、测量时玻璃管稍倾斜,只会增加玻璃管中水银的长度,但是水银的高度不会改变,所以不会影响测量值的,故A符合题意. B、位置较高处的大气压较低,玻璃管中水银柱的高度就会下降,故B不符合题意. C、玻璃管内混 进了空气,倒立时会使玻璃管的上方的空气对水银柱产生向下的压强.是水银柱的高度变小,会影响测量值,故C不符合题意. D、视线要与长玻璃管内水银的凹液面的最低处保持水平,读数时视线倾斜,会影响测量值,故D不符合题意. 故选A. 15.如图所示,小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) A.上升,降低B.下降,升高 C.上升,升高D.下降,降低 【答案】A大气压随海拔高度的增加而减小,所以从山脚到山顶大气压会降低,又因瓶内空气的压强不变,所以在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,使管内水柱上升 16.如图所示,小敏同学撑一把雨伞在雨中行走,当一阵大风吹来,伞面可能被“吸”得严重变形.下列有关这一现象及其解释正确的是: 【答案】B A.伞面被向下“吸”,伞上方的空气流速小于下方 B.伞面被向上“吸”,伞上方的空气流速大于下方 C.伞面被向下“吸”,伞上方的空气压强大于下方 D.伞面被向上“吸”,伞上方的空气压强大于下方 17.弧圈球是一种攻击力强、威力大的乒乓球进攻技术.如图为某人某次拉出的弧圈球在空中高速旋转前进的示意图,此时球上方气体相对球上部流速小于下方气体相对球下部流速,以下说法正确的是( D ) A.球在空中继续前进是受到惯性力的作用 B.球在空中前进时受平衡力的作用 C.球因高速旋转前进比不旋转前进时会下落得慢 D.球因高速旋转前进比不旋转前进时会下落得快 【答案】D打出去的兵乓球由于有惯性仍要保持原来的运动状态,所以在空中继续前进,而不是受什么惯性力的作用,故A说法错误;由图可看出球在空中作曲线运动,根据力和运动的关系,所以兵乓球在空中前进时不受平衡力作用,故B说法错误;因为球上方气体相对球上部流速小于下方气体相对球下部流速,所以球上方的压强大于球下方的压强,因此球因为高速旋转前进比不旋转前进时会下落得快,故C说法错误,D说法正确。 18.在制糖工业中,要用沸腾的方法去掉糖中的水份,但糖在100℃左右会变质,这时要保证锅内的气压__小于_____1个标准大气压,使锅内水的沸点__小于________100℃(均选填“大于”、“小于”或“等于”)。 19.小张为了研究“吸管中的饮料是被吸上来的? 还是被压上来的? ”这一问题,设计了如图所示的实验。 当用力推注射器活塞时,广口瓶内的气压将_______(选填“大于”、“小于”或“等于”)直玻璃管内的气压,能观察到的现象是_______。 此实验_______(选填“能”或“不能”)验证“饮料是被气压压上来的”这一结论。 大于,水从直玻璃管中喷出,能; 20.座沙发比座硬板凳舒服,这主要是因为沙发较易发生形变,增大了人与沙发间的________,在________不变的情况下,压强________(选填“增大”、“减小”或“不变”)接触面积,压力,减少. 21.如图所示的装置中,往B管中吹气时,A管中的水面是上升还是下降? 请用所学知识解释。 【答案】A管中的水面将上升,往管中吹气,吸管A上方空气的流速增大,压强减小,A管中液体受到外界大气压向上的压强大于向下的压强,液面上升 22.李明在商场买了一盒盒装果汁,上面标有250mL,果汁盒上带有一吸管,他发现吸管一端已被削尖,他用削尖的吸管插入盒中饮用,饮用的过程盒子渐渐瘪了,李明这段经历中有不少物理知识,请你写出其中两条. 【答案】 (1)用一端已被削尖的吸管插入盒中,是在压力一定时,减小受力面积来增大压强; (2)盒子渐渐瘪了是因为盒外大气压大于盒内气压. 23.(4分)小明同学利用A、B两物体、砝码、泡沫等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验.如图1所示. (1)实验中小明是通过观察来比较压力作用效果的. (2)比较甲、乙两图所示实验,能够得到的结论是. (3)若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应通过比较图所示实验. (4)小华同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图2所示.他发现它们对泡沫的压力作用效果相同,由此他得出的结论是: 压力作用效果与受力面积无关.你认为他在探究过程中存在的问题是. 【答案】 (1)泡沫凹陷程度; (2)受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;(3)甲丙;(4)没有控制压力大小不变 24.小王同学为了探究“放在斜面上的物体对斜面的压力跟斜面倾斜程度的关系”,进行实验,步骤如下: 先用双面胶把一个100克的砝码固定在50厘米长的一块弹性薄钢片上,将钢片的左端固定在桌子的一端;用手水平的抬着钢片的右端,出现的现象如图(甲)所示,接着缓缓抬起钢片右端,与水平方向成一定夹角;继续抬高右端,增大钢片与水平方向的夹角.现象依次如图(乙)、(丙)、(丁)所示. (1)该实验中,是通过观察 判断物体对斜面压力的大小. (2)由图(甲)、(乙)或5(甲)、(丙)或5(甲)、(丁)可初步得出: . (3)由图(甲)、(乙)、(丙)、(丁)可初步得出: . (4)斜面上的物体对斜面的压力还与什么因素有关? 请你再提一个猜想: . 【答案】 (1)钢片形变; (2)同一物体静止放置在水平状态时,产生的压力最大;(3)同一物体静止放置在斜面上时,产生压力的随倾角增大而减小;(4)物体的质量 25.某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值,实验步骤如下: (1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是________. (2)如图所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为29.9N. (3)如图所示,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为________cm,计算出活塞的横截面积; (4)计算得到大气压强的数值为________Pa. (5)同学们发现实验误差较大,请分析,该实验过程导致误差的因素有(请写出两条): ①________________________________________________________________________; ②________________________________________________________________________. 18、建立自然保护区是保护生物多样性的有效方法,我国的九寨沟、长白山、四川卧龙等地都建立了自然保护区,自然保护区为物种的生存、繁衍提供了良好的场所。 【答案】 (1)排尽注射器内的空气 (3)6.00 (4)0.9×105 (5)①空气没有排尽 ②注射器筒壁与活塞之间有摩擦 21、人们发现银河系以外还有类似银河系一样庞大的恒星集团,如: 仙女座星系、猎犬座星系,目前人类已发现了超过100亿个河外星系。 26.在水平桌面上放置一空玻璃杯,它的底面积为0.01m2,它对桌面的压强为200Pa。 (1)求玻璃杯的质量。 21、人们发现银河系以外还有类似银河系一样庞大的恒星集团,如: 仙女座星系、猎犬座星系,目前人类已发现了超过100亿个河外星系。 (2)在玻璃杯中装入1kg水后,水对杯底的压强为900Pa,求水的深度是多少。 二、问答: (3)通过计算推测出玻璃杯的大致形状是图14中a、b、c的哪一种? (g=10N/kg,杯壁的厚度可忽略) 答: 我们在水中可发现变形虫、鼓藻、草履虫、船形硅藻等。 试题分析: (1)由P= 得: 玻璃杯的重力: G=F 2分 G=F=PS=200Pa×0.01m2=2N 2分 (2)由P=ρgh得: 水的深度h= ="900"Pa/(1.0×103kg/m3×10N/kg)=0.09m 4分 假设杯壁是竖直的,装入1kg的水后杯中水的深度为: H= =1kg/(1.0×103kg/m3×0.01m2)="0.1m" 1分 因为H>h,所以水杯是底小.口大,大致形状是图a 1分 答: 优点: 占地小,避免了垃圾污染地下水,产生的热量还可以用来发电。 27.如图所示,一质量为270g的长方体金属块沉入容器底部,此时水的深度为50cm,它所受到的浮力为1N(g=10/kg)。 求: 17、近年来,我国积极推广“无车日”活动,以节约能源和保护环境。 科学家也正在研制太阳能汽车和燃料电池汽车,减少对空气的污染。 (1)该金属块底部受到的水的压强是多少? 5、草蛉是蚜虫的天敌,七星瓢虫吃蚜虫,蜻蜓吃蚊子。 (2)该金属块的体积是多少? (3)该金属块的密度是多少? 8、铁生锈的原因是什么? 人们怎样防止铁生锈? 【答案】 (1) Pa (2) (3) 28.如图所示,在一个封闭薄容器中装满体积为1dm3的水后放在水平桌面上,已知容器的质量为100g,容器的下底面积为100cm2,高为12cm.求: 18、大多数生物都是由多细胞组成的,但也有一些生物,它们只有一个细胞,称为单细胞生物。 如草履虫、变形虫、细菌等。 (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. 【答案】 (1)12N;1.2×103Pa; (2)11N;1.1×103Pa (1)水对容器底的压强: P1=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1.2×103Pa;水对容器底的压力: F1=P1S=1.2×103Pa×100×10﹣4m2=12N; (2)容器重: G1=mg=0.1kg×10N/kg=1N;水重: G2=ρVg=1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N;容器对水平桌面的压力: F2=G1+G2=1N+10N=11N;容器对水平桌面的压强:
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