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固体压强
课题
压强
教学目标
掌握压强的计算,理解大气压强,会用大气压强解析一些现象
重点、难点
压强的计算,固体压强、液体压强、气体压强的区别和联系
考点及考试要求
压强的计算、影响压强的因素、能用大气压解析生活中的现象
教学内容
压强
一、固体的压力和压强
1、压力:
⑴定义:
垂直压在物体表面上的力叫压力。
⑵压力并不都是由重力引起的,通常把物体放在桌面上时,如果物体不受其他力,则压力F=物体的重力G
⑶固体可以大小方向不变地传递压力。
⑷重为G的物体在承面上静止不动。
指出下列各种情况下所受压力的大小。
2、研究影响压力作用效果因素的实验:
⑴课本甲、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。
概括这两次实验结论是:
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:
⑴定义:
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
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)。
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:
1.5×104N
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)。
针对训练:
一、选择题
1、下列数剧中与实际相符的是
A.中学生脚的长度为50cm B.中学生的体重为50N
C.人体的密度约为1.0×103kg/m3 D.人在正常呼吸时肺内的气压约为108pa
2、如图1所示,甲、乙两个正方体物块放置在水平地面上,甲的边长小于乙的边长。
甲对地面的压强为p1,乙对地面的压强为p2。
( )
A.如甲、乙密度相等,将甲放到乙上,乙对地面的压强有可能变为p1
B.如甲、乙密度相等,将乙放到甲上,甲对地面的压强有可能变为p2
C.如甲、乙质星相等,将甲放到乙上,乙对地面的压强有可能变为p1
D.如甲、乙质量相等,将乙放到甲上,甲对地面的压强有可能变为p2
3、图2是小聪同学在探究甲、乙两种不同圆体物质的质量与体积的关系时得出的图像,用上述两种物质分别做成a、b两个实心正方体,b的边长是a的2倍,把它们放在水平地面上,a,b两物体对水平地面的压强之比为
A.pa:
pb=1:
8 B.pa:
pb=1:
4
C.pa:
pb=l:
2 D.pa:
pb=1:
l
4、A、B两个磁环先后套在光滑的木支架上,并使两磁环相对面的极性相同,此时可以看到上方的磁环A“悬浮”在空中,如图3所示:
设两磁环受到的重力相等且都为G,则磁环B对木支架底座的压力F和重力G的大小关系为:
A.
B.
C.
D.
5、把同种材料制成的甲、乙两个实心正方体,放在水平桌面上,甲、乙对桌面的压强分别为p1和p2。
把甲放在乙的上面,则乙对桌面的压强为:
A.
; B.
; C.
; D.
.
6、如图4所示,甲、乙两个完全相同的烧杯置于水平桌面,用密度不同的两种液体A、B装满(ρA<ρB)。
甲杯中两种液体的质量各占一半,乙杯中两种液体的体积各占一半。
两烧杯对水平桌面压强分别为P甲和P乙,则:
( )
A.P甲>P乙 B.P甲<P乙C.P甲=P乙 D.不能确定
7、甲、乙两个实心正方体金属块,放在水平桌面上,它们对桌面的压强
,压力
,则它们的密度
和
的大小关系是( )
A、
B、
C、
D、无法确定
1、C2、C3、A4、D5、C6、B7、A
8.两个圆柱形工件,底面积相等,它们密度之比为ρ甲∶ρ乙=9∶8,平台所受压强之比为p甲∶p乙=3∶2(圆柱体都立放时),则它们的高度之比h甲∶h乙为( )
A.3∶4B.4∶3
C.27∶16D.6∶27
9.长方体砖块的长、宽、厚之比为4∶2∶1,将砖块平放、侧放、竖放在水平地面上时,砖块对地面的压强之比为( )
A.4∶2∶1B.1∶2∶4
C.8∶4∶1D.1∶1∶1
10、放在水平桌面上两质量相等的实心立方体铁块和铝块,对桌面的压强分别为、P铁、P铝。
它们的大小关系是()
A、P铁>P铝B、P铁<P铝
C、P铁=P铝D、条件不足,无法判断
12.如图所示的薄壁平底茶杯,将它空着正放在水平桌面上,对桌面的压力和压强分别是F1、P1;把它倒扣在同一桌面上,对桌面的压力和压强分别是F2、P2,则:
()
A.F1>F2,P1=P2B.F1=F2,P1>P2
C.Fl 13.如下图所示,长方体铁块A静止放在水平桌面上,若把A略向右移动,则A对桌面的压力F1、压强P的变化情况是() A、F不变,P不变B、F不变,P变大 C、F变小,P变小D、F变大,P变大 14.如图2,两个形状、大小、材料完全相同的实心物体1和2,放在水平桌面上,它们对桌面产生的压力F或压强p的大小关系正确的是() A、F1>F2,p1>p2B、F1<F2,p1<p2 C、F1=F2,p1<p2D、F1=F2,p1=p2 能力训练 1、一块质量为2.7kg的正方体铝块,静止放在面积为100dm2的水平面上,求桌面受到的压强是多少? ( 铝=2.7 103kg/m3) 2、一均匀的正方体木块,放在水平地面上,对地面的压强为p,如果将这个木块切成完全相同的8个小正方体,取其中一个放在水平地面上,则这个小木块对地面的压强是() A.pB. pC. pD.2p 3、三个实心正方体对水平地面的压强相同,他们的密度分别为ρ1、ρ2、ρ3,且ρ1>ρ2>ρ3,则这三个正方体对水平地面的压力F1、F2、F3的大小关系是() A.F1=F2=F3 B.F1 C.F1>F2>F3 D.不能确定 4、某纪念碑质量为100t,立在高的1m基石上,基石密度为2 103kg/m3,如果地面能承受的压强不能超过6.86 104Pa,基石的底面积至少应为多少? 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。 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: p: 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、 F=GF 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。 提高练习 一、填空题 1.如图所示是乳牛自动喂水器.牛喝水时,右水槽中的水位下降,根据连通器的原理,左槽中的水位下降,致使浮子下降,进水口打开. 2.圆柱形容器,截面积为1dm2,将2kg的水倒入该容器中,容器底面所受到的压力为20N,压强为2000Pa.(g=10N/kg) 二、选择题 3.一试管中装有一定质量的某种液体,当将倾斜的试管扶到竖直位置时,该液体对试管底部的压强(A) A.逐渐增大B.逐渐减小C.保持不变D.以上均有可能 4.如图所示,容器中装有水,水上漂浮着一块冰,当冰熔化后,容器底所受到的压力和压强(C) A.压力不变,压强增大 B.压力不变,压强减小 C.压力、压强都不变 D.压力增大,压强不变 5.如图所示,两个底面积相同、形状不同的容器甲和乙,分别装入相同质量的水和酒精.则甲、乙容器底面所受到的压强(A) A.P甲>P乙B.P甲=P乙C.P甲 6.如图所示,半球形容染内都装满水,在水对容器壁的压力示意图中,正确的是(D) 三、计算题 7.三峡大坝上下游水位差最大可高达113m,如果用一个高113m的圆柱形钢管,底端焊接封住,竖直装满水后,水对底面的压强是多少? 1130000Pa 能力提升 一、填空题 1.一静止在海面的潜水艇模型,在启动之后,4min内匀速竖直下潜20m,而后沿水平方向做匀速直线运动,又运动4min.请在图中画出潜水艇模型8min之内所受海水压强和时间的关系图像. 2.如图所示,是某同学研究液体压强时,绘制的甲、乙两种液体的压强与深度关系图像,由图像可知,甲、乙两种液体的密度关系为P甲>P乙(填“>”、“<”或“=”),其中乙种液体是水. 3.如图所示,有三个完全相同的瓶子,里面分装有相等的酱油、水和豆油,则它们对瓶底的压强相等(填“相等”或“不相等”) 4.如图所示,容器中盛有一定量的水,容器底部A、B、C三点压强PA、PB、PC的大小关系是PA、<,PB、 二、选择题 5.甲、乙两个容器横截面积不同,都盛有水,a、b、c、d四个点的位置如图所示,水在a、b、c、d处产生的压强分别为Pa、Pb、Pc、Pd,下列关系中正确的是(C) A.Pa 6.三个质量相同,底面积相同,但形状不同的容器放在水平桌面上,其内分别装有甲、乙、丙三种液体,它们的液面在同一水平面上,如图所示,若容器对桌面酌压强相等,则三种液体对容器底的压强(D) A.一样大B.甲最大C.乙最大D.丙最大 7.如图所示,三个相同的烧杯放在同一水平
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