第九章 压强
第1节压强
1、估测你站立时对地面的压强，先估计你的体重，它的大小等于你对地面的压力。再测量你站立时鞋底和地面的接触面积，为简单起见，假设双脚站立在松软土地上，整个鞋印范围全部和土地接触。测量时，在方格纸上画出鞋底边缘的轮廓，看鞋底范
围内占有多少个方格（不满一格时，凡大于半格的都算一格，小于半格
的都不算），再乘以每一方格的面积。根据得到的数据，计算你对地面
的压强。
如果图中每个小格的边长是1cm ，某同学的质量为50kg ，他对地面的压
强是多大？与你对地面的压强相比哪个大？
2、解释下列现象
锯、剪刀、斧头等，用过一段时间就要磨一磨，为什么？书包为什么要
用宽的背带，而不用细绳？啄木鸟有个细长而坚硬的尖喙，这对它的生存为什么特别重要？
3、骆驼的体重比马大不了一倍，而它的脚掌面积是马蹄子的三倍。这为它在沙漠行走提供了什么有利条件？
4、一个图钉帽的面积是0.8cm2，图钉尖的面积是5ⅹ10-4cm 2，手指对钉帽的压力是20N ，手对图钉帽的压强和图钉尖对墙的压强各是多大？
答案：
1. 解：该同学的重力:G=mg=50kg ⅹ10N/kg=500N
站立时双脚与地面的接触面积：S=2ⅹ143cm 2=286cm 2=2.86ⅹ10-2m 2
他对地面的压强：P=S
F =500N/2.86ⅹ10-2m 2=1.75ⅹ104Pa 2. 解：锯、剪刀、斧头要磨一磨，是为了减小受力面积增大压强；书包带较宽是为了增大
受力面积减小压强。啄木鸟的喙坚硬而细长，是为了减小受力面积增大压强，更有利于啄开树洞。
3. 解：骆驼的脚掌大，可以增大与沙漠地面的接触面积，减小对地面的压强，从而避免脚
掌陷入沙中，利于在沙漠中行走。
4. 解：手对图钉帽的压强：P 1=F/S 1=20N/0.8ⅹ10-4m 2=2.5ⅹ105Pa
图顶尖对墙的压强：P 2=F/S 2=20N/5ⅹ10-8m 2=4ⅹ108Pa
第2节液体的压强
1、一个空的塑料药瓶，瓶口扎上橡皮膜，竖直地浸入水中，一次瓶口朝上，一次瓶口朝下，这两次药瓶在水里的位置相同（图9.2-8）。为什么每次橡皮膜都向内凹？为什么橡皮膜在下端时比在上端凹进的更多？
2、图9.2-9中两个容器中盛有同种相同质量的液体，哪个容器底受到的压强大？
9.2-8 9.2-9
3、如图9.2-10,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄
橡皮膜封闭，橡皮膜两侧压强不同时其形状为一凹面。它可以用来做“探
究液体压强是否跟深度、液体密度有关”的实验。
（1）若要检验“在同种液体中液体压强跟深度有关”这一结论时，应
该怎样实验？说出实验步骤和应该看到的现象。
（2）若要检验“在同种液体中深度相同时液体压强跟密度有关”这一
结论时，应该怎样实验？说出实验步骤和应该看到的现象。
4、工程师为什么要把拦河坝设计成下宽上窄的形状？三峡水电站的水
库大坝高185m，当水库位为175m时，坝低受到的水的压强是多大？
5、某卫生间的地漏结构如图，请你分析地漏存水杯的作用。
答案：
1.解：因为橡皮膜受到水的压强，这个压强的方向是指向物体表面的，因表面受挤压所以
向内凹。瓶口朝下时凹进的更多，因为瓶口朝下时，橡皮膜的深度更大，受到水的压强更大.
2.解：细长容器底部受到的压强更大。因为同种液体，深度越深压强越大。
3.解：（1）.实验步骤：分别在两侧容器中倒入深度不同的水，观察橡皮膜形状。
实验现象：橡皮膜向水浅的一侧凸出
（2）.实验步骤：分别向两侧容器中倒入相同深度的水和酒精，观察橡皮膜的形状。
实验现象：橡皮膜向酒精一侧凸出
4.解：因为液体的压强跟液体的密度和深度有关，密度一定时，深度越深压强越大。拦河
坝的下部受到水的压强大。拦河坝下部宽大可以抵抗更大的水压.
坝底受到水的压强：P=ρgh=1.0ⅹ103kg/m3ⅹ10N/kgⅹ175m=1.75ⅹ106Pa
5.解：地漏存水杯的形状是一个连通器，可以存储一部分水，从而隔断下水道和室内空气，
使下水道中的异味不能进入室内。
第3节大气压强
1、人血压的正常值(收缩压和舒张压)大约是多少帕?自己查找资料进行估算
2、1654年，在德国马德堡市的广场上曾经做过一个著名
的马德堡半球实验。人们把两个铜制空心半球合在一起，
抽去里面的空气，用两支马队向相反的方向拉两个半球。
当每一侧的马匹达到16匹时，才将半球拉开，并发出巨
大的响声。如图为同学们利用直径26cm的压力锅代替空
心铜半球模拟马德堡半球实验的情形。他们将压力锅拉开
需要多大力？实际用力大小与计算的结果是否相同？请
说出你的理由。
3、小明为家中的盆景设计了一个自动供水装置。如图，用一
个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中，瓶口刚刚被水浸没。当盘中
的水位下降到使瓶口露出水面时，空气进入瓶中，瓶中就会有
水流出，使盘中的水位升高，瓶口又被浸没，瓶中的水不再流
出。这样盆景盘中的水位可以保持一定的高度。请问：是什么
原因使得水不会全部流掉而能保留在塑料瓶中？
4、屋顶的面积是45m2，大气对屋顶的压力有多大？这么大的压力为什么没有把屋顶压塌呢？
5、小强利用图中所示的自制气压计研究大气压与高度的关系。他将气压计从1楼带到5楼的过程中，观察到管内水柱的高度发生了变化，如下表所示，根据表中的数据，可以大致得到怎样的结论？
楼层 1 2 3 4 5
管内与瓶内水面的高度差/cm 5 5.3 5.7 6
6.3
答案：
1.解：人血压的正常值是收缩压120mmHg, 即压强为：P1=ρgh1=13.6ⅹ103kg/m3ⅹ10N/kgⅹ0.12m=1.632ⅹ104Pa 舒张压为80mmHg，即压强为：P2=ρgh2=13.6ⅹ103kg/m3ⅹ10N/kgⅹ0.08m=1.088ⅹ104Pa
2.解：压力锅的底面积：S=πr2=
3.14ⅹ(0.13m)2=0.053066m2
拉力：F=PS=1ⅹ105Paⅹ0.053066m2=5.3ⅹ103N
不相同。因为我们计算拉力时用的是标准大气压的值，但实际用力拉压力锅时的大气压并不等于标准大气压
3.解：大气压的作用
4.解：大气对屋顶的压力：F=PS=1ⅹ105Paⅹ45m2=4.5ⅹ106N
因为屋内外的大气压强基本相同，房顶上受到向下的压力和房顶下受到大气对它向上的压力基本持平，所以房顶不会被压塌。
5.解：大气压随高度的升高而降低。
第4节流体压强与流速的关系
1、在火车站或地铁站的站台上，离站台边缘1m左右的地方标有一条安
全线，人必须站在安全线以外的位置上候车。请分析，为什么当火车驶
过时，如果人站在安全线以内，即使与车辆保持一定的距离，也是非常
危险的。
2、风沿着窗外的墙面吹过时，窗口悬挂的窗帘会飘向窗外；居室前后
两面的窗户都打开时，“过堂风”会把居室侧面摆放的衣柜门吹开。请解释以上现象的原因。
3、据说1912年秋天，当世界上巨大的远洋巨轮“奥林匹克”号正在大海中航行，在距离他100米以外有一艘比他小的多的“霍克”号铁甲巡洋舰，正与他高速平行行驶着。突然间，这艘“霍克”号像着了魔法似的失去控制，向巨轮冲过来，把巨轮的船舷撞了一个大洞，请解释一下。
4、把长20cm左右的饮料吸管A插在盛水的杯子中，另一根吸管B的管
口贴靠在A管的上端。往B管中轻轻吹气，可以看到A管中的水面上升，
这是什么原因？
如果用力吹气，A管中的水将从管口流出，想一想，这时会有什么现象
发生？试试看。这个现象有什么实用价值？
答案：
1.解：当列车驶过时，人与列车之间的空气流速大，压强小，人身后
的空气流速小压强大，所以人容易被空气推向列车。如果人站在安全线以内，即使保持一定距离，也是非常危险的。
2.解：当风沿着窗外的墙面吹过时，窗外空气流速大压强小，室内空气流速小压强大，将
窗帘压向窗外。因为“过堂风”穿过居室侧面摆放的衣柜的外表面时，流速大压强小，而衣柜内的空气流速小压强大，衣柜门内外形成压强差，产生的压力差将衣柜门推开。
3.解：液体的压强跟流速有关，流速大的位置压强小，两船间的水在两船的带动下，流速
变快，压强变小，使两船内侧水的压强小于外侧水的压强，从而将两船推向中间，导致两船相撞。
4.解：往B管轻轻吹气，会使A管口上方的空气流速加快，压强减小，而盛水杯子内空气
流速小，压强大于A管管口上方的气压，内外的气压差使A管管内的液面上升。如果用力吹气，内外的气压差更大，杯内的水会沿A管上升至管口，受B管气流的冲击，分散成雾状喷出。喷雾器就是利用这一原理制成的。