北师大版 第三单元 压强与浮力精修版

第三章 压强与浮力 一、固体的压力和压强 1、压力：垂直压在物体表面上的力叫压力。 （1）作用点：在受力物体的表面； （2）方向：垂直于受力面，且指向受力面。 （3）压力的大小：一般情况下和重力没关系。只有物体在水平面上时，压力大小等于重力。

例：试在右图中画出斜面上物体所受的重力与物体对斜面的压力的示意图。 2、研究压力作用效果（压强）影响因素的实验：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。 例：在建立压强概念时，做了如图所示，“影响压力作用效果”的实验． （1）甲、乙两图所示的实验是为了说明 ； （2）丙、丁两图所示的实验是为了说明 ； （3）根据（1）、（2）的结果可以看出，压力的作用效果跟 和 有关．

3、压强 （1）物理意义：压强是表示压力作用效果的物理量。 （2）定义：物体所受压力与受力面积的比值叫压强 （物体单位面积上受到的压力）。 （3）公式P=F/S中：P代表压强，F代表压力，S代表受力面积 （4）单位：帕斯卡（Pa）1Pa=1N/m2 （5）成人站立时对地面的压强约为：1．5×104Pa。 例、如图所示，用100N的水平力将9N的物体压在竖直的墙上，物体和墙壁的接触面积为100cm2，则物体对墙壁的压强为（ ） A．900Pa B．1×104Pa C．9．8×105Pa D．1．09×104Pa 例：如图一所示，两手指用力捏住铅笔，使它保持静止，下列说法正确的是：（ ） A．两手指受到的压力相同，左边手指受到的压强较大 B．两手指受到的压强相同，左边手指受到的压力较大 图一 C．两手指受到的压力相同，右边手指受到的压强较大 D．两手指受到的压强相同，右边手指受到的压力较大

说明：1、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）。2、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。

练习： 1、如图所示，三个材料相同，但粗细、长短都不相同的均匀实心铁制圆柱体竖直放在水平地面上，对地面压强较小的是（ ） A、甲铁柱 B、乙铁柱 C、丙铁柱 D、无法确定 2、如图，在水平桌面上放着三个铝制实心的圆柱体，它们的质量分别是100g、130g、170g，它们对桌面的压强大小判断正确的是（ ） A．甲最大 B．丙最大 C．一样大 D．条件不足，无法判断 4、压强的应用： 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：缝衣针做得很细、菜刀刀口很薄；有时又需要用相反的方法减小压强； 例、下列现象中属于增大压强的是（ ） A．骆驼具有宽大的脚掌 B．蚊子尖尖的口器可以插入皮肤吸允血液 C．推土机有两条宽大的履带 D．火车轨道铺在枕木上 例、大象的质量是4800kg，每只脚底的面积是600cm2。取g=10N/kg，如图12所示，当大象四足站立时，求：⑴大象的重力；⑵大象对地面的压力；⑶大象对地面的压强。 二、液体的压强 1．液体内部存在各个方向的压强的原因：液体受重力且具有流动性。 2、液体内部压强特点 （1）液体内部各个方向都有压强 （2）同一液体，同一深度，液体内部向各个方向的压强相等 （3）同一液体，液体内部压强的大小随深度的增加而增加 （4）液体内部压强的大小与液体的密度有关 例、在探究液体压强的实验中，进行了如图所示的操作： （1）实验中，探究液体压强的工具是 ． （2）由丙、丁两图进行实验对比，得出液体压强与盛液体的容器形状 （选填“有关”或“无关”）． （3）甲、乙两图是探究液体压强与 的关系，结论是： ． （4）要探究液体压强与密度的关系，应选用 两图进行对比． （5）在图乙中，固定金属盒的橡皮膜在水中的深度，使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时，两玻璃管中液面高度差不变，说明了在液体内部同一深度处，液体向各个方向的压强大小 ．

3．压强公式：p=ρgh（液体的压强只与液体的密度ρ液和液体的深度h有关） 深度的确定方法：（1）从自由液面算起；（2）竖直距离。

例、如图3所示，底面积不同的圆柱形容器A和B分别盛有甲、乙两种液体，两液面相平且甲液体的质量等于乙液体的质量．则液体对各自容器底部的压强pA、pB和液体对各自容器底部的压力FA、FB的关系是（ ） A. pA＜pB，FA=FB B. pA＜pB，FA＞FB C、 pA＞pB，FA=FB D. pA＞pB，FA＞FB 不同形状容器内深度相同的液体的重力和液体对容器底压力关系：

练习：1、如图甲所示，两端封口的容器中盛满了水放在水平桌面上。此时，水对容器底的压力为F1，压强为P1，容器对桌面的压力为F1＇，对桌面的压强为P1＇；把容器倒置，如图乙所示，此时，水对容器底的压力为F2，压强为P2，容器对桌面的压力为F2＇，对桌面的压强为P2＇。则：F1____F2；P1____P2；F1＇____F2＇；P1＇____P2＇。

2．如图14，平底茶壶的质量是400g，底面积是40cｍ2，内盛0．6kg的开水，放置在面积为1ｍ2的水平桌面中央。试求：⑴水对茶壶底部的压力；（先确定压强P=ρgh；再确定压力F=PS） ⑵茶壶对桌面的压强。（先确定压力F=G总=m总g；再确定压强P=ρgh）

三、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。（装不同种液体时密度大的液面低，密度小的液面高） ⑶应用：茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等 练习：1、如图2所示，甲、乙两容器间有一斜管相连，管中间有一阀门K，现甲、乙两容器内装有水，且水面相平．当阀门K打开后，管中的水将________。

2、如图3所示，连通器粗管直径是细管直径的4倍，现在连通器中注入水，待水稳定后再向细管中注入70cm高的煤油．求：两管中的液面差；（同种液体的同一深度处的压强相等，即左端煤油低部对水面的压强P油等于右端同一深度水压强P水）

四、大气压 1、大气内部存在各个方向的压强（大气压）的原因：空气受重力并且具有流动性。 2、大气压的存在──证明实验：马德堡半球实验 （覆杯实验） 3、大气压的实验测定：托里拆利实验。标准大气压p=760mmHg=1．01×105Pa 在长约1m，一段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，管内水银下降到一定程度时就不再下降，这时管内外水银高度差约为760mm，把玻璃管倾斜，则水银柱的长度变长，但水银柱的高度，即玻璃管内外水银面的高度差不变。测量结果表明这个高度是由当时的大气压的大小和水银的密度所共同决定的，与玻璃管的粗细、形状、长度(足够长的玻璃管)无关。

使玻璃管倒置后，水银上方为真空；若漏入空气，则测量结果偏小。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。 4、测定大气压的仪器是：气压计，常见的气压计有水银气压计和金属盒气压计两种. 水银气压计是根据托里拆利实验制成的,它在测量时,必须挂竖直,如果挂歪斜了,则测量结果将比实际值偏大. 金属盒气压计即无液气压计,如将其刻度盘上所标的大气压值折算成高度,则成了航空、登山用的高度计. 5、大气压的特点: (1)大气压随海拔高度的增加而减小,这主要是由于离地面越高的地方空气越稀薄,空气的密度越小. (2)大气压的变化和天气有关,一般说来,晴天的大气压比阴天的高,冬天的大气压比夏天的高 (3)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。 (4)大气压变化规律研究：在海拔3000米以内，每上升10米，大气压大约降100Pa (5)沸点与压强：一切液体的沸点，都是气压减小时降低，气压增大时升高。高山上用普

通锅煮饭煮不熟，是因为高山上的沸点低，所以要用高压锅煮饭，煮饭时高压锅内气压大，水的沸点高，饭容易煮好。 应用：吸液或吸气（减小容器内压强，小于外界大气压，利用大气压把液体或气体压入容器，如：吸饮料、吸墨水、抽水机抽水、人吸气等） 例1、下列现象中，不是利用大气压工作的是（ ） A．用塑料吸盘挂物体 B．用塑料吸管吸饮料 C、用注射器将药液注入病人体内 D．用活塞式抽水机抽水 例2、小明利用标有最大刻度值2.5mL的一次性注射器等器材，对大气压的值进行测量，其实验步骤如下： a．先让注射器吸入少量水，然后将 推至注射器底端，当注射器的小孔充满水后，再用橡皮帽封住注射器的小孔． b．用细绳拴住注射器活塞颈部，使绳另一端与弹簧测力计挂钩相连，然后水平向右慢慢地拉动注射器筒，如图所示．当注射器中的活塞 时，记下弹簧测力计的示数为7.5N．

c．测出注射器全部刻度的长度为4cm． d．根据测量数据．算出大气压的值． (1)实验所用的器材为：注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽、水和 ． (2)此注射器活塞的横截面积是 cm2．根据实验数据计算出大气压强是 Pa． (3)小明发现，同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大，对此小明与同学找出了下列可能的原因： ①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体； ②活塞与注射器筒壁间有摩擦； ③弹簧测力计的示数没有读准； ④活塞与注射器筒壁不完全密封． 上述原因一定会使测量值小于真实值的是 ． A．①③ B．①④ C．②③ D．②④． 五、流体流速与压强的关系 流体流速大的地方压强小，流速小的地方压强大 例1、如图所示实验中，不能说明“流速大小对流体压强有影响”的是（ ） A．吹气时纸条向上飘 B．用吸管从瓶中吸饮料 C．吹气时纸片向下凹陷 D．吹气时A管中水面上升

例2、我国最新研发的隐形战机将参加今年的阅兵，机翼的横截面积设计成如图所示的形状，这是利用了在气体中流速越大的地方压强越 的原理，从而使机翼的上下表面产生压强差，为飞机提供升力．当该飞机水平加速飞行时，飞机受到的动力 （选填“大于”、“等于”或“小于”）它受到的阻力．以 为参照物，飞行员是静止的．

例3、下列四幅图，能研究流体压强与流速关系的是（ ）