1、第第 7 讲讲 压强压强 课标要求 考试细则 【课程内容】 1.理解压强的含义,能说出日常生活中增 大、减小压强的方法。 2.知道液体内部存在压强,了解影响液体 压强大小的因素。 3.了解流体压强与流速的定性关系,并简 单解释有关的现象。 【活动建议】 1.感受液体内部压强的存在;探究液体内 部压强的特点。 2.探究流体压强与流速的关系, 收集生产、 生活中的有关实例。 1.压力和压强 (1)说出压力的概念。 (2)说出压强的定义。 (3)知道压强的国际单位制单位:帕斯卡。 (4)知道增大、减小压强的方法。 (5)会运用压强公式 pF/S 进行有关计算。 2.液体的压强 (1)能了解液体对容器
2、底、侧壁有压强。 (2)知道液体压强的大小与哪些因素有关。 (3)知道液体压强计的构造和用途。 3.流体压强与流速的关系 (1)说出流体压强与流速的定性关系。 (2)能用流体压强与流速的定性关系解释有关的 现象。 1压力的作用效果不但与压力的大小有关,还与受力面积的大小有关,所以研究影响压 力的作用效果的因素必须采用控制变量法。压强是表示压力作用效果的物理量,压力作用效果 越明显, 压强就越大。 压力的大小与受力面积无关, 而压强的大小等于单位面积上压力的大小, 因此压强不但与压力的大小有关,还与受力面积的大小有关。 2由于液体压强的大小与多个因素有关,故在探究时采用控制变量法。实验中液体压强
3、 的大小是通过 U 形管两边的高度差来反映,这种研究问题的方法为转换法。实验中可得: 液体对容器底和侧壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强;在同一深度,液体向各个方 向的压强都相等;液体的压强随深度的增加而增大;不同液体的压强与液体的密度有关, 在同一深度处,液体密度越大压强也越大。因此液体压强的大小与液体的密度、液体的深度有 关。 3流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。 1. (2019 杭州)双脚站立在水平地面上的一位初中学生,对地面的压强大约为( D ) A1250 帕 B2500 帕 C5000 帕 D12500 帕 【试题解析】要估测学生对地面的压强,根据
4、 pF S可知需要先估测中学生的体重和中学 生双脚的面积。 中学生平均体重约为 500N, 两脚的总面积约为 0.04m2, 则他对地面的压强为: pF S 500N 0.04m21.2510 4 Pa,故 D 正确。 【命题意图】 此题考查学生对压强的大小及其计算的掌握情况,能估测人的质量和人站 立时的着地面积的能力。 2. (2018 杭州)如图,质量分布均匀的长方体重物 A、B,密度分别为 A和 B,底面积分 别为 SA和 SB,且 SASB。将它们放在水平面上,它们对地面的压强相等。现水平割去上半部 分(如图中虚线所示),剩余部分对地面的压强分别为 pA和 pB,对地面的压力分别为 F
5、A和 FB。 下列物理量大小比较的关系正确的是( C ) AFAFB BpApB CAB D切割前后 A、B 对地面的压强均不变 【试题解析】物体所受的压力与受力面积之比叫做压强,压强用来比较压力产生的效果, 压强越大,压力的作用效果越明显。压强的计算公式是:pF/S,压强的单位是帕斯卡,符号 是 Pa。 AFApSA;FBpSB,SASB,而压强相等,所以底面积大的,压力大,FAFB,故 A 错 误; B沿图中虚线割去一半,质量会减小一半,则压力减小一半,而接触面积不变,所以压 强都减小一半;所以 pApB,故 B 错误; CpF S G S mg S Vg S gh,因为 pApB,hAh
6、B,所以 AB,故 C 正确; D割去后质量减少,则压力减小,而接触面积不变,所以压强也会减小,故 D 错误。 【命题意图】 本题围绕压强的定义、增大或减小压强的方法等核心知识点,既考查了学 生对相关知识的理解,也考查了学生能否灵活运用压强公式 pF S进行推导计算,是否能通过 推导式进行判断和解决实际问题的能力。 3. (2017 杭州)如图,甲、乙、丙三个质量和底面积均相同的容器,若容器中都装入等量 的水(水不溢出),三个容器底部受到水的压强( A ) A甲最大 B乙最大 C丙最大 D一样大 【试题解析】 由图可知,知道装入水的质量相等,可知各容器内水的深度关系,再根据 液体压强的公式分析
7、容器底部受到水的压强的大小关系。如图三容器装入相同质量的水, 因容 器的底面积相等,所以,三容器内水的深度关系为 h甲h乙h丙,由 pgh 可知,容器底部 受到水的压强关系为 p甲p乙p丙,故选 A。 【命题意图】 本题围绕液体对容器底、侧壁有压强,影响液体压强的大小的因素等核心 知识,既考查了学生对相关知识的理解,也考查了学生能否灵活运用由实验得到的结论:在同 一液体中,液体的压强随深度的增加而增大。本题中学生普遍存在一个固化的想法,即将容器 底部错误地认为是容器壁(包括侧壁),该题的设置就意在矫正学生的错误认识,让学生对于液 体对容器底、侧壁有压强有更准确的理解。 4. (2019 杭州)
8、现有一根两端开口的直玻璃管,将其下端蒙上橡皮膜。描述橡皮膜外表面 在以下不同情境中的形状变化。 (1)向管内缓缓注水,观察到橡皮膜向外凸。随着加入的水量增多,橡皮膜向外凸的程度 会_变大_(填“变大”“变小”或“不变”)。 (2)将注入水后的玻璃管放入装有水的水槽中,慢慢向下移动到如图所示的位置,橡皮膜 向外凸的程度会_变小_(填“变大”“变小”或“不变”)。 (3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时,橡皮膜的形状是_平面_(填“凸 面”“凹面”或“平面”), 试说明理由: _当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时, 根据公式 p液gh 可知,玻璃管内外液体密度相等,且深度相等,因
9、此橡皮膜受到上、下两 方的压强大小相等且方向相反,使膜水平_。 【试题解析】 橡皮膜的凸起程度表示它所受水的压强的大小;它的凸起程度越大,说明 受到水的压强越大;橡皮膜除了受到向下的水的压强,还受到管外水向上的压强,这时橡皮膜 的凸起程度取决于内外压强差;如果管内水的压强大,那么橡皮膜向外凸;如果管外水的压强 大,那么橡皮膜向内凹;如果二者压强相等,那么橡皮膜保持水平。(1)向管内缓缓注水,由 于水的重力作用,橡皮膜会受到向下的压强,因此会观察到橡皮膜向外凸。随着加入的水量增 多,水对橡皮膜的压强增大,那么橡皮膜向外凸的程度会变大;(2)将注入水后的玻璃管放入 装有水的水槽中,橡皮膜还会受到向
10、上的压强;这时管内外压强相互抵消,相当于橡皮膜向下 的压强变小, 那么向外凸的程度会变小; (3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时, 那么 h内h外;根据公式 p液gh 可知,玻璃管内外液体密度相等,且深度相等,因此橡皮膜 受到上、下两方的压强大小相等且方向相反,使膜水平。 【命题意图】 此题以教材中的探究为命题素材,围绕液体内部存在压强、影响液体压强 大小的因素等核心知识,既考查了学生对相关知识的理解,也考查了学生能否理解以及灵活运 用由探究实验得到的结论:液体对容器底和侧壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强; 在同一深度,液体向各个方向的压强都相等;液体的压强随深度的增加而增大
11、。 5. (2020 温州)兴趣小组用如图装置研究压强与流速的关系, 将吹风机对准竖管上端管口向 下吹风。 在三个水平玻璃管的右端口处同时释放相同规格的乒乓球,某时刻乒乓球处于如图所 示的位置。下列说法合理的是( C ) A乒乓球运动是因受到竖管气流的吸引力 B装置中三个水平玻璃管的横截面积不同 C三个水平玻璃管的左端口处压强不相同 D该装置可以测量竖管中各处的压强大小 【试题解析】 小球向左运动的距离越远,说明对应的左口压强越小,根据流体压强和流 速的关系分析即可。 A 当风从左口吹过时, 玻璃管的左口处气体流速大压强小, 而右口处气体流速小压强大, 于是产生向左的压强差,推动乒乓球向左移动,故 A 错误; B根据图片可知,三个水平玻璃管的横截面积相同,故 B 错误; C上面的乒乓球向左运动的距离最大,因此最上面的玻璃管左口处气压最小,而最下面 的气压最大,故 C 正确; D由于没有准确的测量工具,因此无法测量竖管中各处的压强大小,故 D 错误。 【命题意图】 本题围绕流体压强与流速的定性关系这一核心知识,考查了学生能否利用 流体压强与流速的定性关系解释有关的现象, 也考查了学生能否灵活运用所学知识科学解释生 活中的现象,系统思考,体现学生的核心素养。