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第四單元壓強和浮力 考點管理 歸類探究 1 壓力定義 的力 方向 垂直于接觸面 且指向被壓物體 作用效果 使物體發(fā)生 比較 壓力和重力 考點管理 垂直作用在物體表面上 形變 2 壓強定義 物體所受 與 之比叫做壓強 定義式 p 單位 帕 Pa 1Pa N m2改變壓強 增大 壓力 受力面積 減小 壓力 受力面積 關系 壓力的大小與受力面積無關 而壓強是指單位面積上壓力的大小 因此壓強不但與壓力的大小有關 還與受力面積的大小有關 壓力的大小 受力面積 1 增大 減小 減小 增大 注意 增大和減小壓強 在實際生產(chǎn)生活中 有一定條件的限制 應根據(jù)實際情況來決定采用何種方法解決 如重型拖拉機安裝有兩條寬履帶 原因是拖拉機本身很重 對地面的壓力很大 要減小壓強 不能減小壓力 只能考慮增大受力面積的方法 3 液體壓強產(chǎn)生 由于液體受到 作用而產(chǎn)生的 方向 液體具有流動性 因此液體內(nèi)部壓強朝 特點 1 同種液體 深度越大 壓強 2 同一深度的不同液體 密度越大 壓強 3 同種液體的同一深度 朝各個方向的壓強 大小 p 液體壓力 液體的壓力并不一定等于液體的重力 如圖4 11 1所示是不同形狀的容器中 液體對容器底部的壓力F和液體重力G的關系 重力 各個方向 越大 越大 相等 gh 圖4 11 1 因此求液體對容器底部的壓力時 應先根據(jù)公式p gh求出液體的壓強 再根據(jù)F pS求出壓力 連通器原理 靜止在連通器內(nèi)的同一種液體 各部分直接與大氣接觸的液面總是 帕斯卡原理 加在密閉液體上的壓強 能夠 的被液體向各個方向傳遞 相平的 大小不變 易混淆點 深度和高度液體的深度是指從液體中某點到自由液面的豎直距離 而不是從液體中某點豎直向上一直到容器壁的距離 如圖4 11 2所示的A點 它的深度不是5cm 應該是10cm 而高度是8cm 圖4 11 2 歸類探究 類型之一理解固體的壓力和壓強如圖4 11 3同一個梯形鐵塊 第一次如甲圖放置 第二次如乙圖放置 則它們對水平地面的壓力F和壓強p大小關系正確的是 圖4 11 3 A A F甲 F乙B F甲 F乙C p甲 p乙D p甲 p乙 點悟 固體壓強的計算及其大小的分析是此類問題的考查點 能充分理解公式p F S中的壓力F和受力面積S 壓力F通常情況下等于物體的重力G 如自由放置在水平地面上的物體就屬于此種情況 受力面積S不一定等于物體的底面積 如一支筆上面撐住一本書 此時計算書對筆的壓強時 受力面積不等于書的面積 而是二者真正的接觸面積 除此之外 求動物對地面的壓強時 還要注意考慮動物幾只腳的問題 某轎車的質(zhì)量是1 6t 每個輪子與地面的接觸面積是0 02m2 求 1 轎車自身的重力 g 10N kg 2 轎車對地面的壓強 圖4 11 4 D 類型之二探究液體內(nèi)部壓強的特點小李同學利用如圖4 11 5裝置探究 液體內(nèi)部壓強的特點 圖4 11 5 1 小李檢查壓強計的氣密性時 用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜 發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液柱的高度差變化 選填 大 或 小 表明其氣密性差 小李調(diào)節(jié)好壓強計后 U形管兩邊液面相平 2 小李把金屬盒分別浸入到甲 乙圖中的兩種液體 水和酒精 中 發(fā)現(xiàn)圖甲中U形管兩邊液柱的高度差較小 他判斷圖甲中的液體是酒精 其結論不可靠 原因是沒有控制金屬盒在液體中的 他改變圖乙中金屬盒的深度 其探究情況如圖丙所示 3 小李應該比較圖 得出金屬盒離液面的距離越深 U形管兩邊液柱的高度差就越大 表示液體的壓強就越 小 深 度相同 乙 丙 大 4 小李發(fā)現(xiàn)在同種液體中 金屬盒所處深度相同時 只改變金屬盒的方向 U形管兩邊液柱的高度差不變 表明 解析 1 若壓強計的氣密性很差 用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜時 就會有漏氣現(xiàn)象 因此U形管兩邊液柱的高度差變化小 2 影響液體壓強的因素有 液體的密度和浸入液體的深度 實驗中沒有控制金屬盒浸入的深度相同 因此無法得出正確結論 3 研究液體壓強與深度的關系時應控制液體密度相同 改變深度 小李應該比較圖乙 丙 金屬盒離液面的距離越深 壓強越大 U形管兩邊液柱的高度差就越大 在同種液體的同一 深度處 或在相同條件下 液體內(nèi)部向各個方向的壓強相等 4 在同種液體中 金屬盒所處深度相同時 只改變金屬盒的方向 U形管兩邊液柱的高度差不變 表明在同種液體的同一深度處 或在相同條件下 液體內(nèi)部向各個方向的壓強相等 點悟 壓強計的原理很簡單 但卻包含了很多物理原理 金屬盒的橡皮膜是它的探頭 能感受液體內(nèi)部壓強的大小 U形管中的液面高度差可以直觀地反映出液體內(nèi)部壓強的大小 但它的使用也存在很多的誤區(qū) 有人認為 U形管在使用過程中可以看成一個連通器 其實它不滿足連通器的特點 它的兩端并沒有都開口 若將橡皮管從U形管拔下來 此時就變成一個連通器了 U形管中的液面始終相平 我們有時使用壓強計前 發(fā)現(xiàn)U形管中液面不相平 可以利用上述原理來進行調(diào)節(jié) 用壓強計 探究影響液體內(nèi)部壓強大小的因素 如圖所示壓強計是通過U形管中液面的 來反映被測壓強大小的 使用前應檢查裝置是否漏氣 方法是用手輕輕按壓幾下橡皮膜 如果U形管中的液體能靈活升降 則說明裝置 選填 漏氣 或 不漏氣 甲乙丙圖4 11 6 高度差 不漏氣 如圖甲 乙 丙表示探究過程中的三個情景 容器中的液體 金屬盒插入的深度以及U形管中液面情況 都可以從圖上看出 比較圖 可知液體壓強大小與深度有關 比較圖 可知液體壓強大小還與液體的密度有關 解析 壓強計測量液體的壓強時 就是靠U形管的液面高度差來體現(xiàn)壓強大小的 液面高度差越大就表示液體壓強越大 若液體壓強計漏氣 橡膠管中的氣體和外界大氣就是相通的 手壓橡皮膜時 U形管中的液面就不會變化 如果U形管中的液體能靈活升降 則說明裝置不漏氣 要得出液體壓強和深度的關系 就要控制液體的密度一定而深度不同 乙和丙符合條件 要得出液體壓強和液體密度的關系 就要控制深度一定而液體密度不同 甲和乙符合條件 乙和丙 甲和乙 類型之三會比較液體壓力和壓強的大小將未裝滿水且密閉的礦泉水瓶 先正立放置在水平桌面上 再倒立放置 如圖所示 兩次放置時 水對瓶底和瓶蓋的壓強分別為pA和pB 水對瓶底和瓶蓋的壓力分別為FA和FB 則 圖4 11 7 C A pA pBFA FBB pA pBFA FBC pA pBFA FBD pA pBFA FB 解析 1 由圖可知 倒放時瓶中水的深度較大 根據(jù)p gh可知 倒放時水對瓶蓋的壓強較大 即pA pB 故A D錯誤 2 正放時 瓶子中的水柱是粗細相同的 瓶子底部受到的壓力等于瓶中水的重力 倒放時 瓶子中的水柱上面粗 下面細 一部分水壓在瓶子的側壁上 瓶蓋受到的壓力小于瓶中水的重力 瓶中水的重力是一定的 所以正放時水對瓶底的壓力大于倒放時水對瓶蓋的壓力 即FA FB 故B錯誤 C正確 點悟 根據(jù)液體壓強的大小與液體深度和液體密度的關系 可以幫助我們判斷液體壓強的大小 但在實際情況中 我們往往會被題目中的陷阱所迷惑 得不出正確的答案 在判斷液體的深度時 一定是從自由液面以下的豎直高度才是液體的深度 若比較液體的壓力大小 則需要依據(jù)公式F pS 分析液體壓強和受力面積的大小來判斷液體的壓力大小 不能直接比較液體的重力來判斷液體的壓力 新學期開學 八年級學生領到了新的物理課本 1 如圖4 11 8甲所示 用刻度尺測出課本的寬度是 cm 2 一本書的質(zhì)量為240g 將它平放在水平桌面上 它與桌面的接觸面積為480cm2 它對桌面的壓強為多少帕 g取10N kg 3 將書由平放改為立放 如圖4 11 8乙所示 它對桌面的壓強如何變化 寫出判斷的依據(jù) 甲乙圖4 11 8 答案 1 18 50 18 48 18 52均可 3 它對桌面的壓強增大 因為書由平放改為立放 壓力大小不變 受力面積減小 受力面積理解錯誤將質(zhì)量為200g 底面積為4 10 2m2的物理書平放在水平課桌中央 課桌面積為0 2m2 則書對課桌的壓強為 g取10N kg A 5PaB 10PaC 50PaD 5000Pa 錯解 B 錯因分析 受力面積是指物體間相互發(fā)生擠壓而接觸的面積 本題中桌面面積為干擾數(shù)據(jù) 正解 C