粉底排行榜-上海二本大学排名

第十三讲 测量实验二：压强、功率、机械效率


【考点自测】
1.
压强的定义：物体____________受到的压力（P） 。压强公式：_______________。压强
的国际单位：__________,简称___ _____(Pa)。

2. 液体内部压强的特点：（1）液体内部向___________都有压强； （2）同一深度液体向
各个方向的压强都_________； （3）液体内部的压强随着_____ ________的增加而增大；
（4）相同深度，液体的__________越大，压强越大。
3. 液体压强的公式是________________,其中液体密度的单位是_______, 深度的单位是
______,压强的单位是________.
4. 连通器：定义——上端开口底部___________的容器。
特点：连通器中如果只有一种液体，在液体不流动时，各容器液面___________。
5.一标准大气压=______________Pa或者____________mmHg.大气压随着高 度的增加而
_____________.液体的沸点和液面上方气压的关系：液体的沸点随着气压的增 大而
____________,随着气压的减小而____________。
6.流体压强和流速的关系：
在气体和液体中，流速越大的地方压强___________________________。
7．功的计算公式： 单位：
8.机械效率计算公式： 。机械效率总小于1；因为有用功总小于总功。
9.功率(P)计算公式： , 单位： 推导公式： （速度的单位要用
ms）

答案
1.物体单位面积 P=FS 帕斯卡 帕
2.各个方向 相等 深度 密度

3.P=ρgh 千克每立方米 米 帕

4.连同 相平
5.
1.01×10
5
760 增大

升高 降低

6.
越小
7. W=Fs。焦耳(J)
8. .η=W
有用
W
总

9. P=
w
瓦特（w）P=Fv
t
【典型例题】
例1
．
小明同学在探究“压 力的作用效果与压力大小的关系”时，做了如下图10-22甲、乙
所示的实验。


1

（1）实验能够得到的结论是 。
（2）若想继续探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”，应再做图_______（填“丙”或“丁”）所示实验。
答案：（1）受力面积一定时，压力越大，压力作用效果越明显 （2）丁

同步练习1：小明同学为了探究“放在斜面上的物体对斜面的压力跟
斜面 倾斜程度的关系”，进行了实验，步骤如下：① 用双面胶将一
个200克的钩码固定在1米长的塑料直 尺的中间，将直尺的一头固
定在桌子的一端，如图10-15甲所示；② 缓缓抬起右端，让直尺
与水平方向有一定的夹角，如图10-15乙所示；③ 继续抬高右端，
增大直尺与水平方向的夹角，如图丙所示。
（1）该实验中，小明是通过 来判断物体对斜面压力的大小；
（2）分析三次实验的现象，可以得出的结论是 。

答案：（1） 尺子形变程度 （2）斜面上的物体对斜面的压力随斜面倾
斜程度增大而减小

例2
．图10-2是老师在演示液体内部压强情况的六幅图，除②图杯中装的浓盐水外，其余
杯里装的都是 水。请你仔细观察这六幅图后回答：

（1）比较①②两幅图，可以得出：液体内部压强大小跟液体的_______有关；
（2）比较⑤⑥两幅图，可以得出：液体内部压强大小还跟液体的_______有关；
（3）比较③④⑤三幅图，你还可以得出什么结论？_______
答案：密度 深度 同种液体、同一深度各个方向的压强

同步练习2：实验桌上有两只大烧杯，其中一杯盛有纯 净
水，另一杯盛有盐水。老师告诉小敏盐水的密度大于纯净
水的密度，希望她用压强计将它们区 别开。如图10-17所
示，小敏将压强计的金属盒（探头）先后浸没到甲、乙两杯
液体中，分 别记下压强计U形管两侧的液柱高度差h
甲
和h

2

。她发现h
甲
小于h
乙
，于是认为乙杯子 中盛的是盐水。老师指出小敏的实验过程是不正确
的。小敏认真思考后发现自己在实验过程中没有控制变 量，并提出了新的实验思路如下：将
压强计的金属盒（探头）先后浸没到甲、乙两杯液体中，压强计U形 管两侧的液柱高度差分别
用h
ˊ
甲
和h
ˊ
乙
表示， 使h
ˊ
甲
与h
ˊ
乙
，
比较 ，则 的的一定是盐水。
答案：相等 计金属盒所在的深度， 深度小
乙
例3． 为测量大气压强的数值，王欣同学进行了如下实验，将塑料挂钩吸盘按压在 光滑水
平玻璃下面，挤出塑料吸盘内的空气，测出吸盘压在玻璃上的面积为S；将装适量细沙的小
桶轻轻挂在吸盘下面的塑料挂钩上，如图所示，用小勺轻轻向桶内加细沙，直到塑料吸盘刚
好脱落玻璃 板，测出此时塑料挂钩、小桶和沙的总重力为G。
（1）吸盘即将脱离玻璃板时，空气对塑料吸盘的压 力大小是__________，所测大气压强的
数值是_____________。
（2 ）该方法所测大气压强数值往往比实际值小一些，你认为产生这一误差的原因可能是(一
条即可)：__ _________________________________。
答案：（1）G GS
（2）吸盘的空气没有完全挤出（或吸盘的气密性不好；实验过程中有外部空气进入吸
盘；吸盘 脱离玻璃板前面积有所减小；其它合理答案也可）

同步练习3：物理兴趣小组的同学利用星 期天开展一次登山活动，想利用所学的物理知识测
量花果山的高度。若已知在竖直方向每升高10m大气 压强减小Δp，且山下的大气压强
为p
0
。他们随身携带了注射器（有刻度部分的容积 为V）、
弹簧测力计、细线、刻度尺等。到达山顶后，
他们首先排尽针筒内的空气并用橡皮帽封住其
小孔，进行了如图所示的实验。（实验中针筒与活塞之间的摩擦不计）
（1）为了测量山顶的 大气压强，你认为实验中应测出的物理量有（指出物理量的名称并
用相应的符号表示）： ；
（2）山顶的大气压强p＝ （用所测量的物理量及已知量表示）；
（3）花果山的高度h＝ （用所测量的物理量及已知量表示）。
答案：⑴拉力F、有刻度部分的长度L ⑵

例4
．
如图 , 图甲是北美草原许多犬鼠洞穴横截面示意图。洞穴深达 3～4m, 洞口有两个
出口 , 一个是平的 , 而另一个则有隆起的圆形土堆。
FL
10(P
0
VFL)
（3）
VP
V


3

(1) 猜想 :
甲同学猜想 : 犬鼠是为了建一处视野开阔的撩望台。
乙同学猜想 : 犬鼠是为了作一个识别自己洞穴的记号。
丙同学猜想 : 犬鼠是在挖洞时就近堆放。
丁同学猜想 : 犬鼠是适应深处洞内生活而建立的通风设施。
你认为正确的猜想是__________同学。
(2) 分析 : 若风如箭头所示方向吹过 , 根据 流速大 , 压强小 的原理 , 则
__________洞口(填 或 )处气压低。
(3) 结论 : 风从平坦的洞口________,从隆起的洞口_______,是犬鼠的“空调”系统( 填
出或 入
(4) 运用上文提到的物理知识说明 , 乘客为什么必须站在安全线以内的位置候车 ?( 图
乙 )
答案：丁 2 进 出 因为火车处流速快，压强小，所以防止人被气压挤向火车。

同步练习4：如图所示是冷热水混合器 , 就是利用流体流速知识工作的 , 若图中三个箭头
所指处表示流动的热水、冷水和温水 , 则图中a、b、c 三处分别表示 ( )
A. 热水、冷水、温水
B. 冷水、热水、温水
C. 热水、温水、冷水
D. 冷水、温水、热水
答案：B


例
5
．
如图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N。
（1）实验时要竖直向上 拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为
N，若钩码上升的高度为8cm,则弹簧测力计向上移动 cm,该滑轮组
的机械效率为 。
（2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率将 。（选填：
增大、减小或不变）

答案：（1） 匀速 2.4 24 83% （2）增大

同步练习
5
：如图12-17所示，在50N的水平拉力F作用下, 重800
Ｎ的物体沿水平地面做匀速直线运动, 物体与地面间滑动摩擦
力为120Ｎ.则滑轮组的机械效率为 _____ 若物体的速度为
0.2ms,则1min内拉力做的功为 ________ J
答案：80% 1800

例6
．
下图是小明同学探究斜面机 械效率跟什么因素有关的
实验装置。实验时他用弹簧称拉着同一物体沿粗糙程度相同
的斜面向上 做匀速直线运动。实验数据如下：
实验 斜面的倾 物体重 斜面高 斜面 机械
沿斜面的拉力N
次数 斜程度 量N 度m 长m 效率
1

较缓 10 0.1 5.0
4
1

2
3
较陡
最陡
10
10
0.3
0.5
6.7
8.4
1
1
45%
60%
(1) 小明同学探究斜面机械效率跟 的关系。在第一次实验中，斜面的效率
为 。
（2）用弹簧称拉着同一物体沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动时，斜面倾斜程度
是省力越多，斜面倾斜程度 是机械效率越大。
（3）要探究斜面机械效率与物重的关系时，应控制 一定。
答案：斜面倾斜程度 较缓 最陡 斜面倾斜程度和粗糙程度

同步练习 6：天津在支援四川德阳地区抗震救灾活动中，一辆满载物资的总重为G牛顿的运输
车，将物资沿ABC D路线运至D处，AB段海拔高度为
h。
米，CD段海拔高度为
h
2
米，如图l4甲所
示。在整个运输过程中，汽车以恒定速度
v
米／秒运动，汽车
t
=0时经过A处，
t
l
时经过B处，
t
2
时经 过C处，在此过程中汽车牵引力功率
P
随时间变化的图象可简化为图乙所示(
P
1
、P
2
、t
l
和
t
2
也为已知量)。

（1）汽车在AB段时的牵引力F1 BC段运动时牵引力F2(填“大于”、“等于”或“小于”)
(2)请用已知量求汽车沿斜坡BC段运动时所受牵引力的表达式 ，阻力的表达
式 。
答案：（1）小于 （2）P
2
V P
2
V—G(h
2
-h
0< br>)(t
2
-t
1
)V

【检测反馈】
1
.
做托里拆利实验时 , 若在槽中将玻璃管倾斜 , 则下列说法正确的是( )
A. 槽中水银面降低 B. 进入管内水银柱变短
C. 管内外水银面高度差不变 D. 管内水银柱增高
答案：C
2．将同一压强计的金 属盒先后放入甲、乙两种液体中，现象如图7所示。这两种液体的密
度大小关系是
A．甲液体的密度一定小于乙液体的密度
B．甲液体的密度一定等于乙液体的密度
C．甲液体的密度一定大于乙液体的密度
D．无法判断
答案：A
3．图7所示各实验中，用来探究液体内部压强实验的是

5

答案：B
4．如图10-12甲所示，煤气管道包括户外和户内两 部分，
二者之间连接着一只煤气表。工人师傅给每户安装完户内
管道后，都要检查一下管道是否 漏气。有一种检测装置如
图乙所示，在两端开口的透明的U型管中装有水，当U
型管两端压强相 等时，两侧水面相平。检测时，关闭开关
后，用力向用户管道口Y内吹气，然后迅速将U型管的
一端Y与用户管道口Y相连接，U型管内水面出现高度
差(如图丙所示)。观察U型管中水面的变化可以 判断户内
管道是否漏气( )
A．若水面高度差逐渐增大，则表明不漏气
B．若水面高度差逐渐减小，则表明不漏气
C．若水面高度差保持不变，则表明漏气
D．若水面高度差保持不变，则表明不漏气
答案：D
5. 如图所示 , 烧瓶中的水停止沸腾后 , 若从烧瓶中往外抽气 ,
会看到水又沸腾起来 , 这是由于 ( )
A. 气压升高 , 水温升高
B. 气压降低 , 水温升高
C. 气压降低 , 水的沸点降低
D. 气压升高 , 水的沸点降低
答案：C
6.下列关于使用轮轴的正确说法是 ( )
A. 一定省力 B. 一定省距离
C. 可省力同时也省距离 D. 如果省距离就不可能省力
答案： D
7．某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如下图：
物理量
钩码重G（N）
钩码上升高度h（m）
绳端拉力F（N）
绳端移动距离S（m）
机械效率η

1
4
0.1
1.8
0.3
74%
2
4
3
6
0.1 0.1
1.4 2.4
0.5 0.3

甲 乙
（1）通过表中数据可分析出实验1是用 （填“甲”或“乙”）图做的实验，实验2
是用 （填“甲”或“乙”）图做的实验。
（2）请将表中空白处填上恰当的数据。（百分号前保留整数）
（3）通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，

6

动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率___________。
（4）比较实验1和实验3 可得正确结论：使用同一滑轮组，________________________，
可以提高滑轮 组的机械效率。
答案： （1）甲 乙 （2）57% 83% （3）低 （4）提升重物越重
8．用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时，
竖直向上匀 速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码
缓缓上升．
（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F
为 N，钩码总重G为1.0 N，钩码上升高度h为0.1m，
测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为 %．请
写出使用该杠杆做额外功的一个原因： ．
（2）为了进一步研究杠杆的机械效 率与哪些因素有关，一
位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两 组数
据：
次数
1
2
钩码
悬挂点
A点
B点
钩码总重
GN
1.5
2.0
钩码移动距离
hm
0.10
0.15
拉力
FN
0.7
1.2
测力计移动距离
sm
0.30
0.30
机械效率
η%
71.4
83.3
根据表中数据，能否得出“ 杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率
越高”的结论？答： ；
请简要说明两条理由：① ；② ．

答案：（1）0.5 66.7% 克服杠杆自重做功；克服摩擦阻力做功等
(2)不能 钩码悬挂点不同 实验次数太少


9. 为了定性研究液体压强和气体压强的特点，老师要学生准备了如下器材：透明塑料饮料
瓶、剪刀、细
线、几个大小不同的气球。







甲 乙 丙 丁 戊

（1）为了验证液体内部的压强随深度的增 加而增大这一结论。小明用剪刀剪去饮料瓶底，
在瓶盖上扎一小孔，然后用细线系住吹起的小气球，通过 瓶盖上的小孔将气球拉入瓶

7

内，将瓶倒置，用手堵住 瓶盖上的小孔，再向瓶内注水，如图10-21甲所示。为了达到
实验目的，小明接下来应通过 调整气球在水中的深度，同时观察气球
的 。
（2）为了研究气体压强与 哪些因素有关，小华用剪刀剪去饮料瓶底，将气球按图10-21乙所
示反扣在瓶口。
将另一 气球割开，用细线和气球膜封住饮料瓶底部，分别用手向下拉瓶底的膜（图10-21
丙）和用手向上压 瓶底的膜（图10-21丁），发现了瓶内的气球体积出现了图示的变化。
小华针对此现象，作出如下推 断，他的推断与实验现象不相符的是
（ ）
A．大气压强随着气球的体积的增大而增大
B．气体的压强随着气体的密度的增大而增大
C．一定质量的气体压强随着气体体积的增大而减小
D．因气球内的气体与大气相通，所以气球内的气体压强就是大气压
（3）小丽也按图丙、图 丁重复小华的实验，发现气球的体积没有明显的变化。小丽将整个
装置放入水槽中，很快找到了实验失败 的原因，其原因
是 。
（4）在靠近塑料瓶底部的侧壁开一个小圆孔，用胶带封住小孔，接着拧开瓶盖，往瓶中加
入水，然后撕去胶带，水便从小孔射出，如图戊所示，在瓶内水面不断下降的过程中，
水的射程将 ；如果往瓶中加水至图戊所示水位，再拧紧瓶盖，撕去胶带，小孔中
射出的水流速度逐渐变慢直至停止， 那么在撕去胶带后，瓶内气体压强
（ ）
A．先逐渐变大，后保持不变 B．先逐渐变小，后保持不变
C．先大于大气压强，后小于大气压强 D．一直变大
答案（1）往瓶内加水 体积的变化（2）A （3）瓶子的气密性不好（1分） （4）变
小（1分） B（2分）

10.超高压水切割又称“水刀”，它是将普通水经过多级增压后，通过一个极细的喷嘴喷出
一道高速”水箭”，对切割表面产生108～109Pa的压强。工业上常用来切割大理石、钢板等坚硬物体。下表是某高压水切割机技术参数：
压强
型号
（MPa）
2230 300
（m）
5×10
-8
2
喷嘴横截面积排量
（Lmin）
2.7
油泵电机功率
（kw）
22．5
换向
方式
电子
电源
（V）
380
提示：①表中“排量2.7Lmin”表示每分钟从喷嘴中喷出水2.7升。

8

②1MPa=10Pa, 1L＝1×10m。
请回答：
（1）“水刀”有纯水切割和加磨料切割（磨料为密度大于水的石英砂、金刚砂）两种。高速
水流能切 割坚硬物体是因为高速水流具有较大的 （填一种能量名称），加
入磨料后切割能力大大提高了，这是因为 。
（2）若不考虑水从喷嘴喷出后横截面积的变化，高压水流对切割面的压力为多大？

（3）高压水切割机的切割效率是多少？


答案：（1）动能 质量越大，动能越大 （2）15N （3）60%
6－33
【作业与反思】
1.如图所示，工人利用动滑轮在10 s内将重为100 N的重物（包括桶）沿竖直方向匀速向
上提升了Sm。若该动滑轮重10 N，忽略绳与滑轮 之间的摩擦，不计空气
阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．提升过程中，绳的拉力F做了500 J的功
B．提升过程中，绳的拉力F做了550 J的功
C．提升过程中，绳的拉力F做功的功率是50 W
D．该滑轮装置的机械效率是100%
答案：B
2．小文同学采用如图所示的两种 不同的方式将同一货物搬运到同一辆汽车
上，其中说法正确的是
A．甲种方法克服重力做功多
B．乙种方法更省力
C．两种方法机械效率相等
D．两种情况下，货物机械能都增加
甲 乙
答案：D
3. 做托里拆利实验时 , 若在槽中将玻璃管倾斜 , 则下列说法正确的是( )
A. 槽中水银面降低 B. 进入管内水银柱变短
C. 管内外水银面高度差不变 D. 管内水银柱增高
答案：C

4．如图所示，用左手掌平压在气球上，右手的 食指
顶住气球，处于静止状态的气球发生了形变，以下
说法正确的是（ ）
A．右手指对气球的压力大于左手掌对气球的压力
B．右手指对气球的压强大于左手掌对气球的压强
C．右手指对气球的压强等于左手掌对气球的压强

9

D．气球内部的气体压强一定不变。
答案：B
5. 化学实验室里常用的水流抽气机的结构如图所示。使用时
让自来水流入具有内置喷口的T 型玻璃管内。由于水流的作
用 , 喷口 A 处气流的速度将__________( 选填 减小
增大 或不变”) ,A 处气体的压强将__________( 选填
减小 增大 或 不变”) , 从而使喷口 A 处的气体
和抽气容器内的气体之间产生___________, 以达到抽气的
目的。
答案：增大 变小 气压差
6.古代护城河上有座吊桥，它的结构原理如．图
所示。把桥面看成是长为10 m，所受重力为3000N
的均匀杆OA ，可以绕转轴O 点在竖直平面内转
动，在O 点正上方10 m处固定一个定滑轮，绳子
通过定滑轮与杆的另一端A 相连，用力拉动绳子
就 可以将杆从水平位置缓慢向上拉起。杆即将离
0
开水平位置时，绳子的拉力为F
1 。当士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为30 时，绳子
的拉力为F
2
，所用的时间是0.5 min（忽略绳子重力、滑轮半径和摩擦），则：
( l ) F
1
：F
2
= 。（2）士兵们对吊桥所做功的平均功率是 W。
答案：
2:1
；250
7.在图甲所示的覆杯实验中，水杯高10 cm，则水对纸片的压强为
Pa。为验证纸片不掉下的原因是“大气把纸片托住了”，将 覆杯用支架
支撑后放入真空罩内，然后用真空泵抽气，如图乙所示。随着真空泵不
断往外抽气， 原先预计可以看到纸片会掉下来的现象却没有发生。你认
为实验没有达到预期效果的原因最有可能是 。（取
g
= 10
Nkg）
答案：1.0×10 ； 真空罩内气压没有降到足够低（或真空罩的密封性较差）
8.小明在探究利用杠杆做功的实践活动中， 所用的杠杆是一根重为5N、质量均匀的硬棒。
他将棒的一端固定，把重为15N的重物挂在棒的中点， 然后用手竖直提起棒的另一端，如图
11所示。若把重物提升了lOcm，则小明使用杠杆所做的有用功 为______J，机械效率是
_______
答案： 1.5； 75%

9.如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间
t 的关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示。则第2秒末时，物体处于__________状
态， 第6S末到第9S末，推力F做功是_________J。
3

10

答案： 静止； 24

10.学校新近买了30套总质量为300 kg的物理实验器材，每
套一箱。现在，某实验员需要把这批实验器材搬运到14 m高的物理
实验室。
（1）该实验员需要做多少功？（不考虑他克服自身重力所做的功，
取
g
= 10 Nkg）
（2）假设他身体可以提供的功率
P
如图那样取决于所搬运物体的质
量
m
。若要尽可能快地把这批器材搬上去，那么他每次搬运的箱子
数应为 个。
（3）不考虑搬起箱子、放下箱子和下楼的时间，求他搬运这批实验器材的最短时间。
答案：（1）W= Mgh = 300 kg×10 Nkg×14 m = 4.2×10
4
J（1分）
（2）3（2分）（3）要求搬运时间最短，身体所提供的功率应最大，即P = 70 W。









11