固体、液体压强和大气压强知识梳理和典型练习
淮北职业技术学校-建筑公司年终总结
固体、液体压强和大气压强知识梳理和典型练习
知识梳理
一、固体的压力和压强
1.压力:
⑴ 定义:垂直作用在物体表面上的力
叫压力。作用点在被压的物体表面上,方向与被压表面垂直,
指向被压物体
⑵
压力并不都是由重力引起的,压力不是重力;
通常把物体放在水平面上时且物体竖直方向不受其他力时,压力等于物体的重力:F =G 。
⑶ 重为G的物体在承面上静止不动。指出下列各种情况下所受压力的大小。
F
F
F
F
F
2.研究影响压力作用效果因素的实验:
⑴
A、B说明:受力面积相同时,压力越大压力作用效果越明显。
⑵
B、C说明压力相同时、受力面积越小压力作用效果越明显。
⑶
概括这两次实验结论是: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。
3.压强:
(1)压强是表示压力作用效果的物理量
(2) 定义:物体单位面积上受到的压力叫压强。
(3)公式 p=F S 其中各量的单位分别是:p:帕斯卡(Pa);F:牛顿(N)S:米
2
(m
2
)。
A、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)。
B、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=ρ
gh
(4)1Pa物理意义
:物体在1米
2
面积上受到的压力为1牛;成人站立时对地面的压强约为:1.
5×1
0
4
Pa
。它表示:人站立时,其脚下每平方米面积上,受到脚的压力为:1.5×10
4
N
(5)应用:
①当压力不变时,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。
②也可通过减小受力面积的方法来增大压强如:缝一针做得很细、菜刀刀口很薄
以下例子在选择题中常考
①骆驼脚很大,可以减小压强,在沙漠中行走自由
②啄木鸟的嘴很尖细,可以增加压强,捉到躲藏在深处的虫子
二.液体的压强
(1) 液体内部产生压强的原因:液体受重力且具有流动性。
(2)测量工具:压强计;用途:测量液体内部的压强。
(3)液体压强的规律:
① 液体对容器底和测壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强;
②
在同一深度,液体向各个方向的压强都相等;
③ 液体的压强随深度的增加而增大;
④
不同液体的压强与液体的密度有关。
(4)液体压强计算:
p
gh
注意:h是深度,指液体内部某点到液面的竖直距离,
如图:P
a
=
P
c
< P
b
= P
d
(5)据液体压强公式:
p
gh
,液体的压强与液体的密度和深度有关,而与液体的体积和质量
等无关。
(6)液体对容器底的压力和液体自身重力的关系
F=G
F
(7)计算液体对容器底的压力和压强问题:
一般方法:㈠首先确定压强p=ρgh;㈡其次确定压力F=pS
(8)计算固体压力和压强问题
一般方法:㈠确定压力F=G ㈡ 其次根据p=F
S求压强
2、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
⑶应用:茶壶、锅炉水位计、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。
三、大气压强
1、
大气压的概念:大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压,用P
0
表示。 <
br>说明:“大气压”与“气压”(或部分气体压强)是有区别的,如高压锅内的气压——指部分
气体
压强。高压锅外称大气压。
2 产生原因:因为 空气受重力并且具有流动性。
3
大气压的存在——实验证明:马德堡半球实验、覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、吸盘。
4、大气压的实验测定:托里拆利实验。
①实验过程:在长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满
水银,将管口堵住,然后倒插在
水银槽中放开堵管口的手指后,管内水银面下降一些就不在下降,这时管
内外水银
面的高度差约为760mm。
②原理分析:在管内,与管外液面相平的地方取一液片
,因为液体不动故液片受到
上下的压强平衡。即向上的大气压=水银柱产生的压强。
③结论:1个标准大气压=760mmHg=76cmHg=1.01×10
5
Pa
④说明:
(1)实验前玻璃管里水银灌满的目的是:使玻璃管倒置后,水银上方为真空;若未
灌满,水银上
方混进空气,则测量结果偏小。
(2)本实验若把水银改成水,则需要玻璃管的长度为10.3 m
(3)将玻璃管稍上提或下压,管内外的高度差不变
(4)将玻璃管倾斜,高度不变,长度变长。
(5)向水银槽内加一些水银,管内外的高度差不变
(6)若玻璃管变弯、或变粗、细,管内外的高度差不变
(7)若管很短,管内充满水银
(8)若把管顶开个小孔,水银不会喷出,反而水银下降,
直至管内外水银相平
(9)若外界大气压为76 cmHg 试写出下列各种情况下,被密封气体
的压强(管中液体为水银)分别为 、 、
h
h
h
5、大气压的特点:
⑴ 特点: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。
一般来说:晴天大气压比阴天高,冬天比夏天高。(空气比水蒸气密度大)
证明大气压强朝各个方向的实例:
由于空气中有压强,所以硬纸板可以托住一整杯水,若杯
口朝的方向改变,则硬纸板不掉说明空
气各方向都有压强
⑵
大气压变化规律研究:在海拔2000米以内,每上升10m,大气压大约降低100 Pa;
⑶
测量工具:测定大气压的仪器叫气压计。有水银气压计和无液气压计
⑷
应用:活塞式抽水机和离心水泵。
⑸
沸点与压强:内容:一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高。
应用:高压锅 。
⑹大气压应用:(☆列举出你日常生活中应用大气压知识的几个事例?)
①用塑料吸管从瓶中吸饮料; ②给钢笔吸水;
③使用带吸盘的挂衣勾;
④离心式抽水机。
⑥堵住打气筒的出口,打气筒的活塞越向下压越费力,此现象表明:
在温度不变的条件下,一定质量的气体体积越小,气体的压强越大
6、流体压强与流速的关系
在气体和液体中,流速越大的地方压强越小。流速越小的地方压强越大
飞机的升力:飞机前进
时,由于机翼上下不对称,机翼上方空气流速大,压强较小,下方流速小,
压强较大,机翼上下表面存在
压强差,这就产生了向上的升力。
经典考查:
①在气体和液体中,流速越大的位置压强越小,流速越小的地方压强与越大.
②如图,用手握
着两张纸,让纸自然下垂,向中间吹气,两张纸相互靠近,这说明流
速越大,气体压强越小
典型题目(固体压强练习)
1、重均为10N的铁球和正方体木块置于水平桌面上,如图5所
示。静止
时,铁球所受的支持力为__ N,木块所受的合力为___
N,此时
_____对桌面的压强大。
图5
2、一物体放在水平桌面上,如图13
-6所示,(1)若沿aa’线将它切成两块,
拿去上面的部分,物体对桌面的压力将________
,密度将_________,压强将
__________; (2)若沿bb’ 线切开,拿去右半
部分,则物体对桌面的压力将
__________,密度将_________,压强将______
____.(增大不变变小)
3、一长方形木块平放和侧放在地面上,其受力面积之比为3:1,
则平放和侧放
时,对地面的压强之比为___,压力之比为__
4、底面积为0.2
m
2
,重为400 N的铝块放在面积为400
cm
2
的水平桌面上,铝
块对桌面产生的压强为( )
图13-6
A.2000 Pa B.4000 Pa C.10000 Pa D.1 Pa
5、、 下列事例中,为了减小压强的是【 】
A.注射器的针头很尖
B.压路机上的碾子很重
C.载重汽车的车轮很宽 D.滑冰鞋上的冰刀刀口很薄 <
br>6、如图所示,物重为10N的物体A,在4N水平推力F的作用下,紧贴在竖直墙壁
上并保持静
止,则墙壁对物体的摩擦力大小为( )
A.30N B.10N C.40N D.50N 7、图一中,两个形状、大小、材料完全相同的实心物体1和2,放在水平桌面
上,它们对桌面产生
的压力F和压强P的大小关系正确的是( )
A.F
1
=F
2
P
1
<P
2
B.F
1
<F
2
P
1
>P
2
C.F
1
=F
2
P
1
=P
2
D.F
1
>F
2
P
1
=P
2
8、三个分别用铜、铁、铝制成的立方体,它们的质量相同
,把它们分别放在水平桌上,则对桌面
所产生的压强( ) A.铜立方体最大;
B、铁立方体最大;C、铝立方体最大; D、一样大。
9、体积相同的两物体,密度之比为2:1,
与水平面的接触面积之比为1:2,则它们对水平面的压
强之比为( ) A、4:1;
B、1:4; C、2:1; D、1:2。
10、三个用同样材料制成的圆柱体甲、乙
、丙,高度一样,质量分别为10千克、8千克、5千克,
把它们直立在水平地面上,对地面产生的压强
( )
A.甲最大; B、乙最大; C、丙最大; D、三者一样大。
11、甲、乙两个密度之比3:2、高度之比2:1的金属圆柱体,如图7,
放在水平地面上,比较甲、
乙对地面的压强,则 ( )
A.
p
甲
=
p
乙
B.
p
甲
<
p
乙
C.
p
甲
>
p
乙
D.无法判断
甲
甲
乙
乙
图7
图8
12.如图8,木块甲重3牛、乙重5牛,叠放在一起放在水平桌面上,甲对乙的压强与乙对桌面
压
强相等,甲、乙底面积之比为 ( )
A.3:8 B.3:5
C.5:3 D.8:3
13、如图所示,小华在滑冰场上快速滑行,在10s内滑行80m
,她和冰刀的总质量为40kg,已知
每只冰刀与冰面的接触面积为15cm
2
。问:
(1)小华受到的重力是多大?
(2)小华滑行的平均速度是多大?
(3)小华在
单脚滑行时对冰面的压强是多大?当小华双脚站立时,她对冰面
的压强怎样变化,简要说明理由。
液体压强练习
b
1、
两相同的烧杯中装水后如图所示
a b
a
2、试管倾斜问题:
p
a
p
b
p
a
p
b
A
A B
甲 乙
B
试管倾斜,但水未溢出
A、B两内径相同的玻璃管盛
甲、乙两完全相同的试管分别装有
p p
质量相等的液体,两试管液面相平
A
B
有同种液体,两管液面等高
p p
A
B
p
甲
p
乙
3、容器中的木块问题
②容器中装满水
①容器中未装满水
A
B
A
水对杯底
:p
A
p
B
F
A
F
B
水对杯底
:p
B
A
'
p
B
F
A
F
B
杯对地面
:p
A
p
'
B
F
'
A
F
'
B
4、密闭容器倒置问题
①密闭容器装满液体后倒置
②密闭容器未装满液体后倒置
水对杯底
:p
甲
p
乙
水对瓶底
A
:p
B
A
p
B
F
A
F
B
杯对地面
:p
'
甲
p
'
F
甲
F
乙
F
'
乙
甲
F
'
乙
瓶对地面
:p
'
A
p
'
B
F
'
A
F
'
B
5、同深度同
液体不同形状容器的问题:重力相同的甲、乙、丙三容器的底面积相等,形状不同,
装有深度相同的水后
放置在水平桌面上的,如图所示
①容器底部所受的压力F
甲
F
乙
F
丙
甲 乙
丙
②容器底部所受的压强p
甲
p
乙
p
丙
③容器中所装液体的重力G
甲
G
乙
G
丙
④其液体自重与液体对容器底部的压力关系是:
G
液
_____ F
甲
,G
液
_____
F
乙
,G
液
_____ F
丙
。
⑤容器对桌面的压力F
'
甲
F
'
乙
F
'
丙
⑥容器对桌面的压强p
'
甲
p
'
乙
p
'
丙
6、不同液体、不
同形状容器的问题:质量和底面积都相同的甲、乙、丙三个容器中分别装有深度
相同的酒精、水和盐水,
如图所示
①容器底部所受的压力F
甲
F
乙
F
丙
②容器底部所受的压强p
甲
p
乙
p
丙
③容器中所装液体的重力G
甲
G
乙
G
丙
④容器对桌面的压力F
'
甲
F
'
乙
F
'
丙
⑤容器对桌面的压强p
'
p
'
甲 乙 丙
甲
乙
p
'
丙
7、如图15,容器中装有水,A处水产
生的压强是_____________帕。
15厘米
5厘米
8、(2008年·潍坊)下列图像中,能正确描述液体压强与深度关系的是
9、(2008
年·烟台)图10所示,是某同学研究液体压强时,绘制的甲乙两种液体的压强与深度的
关系图象.由图
可知,甲乙两种液体密度的大小关系为___________,其中_______液体是水。
10、甲、乙两烧杯的底面积之比为3:1,依次盛入密度之比
为1:2的液体,且液体高度之比为2:1。则两烧杯底面所受
液体的压强比是:(
)
A. 1:3; B. 1:2; C. 2:1 D.1:1。
11、如图2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
且甲的
质量大于乙的质量。若在两容器中分别加入原有液体后,液面仍保持
相平.则此 时液
体对各自容器底部的压强P
A
、P
B
的压力F
A
、F
B
的
关系是( )
A.P
A
<P
B
F
A
=F
B
B.P
A
<P
B
F
A
>F
B
C.P
A
>P
B
F
A
=F
B
D.P
A
>P
B
F
A
>F
B
12、
放在水平桌面上的两个圆柱形容器中装有质量相等的不同液体,并且液面相平(如图所示),
比较A、B
两容器底部受到液体产生的压力F
A
、F
B
和压强P
A
、P
B
的关系(已知酒精的密度为
0.8×10
3
Kgm
3)( )
A.F
A
=F
B
,P
A
>P
B
B.F
A
=F
B
,P
A
<P
B
C.F
A
<F
B
,P
A
=P
B
D.F
A
>F
B
,P
A
=P
B
13、 如图4所示,在水平桌面上的甲、乙两个完全相同的烧杯中,分别装有质量相等的两种液体。<
br>液体中的A、B两点在同一条水平线上。比较液体在这两点产生压强的大小,正确的是(
)A.p
A
>p
B
B.p
A
<p
B
C.p
A
=p
B
D.无法判断
14、三个质量相同,底面积相同,但形状不同的容器放在水平桌面上,其内
分别装有甲、乙、丙三
种液体,它们的液面在同一水平面上,如图13-16所示,
若容器对桌面的压强相等,则三种液体对容
器底的压强:
A.一样大 B.甲最大 C.乙最大 D.丙最大
15、如图所示,公路两侧水渠由路面下方倾斜涵洞
相连,两渠水面相平,涵洞中水的流动方向,正确是( )
A.水会不断的从乙流向甲,因为涵洞在乙渠中开口较高
甲
乙
B.水总会从甲流向乙,因为涵洞在甲渠中开口较深,压
丙
强大得多
C.因两渠水平相平,由连通器的知识,水不流动
D.以上说法都有道理,所以都有可能
16、一艘小船的船底离水面0.2
m,水对船底的压强是多少?若船底有一
面积为2
cm
2
的小洞被木塞堵住,水对该木塞的压力为多少N?
17、小明放学回家,看见水平茶几的中央放着一个盛有水的平底玻璃杯,如13
图所示。于是他利
用家中的皮尺测得水深12cm,粗略测出玻璃杯的底面积为2×10
-3<
br>m
2
;又估测出水和杯子的总质量
约为0.4kg;并提出了下列问题。请你同
他一起解答这些问题。(g取10Nkg,ρ
水
=1.0×10
3
kgm3
)(1)水和杯子的总重力; (2)水对杯底的压强;(3)杯子对
水平茶几的压强。
18、如图13-17所示的水平地面上放有一个边长为30cm的正方体箱子,箱子重50
N,
其顶部有一根长20 cm、横截面积为4
cm
2
竖直的管子与箱子相通,管子重10 N,
管子和箱子都灌满水,求:
(1)箱内顶部受到水的压强和压力;
(2)箱内底部受到水的压强和压力;
(3)水的重力;
(4)箱子对水平面的压力和压强.
19、某同学将一两端开口的均匀
玻璃管,用质量不计的塑料片附在下端,然后用外力F将玻璃管
竖直插在水下25cm处,保持平衡,如
图所示.已知塑料片的横截面积和玻璃管的横截面积均为10cm
2
,
且塑料片和玻璃
管的厚度不计, 求:
(1) 水对塑料片产生的压强和压力;
(2) 该同学为测量某种
液体的密度,先保持玻璃管在水中的位置不变,然
后向玻璃管内缓慢地倒入该液体,当倒入深度达到20
cm时,发现塑料片刚
好下落,那么该液体的密度为多少?
20、如图九,质量为1kg的平底空水桶,底面积为700cm
2
,若水桶内装有30cm深
的水,放在水平
地面上,此时水对水桶的压强比水桶对地面的压强小1000Pa,
当小明用竖
直向上的力F提水桶,但没有提起来,水桶此时对
地面的压强为1800Pa,(g取10Nkg)
(1)求水的质量
(2)求拉力F的大小
21、有一连通器,左右管口口径相同,先往连通器里倒入一些
水,然后在右管中倒入一些油,此时
测得如右图所示的基线以上的水柱高度为8cm,油柱高度为
10cm,问这种油的密度是多少?
大气压强练习
1、下列实验不能说明大气压存在的是 ( )
2、
图16是托里拆利实验,当
75厘米
73厘米
76厘米
74厘米
A B
图16
C D
时的大气压值是________厘米汞柱。
3、关于托里拆利实验,下列说法正确的是( )
A.玻璃管内径越大,管内外水银面高度差越小
B.往水银槽内多倒些水银,管内外水银面高度差增大
C.玻璃管倾斜时,管内外水银面高度差不变,水银柱将变长
D.玻璃管内顶部进入一些空气后,管内外水银面高度差不变
4、如图3所示,是我国海军舰艇赴亚丁湾护航时的情景.护航编队一般采用前
图3
后护航形式,而不采用“并排”护航,这是因为流体流速大的地方___
小,当两船高速并排行驶时,容易发生___ 事故.
5、把一只玻璃杯的杯口朝下,竖直按入水中,在杯子按入水中的过程中则( )
A.杯内充满水 B.水不能进入杯内
C.水进入杯中,杯中空气压强越来越小
D.水进入杯中,杯中空气压强越来越大
6、以下说法错误的是( )
A.马德堡半球实验测出了大气压的值
B.大气压随高度的增加而减小
C.一切液体的沸点都随气压的增大而升高
D.密闭容器内的气体温度不变时,体积减小,压强增大
7、 氢气球升到高空时会破裂,其主要原因是高空的大气压_____(填“高”或“低”),球内<
br>的气压_____(填“大于”、“等于”或“小于”)外界大气压,将球胀破。
8、生活处处有物理,留心观察皆学问. 厨房中也包含着很多物理知识. 如:抽油烟机在工作时,由
于转动的扇叶处气体的流速大,压强_____,从而在周围大气压的作用下将油烟压向扇口排出.
9、小明同学在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球。然后从漏斗口向下用力吹气,
并
将手指移开,如图14所示,那么以下分析正确的是【 】
A.乒乓球不会下落,因为其上方气体流速增大,压强变大
B.乒乓球不会下落,因为其上方气体流速增大,压强变小
C.乒乓球会下落,因为其上方气体流速增大,压强变大
D.乒乓球会下落,因为其上方气体流速增大,压强变小
10、下列现象及其原因分析,错误
..
的是【 】
A.高压锅容易将食物煮熟——液体表面气压增大,液体沸点升高
B.台风掀开屋顶的瓦——屋内外空气的流速不同,压强不同
图14
C.软包装饮料吸管一端做成尖形——减小受力面积,增大压强
D.托里拆利实验测出的大气压值比实际值小—定是玻璃管倾斜
11、 如图13所示 ,利
用托里拆利实验装置测量大气压强时,当玻璃管内的水银柱稳定后,在
玻璃管的顶部穿一小孔,那么管内
的水银液面将【 】
A.保持不变 B.逐渐下降,最终与管外液面相平
C.逐渐上升,最终从小孔中流出 D.稍微下降一些
12、以下各事例中不是利用大气压来工作的是【 】
A.高压锅
B.抽水机
C.拔火罐 D.吸盘式挂衣钩
图13
1
3、把长10cm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A管的上端,如图18
所示,往B管中吹气,可以看到A管中的水面
【 】
A.上升 B.下降
C.不变 D.无法判断
图
14、树叶落在马路上,当一辆高速行驶的汽车驶过路面时,树叶将【 】
A.从路中间飞向路边 B.只向上扬C.从路旁被吸向汽车D.不受影响
15、【200
9•汕头市】有些跑车在车尾安装了一种“气流偏导器”,如图
6所示,由于“气流偏导器”上表面平直
,下表面呈弧形凸起,当跑
车高速行驶时,流过它上方的空气速度比下方空气速度
(选
填“大或小”),此时,上方空气压强比下方空气压强
(选填
“大或小”),这样,“气流偏导器”受到一个向
(选填“上或
下”)的压力差,从而使车轮抓紧地面。
实验探究题
1.(2010中考变式题)用力F将物体压在竖直墙上,画出物体对墙壁的压力的
示意图.
2. (2010中考变式题)
小明同学利用A、B两物体、砝码、泡沫等器材探究“压
力的作用效果与什么因素有关”的实验.如图1
所示.
(1)实验中小明是通过观察______________来比较压力作用效果的.
(2)比较甲、乙两图所示实验,能够得到的结论是___________.
(3)若要探
究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应通过比较图__________所示实验.
(4)
小华同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图2所示.他发现它们对泡沫的
压力作用效
果相同,由此他得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关.你认为他在探究过程中
存在的问题是__
___________________________________.
3.(2011·贵
阳)小强利用U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点.实验前,
他注意到U形管两边
的液面已处在同一水平线上,如图甲所示.
(1)当他将金属盒浸没于水中后,发现U形管两端液面如
图乙所示的情景,则实验装置可能出现了
________________问题.
(2)排
除故障后,他重新将金属盒浸没于水中,发现随着金属盒没入水中的深度增大,U形管两边
液面的高度差
逐渐变大,如图丙所示,由此可知液体内部的压强与________有关.
(3)接着小强要探究液体内部压强与液体密度的关系,则应保持________不变.
(
4)小强保持丙图中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,实验情形如图丁所
示.比较
丙、丁两次实验,小强得出了:在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大的结论.你
认为他的结
论是否可靠?________.原因是:______________.