9.5 压强复习总结（解析版）

课时95 第九章 压强复习总结（帮课堂）（解析版） 【学习目标】 1 理解：压强的概念；大气压强特点；流体的压强与流速的关系； 2 会：计算压强；计算液体的压强；流体压强与流速关系解释生活中的现象； 3 熟悉：影响液体压强大小的因素； 4 了解：压力的概念；连通器及其工作原理；大气压强的存在；大气压强与社会生活 中的应用；什么是流体；飞机的升力是怎样产生； 5 认识：压强在生活中的应用；液体压强的特点；托里拆利实验，知道大气压强的大 小。 【知识导图】 【专题复习】 专题一：压力、压强的计算 ※专题概述 压强是初中物理中的一个主要概念。由于固体、液体物理性质不同，导致它们产生的 压强的规律有所不同，在应用中极易混淆。 （1）公式 具有普遍意义，适用于固体、液体和气体；公式p=ρg 一般情况下 适用于液体，不适用于固体和气体。但若求均质柱状固体对水平面产生的压强时，也可用 压强公式p=ρg 来计算，此时ρ 为固体的密度。 （2）固体压强只能在某一方向上产生，而液体压强具有流动性，其产生的压强向各 个方向都有。 （3）在计算固体、液体的压力、压强时一般顺序不同：计算固体产生的压力、压强， 一般先求压力再求压强；计算液体产生的压力、压强，一般先求压强再求压力。 典例一如图为同种材料制成的实心圆柱体和B 放在水平地面上，它们的高度之比为 3：2，底面积之比为2:3，则它们的质量m：mB和对地面的压强p：pB分别为（ ）。 m：mB=2:3，p：pB=2:3 B m：mB=1:1，p：pB=2:3 m：mB=3:2，p：pB=1:1 D m：mB=1:1，p：pB=3:2 【答】D。 【解析】（1）两圆柱体的体积之比： 、B 是由同种材料制成的实心圆柱体，密度相同， 由 得它们的质量之比为： （2）因为和B 放在水平地面上， 所以对地面的压力F=G=mg=ρVg=ρSg， 圆柱体对地面的压强： ， 圆柱体和B 对地面的压强之比： 。 故选：D。 典例二如图所示，底面均为正方形的均匀长方体甲、乙放置在水平地面上，底面积分 别为S1、S2，对地面的压强为p1、p2，现将甲、乙分别切去高度为1、2的部分，使甲、 乙剩余部分的高度均为，若此时甲，乙的剩余部分对地面的压力相等，则p1______p2，甲、 乙原先对地面的压力F1______F2（选填“>”、“=”或“<”）。 【答】＜ ； ＜。 【解析】切去高度为1、2的部分之后，甲、乙对地面的压力相等，则剩余部分的重力 相等、质量也相等； 由于甲、乙剩余部分的高度均为，由图知S1>S2，所以剩余部分的体积：V 剩1>V 剩 2， 由 可知，ρ 甲<ρ 乙； 由图可知，原来两长方体的高度关系为 ， 由柱体压强公式 可知， 原来的压强关系为 ； 剩余部分质量相等，那么在单位高度上甲乙质量是相等的， 甲乙切去后单位高度质量一样，切去部分甲高度小于乙，所以切去质量小于乙。 所以可知 ； 而原来的重力=剩余部分的重力+切去部分的重力，所以可知G 甲<G 乙，则原先对地 面的压力F 甲<F 乙； 故答为：<；<。 典例三如图所示，圆柱形实心均匀物体、B 高度相同，质量比为2：3，密度之比为 2：1，两物体重叠后放置在水平桌面上。图甲中，设对B 的压强为p1，B 对桌面的压强为 p2；图乙中，设B 对的压强为p3，对桌面的压强为p4，则下列比例关系正确的是（ ）。 ．p1：p2=4：5 B．p1：p4=2：5 ．p2：p4=3：1 D．p2：p3=3：4 【答】B。 【详解】水平面上的物体对水平面的压力等于其重力，即 由 可得 圆柱形实心均匀物体、B 高度相同，则、B 的底面积之比为 由压强公式 可得对B 的压强p1与B 对桌面的压强p2之比为 ，故错误； B．对B 的压强p1与对桌面的压强p4之比为： 故B 正确； ．B 对桌面的压强p2与对桌面的压强p4之比为 ，故错误； D．B 对桌面的压强p2与B 对的压强p3之比为 故D 错误。 故选B。 典例四如图为北京奥运场馆——国家游泳中心“水立方”的外观图。“水立方”的外 层是只有24㎜厚的膜结构气枕，像一层皮肤一样包住了整个建筑，是目前世界上唯一一个 完全用膜结构进行全封闭的大型公共建筑。 （1） “水立方”的膜结构气枕上布满了肉眼看不见的镀点，这些镀点布成的点阵， 能把部分光线挡在场馆之外，这是因为光射到镀点上时，一部分光发生了____现象； （2）该膜每平方米质量为024㎏，则它的密度是_____㎏/m3； （3）“水立方”膜具有较好的延展性、抗压性，充气后，每块膜能承受一辆汽车的 重力．若一辆质量为1440kg 的轿车停在膜上，每个轮子与膜的接触面积为150m2，则 该膜受到的压强为________P。 【答】反射；100；24×105。 【解析】(1)因为“水立方”的膜结构气枕上布满了肉眼看不见的镀点，这些镀点布成 的点阵，当光线射到镀点上时，会被反射回来，因此这部分光发生了反射现象； (2)已知：m＝024kg,v＝1m2×24×10−3m＝24×10−3m3 ，ρ＝ ＝ 01×103kg/m3； (3)已知m＝1440kg,S＝150m2， F＝G＝mg＝1440kg×10/kg＝14400， S＝150×10−4m2×4＝6×10−2m2， p＝ ＝24×105P。 专题二：液体对容器底的压力与液体重力的关系 ※专题概述 液体对容器底的压力F=pS=ρgS，这里的“S”的含义是以容器底为底面积、液体的 深度为高的柱体的体积，即V 柱=S，所以F=pS=ρgS=ρgV 柱=m 柱g=G 柱。G 柱表示体 积为V 柱的那部分液体的重力。如图所示，若容器为柱体，则F=G；若容器为非柱体，则 F≠G。 典例一 典例一 一个未装满水的密闭杯子，先正立放在水平桌面上（如图甲），然后反过来倒 立放 在水平桌面上（如图乙），两次放置时，甲图中水对杯底的压力和压强分别为 F 甲 和 p 甲，乙图中水对杯底的压力和压强分别为 F 乙和 p 乙，下列判断正确的是（ ）。 ．p 甲=p 乙 B．p 甲＜p 乙 ．p 甲＞p 乙 D．F 甲＞F 乙 【答】。 【解析】B．水的密度不变，根据 可知，甲的深度大，故甲杯中水对杯底的压 强大于乙杯中水对杯底的压强，故正确；B 错误； D．甲杯是上宽下窄，甲图中水对杯底的压力小于水的重力，而乙图中容器上窄下宽， 水对杯底的压力大于重力，水的重力不变，故甲图中水对杯底的压力小于乙图中水对杯底 的压力，故D 错误。 故选。 典例二 典例二 如图所示，两个底面积不同的圆柱形容器内分别盛有不同的液体甲和乙，甲液 体对容器底部的压强等于乙液体对容器底部的压强。下列措施中，有可能使甲液体对容器 底部的压强小于乙液体对容器底部的压强。（无液体溢出） ．分别抽出相同质量的液体甲、乙 B．分别抽出相同体积的液体甲、乙 ．分别抽出相同高度的液体甲、乙 D．分别倒入相同体积的液体甲、乙 【答】D。 【解析】设图中甲容器中液体密度 、高度 、底面积 ；图乙容器中液体密度 、高度 、底面积 。 液体对两容器底压强相同，即： ，由图可知 ， ，所以 ； 两容器中分别抽出相同质量m 的液体后，液体甲对容器底减少的压强 ，液 体对乙容器底减少的压强 ，因 ，所以 ；此时液体甲对容器底 的压强大于液体乙对容器底的压强；选项错误。 两容器中分别抽出相同体积V 的液体后，液体甲对容器底减少的压强 ， 液体乙对容器底减少的压强 ，因 ，所以 ，此时液体甲对 容器底的压强大于液体乙对容器底的压强；选项B 错误。 两容器中抽出相同高度的液体后，液体甲对容器底减少的压强 ，液体乙对 容器底减少的压强 ，因 ，所以 ．此时液体甲对容器底的压强 大于液体乙对容器底的压强；选项错误。 两容器中分别倒入相同体积V 液体后，液体甲对容器底增加的压强 ，液 体乙对容器底增加的压强 ，因 ，所以 ；此时液体甲对容 器底的压强大于液体乙对容器底的压强．选项D 正确。答选D。 典例三 典例三 如图所示，两个足够高的圆柱形容器甲、乙置于水平地面上，底面积S>SB， 两个容器内分别盛有液体、B（m＜mB）。若抽出相同深度的、B 液体，液体对两个容器 底部的压强变化量分别为 和 ，液体压力变化量分别为 和 ，则以下说法正确 的是（ ）。 ． ， B． ， ． ， D． ， 【答】D。 【解析】根据题意，如图，>B，底面积S>SB，m＜mB，根据密度公式 可得 ， 故 。由液体压强公式 可得 ， 所以 。 由于液体质量是均匀的，抽出相同高度，则抽出的质量为 ， 又>B，m＜mB，故 。柱形容器液体的压力等于液体的重力，故 。 故B 错误，D 正确。 故选D。 典例四 典例四 如图所示，底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体，液体对各自容 器底部的压力相等。现分别从两容器中抽出高度均为的液体，则甲、乙液体的密度ρ 以及 各自剩余质量m 的关系是（ ）。 ．ρ 甲＞ρ 乙，m 甲＞m 乙 B．ρ 甲＞ρ 乙，m 甲＜m 乙 ．ρ 甲＜ρ 乙，m 甲＞m 乙 D．ρ 甲＜ρ 乙，m 甲＜m 乙 【答】。 【解析】容器为规则柱状体，两种液体对容器底部压力相同可知两种液体重力相同， 两种液体质量相同，由甲的体积较大可知，甲的密度较小，即ρ 甲＜ρ 乙； 两种液体质量相同但甲液体高度较大，则相同高度时乙的质量较大。现分别从两容器 中抽出高度均为的体，则抽出的乙的质量大，则剩余的质量m 甲＞m 乙。 综上所述，项符合题意，BD 不符合题意。 故选。 典例五 典例五 如图所示，、B 两个高度相等，底面积不同的薄壁圆柱形容器中，分别盛有甲、 乙两种不同液体，两容器底部受到液体压力相等，则两夜体密度关系ρ 甲___________ρ 乙， 两容器底部受到液体压强的关系p 甲___________p 乙。若在两容器中再倒入原液体至倒满， 则容器底受到压力的增加量ΔF 甲___________ΔF 乙。（选填“大于”、“等于”或“小 于”） 【答】小于；小于；小于。 【解析】[1]由题知，容器是薄壁圆柱形容器，两容器底受到液体的压力相等，则甲、 乙两种液体原来的重力相等，由 得，甲、乙液体的质量相等。由图可知，甲的体积 大于乙的体积，根据 可知，甲液体的密度小于乙液体的密度，即 [2]甲容器的底面积大于乙容器的底面积，压力相同，根据 可知 [3]由图可知：、B 两个容器高度相等、甲液体的液面高于乙液体的液面，且乙液体的 液面在容器的一半高度以上；若在两容器中分别再倒入原液体至倒满，此时乙液体的总质 量一定大于甲液体的总质量；则倒入的质量m 甲一定小于m 乙；由于容器底受到压力的增 加值 ； 所以容器底受到压力的增加值△F 甲一定小于△F 乙。 专题三：增大或减小压强的措施 ※专题概述 根据影响压力作用效果是因素来分析如何增大或减小压强。增大压强的方法有增大压 力或减小受力面积，或同时增大压力和减小受力面积。减小压强的方法有减小压力或增大 受力面积，或同时减小压力和增大受力面积。 典例一 典例一 下列做法中属于增大压强的是（ ）。 站在滑板上滑雪，脚不会陷入雪地； B 骆驼被称为“沙漠之舟”，是由于它具有宽大的脚掌； 蚊子尖尖的口器可以插入皮肤吸吮血液； D 为了防止载重汽车压坏路面，装有多个宽大的车轮 【答】。 【解析】、站在滑板上滑雪，是在压力一定时，增大受力面积来减小压强，故不符合 题意； B、骆驼有宽大的脚掌，是在压力一定时，增大受力面积来减小压强，故B 不符合题 意； 、蚊子尖尖的口器，是在压力一定时，减小受力面积来增大压强，故符合题意； D、载重汽车装有多个宽大的车轮，是在压力一定时，增大受力面积来减小压强，故 D 不符合题意。 故选：。 典例二 典例二 下列事例中，能增大压强的是（ ）。 货车装有较多车轮 B 滑雪板面积做得较大 铁锤的手柄又圆又粗 D 石磨的磨盘做得很重 【答】D。 【解析】货车装有较多车轮，是在压力一定时，增大受力面积来减小压强，故错误。 B 滑雪板面积做得较大，是在压力一定时，增大受力面积来减小压强，故B 错误。 铁锤的手柄又圆又粗，是在压力一定时，增大受力面积来减小压强，故错误。 D 石磨的磨盘做得很重，是在受力面积一定时，增大压力来增大压强，故D 正确。 故选：D。 典例三 典例三 如题图所示实例中，属于通过增大压力来增大压强的是（ ）。 ． 滑雪板面积较大 B． 蚊子尖尖的口器 ． 很重的钢轮压路机 D． 锋利的刀刃 【答】。 【解析】．滑雪板面积较大，根据 ，在压力一定时，通过增大受力面积来减小 压强，故不符合题意； B．蚊子尖尖的口器，根据 ，在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强， 故B 不符合题意； ．很重的钢轮压路机，根据 ，在受力面积一定时，通过增大压力来增大压强， 故符合题意； D．锋利的刀刃，根据 ，在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故D 不符合题意。 故选。 典例四 典例四 如图所示，书包带做得宽大是为了（ ）。 减小压强 B 减小压力 增大压强 D 增大压力 【答】。 【详解】BD 书包对双肩的压力等于书包的重力，与书包带宽无关，故BD 不符合题 意； 书包带做得宽大是在压力一定时通过增大受力面积从而减小压强，故符合题意；不符 合题意。 故选。 专题四：探究液体内部压强的特点 ※专题概述 U 型管压强计是测量液体内部压强的仪器。它的工作原理是当橡皮膜受到压力时，U 型管两侧液面出现高度差，两侧高度差反映了橡皮膜所受压强的大小。压强越大，两侧液 面高度差也越大。 液体压强的特点：（1）液体内部向各个方向都有压强；（2）液体的压强随深度的增 加而增大；（3）在同一深度，液体向各个方向的压强都相等；（4）不同液体的压强还跟 液体的密度有关。 典例一 典例一 用图所示的装置探究水内部压强的特点，下列做法能使微小压强计U 形管两侧 的液面高度差变大的是（ ）。 ．将探头在水中的位置向上移动； B．将探头在原位置转动，仅改变探头方向； ．保持探头的位置不动，向杯中加入适量水，使水面到位置； D．保持探头的位置不动，从杯中取出适量水，使水面到 B 位置 【答】。 【解析】．将探头在水中的位置向上移动，探头在水中的深度减小，根据公式 可知，所受水的压强减小，即微小压强计U 形管两侧的液面高度差变小，故不符 合题意； B．因为在液体内部，同一深度处向各个方向的压强都相等，所以将探头在原位置转 动，仅改变探头方位，微小压强计U 形管两侧的液面高度差不变，故B 不符合题意； ．保持探头的位置不动，向杯中加入适量水，使水面到位置，探头在水中的深度增大， 根据公式 可知，所受水的压强增大，即微小压强计U 形管两侧的液面高度差变大， 故符合题意； D．保持探头的位置不动，从杯中取出适量水，使水面到B 位置，探头在水中的深度 减小，根据公式 可知，所受水的压强减小，即微小压强计U 形管两侧的液面高度 差变小，故D 不符合题意。 故选。 典例二 典例二 有两只相同的烧杯，分别盛有体积相同的水和酒精，但没有标签，小李采用闻 气味的方法判断出无气味的是水。小唐则采用压强计进行探究： (1)若压强计的气密性很差，用手指不论轻压还是重压橡皮膜时，发现U 形管两边液 柱的高度差变化________（填大或小）。小唐把调节好的压强计放在空气中时，U 形管两 边的液面高度________; (2)小唐把金属盒分别浸入到两种液体中，发现图甲中U 形管两边液柱的高度差较小， 认为图甲烧杯中盛的是酒精。他的结论是________（填可靠或不可靠）的，因为________ 相同。 (3)小唐发现在同种液体中，金属盒离液面的距离越大，U 形管两边液柱的高度差就越 ________，表示液体的压强越________; (4)小唐还发现在同种液体中，金属盒距液面的距离相同时，只改变金属盒的方向，U 形管两边液柱的高度差________（填不变化或变化），表明在相同条件下，________ 【答】(1)小；相平；(2)不可靠；没有控制金属盒浸入液体的深度；(3)大；大；(4) 不变；液体向各个方向的压强相等。 【解析】 (1)若压强计的气密性很差，用手指不论轻压还是重压橡皮膜时，就会有漏 气现象，因此U 形管两边液柱的高度差变化小；调节好的压强计放在空气中时，橡皮膜不 受液体的压强，因此U 形管两边的液面应该相平； (2)影响液体压强的因素有：液体的密度和浸入液体的深度，实验中没有控制金属盒浸 入的深度相同，因此无法得出正确结论； (3)液体密度相同时，压强与深度有关，金属盒离液面的距离越深，压强越大，U 形管 两边液柱的高度差就越大； (4)同一深度，液体向各个方向的压强相等，因此金属盒距液面的距离相同时，只改变 金属盒的方向，U 形管两边液柱的高度差不变。 故答为： (1)小；相平； (2)不可靠；没有控制金属盒浸入液体的深度；(3)大；大； (4)不变；液体向各个方向的压强相等。 专题五：大气压强的应用及测量 ※专题概述 1 学习大气压强应掌握托里拆利实验及粗略粗略大气压强的方法。在做托里拆利实验 时，要注意玻璃管中水银柱的高度只随外界大气压的变化而变化，与玻璃管的粗细、倾斜 角度等因素无关。我们在实验室一般同注射器来粗测大气压强，此时需要测量出注射器有 刻度部分的长度l 和刚拉动活塞时拉力的大小F，读出注射器的标称容积V，利用 计算大气压强的大小。 2 大气压在生活中的应用：针筒里的活塞向上提起时，大气压将药液压入筒中；将塑 料挂衣钩按压在光滑的墙面上时，在大气压作用下，塑料挂衣钩被压在墙上，能挂起衣物 等。 典例一 典例一 小明用小烧杯接一杯常温下的水放到抽气盘上，并将真空罩与抽气盘连接在一 起，用抽气机开始抽气（如图1）。随着不停地抽气，导致真空罩内气体的压强越来越小， 我们常温下的水在不用加热的情况下也会沸腾起来（如图2）。水在沸腾过程中，温度 __ ___（选填“升高”、“降低”或“不变”）。该实验说明在气压减小的情况下，水的沸点 会 _____（选填“升高”或“降低”）了。另外，小明在实验中还发现：真空罩会逐渐变 模糊，请你分析变模糊的原因是：_____。 【答】不变；降低；水先汽化成水蒸气，水蒸气遇到较冷的玻璃罩又液化成小水滴。 【解析】[1]水在沸腾过程中，吸收热量但温度将保持不变。 [2]由于随着不停地抽气，导致真空罩内气体的压强越来越小，水在不用加热的情况下 也会沸腾起来，所以在气压减小的情况下，水的沸点会降低。 [3]真空罩会逐渐变模糊，是由于水先汽化成水蒸气，水蒸气遇到较冷的玻璃罩又液化 成小水滴。 典例二 典例二 如图所示，小雪用放在水平面上的两个实验装置来观察