压力和压强  

知识网络
 
重难点聚焦
　　重点：压强的公式和单位，增大或减小压强的方法，测定 大气压的方法，流体压强和流速的关系。
　 　难点：探究压强的 大小与哪些因素有关，压强的有关计算，解释与流体压强与流速有关系的现象。

知识要点回扣
　　1．在应用 时，要注意，S指受力面积，单位一定要用 。多用来计算固体产生的压力和压强。
　　2．应用 时，要注意，h表示深度，单位是m，深度是指从液体自由面到所求点的竖直高度。本公 式只适用于计算液体压强，对于有规则形状的均匀固体，如长方体、正方体、圆柱、圆台等，也可用 来计算对水平面的压强。
　　3．计算压力压强时，先弄清属于固体产生的还是液体产生的，若是固体压强，则先求压力后求压强。若是液体，通常先求液体压强，后求液体压力。因为液体的压强与液体体积、形状、重量均无关。
　　4．以下情况下液体对容器底部的压力和液体重力的关系。
　　　　　　　　　　　　　　

规律方法整合
猜想假设型
　　 1、如图所示，将两个一次性纸杯的杯口向上叠套起来，用手握住外面的纸杯，在靠近杯口的上方平行于杯口方向用力吹气。
　　（1）请你猜测里面的纸杯将（　 ）
　　A．保持静止
　　B．发生旋转
　　C．压得更紧
　　D．向上跳起

　　（2）你猜想的依据是：________

　　解析：当用手握住外面的纸杯，在靠近杯口的上方平行于杯口方向用力吹气时，杯口上方空气的流速增大，根据流体压强与流速的关系可知，流速越大的位置压强越小，所以杯口上方空气的压强减小，使里面的杯子所受的向下的压强小于其所受的向上的压强，故里面的纸杯将向上跳起。
　　答案：（1）D　 （2）对于流体，流速越大的位置压强越小
　　总结升华：本题通过让同学们根据具体的物理情境，进行合理地推测猜想，拓展了同学们的思维想象空间。解决本题的关键是抓住、弄清本题涉及的知识点。
　　举一反三：如图所示，将小纸条靠近水龙头流下的稳定水流，你预测小纸条的运动情况是怎样的？物理依据是什么？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　解析：水流动处的水流速大，压强小，小纸条右侧气体的流速小。压强大，所以气压会把小纸条压向水流处。
　　答案：小纸条会向左运动，依据对于流体，流速大的地方压强小。

设计实验型
　　 2、我们生活的空间存在着大气压，只是我们平时没有在意它的存在，现提供下列器材：A．塑料吸盘两个 B．玻璃片一块 C．玻璃杯一个　 D．带吸管的纸盒饮料一盒　 E．水。请你选择所需器材，设计一个小实验来证明大气压的存在。
　　（1）写出你所选的器材，并简述你的实验方法及观察到的现象。
　　（2）请你举出一个生活中应用大气压的例子。

　　答案：
　　（1）选用器材：A.塑料吸盘两个　 E. 水
　实验方法：将两个吸盘沾一下水，把它们正对并挤压在一起，然后用力向两个方向拉，结果用很大的力才能把它们拉开。挤压后吸盘甲的气体被挤出，几乎真空，没有气压，由此说明它们是被大气压压在一起的。
　　（2）生活中应用大气压的例子很多，如：医生用针筒抽药水，人们用吸管喝饮料等。
　　总结升华：在设计实验方案时，应注重从所探究的问题出发，并应用适当的物理方法设计科学可行的实验方案，过程合理，没有科学性错误。
　　举一反三：
　　同学们在学校体育馆进行排球训练时，班级“物理实践活动小组”的同学准备测量排球被击打落地后形变最大时对地板的压强， 如图所示。
　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　（1）写出该测量的实验原理以及需要使用的主要实验器材。
　　（2）请你设计该测量的实验过程。
　　（3）为了使测量的误差较小，你建议同学们在实验过程中应注意什么问题。（写出一条即可）

　　解析：要测量排球对地板的压强，依据的实验原理是压强公式 。由原理可知，要分别测排球对地面的压力F和受力面积S的大小，然后选择合适的实验器材，用控制变量法设计实验过程，要使测量的误差较小，应该从所测物理量的实验操作上考虑，如何使实验数据准确。
　　答案：
　　（1）实验原理：
　　　　 实验器材：排球、体重计、方格纸（或刻度尺和白纸）
　　（2）实验过程：
　　①使排球落在地面的方格纸（或白纸）上留下印痕；
　　②把带有印痕的方格纸（或白纸）放在体重计上，用力压排球，直到排球的形变与印痕重合，得出压力F的大小；
　　③利用方格纸（或白纸）计算出排球印痕的面积S；
　　④根据 计算出 排球形变最大时对地板的压强。
　　（3）建议：
　　①用少量水涂在排球上，使排球落在纸上后留下清晰的印痕；
　　②测量压力时，应缓慢压排球，直到排球的形变与印痕边缘重合；
　　③测量面积时，尽量选择规格小的方格纸（。或用笔在白纸上清晰地描出印痕的轮廓）

基本计算型
　　 3、在一个重2N，底面积为 的容器里装有重8N的水，容器中水的深度为0.05m，把它放在水平桌 面上，如图所示。求
　　（1）水对容器底部的压力和压强；（ ）
　　（2）容器对桌面的压力和压强。

　　解析：解决此问题的关键是要先弄清所求压力、压强是由谁产生的，属于固体压强还是液体产生的压强，以便选择合适的公式进行计算。
　　　　　水对容器底的压强是液体内部压强，需用公式 计 算
　　　　　容器对桌面的压强需利用公式 来计算。
　　答案：
　　 （1）水对容器底的压强：
　　　　
　　　　 水对容器底的压力：
　　（2）容器对桌面的压力：
　　　 　
　 　　　容器对桌面的压强：
　　　　
　　总结升华：对于液体产生的压力，压强，一般先根据公式 ，求出压强，再根 据 计算压力的大小。对固体产生的压力、压强，一般对固体进行受力分析后求出压力，再根据 计算压强大小。
　　举一反三
　　一头质量为 的大象，每只脚掌的着地面积为 。
　　（1）大象受到的重力为多少？
　　（2）当大象抬起一只脚，三只脚着地时，对水平地面的压强为多大？

　　解析：应用 时，一定要注意受力面积的选择。
　　答案：
　　（1）
　　（2）∵　
　　　　　　　
　　　　 ∴　

利用图像解题
　　 4、如图所示的是某同学在探究两种物体的质量和体积的关系时得到 的图像。若用这两种物质分别做成A、B两个质量相等的实心正方体，并把它们平放在水平地面上，则两物体对水平地面的压强之比 为（　 ）
　　A．1：1
　　B．2：1
　　C．4：1
　　D．8：1

　　解析：物体对水平面的压力等于物体的重力，
　　　　　因为甲、乙质量相等，所以甲、乙对地面的压力相等。
　　　　　由图可知： ，
　　　　　∴　
　　　　　∵　 ，在m一定时， ，
　　 　　　∴　 甲、乙正方体边长之比为
　　　　　∵　 ，F相等，∴　
　　答案：C
　　总结升华：利用图像解题时要注意认清横纵坐标表示的物理量。结合图像提供的数据、信息解题。
　　举一反三
　　小亮同学在研究液体内部 压强的规律时，大胆探索，用甲、乙两种液体多次实验，根据实验数据画出了液体压强随深度变化的图像，如图所示，则甲、乙两种液体的密度关系是（　）
　　A．
　　B．
　　C．
　　D．无法判定

　　解析：据 ，h相同时， 越大p也越大
　　答案：C

比较液体压强的大小
　　 5、如图：两个试管内装有不同体积的同种液体，下列关于液体对试管底的压强的关系正确的是（　）
　　A．
　　B． 　
　　C．
　　D．以上三种情况都有可能

　　解析：从图中可看出，两试管液体的深度相同，根据液体的压强公式 可知，两试管底所受液体的压强相等。
　　答案：C
　　总结升华：液体的压强与容器的形状、液体的多少无关，只与液体的密度和深度有关。在解答此类题目时，只要判断出液体的密度和深度的大小关系，就可据 比较液体压强的大小。
　　举一反三
　　如图所示，两个相同的试管分别装有质量相同的不同液体，下列关于液体对试管底的压 强的关系正确的是（　）
　　A．
　　B．
　　C．
　　D．以上三种情况都有可能

　　解析：从图中可以看出，A、B两试管中液体的深度相同，A试管中的液体的体积小。因为两试管中液体的质量相同，根据密度公式 ，可以判断A试卷中的液体的密度大。再根据 可知，在深度相同的情况下，密度大的液体产生的压强大，所以A试管中的液体压强大。故选A。
　　答案：A