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C、 气体的密度不变,质量、压强增大; D、 气体的压强不变,质量、密度增大;
如图所示,水平桌面上放着甲、乙、丙三个底面积相同的容器,若在三个容器中装入质量相等的水,三个容器底部所受水的压力 A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
游泳的人由河边走向深水处的过程中,如果河底布满碎石丙 子,则 甲 乙 A.脚越来越疼,因为水对脚的压力越来越大 B.脚疼得越为越轻,因为河底对人的支持力越来越小 C.脚越来越疼,因为水对人的浮力越来越大 D.脚疼得越来越轻,因为人受到的重力越来越小 如下图所示,长方体铁块A静止放在水平桌面上,若把A略向右移动, 则A对桌面的压力F1、压强P的变化情况是 A、F不变,P不变 B、F不变,P变大 C、F变小,P变小 D、F变大,P变大
在生物进化的过程中,动物身上的各种器官不断地完善,以适应生存的环境。我们所了解的以下事例中,有减小压强功能的是
A.号称“森林医生”的啄木鸟,长有细长而又坚硬的尖喙,便于啄开树皮 B.人口腔里的牙齿根据咀嚼功能的不同,分出了切牙、尖牙等 C.骆驼的体重比马的体重大不了一倍,脚掌面积却是马蹄的三倍
D.大象长有两个大大的耳朵,不仅可以发挥听觉功能,还能用于散热
在海滩发案现场留了罪犯清晰的专利脚印,公安人员立即绘制了鞋模,
经测量的平均厚度为3cm,质量675g;有经测试达到脚印同样深度的 压强为1.5×103 Pa,则罪犯的体重为多少(牛)?(g=101N/g)
封冻的江河水面能都承受的最大压强是7×10 Pa 5 Pa,一辆20t的坦 克能够在冰面上行驶吗?(共有两条履带,每条履带跟地的接触面积 是2m2)
如图所示,被誉为“沙漠之舟”的骆驼站在水平沙面上,它的质量为400 kg,每只脚掌的面积为2×10-2m2.求:
(1)骆驼对沙面的压力的大小;(2)骆驼对沙面的压强。(g=10N/kg,写出带公式的运算过程) (3)骆驼脚掌约为马蹄掌的三倍,这样大的脚掌好处? KEY: 这里不给出答案,不懂问物理老师
AKEY:D A D D C B B B B C - 10 -
液体压强
液体部产生压强的原因:液体受重力且具有流动性 液体压强的特点
①液体部朝各个方向都有压强,在同一深度,液体各个方向压强相等
②液体的压强随深度的增加而增大(深度:指由上(水面)向下竖直的距离) ③在同一深度,液体密度越大,压强越大
由上得出,液体压强只和液体深度、液体密度有关
深度:指由上(水面)向下竖直的距离 p 不管容器是什么形状,只要是同种液体,且在同一高度,压强相等 h
实验:探究影响液体的压强的因素
例1.在“探究液体的压强”的实验中,进行了如图中各图所示的操作。
⑴为了顺利地完成该实验,除了图中画出的各种器材外,还需要用到______。
⑵比较图中代号为_________的三个图,可以得到的结论是:在同一深度,液体向各个方向的压强相等。
⑶比较代号为___________的两个图,可以知道:在深度相同的情况下,不同液体的压强还跟它的密度有关;液体的密度越大,压强越___________。
⑷比较代号为___________的两个图,可以知道:液体的压强随深度的增加而增大。
KEY: (1)刻度尺 (2)A B C (3) E F 越大 (4) C D E
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例2. 小明做“研究液体的压强”实验时得到的几组数据如下表: 序号 1 2 3 4 5 6 液体 水 水 水 水 水 酒精 深度/cm 橡皮膜方向 压强计左右液面高度差cm 5 5 5 10 15 15 朝上 朝下 朝侧面 朝埘面 朝侧面 朝侧面 4.8 4.8 4.8 9.5 14.2 11.4 根据表中的数据.请回答下列问题:
(1)比较序号为1、2、3的三组数据,可得出的结论是: (2)比较序号为3、4、5的三组数据,可得出的结论是: (3)比较序号为5、6的两组数据,可得出的结论是: (4)由上可以得出的结论是: KEY: (1)同种液体在同一深度向各个方向的压强都相等 (2)同种液体压强随深度的增加而增大
(3)在同一深度不同液体的压强与密度有关(或同一深度液体密度越大压强越大) (4)液体压强只和液体深度、液体密度有关 P(压强) ρ(密度) g(常数) h(深度) Pa
kg/m 2 N/kg m
推导过程:
液柱体积V=Sh ;质量m=ρV=ρSh 液片受到的压力:F=G=mg=ρShg . 液片受到的压强:p= F/S=ρgh
p??液gh P=?gh是液体的压强公式,由公式可知,液体部的压强只与液体的密度、液体 深度有关,而与所取的面积、液体的体积、液体的总重无关。 公式P=?gh的适用围:
这个公式只适用于计算静止液体的压强,不适用于计算固体的压强,尽管有时固体产生压强恰好也等于?gh,例如:将一密度均匀,高为h的圆柱体放在水平桌面上,桌面受到的压强: P=
FG?gV?gsh?????gh但这只是一种特殊情况,不能由此认为固体对支持物产SSSS生压强都可以用P=?gh来计算。但对液体来说无论液体的形状如何,都可以用P=?gh计算液体某一深度的压强.
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公式P=?gh和P=P=
F的区别和联系 SF是压强的定义式,也是压强的计算公式,无论对固体、液体、还是气体都是适用的。 SF而P=?gh是通过公式P=结合液体的具体特点推导出来的,只适合于计算液体的压
S强。
经典考查:
例1.如图甲所示,相同的两个容器分别盛有质量相等的水和酒精,若液体部A、B两点处在同一水平高度,且设两点的压强分别为pA和pB,则它们的关系如何?
解析:在图中,根据公式p??gh可知,水的密度较大但深度较小,p的大小并不能确定,此时可将A(或B)点的压强,转化为液体对底部的总压强减去高度为h的液体柱产生的压强,通过比较得到答案。这里介绍一种更加简单的极值考虑法,如图乙由于A、B处于同一水平高度,我们假设h的高度与装水容器的水面高相同,由于A点压强为大气压,而B点的压强为大气压与B点上方酒精柱产生的压强之和,所以pB>pA。 变形题:如图所示的容器装有水,试比较A、B、C各点由液体产生的压强p A、pB、pC的大小。
分析:由于液体的密度相同,本题关键是弄清A、B、C各点的深度。深度是指从自由液面到该处的竖直距离,从图中可知: h4=15cm-5cm=10cm=0.1m hB=15cm=0.15cm
hC=15cm-10cm=5cm=0.05m 由B点深度最大,A点深度其次,C点深度最小。 所以B点压强最大,A点压强其次,C点压强 最小,则:pB> p A>pC
例2.在水平桌面上放有一圆台形容器,里面装有一部分水,若将该容器颠倒放置,试比较颠倒前后水对容器底部的压力。
15厘米AB5厘米C10厘米图4
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解析:比较液体部压力,可尝试用液体部压强公式,根据p??gh有F?pS??ghS,颠倒前水的深度较小,但受力面积较大,而颠倒后水的深度较大,但受力面积较小,此时无法比较F1、F2的大小。此时可选取中间量进行变换比较,对于缩口容器,液体对底部的压力总大于液体本身的重力F1>G,对于敞口的容器,液体对底部的压力总小于液体本身的重力F2<G,而在容器颠倒的过程中,液体的重力并没有改变,所以不难得出结论:F1>F2。
例3.如图,冰块浮在杯中水面上,若冰完全熔化后,水面高度如何变化?
解析:设冰块熔化前后水对底部的压强分别为p1、p2,容器中水面高度分别为h1、h2,将冰块、水构成的整体作为研究对象,由于整体重力不变,且对于直壁容器水对底部的压力就等于总重力p?FG?,所以冰块熔化前后水对底部的压强不变,p1=p2则ρ水gh1=ρ水SSgh2,h1=h2,可见,冰完全熔化后,水面高度保持不变。
① 如图是一个玩具枪示意图,当向左推动活塞A B C三处压强大小的关系pA 经典例题: 如图所示,设水对瓶子底部的压强为p,瓶子对桌压强为p’。 将瓶子从正放(如图甲)变为倒放(如图乙),则p和p’的变 化情况是 A. p变小,p’变大 B. p变小,p’变小 面的 C. p变大,p’变小 D. p变大,p’变大 如图所示,甲、乙两支完全相同的试管。分别装有质量相等的液体。甲试管装水,乙试管装煤油,两试管液面相平。设液体对两试管 底的压强分别为P甲和P乙,则 A.P甲 < P乙 B.P甲 > P乙