初中物理压强方面典型题

初中物理压强方面典型题
初中物理压强方面典型题

初中物理压强方面典型题
【本讲教育信息】
一. 教学内容：
第十四章 压强和液体压强
压强
课程标准要求
1. 知识与技能
（1）了解什么是压力,什么是受力面积；了解压强的概念.
（2）了解压强的大小跟哪些因素有关,了解增大或减小压强的方法.
（3）了解压强公式中各物理量的名称、单位.
2. 过程与方法
探究压力的作用效果跟什么因素有关?通过探究实验,观察实验现象、实验数据,获得对压强比较深入的了解,初步掌握使用控制变量法
3. 情感态度与价值观
（1）经历观察、实验以及探究学习活动,培养尊重客观事实,实事求是的科学态度.
（2）通过亲身的体验和感悟,获得对压强的感性认识,为深入理解和应用打下基础.

重难点突破
（一）重点
1. 压强的概念
（1）压强是描述压力 的物理量,物理学中采用规定相同受力面积（单位面积）,比较相同面积上受到的压力的大小,从而引入压强的概念,利用单位面积上受到的
（压强）,可以方便地比较压力的作用效果.
（2）压强的公式： ,公式中,F表示压力, 表示压强,S表示受力面积.
（3）压强的单位：帕斯卡,1帕=1牛/米2（ ）,表示物体每平方米的面积上受到的压力是1牛顿.
点拨：压强是描述压力作用效果的物理量,所以物体受的压强越大,我们说压力的作用效果越明显.
[例1] 质量为50kg的一位同学站在水平地面上,每只脚与地面的接触面积是 .求：
（1）他对地面的压强是多大?
（2）他能否站在承受最大压强为 的泥地上?
（3）为了不致陷下去,脚下需垫一块面积至少多大的木板?（木板质量不计）
分析：（1）这位同学的重量 .人站在水平地面上,则对地压力F=G=490N,受力面积为两只脚与地面的接触的面积,
所以人站立时对地面的压强 （2）因为 ,所以泥地不能承受.
（3）根据 ,要求 .
则 .所以,为了不致陷下去,脚下需垫一块面积至少为 的木板.
答案：（1） ；（2）不能；（3） 2. 增大或减小压强的办法
从公式 可知,如果要减小压强,可采用减小 或增大
的方法；如果要增大压强,可采用增大压力或减小受力面积的方法,但还应注意从生活和生产的实际考虑是否可行.
拓展：现实生活和生产中为了增大压强（或减小压强）,往往同时增大（或减小）压力,减小（或增大）受力面积.
[例2] 下列做法为了减小压强的是（ ）
A. 铁路钢轨铺在枕木上 B. 缝衣针做得很细
C. 注射器的针尖很尖 D. 菜刀的刀口很薄
分析：要想减小压强,方法1,压力一定,增大受力面积,方法2,受力面积一定时,减小压力,方法3,同时减小压力,增大受力面积,本题中B、C、D答案都是利用减小受力面积的方法来增大压强.
答案：A

（二）难点
利用 解决实际问题时,压力F和受力面积S的确定
公式中压力不是重力,二者的区别如下表：
重力压力
定义由于 的吸引而产生的力垂直作用在物体表面上的力
方向 向下 向里
作用点重心
点拨：当物体放在水平面上静止,且物体只受到重力和支持力作用,这时物体对水平面压力的大小等于重力,受力面积不一定等于物体的表面积要具体到某个问题中来考虑.
[例3] 如下图,边长为10cm的正方体A重8N,放在1m2的桌面上,用 的力向上提物体A.求物体A对桌面的压强.
分析：求物体A对桌面的压强,要求出A对桌面的压力 ,及桌面的受力面积 .
答案：A对桌面的压力 .桌子的受力面积 ,桌面受的压强 .
思维能力拓展
增大、减小压强的方法
[例4]（05年汕头市中考·课改卷）小红的妈妈在超市买了好多食品,她用塑料袋提着回家,没走多远就感到手被勒得很痛,请你用学过的物理知识,给她提一个建议：
,这是利用改变 来 （“增大”或“减小”）袋子对手的压强.
分析：手被勒得痛,说明压强太大,要想法减小压强,本题目显然应利用增大受力面积的方法,如：用纸巾或手帕垫在手上等.
答案：开放性题目.如：用纸巾或手帕垫在手上；增大受力面积；减小
评注：现实生活和生产中采用什么样的方法来增大（或减小）压强,要根据具体情况而确定.
跟踪巧练1：一个人在公园结冰的湖面上行走,不小心掉进了冰窟窿,工作人员需要接近冰窟窿去营救他,旁边有长、宽差不多的梯子和木板,为了救人,应该（ ）
A. 立即跑向冰窟窿
B. 将梯子铺在冰上,从上面爬过去救落水者
C. 从冰面上爬过去救落水者
D. 将木板铺在冰上,从上面爬过去救落水者
答案：D
提示：人在冰面上走压破了冰面,说明人对冰的压强超过了冰所能承受的压强,工作人员要救他,跑过去也可能压破冰面,所以要设法减小压强,在现有条件下,只能靠通过增大受力面积的方式来减小压强,因为木板的表面积最大,所以铺上木板时,冰面所承受的压强最小,这样最安全,故选D.

综合探究创新
压强公式的应用
[例5]（05年湖北省中考·课改卷）如下图边长为 的正方体金属块恰有一半放在面积为 的水平桌面上,当弹簧测力计的示数为10N时,金属块对桌面的压强为
,求此金属块的密度.
分析：金属块的受力面积： 根据题意： 得 金属块的密度为 方法提炼：两物体接触时,受力面积是指两物体接触的面积.
跟踪巧练2：江河的冰面上所能承受的最大压强是 ,有一辆质量为28t的坦克,它的一条履带跟地面接触面积是 ,这辆坦克能不能从冰面上通过?
答案：对冰面的实际压强小于冰承受的最大压强,可以从冰面上通过.
提示： ,两条履带的总面积 ,坦克对冰面的压强 .所以能通过.

误区障碍跨越
1. 压力的求法
用垂直于物体表面向里的力减去垂直于物体表面向外的力,如下图（a）（b）（c）（d）（e）物体的重力为G,外力为F,则图中物体表面所受的压力分别为F－G、F、G+F、G－F、G.当向里的力减去向外的力为负值时,说明表面不受压力的作用,如图（a）中当
时,差为负值,表面不受力.
2. 物体受力面积的确定
人走路时,地面的受力面积是一只脚与地面的接触面积；当站在地面上,地面的受力面积是2只脚与地面的接触面积,如下图所示.A物体底面积是100cm2,有一半放在1m2的桌面上,这时桌子的受力面积是A物体底面积的
,即 .

液体的压强
课程标准要求
1. 知识与技能
（1）了解液体内部存在压强,以及液体内部压强的计算方法.
（2）了解液体压强的大小跟什么因素有关.
（3）认识液体压强的实际应用.
2. 过程与方法
通过对演示实验的观察,了解液体内部存在压强的事实,知道液体内部不同深度处压强的大小和方向.
3. 情感态度与价值观
（1）在观察实验中,培养科学态度.
（2）密切联系实际,提高科学技术应用于日常生活和社会的意识.

重点难点突破
（一）重点
1. 液体内部压强规律
液体和固体一样,由于受到重力作用,对支承它的物体产生了压强；液体由于没有固定的形状,能流动,所以对阻碍它的容器壁也有压强,通过实验又得出了液体内部也有压强.
液体内部压强有以下四个特点：（1）液体内部向 都有压强；（2）在同一深度向各个方向的压强都相等；（3）深度增大,液体的压强
；（4）液体的压强还与液体的 有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强就越大.
注意：应用液体内部压强规律解决实际问题时,液体的深度指的是从要求的位置到最高液面的竖直高度.
[例1] 小刚家中的洗碗池被菜渣堵塞,他将一细长管子插入池孔,然后往管中注水并将管子竖起来,水池很快就通了,这是为什么?
分析：管子中的水对底部有一个向下的压强,当管子竖直起来后,管子底部水产生的压强很大,水池很快就通了.
答案：因为液体内部的压强随深度的增加而增大,他将一细长的管子插入池孔,然后往管中注满水后,管子底部处水深,产生的压强大,对池中菜渣的压力也变得很大,所以能使水池很快变通畅.
2. 液体内部压强规律的应用——连通器
（1）概念：上端开口,下端连通的容器.
（2）工作原理：液体内部某一深度处,压强相等时,液体静止,压强不相等,则液体流动.
（3）特点：连通器内装同一种液体,液体 时,液面 ；如果装不同种液体,液面相平时,液体会流动.
思考：如果连通器内装不同种液体,液体不流动时,液面相平吗?
根据液体内部压强规律,当液体静止时,同一深度的压强相等,如下图所示,A点受到水向右的压强 ,受到煤油向左的压强 ,因为在同一深度,所以 ,即 ,又因为 ,所以
.
也就是说：如果连通器内装不同种液体,液体静止时,液面不相平.
[例2] 如下图所示关闭阀门A,在连通器左管中装水,右管中装煤油,当两液面相平时,打开阀门,问液体是否流动?（ ）
分析：阀门A同时受到左管中水向右的压强和右管中的煤油向左的压强.由于水和煤油到A点的深度相等.而水的密度大于煤油的密度,所以水向右的压强大于煤油向左的压强,即A点水向右的压力大于煤油向左的压力,因此阀门A打开后,液体会向右流动,当左、右两管液体在A点产生的压强相等为止.
答案：向右流动
（二）难点
液体内部压强公式的理解
由压强的基本公式推导出液体压强公式,公式表明液体压强只跟 和
有关,跟液体总重没有关系,对这一结论会感到难以理解.我们已经通过实验来证实,下面我们从理论上来推出液体压强的计算公式.
假如想知道水面下20cm处竖直向下的压强,可以设想在20cm深处有个水平位置的正方形平面,边长为1cm,计算这个正方形平面上方的20cm高的水柱对这个底面的压强,如下图所示.
这个正方形平面的面积 ,这个水柱体积 ,这个水柱的质量 ,这个水柱对底面的压力等于水柱的重力 ,则底面受到的压强 .因此,深度为 处液体的压强 .
点拨：公式进一步明确了：液体压强只跟液体的密度和深度有关系,与其他因素均无关（如受力面积、液体重力、容器形状等）
[例3] 一试管中装有某种液体,在试管处于下图所示的甲、乙、丙三位置时,管内液体质量保持不变,则试管底部受到的液体压强（ ）
A. 甲位置最大 B. 乙位置最大
C. 丙位置最大 D. 三个位置一样大
分析：试管倾斜后,液柱长度不变,但液柱高度改变. ,由液体压强的公式 可得 .
答案：A

思维能力拓展
液体内部压强公式 的应用
[例4] 小明的父亲是一名潜水员,有一天小明发现了父亲潜入水库时,在水面下各深度处的压强记录,如表一所示.
表一
深度/m359121520
压强/Pa
小明很感兴趣,好学的他利用所学的知识很快算出水库中对应的深度处的压强（ ）,如表二所示
表二
深度/m359121520
压强/Pa
请按下列要求回答问题：
（1）小明计算压强的公式是 .小明还有一次压强计算未计算完,请你帮他完成,并将计算结果填在表二中的空格处.
（2）小明父亲的测量值与小明的计算值在每个相同的深度都有差异,找出差异并分析原因.
差异 .
原因 .
分析：爸爸记录的是水库中某深度处总的压强,也就是说是大气的压强与水的压强之和.而小明只计算的是水产生的压强.
答案：（1） ； （2）每个相同的深度,测量值与计算值的差异基本相等；约为 .这是由于在计算过程中未考虑大气压强.
评注：求海面（或河面）下某处的压强,应是海面（或河面）上的大气压强与液体产生的压强之和.
跟踪巧练1：如下图所示的容器中,水总的深度为7h,A点距离水面深度为h,B点离容器底部的高度为h,则水在A点和B点产生的压强 、 之比为（ ）
A. B. C. D. 答案：C
提示： , ,所以
综合探究创新
应用压强、连通器的原理知识解决实际问题
[例5]（05年泰州市中考·课改卷）通过学习,同学们知道了液体压强的特点,在此基础上,老师提出了这样的问题：有两只杯子,分别盛有清水和盐水,但没有标签,你能否用压强计将它们区别开?
（1）当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而小明同学却观察到如下图（a）所示的情景.出现这种情况的原因是：U形管左支管液面上方的气压
大气压（填“大于”、“小于”或“等于”）；调节的方法是（ ）
A. 将此时右边支管中高出的液体倒出
B. 取下软管重新安装
（2）小明再作图（b）所示的检查.当用手指按压（不论轻压还是重压）橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化.出现这种情况的原因是（ ）
（3）压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图（c）和（d）所示.他发现图（d）中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图（d）杯子中盛的是盐水.①
你认为,小明的结论是 （填“可靠的”或“不可靠的”）；② 简要说明理由：
.
分析：（1）U形管中右管液面高于左管液面是因为左管液面上方的气体大于大气压强,调节的方法是取下软管重新安装,因为如果将右管中高出的液体倒出后,等液体静止时,液面仍不能相平.
（2）出现（b）种情况的原因可能有以下几种：气压计的气密性不好；压强计金属盒或软管漏气；U形管与软管连接不好,（3）不可靠,金属盒在两种液体中的深度不同.
答案：见分析
评注：新课标要求加强科学探究能力,重视考查分析问题和解决问题的能力,因此要求我们勤于动手、动脑做实验,在实验中多发现问题、解决问题.
跟踪巧练2：下表是小阳在做“研究液体压强”实验中的实验数据：
序号液体深度/cm橡皮膜方向压强计左右液面高度差/cm
1水3朝上2.8
23朝下2.8
33朝侧面2.8
46朝上5.8
59朝上8.4
6盐水9朝上9.2
根据上表中的数据：
（1）比较序号为 的三组数据可得出结论：液体的压强随深度增加而增大.
（2）比较序号1、2、3三组数据可得出结论 .
（3）比较序号为5、6的两组数据可得出结论： .
答案：
（1）1、4、5
（2）同一深度向各个方向压强相等
（3）液体压强与液体的密度有关.
提示：（1）从表中1、4、5看出,同一种液体方向都向上,深度增大时,压强越大.
（2）比较1、2、3,同一种液体,深度不变.方向变化时压强不变.
（3）比较5、6,液体密度变化,深度和方向都没变化,故液体压强与液体密度有关.

误区障碍跨越
1. 液体压强公式 中,对 的理解
公式中“h”表示从要求点到最高液面的垂直距离,易把它等同于“长度”.
三. 计算题
【试题答案】
压强
夯实基础典型题
1. C

提示：压力与重力既相关又无关,当物体孤立地放在水平面上时,其压力大小等于重力的大小,方向也与重力方向一样,竖直向下,但大多数情况下压力不是由重力引起的,如向竖直的墙壁上按图钉,钉尖对墙的压力是由人力引起的,方向垂直于墙面,故C正确,其余错误.
2. D
3. D
4. B
提示：因路面承受的压强是有一定的限度的,当汽车超载,车胎与路面接触面积几乎不变,根据
知,车对路面的压强增大,有可能超过路面能承受的压强,从而损坏路面,故B对.
5. ；牛顿（N）；平方米（ ）；N/m2；牛顿每平方米；帕斯卡；帕； 6. 压力；压强；压强；压强
7. ； 8. 9.
感到手被勒得痛,是因为手与塑料袋的提手处接触面积太小,导致压强过大而产生的,解决的办法是在提手处垫上一块手帕或毛巾,这样可以增大手与提手处的接触面积,在压力一定时,可减小塑料提手对手的压强.

能力提高典型题
1. D
2. C
3. C
4. A
提示：设一块砖的重力为G,底面积为S,则砖B对砖A的压强 ,砖A对地面的压强 ,所以 5. 50N； 6. 增大压强；减小压强
7. 4
8. 蜡鞋模的面积 罪犯站立时与地面的受力面积 罪犯的体重为 说明：体重即为物重,在物理学中即为物体的重力.
拓展探究典型题
受力面（海棉和木板表面）的形变程度；

液体的压强
夯实基础典型题
1. D
2. B

提示：根据液体的压强随深度的增加而增大的规律,我们在设计堤坎的形状时,应该采取下大上小的形式,B项中上下一样大,显然既不合液体压强的规律,又浪费材料,故选B.
3. D
4. B
提示：由于三个容器中所装液体的深度相同,根据 知,液体的压强取决于液体的密度,显然 ,故选B项
5. C
6. 由于液体受到重力的作用；由于液体有流动性
7. 压强；增大；相等；密度
8. ； ；米
9. 液体的压强随深度的增加而增大
10. 11.
能力提高典型题
1. B
2. B
提示：由 可知,液体密度一定时,液体对容器底的压强决定于高度 ,容器倒置后,
增大,故液体对容器底的压强变大,倒置前,容器是口小底大的形状,此时液体对容器底的压力 ,倒置后,容器是口大底小的形状,此时液体对容器底的压力
,故倒置后液体对容器底的压力变小,容器对桌面的压力始终等于它的重力,故倒置前后压力不变；但倒置后受力面积会变小,故压强会变大.
3. B
提示：柱形杯内放着的一块冰,它对杯底的压力与冰化成水后对杯底的压力相等,都等于冰或水的重力,由于冰与杯底的接触面积小于水与杯底的接触面积,根据 可知,
,故选B项.
4. A
5. C
6. >
7. 600；1000；1800；18
8. 阀门A；连通器；上游闸门；闸门和阀门A；阀门B；连通器；下游闸门
9.（1）受到水向上的压力
（2） （3） ,即 ∴
拓展探究典型题
1.（1） （2） 2.（1） （2）当密度相同时 （3）液体内部压强随密度增大而增大
（4）