讲义-固体压强、大气压强

点一：压力与压强

1、压力：（F）

（1）垂直作用在物体表面上的力叫做压力。 （2）方向：垂直受力物体表面，并指向受力物体。 （3）压力作用效果跟压力的大小和受力面积的大小有关。 2、压力作用效果实验

（1）力的作用效果：使物体发生形变，或者改变物体的运动状态。

（2）压力的作用效果：受力面积相同时，压力越大压力作用效果越明显；压力相同时、受力面积越小压力作用效果越明显。

实验结论是：压力的作用效果与压力大小和受力面积有关。本实验研究问题时，采用了控制变量法和对比法 3、压强：（p）

(1)定义：物体单位面积上受到的压力叫压强。 (2)单位：帕斯卡，简称“帕”，字母Pa表示。 (3)计算公式：PF,F表示对支持面的正压力，S表示受力面积。 S2

a.此公式适用于任何情况，即固体、液体、气体的压强的计算都可用此式。

b.此公式中个物理量的单位分别是P—Pa、F—N、S—m。在计算压强时，只有当F的单位是N，S的单位是m时压强的单位才是Pa，因此在计算时必须统一单位。

c. 受力面积是指物体间相互接触并相互挤压部分的面积，这个面积不一定等于底面积。 d.由公式p=F/S推导出变形公式 、 。 (4)物理意义：是用来描述压力的作用效果。

例：一张报纸平放时对桌子的压力约０.５Pa 。成人站立时对地面的压强约为：１.

５×10Pa 。它表示：

人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为１.５×10N。

(5)生活应用：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。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。

4

4

2

针对练习：

1. 【2016•浙江丽水卷】缙云烧饼名扬海外，如图是烧饼制作从揉团到压扁过程，则面团变

成面饼后对桌面的（ ） A．压力变小

B．压力变大

C．压强变小

D．压强变大

2. 【2016•山东青岛卷】下列实例中，属于增大压强的是（ ） A．坦克装有履带 B．铁路的钢轨铺在枕木上 C．用较大的力劈开木柴

D．取出一些书的书包背起来更舒服

3．【2016·湖州卷】右图是俄罗斯产的一种卡车，可以实现车胎自动充气，能够翻越高达70厘m的障碍物，轻松涉水。下列说法中，正确的

是………………………………………………………………………（ ）

A．轮胎上的大“牙齿”是为了减小摩擦 B．轮胎体积很大可以在水中受到很大的浮力 C．轮胎很宽可以增大对地面的压强

D．汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是一对平衡力

4. 【2016•四川达州卷】.如图所示，轻质细绳将物体A，B通过两个定滑轮分别连在同一弹簧测力计的两端，其中GA=10N，GB=100N，B是边长为20cm的正方体，整个装置处于静止状态（不计弹簧测力计的重力及滑轮与绳子的摩擦），下列说法正确的是（ ）

A．弹簧测力计的示数为0N B．弹簧测力计的示数为40N C．B物体对支撑面的压力为100N D．B物体对支撑面的压强为2.25×103Pa

5. 【2016•四川自贡卷】一块长为L，质量分布均匀的木板A放在水平桌面上，板A右端与桌边相齐（如图所示）．在板的右端施一水平力F使板A右端缓慢地离开桌边，在板A移动过程中，下列说法正确的是（ ）

A．A对桌面的压强不断变小 C．A对桌面的压强不变

B．A对桌面的压力不变

D．A对桌面的压力不断变小

6、(2014广东广州,11,3分)如图,水平雪地上,穿着雪橇的芳芳总质量为70 kg,没有陷入雪地;而穿着运动鞋的小明总质量为50 kg,却深陷雪地。下列说法正确的是( )

A.芳芳对雪地的压力比小明的小 B.芳芳对雪地的压力和小明的一样 C.芳芳对雪地单位面积的压力比小明的小

D.受力面积和压力都不等,无法比较谁对雪地的压强大

7、(2015河南,11,2分)如图所示,图钉尖的面积是10m,图钉帽的面积是10m,墙壁表面能承受的最大压强是4×10 Pa。下列说法正确的是( )

6

-72

-42

A.手指必须用大于0.4 N的压力,图钉尖才能进入墙壁 B.手指必须用大于400 N的压力,图钉尖才能进入墙壁 C.图钉静止时,手对钉帽的压力大于墙对钉尖的支持力 D.图钉静止时,手对钉帽的压力小于墙对钉尖的支持力

8、(2012河南,15,2分)如图是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图像。若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成实心正方体A、B,把它们平放在水平地面上,则两正方体A、B对水平地面的压强之比为( )

A.8∶1 B.4∶3 C.1∶2 D.4∶1

9 【2016•山东临沂卷】经批准，自2016年起，将每年4月24日设立为“中国航天日”，中国航天人为探月工程的“回”努力奋斗。已经成功“落”到月球上的“玉兔号”月球车（如图）相对于地球是 （填“运动”或“静止”）的；其车轮宽大是为了 （填“增大”或“减小”）压强。

10．【2016·百色卷】小明在江边湿地上漫步，他发现，双脚陷入松软的泥土时，用力拔起一只脚，另一只脚反而会陷得更深，原因是小明对泥土的压力 压强 ．（选填“增大”、“减小”或“不变”）

11．【2016·宜昌卷】一个图钉帽的面积是0.8cm2，图钉尖的面积是5×10-4cm2，图钉尖做得很锋利是通过____来增大压强的。若手指对图钉帽的压力是20N，则图钉尖对墙的压强是___Pa。

12、(2014江西,8,2分)如图所示,是矿山上的大型载重汽车。车轮宽大是为了________压强;轮胎上有很深的花纹是为了________摩擦力。

13、(2015甘肃兰州,20,2分)某同学测得8张同样报纸的总重为1.6 N,则平均每张报纸重________N。把1张报纸平铺在水平地面上,测得它的长为66 cm,宽为55 cm,则这张报纸对地面的压强是________Pa(结果精确到0.01)。

14、(2015湖南长沙,28,4分)周末,小红和爸爸来到浏阳赤马湖的滑雪场,开始他们的滑雪之旅。到了雪地,小红脱下运动鞋换上了滑雪板,这时她对地面的压强会__________(选填“增大”、“减小”或“不变”);若小红的体重较轻,她和爸爸在水平雪地上滑行时滑板受到的摩擦力分别为F1和F2,则F1____F2(选填“>”、“<”或“=”)。

15、(2011湖南长沙,33,6分)以下是小彭同学在探究压力的作用效果时的部分图片。

(1)比较甲、乙两图可知:____________________________________________。

(2)小彭将质量分布均匀的物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丙所示,将左边部分移开后,发现剩余部分B'对泡沫的压力作用效果没有变化,如图丁所示,这是因为压力的作用效果是由______和__________共同决定的。

16、(2015吉林长春,17,4分)水平桌面上放一本书,书的质量为0.25 kg,与桌面的接触面积为0.05 m。(g取10 N/kg)求: (1)书受到的重力; (2)书对桌面的压强。

2

点二：大气压

1、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，一般用P0表示。

注“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：空气受重力并且具有流动性。 3、大气压的存在——实验证明： 历史上著名的实验——马德堡半球实验。

小实验——覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、皮碗模拟马德堡半球实验。 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再下降，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：大气压p5

0=760mmHg=76cmHg=1.01×10Pa(其值随着外界大气压的变化而变化) (4)说明：

A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，则测量结果偏小。

B本实验若把水银改成水，则需要玻璃管的长度为10.3 m

C将玻璃管稍上提或下压，管内外的高度差不变，将玻璃管倾斜，高度不变，长度变长。D若外界大气压为H cm Hg 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）。 h h h h h h

H cm Hg (H+h)cm Hg (H-h)cm Hg (H-h)cm Hg (H+h)cm Hg (H-h)cm Hg (H-h)cm Hg E标准大气压： 支持76cm水银柱的大气压叫标准大气压。 1标准大气压=760mmHg=76cmHg=1.01×105

Pa 2标准大气压=2.02×105

Pa，可支持水柱高约20.6m 5、大气压的特点：

(1)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。

h (2)大气压变化规律研究：在海拔3000米以内,每上升10米,大气压大约降低100 Pa 6、测量工具：

定义：测定大气压的仪器叫气压计。 分类：水银气压计和无液气压计

说明：若水银气压计挂斜，则测量结果变大。 在无液气压计刻度盘上标的刻度改成高度，

该无液气压计就成了登山用的登高计。 7、应用：活塞式抽水机和离心水泵。 8、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、除糖汁中水分

针对练习：

1、下列现象中不属于应用大气压的是 ( ) A．塑料挂衣钩能贴在墙上挂衣服 B．纸片能托住倒过来的一满杯水而不洒 C．用吸管吸起汽水瓶中的饮料 D．用注射器能把药液注进肌肉里

2、做托里拆利实验中，当玻璃管内的水银柱稳定后，在管顶穿一个小孔，那么管内水银将 ( )

A．往上喷出 B．稍微下降

C．保持原来的高度不变

D．降到与管外水平面相平

3、【2016•苏州卷】下列图例能说明大气压强存在的是

A．书包带较宽

B．热气球升空

C．水坝下部较宽

D．纸片托水

4、(2015甘肃兰州,7,3分)下列实例中,不是利用大气压强的是( ) A.用胶头滴管吸取药液

B.用力压打气筒的活塞,把气充进轮胎 C.用吸管喝饮料 D.活塞式抽水机

5、(2011安徽,12,3分)图为伽利略制造的第一个温度计,它可以测量气体的温度。若外部大气压不变,在气温发生变化时,球形容器内气体的体积随之发生变化,使玻璃管内液面上升或下降,从而测量出气温的高低。以下说法正确的是( ) A.当气温升高,球内气体体积膨胀,玻璃管内液面下降 B.当气温升高,球内气体体积缩小,玻璃管内液面上升 C.当气温降低,球内气体体积缩小,玻璃管内液面下降 D.当气温降低,球内气体体积膨胀,玻璃管内液面上升

6、(2015广西南宁,16,2分)小红同学用吸管喝完一盒牛奶后,用力吸了一下,牛奶盒变瘪了。这个现象说明力可以改变物体的______,还可以证明______是存在的。

7、(2014广西南宁,19,2分)小明用嘴紧贴着小空瓶子的瓶口,吸一口气后,空瓶就能“挂”在嘴唇上。这是由于瓶内的气压______,瓶外的大气压______,瓶内外的空气形成压强差造成的(均选填“增大”、“减小”或“不变”)。

8、（2015乌鲁木齐,12,4分)16年,马德堡和他的助手做了著名的“马德堡半球实验”,证明了大气压的存在。

(1)实验中,他们把两个铜半球壳灌满水后合在一起,再把水全部抽出,此时球内接近________,周围的________把两个铜半球紧紧地压在一起。

(2)如图,某校同学用底面积为500 cm的平底压力锅代替铜半球模拟上述实验,在山底比在山顶拉开锅的最小拉力要________(山底与山顶气温相同)。在山底,当锅两边受到的拉力均为4 000 N时,锅恰好被拉开,此时锅内空气的压强约为________Pa(大气压取10 Pa) 9、 (2015广东广州,17)如图所示,往装满CO2的软矿泉水瓶加水,迅速拧紧瓶盖,震荡后CO2溶于水中,生成碳酸,矿泉水瓶变瘪。瓶变瘪表明瓶内气体压强________瓶外气体压强(选填“大于”、“等于”、“小于”),而瓶外的气体压强________,因此推测瓶内气体压强与反应前相比________(后两空选填“变大”、“不变”、“变小”)。

10、(2014河南,8,2分)下列实例中不是利用大气压工作的是( )

A.用塑料吸盘挂物体 B.用注射器吸取药液 C.用压力锅煮熟食物 D.用塑料吸管吸饮料

11、(2014湖北宜昌一模,10)下列事例中利用大气压的是( )

5

2

A.用高压锅煮饭 B.用吸管吸饮料

C.把针筒的药水推入肌肉 D.潜入深海要穿抗压潜水服

课堂总结：

课后作业：

1、(2015北京东城5月综合练习,13)一块砖以三种方式竖直放在水平地面上,三个不同表面与地面间的接触面积之比为1∶3∶5,则它对地面的压强之比为( ) A.1∶1∶1 B.1∶3∶5 C.5∶3∶1 D.15∶5∶3

2、(2015广东汕头三中模拟,7)一个同学骑着一辆打足气而又缓慢漏气的自行车在柏油马路上行驶,关于这辆自行车对路面的压力和压强的说法正确的是( ) A.压力不变,压强逐渐减小 B.压力不变,压强逐渐增大 C.压力逐渐增大,压强逐渐减小 D.压力逐渐减小,压强逐渐增大

3、(2015广东广州花都二模,7)如图所示,甲、乙为两个实心均匀正方体,它们对水平地面的压力相等。现分别沿水平方向或竖直方向将两个正方体切去一部分,它们剩余部分对地面的压强为p甲和p乙,下列判断正确的是( )

A.若沿水平方向切去相同质量,p甲可能大于p乙 B.若沿水平方向切去相同体积,p甲一定小于p乙 C.若沿竖直方向切去相同质量,p甲可能大于p乙 D.若沿竖直方向切去相同体积,p甲一定小于

4、(2015广东广州花都二模,9)生活和生产中的很多物品都运用了物理学的知识。在图(a)中,金属锥的头部尖细锋利,是为了能产生很大的______;在图(b)中,“乳牛自动喂水器”利用的是______原理。

5、 (2011河南,4,2分)如图为一种浴室防滑踏垫,其正面为仿草坪式设计,这是通过________________________________的方法增大脚与垫之间的摩擦力;与地板接触的背面有许多小吸盘,将吸盘挤压到地面后,可利用________产生较大的压力,两措并举以达到理想的防滑效果。

6．【2016·呼和浩特卷】如图所示，矗立在天安门广场的人民英雄纪念碑，碑身高37.94m，由423块花岗岩石块砌成，碑心石是一块竖立的整块花岗岩，高14.7m、宽2.9m、厚1.0m、质量119.3t，求：

（1）碑心石体积； （2）碑心石密度；

（3）若碑心石单独静止竖立于水平地面上，它对水平地面的压强．