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章末小结与提升
压
强
类型 1 压强公式 p= 的应用
1.如图所示,圆柱体 A 和圆柱体 B 放在水平地面上。圆柱体 A 对地面的压强为 pA,圆柱体 B
对地面的压强为 pB;圆柱体 A 的密度为 ρA,圆柱体 B 的密度为 ρB;圆柱体 A 的底面积为 SA,
圆柱体 B 的底面积为 SB;圆柱体 A 的质量为 mA,圆柱体 B 的质量为 mB;圆柱体 A 的高度为 hA,
圆柱体 B 的高度为 hB。已知 pA∶pB=6∶5,ρA∶ρB=4∶5,SA∶SB=5∶8,则下列计算结果正确
的是( D )
A.两圆柱体的质量之比 mA∶mB=4∶3
B.两圆柱体的高度之比 hA∶hB=2∶3
C.如果将圆柱体 A 水平切去 hA,则两圆柱体对地面的压强相等
D.如果从两个圆柱体上部各水平切去 mA,圆柱体 A 对地面的压强为 p'A,圆柱体 B 对地
面的压强为 p'B,则 p'A∶p'B=4∶52
类型 2 液体压强的计算
2.如图,置于水平桌面上的容器,底面积为 200 cm2,未装水时的质量为 0.2 kg。容器盛水后水
面的高度为 15 cm,容器对桌面的压强为 1.1×103 Pa,求水对容器向上的压力( 已知 ρ 水
=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg,忽略容器壁的厚度 )。
解:由题意可知,容器对桌面的压强 p1=1.1×103 Pa
容器的底面积 S=200 cm2=2×10-2 m2
容器对桌面的压力
F1=p1S=1.1×103 Pa×2×10-2 m2=22 N
由于容器置于水平桌面上,所以容器对桌面的压力与容器和水的总重力相等,即 G 总=F1=22 N
容器的重力 G 容=m 容 g=0.2 kg×10 N/kg=2 N
故水的重力 G 水=G 总-G 容=22 N-2 N=20 N
容器内水的深度 h=15 cm=0.15 m
根据液体压强公式,容器内水对容器底所产生的压强
p2=ρ水 gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.15 m=1.5×103 Pa
容器内水对容器底部产生的压力
F2=p2S=1.5×103 Pa×2×10-2 m2=30 N
水对容器向上的压力 F=F2-G 水=30 N-20 N=10 N
类型 3 大气压强的测量与计算
3.小柯将轻质塑料挂钩( 质量不计 )的吸盘压在玻璃餐桌的下表面,测出塑料吸盘与玻璃
的接触面积为 5 cm2,同时将盛水塑料桶挂到挂钩上,如图所示。
( 1 )在塑料吸盘未挂塑料桶时,若吸盘是紧压在玻璃餐桌下表面的,则吸盘所受的力是
大气对它向上的压力和玻璃板对它向下的弹力 ; 3
( 2 )若当时大气压强为 1.0×105 Pa,则吸盘最多能挂多重的盛水塑料桶?
( 3 )实际操作中,当小明把重为 40 N 的水桶挂到挂钩上时,吸盘却被拉掉了。你认为是什
么原因造成的呢?
解:( 2 )吸盘与玻璃的接触面积 S=5 cm2=5×10-4 m2
由 p= 可得,吸盘受到的大气压力 F=pS=1.0×105 Pa×5×10-4 m2=50 N
对于吸盘来说,当盛水塑料桶的重力等于大气压力时,吸盘刚好不下落,故得 G=F=50 N
( 3 )“当小明把重为 40 N 的水桶挂到挂钩上时,吸盘却被拉掉了。”说明吸盘内有向外
的气压,可能是由于吸盘内的空气没有完全挤出,或吸盘的气密性不好,实验过程中有外部的
空气进入吸盘所致。
实验一:探究影响压力作用效果的因素
1.实验器材:沙盘、小桌、钩码等。
2.实验过程
( 1 )保持受力面积相同,研究压力作用效果与压力大小的关系:使小桌的桌腿与沙面接触,
观察小桌陷入沙中的深度;然后在桌面上放一个 200 g 的钩码,观察小桌陷入沙中的深度。
( 2 )保持压力相同,研究压力作用效果与受力面积大小的关系:使小桌桌面与沙面接触,观
察小桌陷入沙中的深度;然后使小桌的桌腿与沙面接触,观察小桌陷入沙中的深度。
3.实验结论
压力的作用效果与压力和受力面积的大小有关,压力越大,受力面积越小,压力的作用效果越
明显。
【针对训练】
1.小明同学利用 A、B 两个物体、砝码、泡沫等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”,
如图所示。4
( 1 )实验中小明是通过观察 泡沫的凹陷程度 来比较压力的作用效果的;
( 2 )比较甲、乙两图所示实验,能够得到的结论是 在受力面积相同时,压力越大,压力的
作用效果越明显 ;
( 3 )若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应通过比较图 甲 和 丙
所示的实验;
( 4 )小明同学实验时将物体 B 沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丁所示。他发现它们
对泡沫的压力作用效果相同,由此他得出的结论是压力作用效果与受力面积无关。你认为他
在探究过程中存在的问题是 没有控制压力大小相同 。
实验二:探究液体内部的压强
1.实验准备
( 1 )器材:一杯清水、一杯盐水、简易 U 形压强计。
( 2 )装备调试:①检查 U 形压强计的气密性,用手轻按金属盒的橡皮膜,观察 U 形管中的液
柱是否变化明显;②检查 U 形管静止时两侧液面是否相平,若不相平需重新连接橡皮管。
2.实验操作
( 1 )将压强计的金属盒依次放入水中的不同深度处,观察 U 形管液面高度差。
( 2 )保持金属盒在水中的深度不变,转动金属盒橡皮膜的方向,观察 U 形管液面高度差。
( 3 )将金属盒分别放在清水和盐水的同一深度处,观察 U 形管液面高度差。
3.实验结论
液体内部向各个方向都有压强,同一深度向各个方向的压强都相等;液体压强与液体密度、深
度有关,深度越深、密度越大,压强越大。
【针对训练】
2.在“研究影响液体内部压强”的实验中:5
( 1 )压强计是通过观察 U 形管的两端液面的 高度差 来显示橡皮膜所受压强大小;
( 2 )比较图甲和图乙,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随液体 深度 的
增加而增大;
( 3 )如果我们要讨论液体内部压强是否与液体密度有关,应选择 乙、丙 两图进行比
较;
( 4 )已知乙图中 U 形管左侧液柱高为 4 cm,右侧液柱高为 10 cm,则 U 形管底部受到的液体
的压强为 1000 Pa( ρ 水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg )。
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