压强、液体内部的压强、大气压强

　　【考点聚焦】

　　1．知道压力的概念,理解压强的概念.

　　2．理解液体内部压强的规律和公式.

　　3．知道大气压强的现象、大气压强随高度的增加而减小.

　　4．知道在温度不变的情况下,一定质量的气体的压强跟体积的关系.

　　【知识结构】

　　这部分知识大体上可以划分为三个部分：固体压强、液体内部压强、大气压强

　　一、固体压强

　　1．压力：把垂直压在物体表面上的力叫做压力,压力的特征：

　　（1）压力产生的条件是物体之间相互接触且发生挤压,物体发生形变.

　　（2）压力的方向总是垂直于物体的受力面指向物体内部.

　　（3）压力的作用点在被压物体的受力面上,一般在接触面中心.

　　（4）压力的大小可由物体的平衡条件和相互作用力大小相等这些规律来确定.

　　2．压强：衡量压力的作用效果.计算压强的公式p=F/S,单位：帕斯卡（Pa）

　　3．液体内部压强及其计算公式

　　（1）液体压强产生的原因：a.液体由于重力的作用,对支撑它的容器底产生压强；b.液体没有固定形状,具有流动性,对阻碍作用它流动的容器壁产生压强；c.液体内部由于各相邻部分之间的挤压,液体内部向各个方向都有压强.

　　（2）液体压强的特点和规律

　　a．液体对容器底和侧壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强.

　　b．液体的压强随深度增加而增大,在同一深度,液体向各个方向的压强相等.

　　c．不同液体的压强跟它的密度有关.

　　（3）液体压强的公式：p＝ρgh,从公式可以看出,液体的压强只跟液体的密度和液体

　　的深度有关,而跟液体的质量、重力、体积以及容器的形状、底面积无关.

　　4．大气压强及托里拆利实验

　　(1)大气对浸没在它里面的物体的压强叫作大气压强,大气压强产生的原因是空气受到重力的作用,而且能够流动,因而空气对浸在他里面的物体产生压强.

　　（2）托里拆利实验是最早测得大气压值的实验,该实验测得的大气压的值是760mm高水银柱.

　　【方法提示】

　　1．重力与压力的区别

　　（1）重力是由于地球吸引而使物体受到的力,施力物体是地球,受力物体是地面附近的一切物体.

　　（2）压力是垂直作用在物体表面上的力,是由于物体间的挤压形变而产生的,施力物体是施加压力作用的物体,受力物体是被压物体.

　　（3）重力的方向总是竖直向下；压力方向总是垂直于支撑面,由于物体支撑面有不同的方向,所以压力也有不同的方向.

　　【例题1】下列说法正确的是〔〕

　　A.压力是由于物体重力引起的B.物体对支撑面的压力总等于重力

　　C.相互接触的物体间必存在压力D.压力的方向不一定竖直向下

　　【解析】重力可以产生压力,但压力并非都是有重力产生,故A是错误的,压力与重力的大小并无直接联系,只有当物体在水平面上,且在竖直方向只有重力与支持力,且处于平衡状态,此时压力大小与重力大小相等.故B错.若两物体相互接触,而无挤压作用不产生压力,因此C错,正确答案应为D.

　　2．灵活运用压强公式进行计算

　　（1）利用p=F/S计算固体压强的关键是确定受力面积,解题时,要抓住“受力”二字,

　　分析物体表面到底有多大面积受到压力作用,而不能取任意的一个面积代入.

　　（2）解题的思路：①根据物体平衡条件和物体间相互作用规律求出压力F；②确认受力面积S；③再根据公式p=F/S求出压力对受力面的压强,要特别注意压力和重力的区别.

　　【例题2】芭蕾舞演员体重为475N,每只脚掌面积为150cm2,表演时足尖与地面的接触面积为9.5cm2；大象的体重为6×104N,每只脚掌面积600cm2.求：

　　（1）芭蕾舞演员足尖着地表演时和大象四脚着地时各自对地面的压强.

　　（2）芭蕾舞演员和大象是否都能在冰冻的河面上行走?（封冻河面能承受的最大压强是3.4×104Pa）

　　【解析】

　　（1）芭蕾舞演员表演时足尖对地的压强：P1＝F1/S1=G1/S1=5×105Pa

　　大象四脚着地时对地的压强：P2＝F2/S2=G2/S2=2.5×105Pa

　　(2)芭蕾舞演员行走时单脚着地,其对地压强：p2=F2/S2=3.17×104Pa

　　且P2＜3.4×104Pa芭蕾舞演员能在封冻的冰面上行走

　　大象行走时两只脚着地,对地压强：p3=F3/S3=5×105Pa

　　且p3＞3.4×104Pa大象不能在封冻的冰面上行走.

　　解答该题时,要求能够正确运用压强的概念、定义、公式.第二问,判断“人和动物”行走时有几只脚着地”,需要平常细心的观察和体会.

　　3.公式p=F/S和p＝ρgh的综合运用

　　【例题3】如图1所示,放在水平面上容器内装有质量为1kg的水,若水深h＝18cm,容器底面积S＝50cm2,不计容器的质量.

　　求：（1）离容器底8cm处有一个A点,

　　A电处受到水的压强和方向；（2）水对容器底的压力和压强；（3）容器对桌面的压力和压强.

　　【解析】本题将液体压强与固体压强知识综合联系起来,考查学生是否弄清液体压强和固体压强的区别求水对容器底

　　部的压力和压强是液体压强的问题,求液体的压力,压强,应先求出水对容器底的压强,再求水对容器底的压力.求容器对桌面的压力和压强,属于固体的压力、压强问题.求固体的压力、压强,应先求出它对桌面的压强.

　　（1）hA＝18cm－8cm＝10cm＝0.1m

　　pa＝ρ水ghA＝1.0×103×9.8×0.1＝980（Pa）

　　（2）水对容器底的压强：p＝ρ水gh水＝1.1×103×9.8×0.18＝1764（Pa）

　　水对容器底的压力：F＝p水S容＝1764×50×10-4＝8.82(N)

　　（3）容器对桌面的压力F′＝G水＋G容,由于容器质量忽略不计所以F′＝G水＝m水g＝1×9.8＝9.8（N）

　　容器对桌面的压力p′＝F′/S容＝1960（Pa）

　　当遇到容器形状是规则的柱形,可以灵活运用公式p＝F/S与p＝ρgh解决问题,液体对容器底部的压力就等于液体的重力,即F=G,可以利用液体的压强公式：p＝F/S进行分析或计算.

　　4.托里拆利实验与大气压强