專題04 壓力壓強

一、壓力

1.定義：垂直作用在物體表面上的力叫壓力。

2.壓力三要素：

(1)方向：垂直于接觸面并且指向被壓物體；

(2)作用點：作用在受力物體的接觸面上；

(3)大小：①當物體在水平面(自由)靜止時，物體對水平支持面的壓力才與物體受到的重力在數值上相等。但壓力和重力并不是同一個力。

②其他放置形式時，壓力和重力無直接關系。

二、壓強

1.定義：作用在物體上的壓力與受力面積的比叫作壓強。

2.物理意義：表示壓力作用效果的物理量。

3.公式：p=F/S

4.單位：帕斯卡(Pa) 1Pa=1N/m²。

5.常見的壓強：

(1)一張報紙平放時對桌面的壓強約為0.5Pa；

(2)成人站立時對地面的壓強約為15000Pa。

6.增大壓強的方法：

(1)增大壓力。舉例：碾子的質量很大；

(2)減小受力面積。如用鋒利的菜刀切菜、圖釘尖端做得很尖、切蛋器裝有細鋼絲。

7.減小壓強的方法：

(1)減小壓力。舉例：車輛行駛要限載；

(2)增大受力面積。舉例：鐵軌鋪在路枕上、書包帶子做的較寬、滑雪運動員穿滑雪闆。

8.柱形固體放置在水平桌面上的壓強：

注意使用條件：質量分布均勻的柱體靜止在水平面上

三、液體壓強

1.産生原因：液體受到重力作用，對支持它的容器底部有壓強；

液體具有流動性，對容器側壁有壓強。

2.液體壓強的特點：

(1)液體内部各個方向都有壓強；

(2)在液體内部同一深度，液體向各個方向的壓強都相等；

(3)液體内部的壓強随着深度增加而增大；

(4)液體内部壓強與液體的密度有關，在同一深度，液體密度越大，壓強越大。

3.液體壓強的公式：p＝ρgh

注意：(1)深度指該點到自由液面的豎直高度，深度不是高度；

(2)液體壓強隻與液體的密度和液體的深度有關，而與液體的體積、質量無關。

四、連通器

1.定義：上部開口、底部連通的容器。

2.特點：同種液體在連通器内靜止時，連通器各部分中的液面總是相平的。

3.應用：

五、氣體壓強

1.産生原因

氣體受到重力，且有流動性，故能向各個方向對浸于其中的物體産生壓強。

2.曆史上最早證明大氣壓強存在的實驗

馬德堡半球實驗。

3.首次準确測出大氣壓數值的實驗：托裡拆利實驗

△注意一标準大氣壓等于76cm高水銀柱産生的壓強，即 p₀=1.013×10^⁵Pa，在粗略計算時，一标準大氣壓可以取1×10^⁵Pa帕斯卡， 約支持10.3m高的水柱。

4.影響大氣壓的因素

高度：大氣壓随高度的增加而減小，在海拔2000米内，大約每升高12m，大氣壓下降133Pa。

溫度、濕度：在地面附近，溫度越高，大氣壓越低；濕度越大，大氣壓越低。

5.大氣壓與沸點的關系：液體的沸點随液體表面的氣壓增大而增大。

（如在高山上，氣壓低，液體沸點低，煮飯不容易熟；高壓鍋内氣壓高，沸點高，食物更容易熟）

6.氣壓與體積關系：在溫度不變的條件下，一定質量的氣體，體積減小壓強就增大，體積增大壓強就減小。

六、流體壓強與流速的關系

流體流速大的地方，壓強小。

例1.（2018湖北武漢）如圖所示，在“探究影響壓力作用效果的因素”的實驗中，下列說法正确的是（ ）

①甲、乙兩次實驗中，小桌對海綿壓力的大小相等

②甲圖中小桌對海綿壓力作用的效果比乙圖中的明顯

③甲、乙兩次實驗，說明壓力作用的效果跟壓力的大小有關

④為了完成整個實驗，可以将乙圖中的砝碼取下來，并将看到的實驗現象和甲圖中的對比

A．①② B．①②④ C．①③④ D．②③④

【答案】A

【解析】本題考查壓力作用效果探究實驗。①實驗中，物體對受壓面的壓力等于物體的重力，故甲、乙兩次實驗中，小桌對海綿壓力的大小相等，①正确；②根據轉換法，甲圖中小桌對海綿壓力作用的效果比乙圖中的明顯，②正确；③甲、乙兩次實驗，受力面積不同而壓力相同，故說明壓力作用的效果跟受力面積的大小有關，③錯誤④為了完成整個實驗，還要研究壓力作用效果與壓力大小有關，要控制受力面積相同，故可以将乙圖中的砝碼取下來，并将看到的實驗現象和乙圖中的對比，④錯誤；故本題答案為A。

例2.（2018東城一模）小明同學認為：液體内部某點的壓強與該點上方液體的體積有關。實驗室提供下列器材：足量的水、底面積不同的兩個圓柱形玻璃容器、燒杯、微小壓強計、刻度尺。請你利用所給定的實驗器材設計一個探究實驗，證明小明同學的觀點是否正确。

（1）判斷小明同學的觀點是否正确 ；

（2）簡述實驗步驟。

【答案】（1）小明同學的觀點錯誤。

（2）實驗步驟：在底面積較小的圓柱形玻璃容器中加适量的水，将微小壓強計探頭放入水下合适的深度h,記錄此時微小壓強計的U形管兩液面的高度差H；換用底面積較大的圓柱形玻璃容器，加入适量的水，将微小壓強計探頭仍放入水面下深度h處, 記錄微小壓強計的U形管兩液面的高度差H',發現H=H'，所以液體内部某點的壓強與上方液體的體積無關。

【解析】證僞實驗，首先要找到題目表達中的錯誤之處，然後自己分析出正确的答案和思路。比如本題中液體内部某點的壓強隻與液體密度和液體深度有關，與上方的液體體積無關。故保持液體密度和深度不變，改變液體體積進行實驗就可以得出結論。