2020夏物理八年级核心素养特色专题第9章压强知识点全攻略

第九章《压强》知识点全攻略

第一节固体的压强

◎核心知识点

1.压力是指垂直压在物体表面上的力，其方向总是垂直于受力面，作用点在受力

物体表面.压力和重力是两个不同性质的力.

2.压力的作用效果与压力大小和受力面积大小有关；当受力面积相同时，压力越

大，压力的作用效果越明显；当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显.

3.在物理学中，物体所受的压力的大小与受力面积之比叫做压强，计算公式为

p=F/S ，单位帕斯卡，简称帕，符号是 Pa ，1Pa=1 N/m2.

4.增大压强的方法：（1）受力面积一定时，增大压力；（2）在压力一定时，减小受

力面积；（3）在增大压力的同时减小受力面积.

5.减小压强的方法：（1）受力面积一定时，减小压力；（2）压力一定时，增大受力

面积；（3）在减小压力的同时增大受力面积.

1.压力

（1）概念：垂直作用在物体表面上的力叫压力。

（2）方向：压力的方向和接触面垂直。

（3）作用点：压力的作用点在两个物体的接触面中心。

（4）性质：压力属于弹力（接触力）。

（5）产生条件：物体之间相互接触并发生挤压。

（6）压力与重力的区别：

2.压力和重力的区别

压力和重力是截然不同的两种力，但多选题中常出题，混淆两个力。

以A物体压着B物体为例。

压力重力

施力物体A物体地球

受力物体B物体A物体

大小决定于相互挤压所发生形变大小以及材质G=mg取决于质量和重力加速度方向垂直于受力物体表面，并指向受力面竖直向下，大致指向地心

作用点在支持面上物体重心

力的性质属于弹力源于万有引力，是非接触力受力示意图

（1）自然放置在水平面上的物体，压力大小等于重力大小，但重力和压力不是同一个力，重力的作用点在重心，而压力的作用点在接触面上。

（2）其他方式放置时，压力和重力无直接关系。

（7）实验探究：影响压力作用效果的因素。

①实验方法：控制变量法。

②实验设计思路：

第一步：观察图甲所示海绵被压陷的深浅。

第二步：在小桌子上方一个砝码，再次观察海绵的凹陷深度。

第三步：将小桌子翻过来，桌面和海绵接触，放上砝码，然后再次观察海绵的凹陷深度。

③分析与论证：甲乙的受力面积相同，乙中压力大于甲，所以乙中海绵的凹陷程度大于

甲。故可以得出结论，在受力面积相同时，压力越大，则压力的作用效果越明显。乙丙两图中，压力大小相同，但是丙中受力面积大，海绵的凹陷程度小一些，故可以得出结论：在压力一定时，受力面积越小，则压力的作用效果越明显。

④实验结论：压力的作用效果与压力的大小和受力面积有关。受力面积一定时，压力越

大，则压力的作用效果越明显；压力一定时，受力面积越小，则压力的作用效果越明显。

注意事项：

a. 实验中通过观察海绵的凹陷程度来判断压力的大小，运用了转换法。在受力面积和压力大小对实验的影响时吗，运用了控制变量法。

b. 实验中应用海绵而不利用木板的原因是海绵极易发生形变，容易观察到实验结果，而木板不易发生形变，实验现象不明显。

（8）压强：

①概念：在物理学中，物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强，用符号p 表示； ②公式：p=F/S

③单位：N/m 2

或帕斯卡（Pa ），还有KPa 、MPa 。1KPa=103

Pa ，1MPa=106

Pa 。帕斯卡是法国科学家布莱士?帕斯卡的姓氏

④压强的物理意义：压强是用来表示压力作用效果的物理量，压强越大，则压力的作用效果越明显。

⑤1Pa=1N/m 2物理意义：表示每平方米上所受的压力为1N 。 ⑥适用性：压强公式适用于固体、液体和气体物质

注意：使用公式时，单位要统一，受力面积表示施力物体和受力物体二者的接触面。 （9）柱状固体压强的特殊计算方法 由公式gh S

ghS

S Vg S mg S G S F p ρρρ======

。要求：密度均匀，形状规则的实心柱体，自然放置在水平面上，且受力面就是物体的底面积；如右图所示：

注释：“自然”即水平面受到的压力是由重力产生的，而不能有其他外力参与。 （10）增大压强与减小的方法 由公式p=F/S 可知：

增大压强的三种方法：F 一定，S ↓，p ↑；S 一定，F ↑，p ↑；F ↑，S ↓，p ↑； 减小压强的三种方法：F 一定，S ↑，p ↓；F 一定，S ↑，p ↓；F ↓，S ↑，p ↓； 增大压强的实例：针头做得很尖，菜刀钝了，要磨一下； 减小压强的实例：书包带宽，滑雪板，坦克履带。 【知识清单】

1.固体压强的切割问题

（1）横向切割：压力变小，受力面积不变，压强减小；

（2）竖直切割：柱形固体竖直切割仍是柱体，可使用公式gh p ρ=分析，压强不变；

（3）不规则切割：压力和受力面积都改变，可利用割补法转化为柱体进行分析。 2.固体压强的叠放问题

（1）根据几何关系找出物体的面积，从而求出各个受力面积之间的关系； （2）根据常用公式找出物体的重力，从而求出各个压力之间的关系； （3）根据以上压力和受力面积表示出所求的压强并进行计算。 3.固体压强的多状态计算

（1）分析物体的受力情况，画出受力分析图； （2）列平衡方程求出压力；

（3）根据公式S F p /=表示出压强，从而得到压强关系。 4.固体压强的变化量问题（★★★★★）

当接触面积保持为S 不变，压力为F 1时，压强用p 1表示；压力为F2时，压强用p2表示。由于S p F 11=，S p F 22=；两式相减得：S p p F F )(2121-=-，变形后得S

F F p p 2

121-=-.则压强变化量p ?与压力变化量F ?之间满足关系：S

F

p ?=

?，压力的变化量又等于支持力的变化量，支持力的变化量又等于同一直线上外力的变化量，因此表达式又可以写作为。

第二节 液体的压强

【知识清单】

1.液体由于受作用对容器底部有压强；由于具有，对阻碍它流动的容器壁也有压强.

2.液体内部朝各个方向都有压强；在同一深度，各个方向的压强；深度增大，液体的压强；液体的压强还与液体的密度，在相同时，液体密度越大，压强.

3.液体内部压强的计算公式为，式中p 表示液体自身产生的向各个方向的压强，单位是；ρ表示液体的密度，单位是；h 是指液体的深度，单位是；由液体压强公式可知液体压强只与和有关，与液体的重力无关.

4.上端开口，下端的容器叫连通器.

5.连通器里装的是液体，当液体时，各容器中的液面的高度总是.

6.连通器在生活中的应用，如茶壶、锅炉水位计、乳牛自动饮水器、洗手间下水管、船闸、

水塔供水系统、涵洞等.

【考点剖析】

1.①液体压强的特点：（实验）在底部和侧面都封有橡皮膜的玻璃管中加入水，则橡皮膜会凸出来。结论：液体对和都有压强。

②产生的原因：因为液体受到的作用，所以对有压强，因为液体具有，所以对有压强，同时相互之间也有压强的作用。

2.压强计：

①构造：U型管、橡皮管、探头。

②原理：放在液体中的探头上的橡皮膜受到液体压强的作用会发生形变，U

型管左右两侧液面会发生高度差，高度差反映了橡皮膜所受的压强大小。

③实验步骤：a.控制深度、液体密度相同、改变U形管压强计探头的方向，

U型管两边液面的高度差不变，说明液体内部压强与方向无关。b.控制

液体的密度、探头的方向相同，改变探头浸入液体的深度，U型管两边

液面的高度差变大，说明液体内部压强随深度的增加而增加。c.控制探

头的方向、深度相同，改变液体的密度，U型管两边液面的高度差变大。说明：不同的液体，在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关，密度越大，液体的压强越大。

④实验方法：控制变量法、转换法（将液体内部某一深度处压强的大小反映为液面差的大小）

⑤注意事项：a.实验开始前要保持U形管两端液面相平；b.实验前还要检查装置的气密性。

⑥转换法：将橡皮膜所受的压强大小反应为U型管中液面的高度差。

3.探究“液体内部的压强大小”实验

①实验器材：水、硫酸铜溶液（盐水）等。

②实验思路：

a.控制探究在水中的深度和液体的密度相同，改变探头的方向。观察现象及分析：U型管两液面的高度差不变。如图1中A、B、C三组实验

b.结论：液体内部向各个方向都有压强，且同种液体中在同一深度处压强相同。

c. 在a 的基础上增大探头在液体中的深度。现象及分析：u 型管两侧液面高度差变大。如图2中D 、E 、F 三组实验

d. 结论：液体内部压强随着深度的增大而增大。

e. 在c 的基础上换用硫酸铜溶液进行实验，现象及分析：发现u 型管两侧的液面高度差变得更大了，如图3中G 、H 三组实验。

f. 结论：不同的液体，在同一深度处产生的压强与液体的密度有关。密度越大，则产生的压强越大。

③实验结论：液体内部向各个方向都有压强，在液面同一深度处，向各个方向的压强都相等；深度越大，压强越大；液体内部的压强大小还跟液体的密度有关，在深度相同时，液体的密度越大，则压强越大。

④注意事项：使用前应该检查压强计是否漏气。若漏气，则会出现两侧无液面高度差，或者液面高度差减小

总结：液体的压强大小只跟液体的密度和探头在液体中的深度有关。与其他的因素，如重力、体积、容器的形状、底面积等无关。 评价：此实验只能定性的描述液体内部的压强特点。

4.液体内部压强的计算。设想在液面下深度为h 处有一个水平面，计算这个平面上的液柱对这个平面的压强即可。gh S

ghS

S mg S G S F p ρρ=====

。 注意：单位：p ——Pa ，ρ——kg/m 3

，h ——m.使用时各个物理量单位必须先统一。h 代表的是深度，是从自由液面向下的竖直距离，即深度表示的是自上而下的距离。而高度是自下而上的距离。这个公式适用于静止液体，不适用于流动的液体或者是固体，若是能够在固体中应用，那么也是特殊情况。

特例：将一个密度均匀，高h 的圆柱体放在水平桌面上，桌面受到柱体的压强是：

gh S

ghS S mg S G S F p ρρ=====

5.拓展：增压容器和减压容器。

第1种情况：三个容器的底面积相同，液面高度相同，三个空容器的质量相同。则液体对地面的压强（仅仅指液体）、压力及容器对桌面的压强、压力大小关系情况。 设底面积为S ，高为h ，则： ①液体对容器底的压强大小关系：

丙乙甲ρp p p gh p ==→=

②液体对容器底的压力大小关系：

丙乙甲F F F pS F ==→=

③容器对桌面的压力大小与压强大小关系：

∵丙乙甲丙乙甲丙甲乙水：G G G m m m V V V >>→>>→>>

∵丙乙甲''''F F F F G F >>→+=，同时丙乙甲'''''p p p S p F >>→=

第2种情况：液体的质量相同，三个容器的底面积相同，三个空容器的质量相同 由题意可知，容器中的液面高度关系为：C B A h h h >> ①所以液体对容器的压强大小关系为：

C B A p p p gh p >>→=ρ

②液体对容器底的压力大小关系为：

C B A F F F pS F >>→=

③∵液体质量相同，所以对容器底的压力相同，容器质量相同，对桌面的压力相同，所以这个容器对桌面的压力相同，根据公式pS F =可知压强也相同。 6.连通器原理

概念：上端开口，下端连通的容器叫连通器。 特点：连通器里装的是同种液体，且液体是静止的。

连通器原理

连通器里如果只有一种液体，在液体不流动的情况下容器的各液面总保持相平。

如图，在连通器内取一很薄的液片AB ；AB 受到左边液面对它的压力F 左，也受到右边液面对它的压力F 右，AB 平衡，根据二力平衡关系有F 左=F 右，根据压力与压强的关系有p 左S 左=p

右

S

右，由于

AB

是薄片，有

S 左=S 右，所以p 左=p 右，又根据p =ρ液gh ，则有h 左=h 右，所以同

种液体不流动时各液面相平，若连通器里装有密度不同的且不能均匀混合的液体，连通器液面将不再相平。

应用：茶壶、洗手间下水管、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸、水塔供水系统、涵洞。

7. gh p ρ=和S F

p =

的使用条件 （1）对固体而言，S

F

p =的使用无限制条件gh p ρ=要成立，物体必须是自由放置在水平

A

B F 左F 右

图6连通器原理

面上的均匀实心柱体，且底面积等于受力面积。

（2）对液体而言，一般利用gh p ρ=求压强，而S F

p =虽然也成立，但不规则容器中F 大小一般不等于液体重力大小，则无法直接利用S

G

S F p ==求压强，因此一般只利用它的变形

式PS F =求液体压力。

8. 固体压力、压强与液体压力、压强解题的一般思路 （1）固体压力压强：先求出压力，再利用S

F

p =

求固体压强； （2）液体压力压强：先利用gh p ρ=求出压强，再利用PS F =求出液体压力。

第三节 大气压强

1.和液体一样，空气内部朝各个方向都存在压强，叫大气压强，简称大气压.

2.历史上著名的证明大气压存在的实验是马德堡半球实验；最先精确测出大气压强值的实验托里拆利实验，测出的大气压相当于0.76m 高的水银柱产生的压强，通常把这样大小的大气压叫做标准大气压，在粗略计算中，该气压可以取为1×105

Pa. 3.测量大气压的仪器叫气压计.

4.大气压随着高度增加而 减小，且大气压的值与天气、季节的变化有关.

5.大气压还与液体的沸点有关，一切液体的沸点都是随着液面气体压强的增大而增大.

6.气体的压强与其质量、体积和温度有关，一定质量的气体，体积越小，温度越高，压强越大.

7.气体和液体统称为流体。 【考点剖析】

【实验】大气压强的存在。一个空铁盒子，加上水，烧开以后第一次将盖子盖上，浇上冷水，观察实验现象；第二次将盖子盖上，再用冷水进行浇灌，观察现象。

马德保半球实验原理图覆杯实验吸盘实验密封的热瓶子浇上冷水变瘪

针管瓶吞鸡蛋输液原理

钢笔吸墨水吸饮料洗澡间防滑垫

其他实验：

①覆杯实验；②瓶吞蛋实验；③拔火罐；④吸盘实验、针孔实验；⑤托里拆利实验；⑥输液原理；⑦活塞式抽水机和离心式抽水机；⑧吸饮料、吸墨水实验；⑨草坪式防滑垫；⑩马德保半球实验；?龙卷风。

1.归纳：大气压强确实是存在的，并且大气和液体一样往各个方向都有压强。

2.大气压强产生的原因：地球周围的空气层因为地球的吸引而受到重力的作用，同时空气又具有流动性，因此大气对浸在其中的物体表面就产生了压强，简称大气压。

3.大气压强的特点：在大气层内部向各个方向都有压强，且在同一高度向各个方向的压强相

等。

4.大气压强的计算：公式P=ρgh不适用于大气压强的计算，因为大气中，密度是不均匀的，同时高度h又是未知的。

5.托里拆利实验：实验方案，在长为1m的一端封闭的玻璃管中装满水银（ρ水银=13.6g/cm3），用手指将管口堵住，然后倒插在水银槽中，放开手指，管内水银面下降到一定的高度后就不再下降，水银处于静止状态。玻璃管内上方是真空状态，管外水银面上方是空气，因此，是大气压支撑管内这段水银不会下落，此时的大气压值等于管内水银柱产生的大气压值，因此只要测出管内外水银柱的高度差，就可以知道大气压的值了。

实验结论：1标准大气压=1.013×103pa=10.336m水柱=760mm水银柱

6.注意事项：

①管内要充满水银，如果混有空气，则所测得的压强值将小于大气压的真实值；

②水银柱的高度是指管内外的液面高度差，而不是倾斜时的玻璃管长度，故实验中管的倾斜对实验无影响。

③管内水银柱的高度只随外界气压的变化而变化，而与管的粗细、形状无关。

④玻璃管管口在水银槽中的深度不影响实验结果，稍微往上提或是往下压，只能改变玻璃管上方的真空部分的长度，而水银柱的液面高度没有改变。

⑤用管内的水银柱液面高度来反应大气压的值，应用了转换法的思想。

⑥实验中只能用水银而不能用水，因为用水的话，需要的玻璃管长度为10.336m，则实验的可操行不强，因为水银是液态的密度最大的液体。

7.大气压与高度的关系：大气压随着高度的增大而减小。在海拔3000m以内，每升高10m，大气压的值就减小100pa。

8.水的沸点与压强的关系。压强越小，则水的饱和气压越低，所以沸点就越低。

9.大气压强的应用：吊瓶输液、吸管吸饮料、自来水笔吸墨水、高原反应、龙卷风、香蕉球、呼吸活动。

第四节流体压强和流速的关系

【知识清单】

1.物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体.

2.在流体中，流速越大的地方压强越小

【考点剖析】

1.有关流体压强与流速关系的实例：

①两支筷子中间放上两个乒乓球，用吸管向中间吹气，发现乒乓球向中间靠拢；

②在水面上放两支小船，向船之间冲水，会发现两支小船向中间靠拢（奥林匹克号惨案）；

③让两张纸自由下垂，在两张纸之间吹气，会发现纸靠拢；

④用力从纸条上方向前吹气；

⑤将一个乒乓球放在漏斗口。当给漏斗灌水时，乒乓球不会被冲走；

⑥窗外有风吹过，窗帘会向外飘；

⑦汽车开过以后两侧的尘埃或树叶向路中间靠拢；

⑧踢足球时的“香蕉球”；

⑨打乒乓球时打出的“旋风球”；

⑩飞机的起飞；

?火车站的站台线；

?厨房油烟机抽气；

?跑车尾部的“气流偏导器”产生向下的压强，让轮子紧紧抓地面；

?小型喷雾器；

?煤气罐口出煤气；

?非洲草原犬鼠洞穴；

?硬币翻身起跳。