知识点一 压强
1. 压力
压力：垂直作用在物体表面上的力。
- 方向：垂直于接触面，指向受力物体
- 作用点：在接触面上
⚠️ 注意：压力不一定等于重力。 - 物体放在水平面上时：F = G - 物体放在斜面上时：F < G - 压在竖直墙面上时：压力与重力无关
2. 压力的作用效果
压力的作用效果（使物体发生形变）与压力大小和受力面积大小有关：
| 因素 | 关系 |
|---|---|
| 压力大小 | 受力面积相同时，压力越大，效果越明显 |
| 受力面积 | 压力相同时，受力面积越小，效果越明显 |
💡 实例：图钉尖做得很尖（减小受力面积，增大压强）；书包带做得宽（增大受力面积，减小压强）。
3. 压强
压强：物体单位面积上受到的压力，是表示压力作用效果的物理量。
其中： - p —— 压强，单位：帕斯卡（Pa） - F —— 压力，单位：牛顿（N） - S —— 受力面积，单位：平方米（m²）
💡 单位换算：1 Pa = 1 N/m²。一张报纸平铺在水平面上对桌面的压强约为 1 Pa。
4. 增大与减小压强的方法
| 目的 | 方法 | 实例 |
|---|---|---|
| 增大压强 | 增大压力 | 用力按图钉 |
| 减小受力面积 | 刀刃磨得锋利、针尖做得很尖 | |
| 减小压强 | 减小压力 | 减轻轻物体的重量 |
| 增大受力面积 | 坦克用履带、书包带做宽 |
知识点二 液体的压强
1. 液体压强的特点
液体内部向各个方向都有压强；在同一深度，液体向各个方向的压强相等。
液体压强随深度的增加而增大；在同一深度，液体的密度越大，压强越大。
2. 液体压强的计算
其中： - p —— 液体压强，单位：Pa - ρ —— 液体密度，单位：kg/m³ - g —— 重力系数，9.8 N/kg - h —— 液体的深度（从液面到所求点的竖直距离），单位：m
⚠️ 注意： - 公式 p = ρgh 只适用于计算液体的压强，不能用于固体 - h 是从液面到所求点的竖直距离，不是液柱的长度 - 液体压强只与液体密度和深度有关，与液体的质量、体积、容器形状无关
3. 连通器
连通器：上端开口、下端连通的容器。
原理：连通器中装入同种液体，当液体不流动时，各容器中的液面总保持相平。
应用：茶壶、锅炉水位计、船闸、水塔等。
4. 帕斯卡定律
加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递。
应用：液压机（千斤顶）。
💡 液压机利用小力产生大力——在面积比很大的情况下，用很小的力就能举起很重的物体。
5. 实验：探究液体内部的压强
实验器材：微小压强计（U 形管压强计）、水、盐水、大烧杯
实验步骤： 1. 将压强计的探头放入水中同一深度，改变探头方向，观察 U 形管液面高度差 2. 将探头放入水中不同深度，观察 U 形管液面高度差的变化 3. 将探头放入水和盐水的同一深度，比较 U 形管液面高度差
实验结论： - 同一深度，各方向压强相等 - 深度越大，压强越大 - 同一深度，密度越大，压强越大
知识点三 大气压强
1. 大气压强的存在
地球周围被厚厚的空气层包围，空气受到重力且具有流动性，因此大气对浸在其中的物体产生压强，这个压强叫做大气压强，简称大气压。
💡 经典实验：马德堡半球实验——证明了大气压强的存在，且大气压强很大。
2. 大气压的测量——托里拆利实验
实验过程：将一根长约 1 m、一端封闭的玻璃管灌满水银，用手指堵住管口倒插入水银槽中，松开手指，管内水银面下降，管内外水银面的高度差约为 760 mm。
结论：大气压强等于 760 mm 高水银柱产生的压强。
标准大气压：p_0 = 1.013 × 10^5 Pa（约等于 1.0 × 10^5 Pa）
⚠️ 注意： - 托里拆利实验中，管内水银柱的高度只与大气压有关，与玻璃管的粗细、倾斜程度无关 - 若管内混入空气，测量结果偏小
3. 大气压的变化
| 因素 | 变化规律 |
|---|---|
| 海拔高度 | 海拔越高，大气压越小 （在海拔 3000 m 以内，大约每升高 10 m，大气压减小 100 Pa） |
| 天气 | 晴天大气压较高，阴雨天大气压较低 |
| 季节 | 冬季大气压较高，夏季大气压较低 |
4. 气压计
| 类型 | 原理 | 特点 |
|---|---|---|
| 水银气压计 | 托里拆利实验原理 | 测量精确，但携带不便 |
| 金属盒气压计（无液气压计） | 抽成真空的金属盒在大气压变化时发生形变 | 携带方便 |
5. 大气压的应用
- 活塞式抽水机：利用大气压将水从低处抽到高处
- 离心式水泵：利用大气压和离心力将水抽上来
- 吸盘、吸管：利用大气压吸附物体或吸取液体
- 高压锅：增大锅内气压，提高水的沸点
💡 沸点与气压的关系：气压增大，液体的沸点升高；气压减小，液体的沸点降低。高原上气压低，水不到 100°C 就沸腾了，所以要用高压锅。
知识点四 流体压强与流速的关系
1. 流体压强与流速的关系
伯努利原理：在气体和液体中，流速越大的位置，压强越小。
💡 核心结论：流体流速大→压强小，流速小→压强大。
2. 相关现象解释
| 现象 | 解释 |
|---|---|
| 飞机升力 | 机翼上方空气流速大、压强小，下方流速小、压强大，产生向上的升力 |
| 火车站台安全线 | 列车高速驶过时，附近空气流速大、压强小，人若靠近会被「吸」向列车 |
| 两船不能并排高速行驶 | 两船之间的水流速大、压强小，外侧压强大，把两船推向一起 |
| 喷雾器原理 | 水平管中气流流速大、压强小，容器中液体在大气压作用下被压出 |
3. 飞机的升力
机翼的上表面弯曲（凸起），下表面较平直。
- 气流通过机翼上方时，流速大，压强小
- 气流通过机翼下方时，流速小，压强大
- 上下表面的压力差产生了向上的升力
重点例题
例题1 固体压强计算
题目：一个质量为 60 kg 的人，每只脚与地面的接触面积约为 200 cm²。当他双脚站立时，对地面的压强是多少？（取 g = 10 N/kg）
解析：
例题2 液体压强计算
题目：三峡大坝最高蓄水深度为 175 m，求坝底受到水的压强。（ρ_{水} = 1.0×10^3 kg/m³，g = 10 N/kg）
解析：
例题3 连通器与压强综合
题目：如图所示的 U 形管中装有水，左边管中水面比右边高 10 cm。求左边管底部与右边管底部的压强差。
解析：U 形管属于连通器，当液体不流动时，两边液面应相平。液面高度差为 10 cm，说明存在压强差。
易错点提醒
- ⚠️ 压力 ≠ 重力：压力不一定等于重力，只有当物体放在水平面上且不受其他外力时，压力才等于重力
- ⚠️ 压强公式中 S 是受力面积：不是物体的底面积，而是两个物体实际接触的面积
- ⚠️ 液体压强公式 p = ρgh：h 是从液面到所求点的竖直距离，不是液柱的斜长
- ⚠️ 液体压强与容器形状无关：只要深度相同、液体相同，压强就相同（帕斯卡原理）
- ⚠️ 托里拆利实验：管内水银柱高度只与外界大气压有关，与管粗细、倾斜无关
- ⚠️ 大气压不是固定不变的：随海拔升高而减小，也受天气、季节影响
方法技巧
1. 固体压强问题的解题思路
- ① 确定压力 F（通常先求重力，再判断压力是否等于重力）
- ② 确定受力面积 S（注意单位换算为 m²）
- ③ 代入公式 p = F/S
2. 液体压强问题的解题思路
- ① 明确深度 h（从液面到所求点）
- ② 代入公式 p = ρgh
- ③ 注意：液体对容器底的压力 F = pS，不一定等于液体重力
3. 流体压强问题的分析思路
- 判断流体流速的变化（哪里流速大，哪里流速小）
- 根据「流速大压强小，流速小压强大」判断压强差
- 分析压强差产生的效果
本章知识框架
第9章 压强
├── 压强
│ ├── 压力（概念、方向、与重力的区别）
│ ├── 压强（p = F/S）
│ └── 增大与减小压强的方法
├── 液体的压强
│ ├── 液体压强的特点（各方向、随深度增大）
│ ├── 液体压强公式（p = ρgh）
│ ├── 连通器（原理与应用）
│ ├── 帕斯卡定律（液压机）
│ └── 实验：探究液体内部压强
├── 大气压强
│ ├── 大气压强的存在（马德堡半球实验）
│ ├── 托里拆利实验（测量大气压）
│ ├── 标准大气压（1.013×10⁵ Pa）
│ ├── 大气压的变化（海拔、天气、季节）
│ ├── 气压计（水银气压计、无液气压计）
│ └── 大气压的应用（抽水机、高压锅、吸盘）
└── 流体压强与流速的关系
├── 流速大压强小（伯努利原理）
├── 飞机升力的原理
└── 相关现象解释（站台安全线、两船并排等）
教材截图
课后练习
一、选择题
1. 下列实例中，为了增大压强的是（ ） A. 坦克装有宽大的履带 B. 书包带做得较宽 C. 刀刃磨得很锋利 D. 铁轨铺在枕木上
答案：C
2. 关于液体压强，下列说法正确的是（ ） A. 液体压强随深度的增加而减小 B. 液体压强只与液体密度有关 C. 在同一深度，液体向各个方向的压强相等 D. 液体压强与容器形状有关
答案：C
3. 青藏高原上，用普通锅煮饭不容易煮熟，这是因为（ ） A. 高原上气温低 B. 高原上气压低，水的沸点降低 C. 高原上氧气稀薄 D. 高原上风大
答案：B
二、填空题
4. 压强的计算公式为_，国际单位是_，简称____。
答案：p = F/S；帕斯卡；帕
5. 标准大气压的数值约为_ Pa，相当于_ mm 高水银柱产生的压强。
答案：1.013 × 10⁵；760
三、简答题
6. 为什么火车站台上要设置安全线，要求乘客站在安全线以外？
答案：列车高速驶过时，列车附近的空气流速大、压强小，而远离列车处的空气流速小、压强大，人如果离列车太近，会被压强差推向列车，发生危险。
7. 为什么拦河大坝要做成上窄下宽的形状？
答案：根据液体压强公式 p = ρgh，液体深度越大，压强越大。大坝下部承受的水压远大于上部，所以下部需要做得更宽更厚，以抵抗更大的压强。
四、实验题
8. 在托里拆利实验中： （1）玻璃管倾斜时，管内水银柱的竖直高度_（选填「变大」「变小」或「不变」）。 （2）若玻璃管内混入少量空气，则测量结果_（选填「偏大」「偏小」或「不变」）。
答案：（1）不变 （2）偏小
五、计算题
9. 一个底面积为 0.01 m² 的容器中装有 5 kg 的水，求水对容器底的压强。（ρ_{水} = 1.0×10^3 kg/m³，g = 10 N/kg，水深为 0.3 m）
解答：
水对容器底的压力：
（注意：水的重力 G = mg = 5 × 10 = 50 N，F ≠ G，因为容器形状未知）
10. 一个质量为 50 kg 的学生，双脚站立时对地面的压强为 1.25 × 10⁴ Pa。求他每只脚的面积。（取 g = 10 N/kg）
解答：
答：他每只脚的面积为 200 cm²。
📌 笔记区
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