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文档简介
专题10压强
目录
01思维导图:呈现教材知识结构,构建学科知识体系。
02知识梳理:甄选核心考点,重难点逐项分解。
03易混易错:点拨易混易错知识点
04方法技巧:总结高效学习策略,快速掌握和巩固知识
05典例精析:针对典型题型,详细解析解题步骤,引导解题思路
06真题赏析:通过经典真题升华教材,提炼核心方法。
课标新趋势
压强是力学部分的重难点内容。一般在选择题、填空题,计算题、实验题中出现,会
出现与浮力相结合的题型。
常考考点有:固体压强相关分析与计算、探究影响压力作用效果的因素、增大和减小压强
的方法、实验:探究液体内部的压强、液体对容器底的压力和压强、生活中的大气压、流
体压强与流速的关系等。
1、固体压强相关分析与计算作为中考高频考点,常在选择填空题中以模型类、教材典例'
生活情景、科技为背景考查,常结合浮力相关知识在计算题中考查;
2、探究液体内部的压强作为中考高频考点,主要考查:压强计的调节使用、实验操作补充、
实验数据分析、实验方案评估及改进等;
3、液体对容器底的压力和压强作为中考高频考点,常在选择题、填空题、计算题中考查。
思维导图
「压力:垂直作用在物体表面的力叫压力
「压力--产生条件、方向、作用点、作用效果
I压力与重力的关系:压力的大小并不一定与重力大小相等
「探究影响压力作用效果的因素曲1产1
甲乙丙
压强一-
,-定义:物体所受压力的大小与受力面积之比
L压强TF
I公式:p=w
增大或减小压强的方法
产生原因:液体受到重力作用,且具有流动性
压强计作用、原理、使用
液体压强的特点探究液体内部压强特点
特点:各个方向都有压强且相等;深度越
深,压强越大;密度越大,压强越大
液体的压强
液体压强的大小公式:P=Pgh
上端开口、下端连通的容器
连通器特点:液体不流动时,液面总保持相平
应用:茶壶、下水管道中的U形水管、地漏、船闸等
产生原因:大气受到重力作用,且具有流动性
特点:气层内部向各个方向都有压强,且
大气压强的存在
在同一高度向各个方向的压强大小相等
证明大气压存在的实验:马德堡半球实验
托里拆利实验
大气压强
大气压的测量标准大气压:PQ=lxlO5pa
自制气压计:外界大气压增大,玻璃管内水柱变低
与高度的关系:随高度增加而减小
大气压强的变化规律与天气、季节的关系:晴天比阴雨天高、冬天比夏天高
水的沸点与大气压的关系:气压越大,水的沸点越高
「流体压强与流速的关系——流速大的位置压强小,流速小的位置压强大
流体压强与流速的关系-〃
流速大
L飞机的升力一流速小
知识梳理
考点一压强
知识点01压力
1、压力:垂直作用在物体表面的力叫压力。
2、产生条件:物体之间相互接触且相互挤压。
3、压力的方向:与受力物体表面垂直并指向受压的物体。
4、作用点:在被压物体的接触面上。
5、压力的作用效果:使物体发生形变。
6、压力与重力的关系
压力并不都是由重力产生的,因此压力的大小并不一定与重力大小相等,有时甚至无关。
Fa=F*GF.F-G
水平面斜面鳖直面天花板
知识点02压强
一、探究影响压力作用效果的因素
1、实验器材:形变显著的物体(如海绵、沙子等)、压力小桌、磋码。
2、实验方法
(1)控制变量法:分别控制压力和受力面积两个变量。
(2)转换法:压力的作用效果通过海绵的凹陷程度来体现。
3、实验现象和结论
海绵一卜____________
甲乙丙
(1)甲、乙两次实验,受力面积相同,乙图中压力大于甲,乙图中海绵的凹陷程度大于甲,可得结论:
在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(2)乙、丙两次实验,压力大小相同,丙图中的受力面积大,海绵的凹陷程度很小,故可以得出结论:
在压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
4、实验出题点
(1)实验中选择海绵而不选择木板的原因是海绵易发生形变,实验现象明显,而木板不易发生形变,
实验现象不明显。实验中可以用沙子、橡皮泥等代替海绵。
(2)将砖块沿虚线切去左边一小块,丕能验证压力的作用效果是否与受力面积有关。原因是:没有控
制压力相等。
二、压强
1、定义:物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强。压强是表示压力的作用效果的物理量。
2、公式:p=三。其中,p表示压强,F表示压力,S表示受力面积。
3、单位:国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,简称帕,符号Pa。lPa=lN/m2。
4、公式的理解
(1)夕=£是压强的定义公式,适用于所有物体间压强的计算。
S
(2)式中S为“受力面积”,指两个物体间实际接触的面积。
(3)式中F为“压力”,计算时注意区分重力与压力。
知识点03增大或减小压强的方法
1、增大压强
(1)压力一定,减小受力面积:刀口打磨得很锋利、图钉的前端做得很尖、滑冰鞋的底部安装冰刀、
蚊子尖尖的口器、破窗锤的锤头做成锥状等。
(2)受力面积一定,增大压力:压路机的碾子质量很大、液压机等。
(3)增大压力的同时减小受力面积:用铁锤钉钉子、用斧子砍木头、用力按图钉帽等。
2,减小压强
(1)压力一定,增大受力面积:书包的背带较宽、坦克安装履带、铁轨铺在枕木上、骆驼有宽大的脚
掌、载重汽车的车轮又宽又多等。
(2)受力面积一定,减小压力:现代建筑广泛采用空心砖、中空的石柱、道路上禁止超载等。
(3)减小压力的同时增大受力面积:人在冰面上行走发现有破冰危险时、丢掉负重且改为匍匐行进。
考点二液体的压强
知识点01液体压强的特点
1、液体压强的产生原因
由于液体受到重力作用,并且具有流动性,因此,液体对容器底部和侧壁都有压强。
2、压强计
(1)构造
金吟d管:
及橡皮以
(2)作用:测量液体内部的压强。
(3)原理:放在液体里的探头上的橡皮膜受到液体压强的作用会发生芨变,U形管左右两侧液面产生
的高度差的大小反映了橡皮膜所受压强的大小,液面的高度差越大,压强越大。
(4)压强计的使用
①使用前,检查装置气密性,方法是用手轻按橡皮膜,观察压强计U形管两侧液面的高度差是否发生变
化,如果变化,说明不漏气;如果不变,说明漏气,则要查出原因,加以修整。
②当压强计的橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面应该是相平的,若出现高度差,需要将橡皮管取
下重新安装。
3、探究液体内部压强特点
(1)控制探头在液体中的深度、液体密度相同,改变探头的方向。现象:U形管两侧液面的高度差丕
变。
水外水——乂水]।乂
(2)控制液体的密度探头的方向相同,增大探头在液体中的深度。现象:U形管两侧液面的高度差变
去。
(3)控制探头的方向深度相同,增大液体的密度。现象:U形管两侧液面的高度差变大。
4、液体压强的特点
(1)液体内部向各个方向都有压强;在液体内部的同一深度处,向各个方向的压强都相等。
(2)同一液体深度越深,压强越大。
(3)液体内部压强的大小还跟液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
知识点02液体压强的大小
1、公式:°=Qg/z。/表示液体的密度,单位为kg/n?,/i表示液体的深度,单位为米(m),g为常数,
大小为9.8N/kg,p表示液体在深度为处的压强,单位为帕(Pa)。
2、公式的注意事项
公式2=Qg〃适用于静止液体,不适用于流动的液体。当求放在水平面上的均匀柱体对平面的压强
时可以借用此公式。
3、应用:深海潜水时穿抗压服、水坝修得上窄下宽等。
知识点03连通器
1、定义:上端开口、下端连通的容器。
2、特点:连通器里的同种液体不流动时,各部分中的液面总保持相平。
3、应用:茶壶、下水管道中的U形水管、地漏、船闸、锅炉水位计等。
上游网“DF游闸门C
考点三大气压强
知识点01大气压强的存在
1、大气压强:大气对浸在它里面的物体产生的压强叫大气压强,简称大气压。
2、产生原因:大气受到重力作用,且具有流动性。
3、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大小11等。
4、历史上证明大气压存在的著名实验:马德堡半球实验。
5、大气压在生活中的应用实例:用吸管喝饮料、吸盘挂钩、拔罐、活塞式抽水机等。
知识点02大气压的测量
1、托里拆利实验
(1)取一根一端开口、一端封闭的长约1米的玻璃管,往里面注满水银,用手指堵住管口。将开口一
端朝下,浸没在水银中,且将玻璃管竖直放置,移开手指,管内水银柱下降到一定高度时不再下降。用
刻度尺测出管内外水银面的高度差约为760mm,即可计算大气压的值。通常把这样大小的大气压叫做
标准大气压。
如果玻璃管倾斜,进入到玻璃管内水银的长度会变大,但是水银柱的竖直高度不变。
将
玻
玻
璃
璃
管
倒
管
立
中
在
装
水
满
银
水
惟
中
银
①水银柱的高度:水银柱的高度是指管内外水银面的竖直高度差,不是指管倾斜时水银柱的长度。管内
水银柱的高度只随外界大气压的变化而变化,而与管的粗细、长度、形状、插入水银中的深度都无关。
所以改用粗一些或细一些的玻璃管不会影响结果。
②若玻璃管内混入少量空气,由于这部分空气也有压强,管内外水银面高度差会变小,导致测得的大气
压强偏小。
2,标准大气压
(1)通常把760mm高的水银柱产生的压强叫做标准大气压,用字母po表示。
5
(2)大小:/20=1.013X10pa»粗略计算时,po=lXl()5pa。
3、自制气压计
取一个装入适量带色的瓶子,再取一根两端开口的细玻璃管,在它上面画上刻度,穿过橡皮塞插入
水中。从管的上端吹入少量气体,使瓶内气体压强大于大气压,水沿玻璃管上升到瓶口以上。外界大气
压增大,玻璃管内水柱变低。
知识点03大气压强的变化规律
1、大气压与高度的关系
大气压随高度增加而减小。在海拔3000m以内,每升高10m,大气压大约减小100pa。
2、大气压与天气、季节的关系
晴天的大气压比阴雨天的高;冬天的大气压比夏天的高。
3、水的沸点与大气压的关系
气压越大,水的沸点越高;气压越小,水的沸点越低。
考点四流体压强与流速的关系
知识点01流体压强与流速的关系
1、流体:具有流动性的液体和气体统称为流体。
2、流体压强与流速的关系:在流体中,流速大的位置压强小,流速小的位置压强大。
3、生活实例
窗外有风吹过,窗帘向窗外飘;火车站台上设有安全线;家用吸尘器打扫微小灰尘;两艘船不能并
排行驶;踢足球时的“香蕉球”。
知识点02飞机的升力
1、机翼示意图
流速大
流速小
2、原理
机翼的形状是上凸下平的。当飞机高速行驶时,机翼与周围的空气发生相对运动,迎面而来的气流
被机翼分成上、下两部分。机翼上方气流的速度较大,下方气流的速度较小。所以机翼下方气流的压强
大于上方气流的压强,机翼上、下表面就存在着压强差,因而有压力差,这就是产生升力的原因。
假I易混易错;
易混易错点1:压力与压强的关系
(1)压力是产生压强的必要条件,没有压力就没有压强;压强是表示压力作用效果的物理量。
(2)压强在数值上等于压力大小与受力面积的比值。不能认为压力越大,压强就一定越大;同样,压
强越大,压力也不一定越大。
易混易错点2:对受力面积S的理解
受力面积S指的是两个物体间相互接触的最小的那部分面积,如图,A对8的压强受力面积为SA。
易混易错点3:液体“深度”的判断
在液体压强公式中〃表示深度,指从液体中某点到自由液面的距离。判断出〃的大小是计算液体压
强的关键。液体深度是指液体中被研究的点到液体自由液面(与大气连通的液面)的竖直距离。
如图,A、B、C、D、E各点的深度分别为:30cm、40cm>50cm>40cm、20cm»
易混易错点4:对连通器的理解
(1)连通器各部分中的液面高度相平的条件:一是连通器中装有同种液体;二是液体不流动。若连通
器里装有不同种液体,则液体静止时,液面高度不一定相同。
(2)连通器中各部分液面高度相同,与各部分的粗细和形状等没有关系。
易混易错点5:大气压强的应用
(1)护士给病人打针不是利用大气压强;(2)注射器吸取药液是利用大气压强;(3)用高压锅做饭是
利用沸点与气压的关,不是利用大气压强。
方法技巧
方法技巧1:圆柱体压强的计算方法
对于满足(1)密度均匀、形状规则的实心柱体(圆柱体或棱柱体);(2)物体被放
在水平面上,且受力面积等于物体的底面积;(3)水平面受到的压力等于物体所受的重
力。这样的柱体,可以用p=pg/z计算压强。
方法技巧2:叠加物体压强的计算方法
如图所示,A、B两物体叠加后放在水平面上,求水平面受到的压强时,物体对水平面的压力F=
GA+GB,水平面的受力面积为下面物体的底面积。如图,p甲=£=G、+GB,=£=G、+GB。
甲sSBssa
BL-1—
A
,,,,,,,,,,,,,,,,,,
甲乙
方法技巧3:公式2=£与〃=夕8丸的区别与联系
S
压强定义式p=g
液体压强计算公式p=pg/z
常用来计算液体的压强,和质量分布
适用范围适用于所有情况下压强的计算
区别均匀的柱体
决定因素压力和受力面积液体的密度和深度
联系液体压强公式是通过压强定义式结合液体的特点推导出来的,是压强定义式的特殊形式
方法技巧4:液体对不同容器底的压力与重力的关系
直壁形上窄下宽上宽下窄
■
图示
■二二二4
液体对容器底的压
星二G液>G液是<G液
力与重力的关系
方法技巧5:判定流体流速的大小的方法
(1)流体在相同时间内通过的路程越长,流体的流速越大;
(2)在单位时间内通过管道横截面的流体的体积相同时,管道的横截面积越小,流体的流速越大;
(2)在水平面上高速运动的物体(如高速运动的列车)周围,离物体越近流体的流速越大。
典例精析
高频命题点1固体压强相关分析与计算
【例1】【新考法】结合生活中场景考查
沙滩上留有大人和小孩深浅相同大小不同的两对脚印,如图所示,下列说法中正确的是()
A.小孩对沙滩的压力比大人对沙滩的压力小,压强也更小
B.小孩和大人对沙滩的受力面积和压力都不等,无法比较谁对沙滩的压强大
C.两个人对沙滩的压强相同
D.大人对沙滩的压力和大人的重力是一对相互作用力
【答案】C
【解析】ABC.大人和小孩的脚印深浅相同,则大人和小孩对沙滩的压强相同,小孩的脚印小,即沙滩
受力面积小,则小孩对沙滩的压力比大人对沙滩的压力小,故AB错误,C正确;
D.大人对沙滩的压力和大人的重力方向相同,不是一对相互作用力,故D错误。
故选C。
【例2】如图所示,上下两手指均用力,将铅笔挤压在两手指间静止不动,两个手指感觉差不多,以下
说法正确的是()
A.上手指对铅笔的压力小于下手指对铅笔的压力
B.上手指对铅笔的压力大于下手指对铅笔的压力
C.上手指对铅笔的压强小于下手指对铅笔的压强
D.上手指对铅笔的压强大于下手指对铅笔的压强
【答案】A
【解析】AB.铅笔静止时,上手指对铅笔的压力与铅笔的重力之和等于铅笔对下手指的压力,而铅笔
对下手指的压力与下手指对铅笔的压力大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上,
是一对相互作用力,所以上手指对铅笔的压力小于下手指对铅笔的压力,故A正确,B错误;
CD.两个手指感觉差不多,说明上手指对铅笔的压强约等于下手指对铅笔的压强,故CD错误。
故选Ao
【例3】【新考法】结合模型考查
(多选)如图所示,均匀实心正方体甲、乙置于水平地面上,它们对地面的压力相等,甲的边长小于乙
的边长,现分别沿水平方向或竖直方向将两个正方体只切去一部分,剩余部分对地面的压强分别为
和pz。下列说法正确的是(
乙
甲
A.若沿水平方向切去相同质量,则p甲〉
B.若沿水平方向切去相同厚度,则
C.若沿竖直方向切去相同质量,则pjz
D.若沿竖直方向切去相同厚度,则pkpz
【答案】AD
【解析】已知它们对水平地面的压力相等,说明它们的重力相等,甲的底面积小于乙的底面积,由p=—
S
可知,P心P4;两正方体的重力相等、质量相等,甲的体积小,由夕=,可知,甲的密度较大,即〃甲平
乙。
A.若沿水平方向切去相同质量,则剩余部分的质量也相等,即剩余部分的重力相等;由图示可知,S尹
F
<S乙,由〃=—可知,pRp乙,故A正确;
B.若沿水平方向切去相同厚度,由于乙的棱长大于甲的棱长,所以乙切去部分的体积大于甲切去部分
的体积,因为"甲加z,所以无法判断甲、乙剩余部分的质量大小,根据
_F_G_mg
D—————----
SSS
无法判断剩余部分对地面的压强大小关系,故B错误;
CD.根据
FG_mg_pVg_pShg
=Pgh
S
可知,无论沿竖直方向切去相同厚度还是相同质量,由于密度不变,高度不变,所以,甲剩余部分对地
面的压强大于乙剩余部分对地面的压强,即p/pz,故C错误,D正确。
故选ADo
【例4】如图所示,一块长木板放在水平桌面上,在水平向左推力厂作用下做匀速直线运动,直至木块
右端与桌边对齐,在推木板的过程中,木板对桌面的压力R压强p和摩擦力/的变化情况分析正确的
是()
A.尸和p不变,/变大B.尸和/不变,p变大
C.尸变小,p和/变大D.尸和/不变,p变小
【答案】D
【解析】因水平面上物体的压力大小和自身的重力相等,所以,在水平力厂的作用下沿直线向左匀速直
线运动,直至木板右端与桌边对齐时,木板对桌面的压力厂不变,因滑动摩擦力的大小只与接触面的粗
糙程度和压力的大小有关,所以,水平向左的推力/作用下做匀速直线运动,压力和接触面的粗糙程度
不变,所以,木板受桌面的摩擦力/不变;木板与桌面的接触面积变大,受力面积变大,由p=一可知,
S
长木板对桌面的压强p变小。故ABC错误,D正确。
故选D。
高频命题点2探究影响压力作用效果的因素
【例1】在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验时,同学们利用小桌、海绵、祛码等器材做了
如图所示的系列实验。
(1)同学们是根据海绵的来比较压力的作用效果的。这种研究方法称为;
(2)观察比较图甲、乙的情况可以得到结论是:在受力面积相同时,压力越大,。小红联想
到坦克车履带的设计,这可用两组实验所得结论解释;
(3)将该小桌和祛码放在如图丁所示的木板上,忽略受力面积的变化,则图丙中海绵受到的压强P丙和
图丁中木板受到的压强P丁的大小关系为P丙PT(选填或"=");
(4)如图所示,将质量分布均匀的长方体置于水平桌面上,现分别按照图示的方法切去一半,则剩余
阴影部分对桌面压强最大的是()。
【答案】(1)凹陷程度
【解析】(1)口]⑵实验中运用转换法,通过观察海绵的凹陷程度来表示压力的作用效果的。
(2)[1]甲、乙两实验中,受力面积相同,压力不同,且压力越大海绵的凹陷程度越大,压力的作用效
果越明显,因此可得结论为:当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
⑵坦克车履带的设计是压力一定时,通过增大受力面积来减小压力的作用效果,乙丙两次实验的结论与
该应用相同。
(3)丙丁两图中,压力和受力面积相同,则压力的作用效果相同,即。丙=P丁。
(4)A.图中压力变为原来的一半,受力面积小于原来的一半,根据夕=不可知,压强会变大,故A
符合题意;
B.图中压力变为原来的一半,受力面积变为原来的一半,根据夕=(可知,压强不变,故B不符合题
思;
C.图中压力变为原来的一半,受力面积不变,根据可知,压强会变小,故C不符合题意;
S
D.图中压力变为原来的一半,受力面积大于原来的一半,根据夕=—可知,压强会变小,故D不符
S
合题意。
故选A。
【例2】【创新实验】如图甲是消防人员站在木板上,救助受困于淤泥中的人的情景,小明看到这一场
景后想:压力的作用效果与什么因素有关呢?为此小明用一块海绵、两块规格相同的木块来进行如图乙
所示实验。
(1)压力的作用效果是通过比较海绵的来确定的。
(2)比较乙图中序号为的两次实验,可以探究受力面积对压力作用效果的影响。
(3)比较乙图中序号为①和③的两次实验可知,受力面积一定时,,压力的作用效果越明显。
以下实例中应用该结论的有(填字母)。
A.菜刀要经常磨一磨B.书包要用宽的背带
C.汽车限重D.啄木鸟有个坚硬而细长的喙
【答案】(1)形变程度(2)①②(3)压力越大C
【解析】(1)实验中,压力的作用效果是通过比较海绵的形变程度来确定的,海绵的形变程度越大,压
力的作用效果越明显,采用了转换法。
(2)①②两次实验中,海绵受到的压力相同,受力面积不同,比较乙图中序号为①②的两次实验,可
以探究受力面积对压力作用效果的影响。
(3)[1]①和③的两次实验中,海绵的受力面积相同,③中海绵受到的压力较大,海绵的形变程度也较
大,比较乙图中序号为①和③的两次实验可知,受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
[2]A.菜刀要经常磨一磨,是通过减小受力面积来增大压强,故A不符合题意;
B.书包要用宽的背带,是通过增大受力面积来减小压强,故B不符合题意;
C.汽车限重,是通过减小压力来减小压强,故C符合题意;
D.啄木鸟有个坚硬而细长的喙,是通过减小受力面积来增大压强,故D不符合题意。
故选Co
高频命题点3增大和减小压强的方法
【例1】下列事例中,能增大压强的是()
A.安全锤的锤头很尖B.书包背带较宽
C.滑雪板面积较大D.螺母下的垫圈
【答案】A
【解析】A.安全锤的锤头很尖,是通过减小受力面积来增大压强,故A符合题意;
BCD.书包背带较宽、螺母下的垫圈、滑雪板面积较大都是通过增大受力面积来减小压强,故BCD不
符合题意。
故选A„
【例2】劳动课已成为大中小学的一门独立课程,小明同学积极参加家务劳动,利用周末时间学做菜,
在切菜的过程中,如图所示,刀刃做得很锋利是为了增大,而刀柄做得比较宽厚是通过增大—
来减小压强。
【答案】压强受力面积
【解析】【小题1】口]刀刃做得很锋利,是在压力一定时,减小受力面积来增大压强。
⑵刀柄做得比较宽厚是通过增大受力面积减小压强。
高频命题点4实验:探究液体内部的压强
【例1】如图所示是小辉探究液体压强与哪些因素有关的实验装置,请根据图示回答下列问题:
(1)压强计在使用前,需要观察U形管两边液面是否相平,还要检查装置的气密性,小辉发现U形管
左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲,其调节的方法是(选填"A”或"B”),使U形管左右两侧
的水面相平;
A.将右侧支管中高出的水倒出
B.取下软管重新安装
(2)压强计上的U形管(选填“属于”或“不属于")连通器,通过____显示液体内部压强;
(3)通过比较图乙和图丙,可以得,液体的压强与有关;
(4)比较两图,可以得液体的压强与液体密度有关;
(5)已知图丁中U形管左右两侧水面的高度差/z=10cm,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为—
Pa„(=1.0xl03kg/m3,=l.lxl03kg/m3,g=lON/kg)
【答案】(1)B(2)不属于U形管两端液面高度差(3)深度(4)丙丁(5)1000
【解析】(1)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,只需要将软管取下,再重新安装,这
样U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的
液面就是相平的,故选B。
(2)[1]⑵压强计上的U形管一端封闭,所以不是连通器;根据转换法,通过U形管两端液面高度差显
示液体内部压强大小。
(3)比较乙图、丙图,在相同液体中的不同深度处,U形管两侧的液面高度差不相等,液体的压强不
同,丙图中的深度更深,U形管两侧的液面高度差更大,说明液体的压强更大。故可以得到:在不同深
度,液体内部压强与液体的深度有关,液体深度越深,压强越大。
(4)比较丙丁两图,在不同密度的液体的相同深度处,U形管两侧的液面高度差不相等,液体的压强
不同,故可以得到:液体的压强与液体密度有关。
(5)图丁中U形管左右两侧水面的高度差/z=10cm,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为
2=p水gh=lx103kg/m3xlON/kgxO.lm=lOOOPa
【例2】如图所示,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。当橡皮膜向
一侧凸起时,可判断隔板两侧液体压强的大小,此时用到的研究方法是;若图中容器的隔板两侧
装入的是同种液体,可判断液体压强与
【答案】转换法深度
【解析】[1]根据转换法,可通过橡皮膜凸出的方向判断隔板两侧液体压强的大小。
⑵若图中容器的隔板两侧装入的是同种液体,右侧深度大,橡皮膜向左凸出,说明右侧压强大,可判断
液体压强与深度有关。
高频命题点5液体对容器底的压力和压强
【例1】如图所示,质量相同、底面积也相同且器壁厚度忽略不计的三个容器,分别装有质量相同和深
度相等的甲、乙、丙三种不同液体,放在水平桌面上。下列说法正确的是()
A.容器底部受到液体的压强是p用<pz<p囱
B.容器底部所受液体的压力是戏〉号>心
C.谷器对桌面的压强是「甲<p乙<?丙
D.容器对桌面的压力是、'>丘'>信'
【答案】A
【解析】AB.图中甲容器中液体的体积最大,丙容器中液体的体积最小,已知容器中装有质量相同的
液体,根据0=,可知,丙容器中液体的密度最大,甲容器中液体的密度最小,液体的深度相同,根据
p=可得,容器底部受到液体的压强是
。甲Vp乙Vp丙
已知三个容器底面积相同,根据F=pS可知,容器底部所受液体的压力是
故A正确,B错误;
CD.容器对桌面的压力大小等于容器和容器中液体的总重力,由于容器的重力相等,液体的重力相等,
则容器对桌面的压力大小相等,即
掠=」'=。'
根据夕=1可知,三个容器底面积相同,容器对桌面的压强相等,即
。甲=。乙=P丙
故CD错误。
故选A„
【例2】如图所示,设水对底面的压强为0,瓶子对桌面的压强为02。将瓶子从正放(图甲)变为倒放
(图乙),则0和P2的变化情况是(
甲乙
A.夕变小P2变小B.Pl变小P2变大
C.P1变大P2变小D.Pl变大P2变大
【答案】D
【解析】将瓶子从正放(图甲)变为倒放(图乙)时,液体的深度增加,根据p=pg无可知,液体对
底面的压强变大;瓶子正立或倒立放置时,瓶子的总重力大小等于瓶子对桌面的压力,因为重力不变,
则压力不变,倒立后受力面积变小,由P=一可知,瓶子对桌面的压强变大,故D符合题意,ABC不
S
符合题意。
故选D。
【例3】图中平底茶壶的质量是Q4kg,底面积是40cm2,内盛0.6kg的水,水面高度在图中已标出,放
置在面积为In?的水平桌面中央,忽略壶壁厚度。求:
(1)水对茶壶底部产生的压强和压力;
(2)茶壶对桌面的压力和压强。
【答案】(1)1200Pa,4.8N(2)ION,2500Pa
【解析】(1)水对茶壶底部产生的压强为
p=p水gh=lx103kg/m3xlON/kgx0.12m=1200Pa
则水对茶壶底部产生的压力为
F=pS=1200Pax40xl0-4m2=4.8N
(2)茶壶对桌面的压力为
F-G^=m总g=(0.4kg+0.6kg)xION/kg=ION
则茶壶对桌面的压强为
F_ION
=2500Pa
高频命题点6生活中的大气压
[例1]关于下面三幅图的说法正确的是()
甲乙丙
A.如甲图,实验中玻璃管内水银柱上方会有少量气体
B.如甲图,将竖直玻璃管倾斜,水银柱的身度变局
C.如乙图,把自制气压计从山顶移到山下,细管内的水柱下降
D.如丙图,盆景中的水位能保持一定高度,是利用了连通器原理
【答案】C
【解析】A.如甲图,玻璃管立起来前,里面水银是满的,立起来后水银柱产生的压强等于大气压强,
此时玻璃管内水银柱上方是真空,故A错误;
B.如甲图,将竖直玻璃管倾斜,水银柱的长度变长,由于大气压强不变,因此水银柱的高度不变,故
B错误;
C.大气压随海拔高度的增加而降低,随海拔高度的减小而升高;如乙图,把自制气压计从山顶移到山
下,瓶外大气压增大,根据瓶内大气压等于瓶外大气压加上水柱压强可知,瓶内气体压强不变,水柱压
强减小,所以,细管内的水柱下降,故c正确;
D.盆景中的水位能保持一定高度,是利用了大气压,瓶子上方时是封闭的,不属于连通器,所以没有
利用连通器原理,故D错误。
故选c。
【例2】如图所示为“无叶电风扇”,它内部有一台电动机吸入空气,空气经过加压后被送入环绕式的出
风口,从缝隙中向外喷出,这部分喷射空气因流速大、压强,使周围空气(选填“靠近”或“远
离”)这部分喷射空气,带动周围空气流动,使人感觉凉爽。从西安到拉萨旅游的小毛发现带去的袋装
食品会变得膨胀,由此可以推测外界大气压(选填“变大”或“变小”),这是因为拉萨比西安的海拔一
【答案】小靠近变小高
【解析】n]⑵根据流体压强和流速的关系可知,空气经过加压后被送入环绕式的出风口,从缝隙中向外
喷出,这部分喷射空气因流速大,压强小,在压强差的作用下,周围空气向这部分喷射空气靠近,带动
周围空气流动,使人感觉凉爽。
⑶[4]气压与高度有关,海拔越高的地方气压越低,食品包装袋变得鼓起来,这是因为大气压随高度增加
而减小,使得袋内的气压大于外部大气压,因此包装袋会鼓鼓的,故拉萨比西安的海拔高。
1.(2024.山东东营)如图所示,下列四个实例中,能利用流体压强和流速关系的知识解释的是()
A.甲图:拦河大坝设计成下宽上窄的形状
B.乙图:火车道路的铁轨下面铺放路枕
C.丙图:用吸管吸饮料时,饮料顺着吸管流进嘴里
D.丁图:候车的乘客应站在安全线以外,否则可能会被“吸”向行驶的列车
【答案】D
【解析】A.拦河大坝设计成下宽上窄的形状,是因为液体压强随深度的增加而增大,故A不符合题意;
B.火车道路的铁轨下面铺放路枕,是通过增大受力面积来减小压强,故B不符合题意;
C.用吸管吸饮料时,饮料在大气压强的作用下顺着吸管流进嘴里,故C不符合题意;
D.行驶的列车快速驶过时,列车与候车的乘客之间的空气流速变大、压强变小,因而乘客会受到指向
列车的压力差,可能会被“吸”向行驶的列车,所以候车的乘客应站在安全线以外,故D符合题意。
故选D。
2.(2024.山东日照)下图所示的四个事例中,关于压强的说法正确的是()
A.甲为压路机,碾子做的很大,是为了减小压强
B.乙为安全锤,锤头做得很尖,是为了减小压强
C.丙图中加热后再密封的铁桶被压扁,是因为外部大气压强远大于内部压强
D.丁图中热气球能在空中自由升降,是利用“气体流速大的地方压强小”的原理
【答案】C
【解析】A.压路机的碾子质量很大是为了在受力面积一定时,增大压力来增大压强,故A错误;
B.安全锤做得很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积增大压强的,故B错误;
C.加热铁桶过程中,铁桶内空气体积膨胀,质量减小,再密封铁桶,随着温度降低,内部气压降低,
由于外部大气压强远大于内部压强,所以铁桶被压扁,故C正确;
D.热气球中充的是被燃烧器加热而体积膨胀的热空气,从而使密度小于外界空气密度,实现了空中飞
行,故D错误。
故选C。
3.(2024•山东青岛)黄海海平面是中国高程系统唯一基准面,在青岛的黄海海滨矗立着一座“中华人民共和
国水准零点”雕塑,标志着“高度从这里开始",这座雕塑高6m,质量约为103它的四个支脚处在同一
水平面上,每个支脚与地面的接触面积约为250cm2,它对地面的压强大约是()
A.4xlO6PaB.lxlO6PaC.lxlO2PaD.lxlO5Pa
【解析】雕塑的重力为
G=mg=10xl03kgxl0N/kg=lxl05N
雕塑对地面的压力等于其自身的重力,则雕塑对地面的压强为
1X105N
=lxlO6Pa
4x250xl0-4m2
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选Bo
4.(2024・西藏)如图所示的生产生活实例中,用压强知识解释正确的是()
A.甲图中,破窗锤是通过减小受力面积的方式增大压强
B.乙图中,用高压锅做饭是利用水的沸点会随着气压的减小而升高
C.丙图中,三峡大坝设计成下宽上窄是由于液体的压强随深度的增加而减小
D.丁图中,从漏斗口用力向下吹气,乒乓球不会掉落是由于气体流速大的位置压强大
【答案】A
【解析】A.由压力越大,受力面积越小,压强越大可知,破窗锤头部较尖,是通过减小受力面积的方
式增大压强。故A正确;
B.液体表面上方的气压越高,沸点越高。用高压锅做饭是利用水的沸点会随着气压的增大而升高。故
B错误;
C.同种液体中,深度越深,压强越大。三峡大坝设计成下宽上窄是由于液体的压强随深度的增加而增
加。故c错误;
D.在流体中流速越大的位置,压强越小。从漏斗口用力向下吹气,乒乓球不会掉落是由于气体流速大
的位置压强小。故D错误。
故选Ao
5.(2024•海南)说明流体中流速大的地方压强小的原理是()
将气球放在里面有热气的瓶口上,气球被吞了进去
向气球中间吹气,两球靠拢
将两个被毛织品摩擦过的气球靠近,两球相互弹开
【解析】A.将气球按压在钉板上,气球没有破裂,是因为钉子数量多,通过增大受力面积减小了压强,
故A不符合题意;
B.将气球放在里面有热气的瓶口上,气球被吞了进去,是因为瓶内气体温度降低后气压减小,大气压
将气球压入瓶内,故B不符合题意;
C.向气球中间吹气,两球中间的空气流速变大压强变小,两侧的空气流速小压强大,将两球压向中间,
所以两球靠拢,故c符合题意;
D.将两个被毛织品摩擦过的气球靠近,两球相互弹开,是因为两球带有同种电荷,两种电荷相互排斥,
故D不符合题意。
故选C„
6.(2024.山东青岛)下列实例中,能利用流体压强与流速的关系解释的是()
拦河坝活塞式抽水机飞机机翼船闸
A.拦河坝上窄下宽更加稳固B.用活塞式抽水机抽水
C.飞机机翼上凸下平获得升力D.船只利用船闸在上下游之间往返
【答案】C
【解析】A.根据p=可知,河水越深压强越大,拦河坝上窄下宽更加稳固,故A不符合题意;
B.活塞式抽水机抽水是利用了大气压强的原理,故B不符合题意;
C.在流体中,流速越大的位置压强越小,飞机机翼上凸下平,上面压强小,下面压强大,产生了压强
差,从而获得升力,故C符合题意;
D.船只利用船闸在上下游之间往返是利用了连通器的原理,上端开口下端连通,故D不符合题意。
故选Co
7.(2024.广东广州)某居民楼水塔液面与各楼层水龙头的竖直距离如图所示,若0行1.0乂103]^/1113,8=10?4/1^,
水龙头关闭时,c
A.3.0x104pa1.3xl05Pa
【答案】D
【解析】由题图可知,水龙头关闭时,c处水的深度为
h=10m+3m=l3m
所以C处水龙头所受水的压强为
335
p=p水gh=lxl0kg/mxlON/kgx13m=1.3xlOPa
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
8.(2024・福建)如图所示的生产生活实例,利用大气压强的是()
【答案】A
【解析】A.吸盘在大气压的作用下被紧紧压在墙上,故A符合题意;
B.连通器利用的是液体压强,故B不符合题意;
C.重垂线利用的是重力的方向竖直向下,故C不符合题意;
D.书包带做的比较宽是通过增大受力面积减小压强,故D不符合题意。
故选A„
9.(2024•河南)如图,把木板放在海绵上,木板上放一水杯,静止时木板保持水平。若水杯重为G1,木板
重为水杯底面积为H,木板底面积为S?。下列说法正确的是()
A.水杯对木板的压力就是水杯受到的重力
B.水杯对木板的压力和木板对水杯的支持力是平衡力
C.水杯对木板的压强为?
D.木板对海绵的压强为冬
【答案】C
【解析】A.水杯对木板的压力大小等于水杯受到的重力大小,但二者不是同一个力,故A错误;
B.水杯对木板的压力和木板对水杯的支持力作用在不同物体上,不是平衡力,故B错误;
FG.
C.水杯对木板的压力大小等于水杯受到的重力大小,根据P=—,水杯对木板的压强为U,故C正
Sl
确;
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