2025年中考物理人教版 考点探究(广东)第9章 压强 课件
2024-11-02
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精品
内容正文:
物理
第九章 压强
回归教材
实验探究
真题精粹
压力
1.压力
课标要求:了解弹力,认识力(压力)的作用结果。
定义 垂直作用 在物体表面上的力
三要素 大小 当物体静止在水平面时,压力F等于重力G
方向 垂直于 被压物体表面,并指向被压物体
作用点 位于接触面上
垂直作用
垂直于
示意图
作用效果 使物体发生形变
影响压力作用效果的因素 (1)压力大小;(2)受力面积大小
2.压力与重力的区别与联系
力的种类 重力 压力
产生原因 地球的吸引 物体对物体的挤压
方向 竖直向下 垂直于被压物体表面,并指向被压物体
作用点 物体的重心 接触面上
施力物体 地球 对受力物体产生挤压作用的物体
联系 通常情况下,自由静止在水平地面上的物体,其对地面的压力大小等于重力
压强
课标要求:理解压强。
1.在物理学中,物体所受 压力大小 与 受力面积 之比叫作压强。
2.公式:p=
3.推导式:粗细、密度均匀的圆柱体,长方体等规则柱状物体对水平面的压强p====ρgh。
压力大小
受力面积
增大和减小压强的方法
课标要求:知道增大和减小压强的方法,并了解其在生产生活中的应用。
项目 方法 举例
增大压强 增大压力 压路机的碾子质量很大、压力机
减小受力面积 啄木鸟的嘴、刀刃、图钉、安全锤、软皮垫
减小压强 减小压力 严禁超载、空心砖
增大受力面积 书包的背带、履带、滑雪板、载重卡车有很多轮子、骆驼的脚掌
液体压强
课标要求:了解液体压强与哪些因素有关。
1.产生原因:由于液体受重力的作用,且具有流动性。
2.影响因素:
(1)在液体内部同一深度处,向各个方向的压强都 相等 ;
(2)液体密度一定时,深度越深,压强越 大 ;
(3)在深度相同时,液体的 密度 越大,压强越大。
液体压强大小只跟液体密度和所处深度有关,而与液体的质量、体积,容器的形状等无关。如图(同种液体):
pA = pB = pC(选填“=”、“>”或“<”)。
相等
大
密度
=
=
3.公式:
(1)p=ρgh
(2)变形公式:求深度h=,求密度ρ=。
连通器
1.定义:上端开口,底部连通的容器。
2.特点:在连通器里装的是相同液体,当液体不流动时,连通器各部分中的液面高度总是 相同 的。
3.应用:茶壶、船闸、排水管的U形“反水弯”、锅炉水位计等。
相同
大气压强
课标要求:知道大气压强及其与人类生活的关系。
定义 空气和液体一样,在其内部向各个方向都有压强,叫作大气压强,简称 大气压或气压
产生原因 气体具有流动性,并且受重力作用(与液体压强原因相同)
存在证明 (1)马德堡半球实验 (2)覆杯实验 (3)瓶吞鸡蛋实验
大气压或气压
测量实验 托里拆利实验(如图所示),实验中玻璃管内水银面的上方是真空,管外水银面的上方是空气,因此,是大气压支持管内这段水银不会下落,大气压的数值等于这段水银柱产生的压强
应用 生活中:吸管吸饮料、吸盘挂钩、钢笔吸墨水、注射器吸药液
生产中:活塞式抽水机、离心式水泵
标准大气压 定义 通常把760 mm水银柱产生的压强叫作标准大气压p0
大小 p0=1.013×105 Pa,粗略计算中也可取1×105 Pa
影响因素 大气压随高度的升高而 减小
沸点和气压 液体沸点随气压的减小而降低
测量工具 水银气压计、无液气压计(金属气压计)
减小
流体压强与流速的关系
课标要求:了解流体的压强与流速的关系及其在生活中的应用。
1.流体:物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。
2.流体压强和流速的关系:流体中流速越大的位置,流体压强越 小 。
小
3.飞机的升力:如图所示,飞机机翼横截面的上表面弯曲,下表面比较平,飞机前进时,机翼上方的空气流速较大,压强较小;下方的空气流速较小,压强较大。这样机翼上、下表面就存在着 压强差 ,因而有 压力差 ,从而产生升力。
4.流体压强与流速的关系在生活中的应用防范:飞机升力、足球比赛中的香蕉球、火车站台上的安全线、并排行驶的船保持一定距离等。
压强差
压力差
核心突破点一 压力
把垂直作用在物体表面的力叫压力。压力不一定都等于重力,方向不一定与重力方向相同,只有放在水平面上的自由物体,压力的大小才等于重力的大小,方向才与重力方向相同。
如图甲所示,物体A静止在水平地面上,请画出物体A所受重力G的示意图及物体A对地面的压力F的示意图。
答案 如图所示:
(斜面上压力与重力)如图乙所示,物体A放在斜面上保持静止,此时物体A所受重力G和它对斜面压力F的大小关系为F < (选填“>”、“<”或“=”)G,并画出G与F的示意图。
<
答案 如图所示:
核心突破点二 压强计算
1.物体所受压力的大小与受力面积之比。利用p=计算压强大小,对于规则的长方体或圆柱体,若找不到F或S,可根据p=ρgh计算压强。
2.压力不是重力,在水平地面上时,虽然压力的大小等于物体所受重力,但也不能把公式直接写成p=,而应先注明F=G或写成p==。
如图,质地均匀的物体重7 N,放在水平桌面上,它与桌子的接触面积为0.01 m2,则它对桌面的压强为 700 Pa。若将其水平向左推回至全部压在桌子上,它对桌面的压强会 变小 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。
700
变小
(压力水平)如图所示,物体与竖直墙面的接触面积是0.015 m2,现用30 N的水平力把物体按在墙上,墙面受到的压强是 2×103 Pa。
2×103
核心突破点三 增大、减小压强的方法
增大压强:①压力一定时,减小受力面积;
②受力面积一定时,增大压力;
③增大压力的同时减小受力面积。
减小压强:①压力一定时,增大受力面积;
②受力面积一定时,减小压力;
③减小压力的同时增大受力面积。
如图所示,这是钢丝钳,钳口做得很薄,目的是 增大 (选填“增大”或“减小”)压强。
(增大压力来增大压强)如果钢丝钳在剪比较粗的金属丝时,我们的手往往向钢丝钳末端移动,这样可增加钳口处压力,增大钳口对金属丝的 压 强 。
城市里修建高楼时要先用钢筋水泥浇铸很宽的“基脚”,这是为了通过 增大受力面积 的方式来减小大楼对地面的压强。
增大
压
强
增大受力面积
(减小压力来减小压强)在修筑墙体时一般采用空心砖,它不仅可以起到隔热、隔音的作用,还可以通过 减小压力 的方式来减小大楼对地面的压强。
减小压力
核心突破点四 液体压强相关计算
一般情况下,应先用p=ρgh计算出液体的压强,然后用F=pS计算液体的压力。
如图所示,水平桌面上有甲、乙两个质量和底面积都相等的容器。向容器中注入深度相等的水,水对容器底部的压强p甲 = p乙,装水后的容器对桌面的压力F甲 < F乙。(均选填“>”、“<”或“=”)
=
<
核心方法 根据F=pS、p=ρgh可知液体对水平放置的容器底产生的压力为F=ρghS=ρgV阴影=G阴影(其中,V阴影表示阴影部分液体体积,G阴影表示阴影部分液体重力,如图所示)。
A.液体的密度ρ甲=ρ乙
B.液体对容器底部的压强p甲=p乙
C.容器对桌面的压力F甲=F乙
D.容器对桌面的压强p甲'>p乙'
(液体压强公式的运用)若甲、乙两容器中所装的为质量相同的两种液体。则下列说法正确的是( C )
C
核心突破点五 连通器
上端开口、下端连通的容器叫作连通器。连通器里装的是相同的液体,当液体不流动时,连通器各部分中的液面高度总是相同的。
图为实验室使用的液体压强计,它 不是 (选填“是”或“不是”)利用连通器的原理工作的。
不是
(连通器原理)如果拔出液体压强计左侧橡皮管,在U形管里装水,静止时U形管两边的液面 在同一高度(或高度相同或相平) 。
在同一高度(或高度相同或相平)
(连通器装不同种液体)如图所示,在U形管底端放置质量、厚度均不计的薄片AB,AB可自由左右移动。在左边加入水,右边加入食用油,当水与食用油的高度相同时,薄片AB受到水和食用油的压力分别为F水、F油,则F水 > F油,释放薄片AB,AB将向 右 移动;当左管内装水的高度为10 cm,则在右管中装入食用油的高度是 12.5 cm,薄片AB再一次在U形管底部的中间位置静止。(ρ水=1.0×103 kg/m3,ρ食用油=0.8×103 kg/m3)
>
右
12.5
核心突破点六 大气压强
大气对浸在它里面的物体产生的压强叫作大气压强,简称大气压,空气内部向各个方向都有压强。气压随高度的增大而减小。
如图,这是用托里拆利实验测量大气压值实验图,管上方真空,此时的大气压强等于 765 mm高水银柱产生的压强。
765
(大气压与高度关系)测量结果与标准大气压值有差异的原因可能是 此地海拔高度比海平面低 。
核心突破点七 流体压强与流速的关系
在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小。
如图甲所示,在学校的实验室内,静止的U形管两侧液面 相平 。
此地海拔高度比海平面低
相平
(流速与压强)图乙中气流情形如图所示,U形管左侧液面的高度 大于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)右侧液面的高度。
大
于
教材图片 考查内容 教材图片 考查内容
(固体压强)如图所示,在雪地上穿着滑雪板的小华总质量为70 kg,没有陷入雪地,而穿着运动鞋的小明总质量为50 kg,却深陷雪地。这是因为小明对雪地的压强 大于 (选填“等于”、“小于”或“大于”)小华对雪地的压强 (连通器)如图所示,连通器里装的是相同的液体,当液体不流动时,连通器各部分中的液面高度总是 相同 的
大于
相同
教材图片 考查内容 教材图片 考查内容
(固体压强计算)体重60 kg的张超为了估测自己双脚站立时对地面的压强,他穿上一双平底鞋站在一张方格纸上,描画出一只鞋的鞋底边缘的轮廓,如图所示,已知每个小方格边长2 cm。则他对地面的压强约为 1.5×104 Pa (大气压强)图为一种“吸盘式”挂钩,将它紧压在平整、光洁的竖直玻璃上,可以挂上一些物品,其主要部件是一个“橡皮碗”,该“橡皮碗”是应用 大气压 来工作的
1.5×104
大气
压
教材图片 考查内容 教材图片 考查内容
(增大或减小压强的方法)如图,这是运货中常用的多轴平板货车,货车上装有很多轮子,是采用 增大受力面积 的方法来减小货车对地面的压强的 (气压与高度的关系)小明把一个如图所示的自制气压计从山下带到了山上,由于大气压随高度升高而 减小 ,可以发现玻璃管内水柱变 高 (选填“高”或“低”)
增大受力
减
小
高
面积
教材图片 考查内容 教材图片 考查内容
(液体压强)在矿泉水瓶侧壁开两个同样大小的孔,用手指堵住小孔,往瓶中注满水,放开手指,观察到水从小孔射出,小孔的位置越低,射出的水速越急,该现象说明了 液体的压强随深度的增加而增大 (流速与压强关系)如图所示,把一根饮料吸管A插在盛水的杯子中,另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端。往B管中吹气,可以看到A管中的水面 上升 ;若用力从B管中吸气,可以看到A管中的水面 上升 。(两空均选填“上升”、“下降”或“不变”)
液体的压强随深度
的增加而增大
上升
上升
阅读短文,回答问题。
按压式瓶盖
在日常生活中,装有洗手液或洗发液的瓶子,其瓶盖都是按压式的,如图甲所示。按压式瓶盖的工作原理是什么呢?液体是怎么“吸”上来的?
洗手液瓶中有个按压式吸液结构,它由导液管、进液阀门、弹簧、活塞、出液阀门、出液管、储液筒等组成,如图乙所示,其中进液阀门和出液阀门是塑料小球,进液阀门位于弹簧下端,出液阀门位于活塞上端。
使用的时候,通过手向下按压,活塞向下移动,弹簧被压缩使得进液阀门关闭,出液阀门打开,储液筒里的液体从出液管流出瓶外;当手松开时,弹簧恢复原来的自然状态,使得活塞向上移动,出液阀门关闭,进液阀门打开,液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒。这样活塞在圆筒中上下往复运动,不断地把液体“吸”出瓶外。
(1)按压式瓶盖的工作原理和 A 原理相同。
A.活塞式抽水机
B.马桶
C.微小压强计
D.汽油机
(2)洗手液能被“吸”上来是利用了 大气压 。
(3)向下按压后松手,液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒,是因为瓶中气压 大于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)储液筒中气压。
A
大气压
大于
(4)如果航天员在太空舱中按压这种瓶装洗手液瓶盖, 能 (选填“能”或“不能”)挤出洗手液。
能
实验突破一 探究影响压力作用效果的因素
小明利用小桌、砝码、海绵和水等器材探究“影响压力作用效果的因素”,如图所示:
制订计划与进行实验
(1)图1甲、乙、丙中是通过观察 海绵的凹陷程度 来比较压力作用效果的。
(2)本实验用到的科学探究方法有转换法和 控制变量 法。
海绵的凹陷程度
控制变量
分析论证
(3)通过比较图1中甲、乙两次实验,说明: 受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显 。
(4)通过比较图1中 乙、丙 两次实验,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
受力面积一定时,压力越大,压力
的作用效果越明显
乙、丙
评估
(5)如图1中戊实验所示,如果将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,小明发现他们对海绵的压力作用效果相同,由此得出的结论是:压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 没有控制压力大小相同 。
没有控制压力大
小相同
(6)将该小桌和砝码放在如图1中丁实验所示的木板上,分析图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p'的大小关系为p = (选填“>”、“<”或“=”)p',本实验选择海绵而不是木板的原因是 木板的形变不明显 。
(7)为了描述压力的作用效果,物理学中引入的物理量是 压强 ;俗话说“磨刀不费砍柴工”,它蕴含的物理知识是通过 减小受力面积 来增加压力的作用效果。
=
木板的形变不明显
压强
减小受力面积
如图2甲,图乙比图甲小桌浸入水的深度增加了Δh1,图丙比图甲小桌浸入水的深度增加了Δh2,则Δh1 < Δh2。
<
实验突破二 探究液体压强与哪些因素有关
课标要求:探究液体压强与哪些因素有关(课标新增的学生必做实验)
在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中:
(1)图A中甲所示的仪器叫 U形压强计(或微小压强计) ,这个仪器 不属于(选填“属于”或“不属于”)连通器。
(2)通过观察U形管液面 高度差 来比较探头处液体压强的大小;实验前用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液面能灵活升降,则说明装置 不漏气 (选填“漏气”或“不漏气”)。
U形压强计(或微小压强计)
不属于
高度差
不漏气
制订计划与进行实验
(3)确认装置不漏气后,小明正准备将探头放入液体中时,突然发现U形管内的液面已有高度差,如图甲所示,为排除此故障,三位同学分别提出了以下三种解决方案,你认为其中简便可行的方案是 A (填相应字母)。
A.拆除软管重新安装
B.从右端口向管中加入水
C.从右端口倒出一些
A
分析论证
(4)对比乙、丙两组实验可知:液体内部压强的大小与 深度 有关。
(5)为了探究液体压强与液体密度的关系,应选择图A中 丙、丁 两图进行实验。
小华改装了液体压强计,将U形管的两端分别连接了软管和探头,如图B所示。当两探头置于空气中时,U形管的液面是齐平的。将两个探头分别置于装有密度为ρ甲、ρ乙液体的甲、乙两容器中,当探头深度相同时,U形管的液体位置如图B所示,则ρ甲 > (选填“>”、“<”或“=”)ρ乙。
深度
丙、丁
>
小华减小图B甲容器中探头在液体中的深度,当U形管液面再次齐平时,两个探头在甲、乙两容器所处的深度为h甲和h乙,则ρ甲= ρ乙 (用h甲、h乙和ρ乙表示)。
ρ乙
压力的示意图(10年2考)
1.(2016·广东节选)如图所示,物体静止在斜面上,请画出物体对斜面的压力F的示意图。
答案 如图所示:
判断正误
2.(2022·广东第1题)C.室内大气压强约为100 Pa ( × )
3.(2021·广东第1题)C.站立(中学生)时对地面的压强约为500 Pa ( × )
×
×
4.(2020·广东)如图所示,用拇指和食指按压一支铅笔的两端,拇指和食指受到的压力分别为F1和F2,受到的压强分别为p1和p2。则F1 = F2,p1 < p2(两空均选填“>”、“<”或“=”);若F2=1 N,笔尖的面积为1×10-6 m2,则p2= 1×106 Pa。
=
<
1×106
压强估测及计算(10年8考)
【解析】 铅笔处于静止状态,受到的两手指的压力是一对平衡力,所以两手指对铅笔的压力相等,手指对铅笔的压力与铅笔对手的压力是一对相互作用力,所以这两力也相等,即两手指受到的铅笔的压力相同,即F1=F2;由图可知,食指的受力面积比较小,根据p=可知,在压力相同时,受力面积较小的,受到的压强比较大,即p1<p2;若F2=1 N,笔尖的面积为1×10-6 m2,则p2===1×106 Pa。
5.(2023·广东)C919是我国自主研发的一种大型客机,已完成商业首航。假设某架飞机总质量为8×104 kg,静止在水平跑道上时,其轮胎与地面接触的总面积约为1 m2,g取10 N/kg。求该飞机:
(1)受到的重力;
(2)静止时对水平跑道的压强;
(2)飞机静止时对水平地面的压力:
F=G=8×105 N
对水平地面的压强:
p===8×105 Pa
解:(1)飞机受到的重力:
G=mg=8×104 kg×10 N/kg=8×105 N
液体压强(10年4考)
6.(2022·广东)深潜器可进入更深的水域,在10000 m的深处,海水产生的压强为 1.03×108 Pa。由于深海海水压强太大,深潜器实现浮沉的方法与潜水艇有所不同。(取ρ海水=1.03×103 kg/m3,ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)
1.03×108
【解析】 海水产生的压强p=ρ海gh=1.03×103 kg/m3×10 N/kg×10000 m=1.03×108 Pa。
7.(2019·广东节选)阅读短文,回答问题。
可 燃 冰
可燃冰的生成有三个基本条件:首先要求低温,可燃冰在0~10 ℃时生成,超过20 ℃便会分解,海底温度一般保持在2 ℃~4 ℃左右;其次是高压,可燃冰在0 ℃时,只需海水产生29个标准大气压即可生成……
请回答下列问题:若要在0 ℃的海底生成可燃冰,海水的深度至少要 290 m。[1个标准大气压取1×105 Pa,海水的密度取1×103 kg/m3,g取10 N/kg,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
290
流体压强与流速的关系(10年5考)
8.(2023·广东)如图所示,用两个吸盘模拟马德堡半球实验。将两个吸盘对接,用力挤压出空气后难以将其分开,说明吸盘内部气体压强 小于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)大气压强。若在吸盘上戳一个小孔,吸盘内部气体压强会变 大 。若在海拔更高的地方做同样的实验,将其分开所需的力更小,说明海拔越高,大气压强越 小 。
小于
大
小
【解析】 用两个吸盘模拟马德堡半球实验。将两个吸盘对接,用力挤压出空气后难以将其分开,说明吸盘内部气体压强小于大气压强,在内外压力差的作用下,很难拉开。若在吸盘上戳一个小孔,气体进入,吸盘内部气体压强会变大。若在海拔更高的地方做同样的实验,将其分开所需的力更小,说明海拔越高,大气压强越小。
9.(2021·广东)唐代诗人杜甫有诗句“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”。诗中秋风“卷”走“三重茅”主要是由于屋顶外侧空气相对于屋内空气的流速 大 、压强 小 ,从而产生一个向 上 的力。
大
小
上
【解析】 秋风刮过屋顶,屋顶上方的空气流动速度大,压强小;屋内空气流动速度小,压强大,屋顶受到向上的压强大于向下的压强,产生一个向上的压强差和压力差,所以秋风“卷”走屋顶茅草。
10.(2017·广东)图1是演示“流体压强和流速的关系”实验装置,U形管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。
(1)如果在右端c处往装置里急吹气,导致b管上方气流速度 小于 a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U形管中 a (选填“a”或“b”)管水面升高,如果升高端的液面比原来升高了2 cm,则此时U形管底部d处左、右两侧液体压强差为 400 Pa。(g取10 N/kg)
小于
a
400
(2)图2是某种喷雾器的工作原理示意图,当喷雾器未工作时,细管A内外气压相等,细管A内外液面 相平 ;当喷雾器工作时,空气从细管B的右端快速喷出,导致细管A下方空气的流速突然增大,细管A内液面上方气压 小于 细管A外液面上方的气压,液体就沿细管A的管口流出,同时受到气流的冲击,形成雾状向右喷出,如果此时喷雾器停止工作,细管A中的液体将 液体倒流,下降到与A管外液面相平 。
相平
小于
液体倒流,下降到与A管外液
面相平
【解析】 流体压强与流速的关系:流速大的位置压强小,流速小的地方压强大。(1)如果在右端c处往装置里急吹气,导致b管上方气流速度小于a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U形管中a管水面升高,如果升高端的液体面比原来升高了2 cm,右端的液面会比原来下降2 cm,两液面高度差即h=4 cm=0.04 m,则此时U形管底部d处左、右两侧液体压强差为p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×4×10-2 m=400 Pa。
(2)当喷雾器未工作时,细管A内外气压相等,由连通器原理可知,细管A内外液面相平,当喷雾器工作时,空气从细管B的右端快速喷出,导致细管A下方空气的流速突然增大,细管A内液面上方气压小于细管A外液面上方的气压,液体就沿细管A的管口流出,同时受到气流的冲击,形成雾状向右喷出,如果此时喷雾器停止工作,细管A中的液体将倒流,下降到与A管外液面相平。
$$
相关资源
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