2025年中考物理一轮复习课件 第9讲 第1节 固体的压强液体的压强

RJ八下第九章P28－P47；HK八第八章P141－P167；HY八下 第八章P61－P82，第九章P97－P102。 定义 垂直作用在物体表面上的力叫压力 产生条件 物体之间相互接触且发生相互挤压 方向 如图所示，压力的方向总是垂直于物体的受力面，指向受力物体的内部 作用点 在被压物体的受力面上，作用点等效作用在接触面中心 单位 压力的单位是牛顿，符号为N 力的示意图 压力 重力 定义 在物理学中，物体所受压力的大小与受力面积之比 意义 表示 压力作用效果的物理量 公式 F表示压力，单位为N S表示物体的受力面积，单位为m² p表示压强，单位为帕，符号为Pa p＝ 增大和减小压强的方法 生活中有许多与压强有关的实例，如：①啄木鸟的喙；②篆刻刀；③用压路机压实新修的路面；④用铁锤钉钉子；⑤书包背带做得较宽；⑥货运汽车不要超载；⑦在易碎的冰面上行走时爬行；⑧尖锐的针尖；⑨图钉帽；⑩坦克宽大的履带。 增大压强：(1)受力面积一定，增大压力，如实例③④；(2)压力一定，减小受力面积，如实例①②⑧。 减小压强：(1)压力一定，增大受力面积，如实例⑤⑦⑨⑩；(2)受力面积一定，减小压力，如实例⑥ 产生的原因 液体受重力作用；具有流动性 探究影响液体内部压强大小的因素 探究方法：由于液体压强的大小与多个因素有关，故在探究时采用控制变量法；实验中液体压强的大小通过U形管两边的高度差来反映，这种研究问题的方法为转换法 实验结论：①液体对容器底和侧壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强；②在同一深度，液体向各个方向的压强都相等；③液体的压强随深度的增加而增大；④不同液体的压强与液体的密度有关，在同一深度处，液体密度越大，压强也越大 计算公式 ρ表示液体密度，单位为kg/m³ h表示深度，单位为m。注：h为研究点到液体表面的垂直 距离 p表示压强，单位为Pa p＝ ρgh 定义 上端开口、下端连通的容器 原理 连通器里装同种液体，当液体不流动时，连通器各部分中的液面高度总是相同的 应用 茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的 【提示】解决连通器及其应用的问题，首先确定它是不是连通器，然后抓住连通器的特点——装同种液体，液体静止时各容器中液面相平来解决。 RJ八下P31图9.1­4 命题点：增大和减小压强的方法 1.如图所示，推土机的履带做得又宽又大是通过_____________________来减小压强；篆刻刀的刀刃又尖又薄是通过减小受力面积来_________压强；破窗锤的锤头很尖，是通过___________________来增大压强；火车轨道铺枕木是通过增大受力面积来_______压强　 增大受力面积 增大 减小受力面积 减小 HK八P145图8­8 命题点：固体压强的计算 2.如图所示，图钉帽的面积为1×10－4 m2，钉尖的面积为5×10－6 m2，墙面能承受的最大压强为4×106 Pa。若用力将图钉按入墙面，则手给图钉帽的压力至少为_____N　 20 RJ八下P36图9.2­5 命题点：连通器 3.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______的 相同 RJ八下P38图9.2­10 命题点：液体压强的特点 4.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，橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变。当两边盛有不同深度的同种液体时，橡皮膜将向液面______ (选填“高”或“低”)的一边凸出；将橡皮膜取走，整个装置就成了一个__________，最终两边的液面会相平 低 连通器 例1 (2022·贵港中考)如图所示，水平地面上放置A、B两个质地均匀的长方体物块，高度之比hA∶hB＝5∶3，底面积之比SA∶SB＝1∶3，它们对地面的压强之比pA∶pB＝5∶3，则它们的密度之比ρA∶ρB＝_________。若从A的上部沿水平方向截取高为h的部分，并将截取部分叠放在B的正中央，A剩余部分对地面的压强与叠放后B对地面的压强相等，则截取部分与A物块原有高度之比h∶hA＝___________。 1∶1 3∶10 1．(2022·南宁模拟)如图，甲、乙两人在完全相同的沙滩上散步，留下深浅相同、大小不同的脚印。深浅相同表明压力的作用效果________ (选填“相同”或“不相同”)，因此甲、乙两人对沙滩的压强p甲_______ (选填“＞”“＜”或“＝”)p乙。 相同 ＝ 2．(2022·贺州二模)如图所示，甲、乙两质地均匀的正方体放在水平地面上，它们的边长之比L甲∶L乙＝1∶2，密度之比ρ甲∶ρ乙＝2∶1，则它们对地面的压力之比F甲∶F乙＝_______，对地面的压强之比p甲∶p乙＝___________。 1∶4 1∶1 【方法技巧】 1.当物体放置在水平面上静止时，压力F的大小等于物体所受的重力。 2．受力面积S是指物体间相互接触的面积，而不一定等于施力物体的底面积。 3．公式p＝ 和p＝ρgh，对于规则的立方体和圆柱体来说，是可以通用的。 例2 (2022·龙东中考)将一未装满水的密闭矿泉水瓶，先正立放置在水平桌面上，再倒立放置，如图所示，则倒立时水对瓶盖的压强是__________Pa；正立时水对瓶底的压力为F1，倒立时水对瓶盖的压力为F2，则F1________ (选填“＞”“＜”或“＝”)F2。(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg) 1.2×10³ ＞ 例3 我国自主研制的“奋斗者”号深潜器可以下潜到马里亚纳海沟深处。“奋斗者”号在下潜时，受到海水的压强会随下潜深度的增加而________ (选填“增大”“减小”或“不变”)。当“奋斗者”号下潜到10 000 m深度时，其1 cm2的表面受到海水的压力约为_________N。(海水密度约为1.03×103 kg/m3，g取10 N/kg) 增大 3．(2022·凉山州中考)如图所示，两个底面积相同且质量相等的容器甲和乙放置在水平桌面上，向容器中分别注入两种不同的液体，已知距容器底部等高的A、B两点所受液体的压强相等，则两容器底部所受液体的压强p甲______p乙，所受液体的压力F甲______F乙。(均选填“＞”“＜”或“＝”) ＞ ＞ 4．(2022·潜江中考)底面积为300 cm2、深度为20 cm的薄壁圆柱形容器重6 N，放置在水平桌面上，其中盛有6 cm深的水，如图甲；然后将一质量为2.7 kg的实心正方体铝块放入水中，如图乙。求：(ρ铝＝2.7×103 kg/m3，ρ水＝1.0×103 kg/m3) (1)铝块的体积是多少m3? (2)图甲中容器对水平桌面的压强为多少Pa? (3)放入铝块后，水对容器底部的压强增加了多少Pa? 解：(1)铝块的体积V铝＝ ＝ ＝1×10－3 m3。 (2)放入铝块前，圆柱形容器中水的重力G水＝m水g＝ρ水V水g＝ρ水S容h水g＝1.0×103 kg/m3×300×10－4 m2×6×10－2 m×10 N/kg＝18 N，容器对水平桌面的压力等于容器和水的总重力，即F＝G总＝G水＋G容＝18 N＋6 N＝24 N， 容器对水平桌面的压强p容＝ ＝ ＝800 Pa。 (3)铝块的棱长L铝＝ ＝ ＝0.1 m， 铝块的底面积S铝＝L铝(2)＝(0.1 m)2＝0.01 m2＝100 cm2， 由图乙可知，放入铝块后，水的深度h′水＝ ＝ ＝ ＝9 cm，水对容器底部的压强增加量Δp水＝ρ水gΔh水＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×(9－6)×10－2 m＝300 Pa。 【方法技巧】 1.由公式p＝ρgh可知，液体压强只与液体的密度和液体的深度有关，与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器的形状等无关。 2．液体对容器底的压力F和液体自身所受重力G不一定相等，只有容器为上下等大的柱体时，液体对容器底的压力才等于液体受到的重力。 3．容器形状不规则时，先根据p＝ρgh计算液体对容器底的压强，再根据F＝pS计算液体对容器底的压力。 1．实验器材及作用：海绵(或形变显著的物体，如沙子、橡皮泥等)、小桌、______。 砝码的作用：改变________的大小。 2．实验装置 砝码 压力 3．实验步骤 (1)在海绵上放一个小桌，观察图甲所示海绵的凹陷程度。 (2)在小桌子上方放一个_______，再次观察海绵的凹陷深度，如图乙所示。 (3)将小桌子_______过来，桌面和海绵接触，放上_______，然后再次观察海绵的凹陷程度，如图丙所示。 砝码 倒置 砝码 4．实验方法 (1)转换法：压力的作用效果通过海绵或沙子等物体的_____________来体现。 (2)控制变量法 ①探究压力的作用效果与压力大小的关系：控制受力面积不变，改变_______的大小。 ②探究压力的作用效果与受力面积的关系：控制压力不变，改变____________的大小。 5．实验结论 压力的作用效果与_____________和___________有关。当____________一定时，_______越大，则压力的作用效果越明显；当_______一定时，__________越小，则压力的作用效果越明显。 凹陷程度 压力 受力面积 压力大小 受力面积 受力面积 压力 压力 受力面积 6．交流与反思 (1)实验中选择海绵而不选择木板的原因是海绵易发生________，实验现象明显，而木板________发生形变，实验现象不明显。 (2)实验中若压力大小、受力面积都不同，则_______探讨压力的作用效果与某一个变量之间的关系。例如，将物体沿着竖直方向切割成大小不等的两块，它们对海绵的压力作用效果相同，这样不能得到“压力的作用效果与受力面积或压力大小无关”的结论。 形变 不易 不能 例1 (2022·贺州中考)在“探究影响压力作用效果的因素”实验中，实验现象如图所示。 (1)通过观察海绵的_____________来比较压力作用的效果。 (2)通过比较__________两次实验，可知受力面积相同时，压力越大，压力作用的效果越________ (选填“明显”或“不明显”)。 (3)通过比较_________两次实验，可知压力作用的效果跟受力面积有关；这种研究问题的方法是________________。 凹陷程度 甲、乙 明显 乙、丙 控制变量法 【补充设问】 (4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，比较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，则p丙________ (选填“＞”“＜”或“＝”)p丁。 ＝ (5)小明将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块，如图戊所示。由实验现象，他经过分析论证得出的结论是：压力的作用效果与受力面积无关。他得到的结论是________ (选填“正确”或“错误”)的，你的理由是__________________________________。 (6)在生活中，书包的背带做得又宽又大，这是利用_________________来减小压力的作用效果；俗话说“磨刀不误砍柴工”，其蕴含的物理知识是通过_________________来增大压力的作用效果。 错误 没有控制压力大小相同 减小受力面积 增大受力面积 1．实验器材：__________、刻度尺、水、盐水等。 2．实验装置 3．注意事项 实验前用手按压橡皮膜，观察U形管中的液柱是否变化，若_______，则气密性良好。 压强计 变化 4．实验方法 (1)转换法：利用U形管两边液面_________来反映液体压强大小。 (2)控制变量法 ①探究液体内部压强与方向的关系：控制金属盒在同种液体、__________的深度处，改变金属盒的方向进行实验。 ②探究液体内部压强与深度的关系：控制金属盒在同种液体中，金属盒的______不变，改变金属盒的深度进行实验。 ③探究液体压强与液体密度的关系：控制金属盒在相同的深度，金属盒的方向不变，改变液体的种类进行实验。 高度差 相同 方向 5．实验结论：液体内部向各个方向都有压强，同种液体内部压强随深度的增加而_______；在深度相同的情况下，液体压强的大小与液体的密度有关，液体的密度越大，液体的压强________。 6．交流与反思 (1)若实验前发现U形管两侧液面已有高度差，应进行的操作是：拆下探头，利用________的原理使其两侧液面相平。 (2)探头移动方向的判断：改变液体密度后，为了使液体压强不变，若密度增大，探头应向______移动；若密度减小，探头应向_______移动。 增大 越大 连通器 上 下 例2 在探究液体压强的实验中，进行了如图所示的操作。 (1)实验中，探究液体压强的工具是____________________。 (2)由丙、丁两图进行实验对比，得出液体压强与盛液体的容器形状__________(选填“有关”或“无关”)。 (3)甲、乙两图是探究液体压强与________的关系，结论是_______________________________________________。 U形管压强计 无关 深度 液体内部压强随着深度的增加而增大 (4)要探究液体压强与密度的关系，应选用___________两图进行对比。 (5)在图乙中，保持金属盒的橡皮膜在水中的深度不变，使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时，U形管中液面高度差不变，说明了在液体内部同一深度处，液体向各个方向的压强大小___________。 (6)在本实验中，需要用_______(选填“一种”或“多种”)液体进行探究。 乙、丙 相等 多种 (7)若压强计的气密性很差，用手指不论轻压还是重压橡皮膜时，发现U形管两边液柱的高度差变化______(选填“大”或“小”)。把调节好的压强计放在空气中时，U形管两边的液面应该________(选填“相平”或“不相平”)。 小 相平 变式点：压强计的使用 用手指轻按金属盒上的橡皮膜，如果发现U形管中的液面高度差不变，说明__________________；如果发现U形管两侧液面发生灵活变化，说明该压强计_________ (选填“漏气”或“不漏气”)。 装置气密性不好 不漏气 1．(2020·桂林中考)为避免压坏路面，减小载重卡车对路面的压强，下列措施正确的是 A．多装货物 B．超速行驶 C.使用更耐磨的轮胎 D．增大车轮接地面积 D 2．(2020·北部湾中考)如图所示，体积相同的长方体甲、乙置于水平地面，其中甲、乙阴影部分为等大的正方形，甲、乙的密度分别为ρ甲、ρ乙，对地面的压强分别为p甲、p乙，将它们顺时针旋转90°，甲、乙对地面压强的变化量分别为Δp甲、Δp乙，且Δp甲＜Δp乙，则 A．ρ甲＜ρ乙，p甲＞p乙 B．ρ甲＜ρ乙，p甲＜p乙 C．ρ甲＞ρ乙，p甲＞p乙 D．ρ甲＞ρ乙，p甲＜p乙 B 3．(2022·北部湾中考)质量分布均匀的实心正方体甲、乙放在水平地面上，将甲、乙沿水平方向切去高度Δh，剩余部分对地面的压强p与Δh的关系如图所示，已知ρ甲＝8×103 kg/m3，乙的边长为20 cm，则乙的密度是_________kg/m3，甲的质量是___kg，图中A点横坐标是____。(g取10 N/kg) 3×10³ 8 4 4．(2022·河池中考)2022年4月16日，神舟十三号返回舱顺利返回，17年来第一次实现返回舱直立着陆(如图)。已知返回舱的总质量约为3×103 kg，返回舱着陆后与水平地面的接触面积约为3 m2。求：(g取10 N/kg) (1)返回舱对水平地面的压力。 (2)返回舱对水平地面的压强。 解：(1)返回舱对水平地面的压力等于自身的重力，即F＝G＝mg＝3×103 kg×10 N/kg＝3×104 N。 (2)返回舱对水平地面的压强p＝ ＝ ＝1×104 Pa。 5．(2017·北部湾中考)如图所示，打开水坝的闸门时，液体压强使坝底的水奔流而出，则决定坝底水的压强大小的因素是 A．水的体积 B．水的深度 C．坝的宽度 D．坝的高度 B 6．(2022·百色中考)如图所示是我国自主研制的坦克，它具有潜渡功能。当坦克潜入水中，顶部舱门离水面5 m深时，舱门受到水的压强为(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg) A．5×102 Pa B．5×103 Pa C．5×104 Pa D．5×105 Pa C 7．(2022·桂林中考)如图所示，底面积和质量都相同的甲、乙两个规则容器(容器厚度不计)，装有质量相同的A、B两种液体，放在水平桌面上，液面高度相同，若液体对容器底部的压强分别为pA、pB，液体对容器底部的压力分别为FA、FB，容器对桌面的压强分别为p甲、p乙，容器对桌面的压力分别为F甲、F乙，则它们的大小关系正确的是 A．pA＞pB，FA＞FB，p甲＝p乙，F甲＝F乙 B．pA＜pB，FA＜FB，p甲＝p乙，F甲＝F乙 C．pA＝pB，FA＝FB，p甲＞p乙，F甲＞F乙 D．pA＜pB，FA＜FB，p甲＞p乙，F甲＞F乙 B 8．(2020·百色中考)如图所示，水平桌面上放置有底面积为S、重为G1的薄壁容器，容器内装有密度为ρ、深度为h、重为G2的某种液体。设液体对容器底部的压强为p1，容器对桌面的压强为p2，下列选项正确的是 A．p1＝ B．p1＝ρgh C．p2＝ D．p2＝ ＋ρgh B 9．(2022·贺州中考)如图所示，水平桌面上甲、乙两容器底面积均为0.01 m2，甲容器内盛有体积为3×10－3 m3的水，乙容器内盛有深度为0.35 m的酒精，则甲容器内水的质量为____kg；从甲、乙两容器内抽出_______m相同高度的液体后，液体对两容器底部压强相等。(ρ水＝1.0×103 kg/m3，ρ酒精＝0.8×103 kg/m3，g取10 N/kg) 3 0.1 10．(2022·北部湾中考)某学习小组在完成压强知识的学习后，为深入了解压强的变化情况，将实心柱体甲和盛满水的薄壁轻质容器乙放置在水平地面上，如图所示，其中甲、乙底面积分别为2S、S，水的质量为m，D点距水面0.1 m，ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg。将甲沿虚线切出一质量为m0的小物块(不吸水)放入乙中，小物块有四分之一的体积露出水面。 物体 A B C 密度 1.2ρ水 3.8ρ水 2.5ρ水 体积 2V 0.5V 2V (1)求D处水的压强。 (2)求甲的密度。 (3)现有A、B、C三物体，相关信息如下表所示。 若要选择其中一个先后放在甲剩余部分的上部和放入乙中(均可浸没)，使乙对地面的压强变化量大于甲剩余部分对地面的压强变化量，且乙对地面的压强p最大。请分析说明所选物体的理由，并计算出p的最大值。(结果用题中字母表示) 解：(1)D处水的压强p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m＝1×103 Pa。 (2)小物块有四分之一的体积露出水面，说明物块漂浮，排开水的体积V排＝ V，F浮＝G， ρ水gV＝ρgV，解得ρ＝ ρ水＝ ×1.0×103 kg/m3＝0.75×103 kg/m3。 (3)要使乙对地面的压强p最大，即乙对地面的压力最大，乙对地面的压力等于容器、液体和物体的总重力，当A浸没乙中，排开水所受的重力G1＝ρ水g×2V＝2ρ水gV，物体A所受重力GA＝1.2ρ水g×2V＝2.4ρ水gV，乙对地面的压强变化量Δp乙1＝ ＝ ，甲剩余部分对地面的压强变化量Δp甲1＝ ＝ ，Δp乙1＜Δp甲1，故A不符合； 当B浸没乙中，排开水所受的重力G2＝ρ水g×0.5V＝0.5ρ水gV，物体B所受重力GB＝3.8ρ水g×0.5 V＝1.9ρ水gV，乙对地面的压强变化量Δp乙2＝ ＝ ，甲剩余部分对地面的压强变化量Δp甲2＝ ＝ ，Δp乙2＞Δp甲2，故B符合； 当C浸没乙中，排开水所受的重力G3＝ρ水g×2V＝2ρ水gV，物体C所受重力GC＝2.5ρ水g×2V＝5ρ水gV，乙对地面的压强变化量Δp乙3＝ ＝ ，甲剩余部分对地面的压强变化量Δp甲3＝ ＝ ，Δp乙3＞Δp甲3，故C符合； 所以所选物体为C，p的最大值为 ＋ 。 1.03×104 eq \f(2.7 kg,2.7×103 kg/m3) eq \r(3,1×10－3 m3) eq \f(300 cm2×6 cm,300 cm2－100 cm2) $$