2025年中考物理一轮复习备考考点突破课件:压强
2024-12-12
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普通
内容正文:
压强
课标要求:通过实验,理解压强。
重力与压力的区别
重力(G) 压力(F)
定义 由于地球的__________而使物体受到的力 ________作用在物体表面的力
性质 引力 弹力
施力物体 ______ 施加压力的物体
受力物体 地球附近的一切物体 承受压力的物体
吸引
垂直
地球
重力(G) 压力(F)
大小 重力大小与质量成正比G = mg 物体自由放置在水平面上时,F = G;其他情况下
方向 ________向下 垂直于受力物体的表面,指向________
物体
作用点 在物体的__________上 在受力物体接触面的________
产生条件 地球附近的一切物体 相互接触且相互作用的物体之间
竖直
受力
重心
中点
压力与压强的区别
压力 压强
定义 垂直作用在物体表面上的力 压力与受力面积的__________
物理
意义 物体表面所承受的使物体发生形变的作用力 比较压力的作用效果
公式 ____ _______
单位 牛顿(N) 1帕斯卡(Pa)=_______牛顿/米2(N/m2)
大小 有的情况下压力与物体的重力有关,有的情况下压力与物体的重力无关 与压力的大小和受力面积的大小均有关
比值
例1 (2024·辽宁模拟)如图所示,小梦利用小桌、海绵、砖等探究影响压力作用效果的因素。
(1)本实验是通过观察____________________来比较压力的作用效果的;
(2)通过比较____________两图中的现象,可以得出结论:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
海绵的凹陷程度
甲、丙
(3)实验时,小梦将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丁所示,发现它们对海绵的压力的作用效果相同,由此得出的结论是压力的作用效果与受力面积无关,你认为他的结论____________(选填“正确”或“不正确”),理由是__________________________;
(4)将该砖放在如图戊所示的木板上,则图乙中海绵受到的压强p1和图戊中木板受到的压强p2的大小关系为p1________(选填“>”“<”或“ = ”)p2。
不正确
没有控制压力大小相等
=
例2 (2024·运城模拟)如图所示,一个边长为10cm的正方体金属块恰有一半放在面积为1m2的水平桌面上,当弹簧测力计的示数为10N时,金属块对桌面的压强为4 × 103Pa,求此金属块的密度。(g取10 N/kg)
解:正方体金属块与桌面的接触面积
由可知,金属块对桌面的压力F压 = S = 4 × 103Pa × 5 × 10-3m2 = 20 N
金属块对桌面的压力与桌面对金属块的支持力是相互作用力,根据相互作用力大小相等可知,桌面对金属块的支持力F支=20 N
对金属块受力分析,受到竖直向上的支持力、拉力和竖直向下的重力,三力平衡,
即G = F支 + F拉 = 20 N + 10 N = 30 N
由G = mg可知,金属块的质量
金属块的密度
例3 (2024·晋中模拟)小梦在成长笔记中记录了如下错题,请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。
方法好
压强是表示压力作用效果的物理量,公式,式中F是压力,S是受力面积。深入理解压力和受力面积是准确求解压强的关键,下面分别解读:
(1)压力:是垂直作用在物体表面上的力。压力是一个物体与另一个物体接触并发生挤压产生的。重力可以产生压力,但是压力并不都是重力产生的。只有物体放在水平面上,在竖直方向上不受其他外力(只受重力和支持力),且物体处于平衡状态时,物体对水平面的压力在数值上才等于物体的重力的大小。压力的六种情况如下图所示:
(2)受力面积:是指两物体相互接触的实际面积。常见的受力面积问题有以下两类:①有一些面积条件隐含在生活常识中,例如,人站立时两只脚着地,一般认为跑步、走路时是一只脚着地,坦克有两条履带、双背带书包有两条背带等。②题目中出现多个面积时要注意辨析哪个是受力面积。例如,一个小木块放在大桌面上,木块对桌面压强的受力面积应该是木块的底面积而不是桌面的面积。如果木块放在桌子边缘,并有一部分露出桌面,受力面积就是木块和桌面接触的那部分面积。
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。
增大和减小压强的方法
依据 目的 方法 实例
增大压强 压力一定,减小________________ 切蛋器的钢丝做得很细
受力面积一定,__________压力 用重锤钉钉子
减小压强 压力一定,__________受力面积 载重汽车有多个宽大的车轮
受力面积一定,减小___________ 车辆限载
受力面积
增大
增大
压力
例4 (2024·孝义市期中)如图所示,是一款汽车上使用的安全锤,它的作用是当有意外发生时,可以更加轻松敲碎窗玻璃,帮助乘客逃生。请你用所学物理知识解释安全锤的头部为什么很尖锐?
答:安全锤的头部尖锐,是在压力一定时,减小玻璃的受力面积,由可知,增大了安全锤对窗玻璃的压强,所以可以更加轻松的敲碎玻璃。
利用压强公式解释现象的步骤:
(1)根据情境确定不变的物理量(压力);
(2)根据情境找出物理量是怎么变化的(受力面积减小);
(3)确定要研究的物理量(压强),写出公式(p);
(4)结合公式描述物理量的变化引起的现象(压强增大,可以轻松破窗)。
方法好
例5 (质疑推理)一块豆腐放在水平板上,它对水平板的压强为p。现用刀将它竖直对半切开并取走半块后,剩下的半块对平板的压强为p′。甲同学说:“半块豆腐对平板的压力减小了一半,所以。”乙同学说:“半块豆腐的受力面积减小了一半,所以p'=2p。”请你通过推理判断他们的说法是否正确?
答:由可知,压强不仅跟压力的大小有关,还跟受力面积的大小有关。当豆腐块剩下半块时,虽然压力减小一半,但受力面积也减小一半,根据可知,压强不变,所以甲、乙两位同学的说法都不正确。
课标要求:探究并了解液体压强与哪些因素有关。
液体压强
产生原因 公式 特点 应用:连通器
液体受重力作用且具有_____性。 p = ______ (1)液体内部向___________都有压强。
(2)在同种液体内部的同一深度,向各个方向的压强都_____。
(3)同种液体,深度越深,压强_______。
(4)在深度相同时,液体的______
越大,压强越大。 定义:上端开口,底部_____
____的容器叫做连通器。 特点:若连通器内装入同种液体,当液体静止时,各容器中的液面总保持_______。
流动
ρ液gh
各个方向
相等
越大
密度
相连
通
相平
例6 (2024·河南模拟)如图所示的装置中,没有利用连通器原理的是( )
D
例7 (2024·江苏模拟)为了探究“影响液体内部压强大小的因素”,两个实验小组分别采用如图1甲、乙所示装置进行实验,其中甲装置U形管内装有已染色的水,实验装置经测试均可以正常使用。请回答下列问题:
(1)如图1甲所示,液体内部的压强大小,我们无法直接“看到”,实验时采用转换法,利用U形管压强计左右两侧液面的____________,间接显示U形管压强计探头处液体压强的大小。甲、乙装置都__________连通器。
高度差
不是
(2)如图2是实验小组的实验过程:比较甲、乙两图可知,液体内部压强与液体的__________有关;拦河大坝做成上窄下宽的形状,其原因可以用对比____________两图所得出的结论进行说明;在图乙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差将__________(选填“变大”、“不变”或“变小”);
密度
乙、丙
不变
(3)如图丁所示,小组成员将U形管的左端通过橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通,当向玻璃管中吹气时,U形管内液面较高的是_______(选填“a”或“b”)侧;
a
(4)小萌在探究液体压强与液体密度关系时,为节约时间,在图2乙中保持探头不动,直接向烧杯中加入一定量水,从而减小盐水的密度,然后观察到U形管内液面高度差无明显变化,则认为液体压强与液体密度无关。你认为小萌的说法是否正确____________,理由是:_________________
__________________。
不正确
未控制金属探头
到液面的距离不变
课标要求:知道大气压强及其与人类生活的关系。
大气压强
产生原因 特点 证明实验 大气压强的测量实验 应用
由于空气受___
___的作用,又具有_______,因此大气对浸在它里面的物体表面就产生了压强。 大气向各个方向都有压强;大气内部某一点向各个方向的压强______ 历史上证明大气压强存在的著名实验是____________。
此外,覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验,吸盘等都可证明大气压的存在。 托里拆利实验:在长约1 m、一端封闭的玻璃细管内灌满水银,用手指堵住管口,再将管口向下插入水银槽中.移开手指后,管内水银柱下降到一定高度时就不再下降,这时管内的水银柱产生的压强的大小__________管外大气压的大小。托里拆利测得玻璃管内外液面的高度差为_________mm,通常把该水银柱所产生的压强作为1个标准大气压。 海拔越高,气压越________水的沸点在1个标准大气压下是100 ℃,随着大气压的减小,水的沸点也会_______。
重
力
流动性
相同
托里拆利实验
等于
760
小
降低
例8 (2024·广西模拟)在一罐口打开的空铁皮罐内放少量水,对铁皮罐加热至水沸腾,然后用盖子密封,并用冷水浇铁皮罐,我们会发现铁皮罐发生了塌陷,如图所示。请你运用所学的物理知识分析铁皮罐塌陷的原因。
答:对铁皮罐加热至水沸腾,内部产生大量水蒸气,当用盖子密封,并用冷水浇铁皮罐时,罐内水蒸气遇冷发生液化,使罐内气体减少,气压降低,小于外界大气压,铁皮罐在外界大气压的作用下被压瘪。
课标要求:了解流体压强与流速的关系及其在生产生活中的应用。
流体压强与流速的关系
流体的定义 流体压强与流速的关系 压强大小的判断方法 实例
水、空气等具有流动性的物体统称为流体 流速大的地方,压强____;
流速小的地方,压强______ (1)较宽阔的地方流体的流速________,压强________;
较狭窄的地方流体的流速________,压强________。
(2)运动物体周围流速________,压强________;其余地方的流速________,压强________。 飞机机翼
小
大
小
大
大
小
大
小
小
大
例9 根据可知,在相同时间内,机翼上方气流通过的路程较长,因而上方气体流速较________,它对机翼向下的压强较________;机翼下方气流通过的路程较短,因而下方气体流速较________,它对机翼向上的压强较________。因此在机翼上、下表面产生了向上的压强差,使飞机受到一个向上的_________差,从而使飞机获得了向上的__________。
大
小
小
大
压力
升力
方法好
例10 (2024·山西模拟)老师提供了一些器材:两张薄纸片、两个乒乓球、一根吸管、两根筷子、一个脸盆和清水。请你选用部分器材设计实验,验证流体流速越大的位置,压强越小。
(1)实验器材:________________。
(2)实验过程及现象:_____________________________________________
___________________________________________________。
(3)实验结论:___________________________________________________
_____________
两张薄纸片
将两张纸拿起悬在半空中,使其平行自然下垂,然
后用力向这两张纸中间吹气,观察到两张纸向中间靠拢
在气体中,流速越大的位置压强越小。(本题为开放题,答
案合理即可)
例11 (2024·四川模拟)小梦一家乘坐高铁去旅游,他们发现高铁站内离站台边缘一定距离的地方有一条黄色安全线,如图所示。请你代小梦向家人解释一下为什么在高铁驶进站台时,人必须站在安全线外候车?
答:气体流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。当列车驶进站台时,会使候车人和高铁列车之间的空气流动速度加快,压强减小,而人背后空气流速不变,受到的大气压强不变,人背部受到的压力大于胸前受到的压力,这个压力差会将人推向列车,易出现危险,所以人必须站在安全线外候车。
实验9 探究液体压强与哪些因素有关
一、问题(发现问题+提出问题+猜想假设)
小梦在厨房洗水果时,发现两个现象:
现象一:水槽内水量越多,底部的塞子越难拔出;
现象二:水中加盐清洗水果后,底部的塞子也难拔出。
(1)根据现象一,我们可以提出一个可以探究的物理问题:_____________
_______________________?根据现象一中的生活经验,我们可以对该问题做出猜想:________________________________;在此基础上,进一步做出假设:___________________________________。
(2)根据现象二,我们可以提出一个可以探究的物理问题:_____________
______________________?根据现象二中的生活经验,我们可以对该问题做出猜想:________________________________;在此基础上,进一步做出假设:____________________________________________。
有了上述假设,为后续设计实验指明了方向。
液体压强大小
与深度大小是否有关
液体压强大小与液体深度有关
同一液体中深度越大,液体压强越大
液体压强大小
与液体密度是否有关
液体压强大小与液体密度有关
同一深度处,液体密度越大,液体压强越大
二、证据(设计实验+进行实验+收集证据)
(3)小梦利用压强计验证“探究液体压强大小与哪些因素有关”。U形管压强计通过__________________________反映探头处所受的液体压强的大小,这是__________法的应用。实验时应该选用材料相同、厚度较_________(选填“薄”或“厚”)的橡皮膜;小明使用前检查装置,当他用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液面的高度几乎不变,则说明装置__________。此时该压强计________(选填“是”或“不是”)连通器。
U形管两侧液面高度差
转换
薄
漏气
是
(4)小梦组装的压强计出现了图甲所示的情况:压强计的金属盒探头在空气中时,U形管两边的液面不相平,他接下来应该________;
A.直接进行实验
B. 将右管中高出部分的液体倒出
C. 拆下软管重新安装
C
(5)在探究液体压强与液体密度的关系时,需要控制___________________
相同,故选择比较____________两图所示的实验,可初步得到结论:液体压强与液体密度有关;
(6)在探究液体压强与深度大小的关系时,需要控制______________相同,故选择比较____________两图所示的实验,可初步得到结论:_____
__________________________。
金属盒探头所处深度
乙、丙
液体密度
乙、丁
液体
压强与物体所处深度有关
(7)下表是小梦同学测得的数据情况:
序号 液体 橡皮膜在液体中的朝向 深度h/mm 两侧液面高度差/mm
1 水 朝上 30 28
2 水 朝下 30 28
3 水 朝左 30 28
4 水 朝右 30 28
5 水 朝上 60 56
6 水 朝上 90 84
7 盐水 朝上 A 30
8 酒精 朝上 30 26
三、解释(处理信息+分析论证+得出结论)
①分析表中1、2、3、4四组数据可得出结论:在同种液体的同一深度向各个方向的压强大小_________;
②在探究液体压强与深度的关系时,应该选择序号为_____________的三组数据。可得出结论:________________________________________。该结论可以解释小梦发现的__________(选填“现象一”或“现象二”)。
相等
1、5、6
当液体密度一定时,深度越大的地方压强越大
现象一
③在探究液体的压强与液体密度的关系时,小聪完成实验后发现部分数据被液体浸湿导致看不清了,请你帮他把表格中数据补充完整。A处应该填写_____;由序号1、7、8的实验可得结论:_______________________
____________________________。该结论可以解释小梦发现的_______ (选填“现象一”或“现象二”)。
30
当物体所处深度一定时,
液体密度越大,液体压强越大
现象二
(8)【器材创新】大梦同学用自己改装并调试好的压强计来探究液体压强与密度的关系,实验过程如下:先选择两只相同的烧杯A和B,分别盛有体积相同的水和盐水(ρ盐水>ρ水),将压强计两个金属盒分别浸入两种液体相同的深度(如图所示),可以推测出________(选填“A”或“B”)烧杯中装的是水。
B
(9)【新问题探究】小梦在实验后,认为“水产生的压强与水的质量有关”。现有微小压强计、两个形状相同粗细不同的烧杯和足量的水。请你利用以上器材,设计简单实验证明小梦的观点不正确。(可画图辅助说明)。
实验步骤:_____________________________________________________
____________________________________________________________________;
实验现象:___________________________________________________;
实验结论:________________________________。
①在横截面积不同的烧杯中加水,使两烧杯中水面相平;②将微小压强计的探头分别放在烧杯底,观察压强计U形管两侧液面高度差
两烧杯中水的质量不同,压强计U形管两侧液面高度差相同
水产生的压强与水的质量无关
四、交流(准确表述+全面评估+改进建议)
(10)【装置创新】小梦针对上述实验进一步提出问题:液体
压强与深度的定量关系如何?他使用如图所示装置,已知
圆柱体的体积为0.5×10-4m3,重力为0.6N,容器中盛有某
种液体,在弹簧测力计的挂钩上挂上该圆柱体,将圆柱 体
缓慢地竖直浸入液体中时(未 浸 没),记下圆柱体下表面所
处的深度h、弹簧测力计相应的示数F,求得圆柱体下表面所受的液体压强p,所得数据如下表,请你帮助小梦将数据补充完整:
实验序号 1 2 3 4 5
h/m 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
F/N 0.48 0.36 0.24 0.12 0
p/Pa 1.2×103 2.4×103 3.6×103 4.8×103 __________
根据以上数据可得出液体压强与深度的定量关系是___________________
_________________________。
6.0×103
同种液体产生的压强
与深度成正比(或p=ρ液gh)
(11)【实验评估】如图所示,实验桌上有两只相同的烧杯、左边的烧杯中盛有酒精,右边的烧杯中盛有体积相同的盐水。大梦利用刻度尺和微小压强计验证“液体内部压强跟液体密度是否有关”,实验步骤如下:
①将微小压强计的探头放入酒精中,如图甲所示,记录微小压强计U形管两侧的液面高度差h1;
②将微小压强计的探头放入盐水中,如图乙所示,记录微小压强计U形管两侧的液面高度差h2;大梦发现h1大于h2,于是小亮得出结论“液体内部压强跟液体密度有关”。
根据以上叙述回答下列问题:
①大梦探究过程中存在的问题是:_________________________________
______;
②请你针对大梦探究过程中存在的问题,写出改正措施:_____________
_________________________________________________________________________________________________。
没有控制探头在不同液体中的深度
相同
将微小压强计探头分别放入酒精和盐水中,控制探头到液面的深度相同,记录并比较微小压强计U形管两侧液面的高度差
(12)【装置创新】小聪用矿泉水瓶对液体压强特点进行了一系列探究。
a. 如图甲所示,在A、B两处有两个大小相同的孔,发现从B孔喷出的水较急,这说明同种液体中深度越________(选填“深”或“浅”),液体压强越大;如图乙所示,在瓶子同一高度的C、D、E开三个大小相同的孔,装满水后,发现水从这三个孔中喷出的距离一样远,此现象说明:同种液体在深度相同时,液体向各方向的压强大小___________;
深
相等
b.在一只透明的饮料瓶的侧壁上开一个圆孔,用万能胶将橡皮膜粘贴在圆孔上,并将水倒入瓶内,观察到橡皮膜向外凸(如图丙所示)。将瓶子浸入一个盛有饱和食盐水的容器中,且瓶内外液面相平,此时橡皮膜变为向里凹(如图丁所示),此现象说明:同一深度,液体密度越大,液体压强越________(选填“大”或“小”);
大
c.在图丁中,为了使橡皮膜变为向外凸,可将瓶子向______(选填“上”或“下”)移动一些,或者保持瓶内外液面相平,选下表中__________(填液体的名称)取代容器中的饱和食盐水。
液体名称 酒精 水 饱和食盐水 硫酸铜溶液 水银
密度(kg/m3) 0.8×103 1.0×103 1.1×103 1.2×103 13.6×103
上
酒精
$$
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