第九讲　第1课时　固体压强　液体压强 - 2025年中考物理考点研究（湖南专版）

第九讲　压强 第1课时　固体压强　液体压强 思维导图·建体系 必备知识·夯根基 重点难点·释疑难 实验探究·提素养 聚焦湖南中考·模拟 思维导图·建体系 ‹#› 必备知识·夯根基 一、压强 1.物理意义:表示压力作用效果的物理量。压强_________,压力的作用效果越 明显。  2.压强:物体所受_______________与_____________之比。  3.公式:________。  4.单位及换算:1 Pa=______N/m2。  　越大　 　压力的大小　 　受力面积　 　p=　 　1　 ‹#› 5.增大和减小压强的方法: (1)增大压强的方法。 ①压力不变时,_________受力面积。  ②受力面积不变时,_________压力。  (2)减小压强的方法。 ①压力不变,_________受力面积。  ②受力面积不变,_________压力。  　减小　 　增大　 　增大　 　减小　 ‹#› 二、液体压强 1.液体压强: (1)产生原因:液体受到重力且有流动性。 (2)特点 ①液体内部向_____________都有压强;  ②在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液体内部的压强还跟液体的_________有关,在深度相同时,液体的密度_____, 压强越大。  　各个方向　 　相等　 　越大　 　密度　 越大 ‹#› (3)公式:__________。  2.连通器: (1)连通器:上端_________、下端连通的容器。  (2)特点:连通器装相同的液体,当液体___________时,连通器各部分中的液面高度 总是_________的。  (3)应用:水壶的壶嘴与壶身、排水管的U形“反水弯”、锅炉和外面的_______、 船闸等。  　p=ρgh　 　开口　 　不流动　 　相同　 水位计 ‹#› 【教材图片解读】 1.【判一判】改变压强的方法 甲、丁是通过增大受力面积_________压强的;乙、丙是通过_______________　 增大压强的。  　减小　 　减小受力面积 ‹#› 2.【填一填】压强综合 (1)茶壶的壶嘴与壶身组成___________。  (2)当向壶中加水,随着水面的升高,水对壶底的压强_________,茶壶对桌面的压强 会_________。  (3)壶盖上的小孔,其作用是利用___________。  　连通器　 　增大　 　增大　 　大气压　 ‹#› 3.【辨一辨】液体压强 容器A、B中盛有同种相同质量的水,______容器底受到的压强大。若B容器中水 深为10 cm,则容器底受到水的压强为__________Pa。  　B　 　1×103　 ‹#› 重点难点·释疑难 考点1　固体压强 【示范题1】(2024·吉林中考) 一辆质量为1.6×103 kg的新能源汽车停在水平地面上,轮胎与地面接触的总面积为0.08 m2。求: (1)这辆新能源汽车受到的重力(g取10 N/kg); (2)这辆新能源汽车对水平地面的压强。 ‹#› 解:(1)这辆新能源汽车受到的重力: G=mg=1.6×103 kg×10 N/kg=1.6×104 N (2)这辆新能源汽车对水平地面的压力: F=G=1.6×104 N 这辆新能源汽车对水平地面的压强: p===2×105 Pa 【提分必备】固体压强的计算:p= (1)自由静止在水平面的上物体,对水平面的压力:F=G=mg。 (2)受力面积S:指施力物体和受力物体相互接触的面积。 ‹#› 【变式训练】 1.(2024·长沙期中)少林功夫驰名中外,一武术爱好者保持如图所示的“扎马步”姿势 练功时,他对地面的压强为p,则其中一只脚对地面的压强为( ) A.　　B.p　　C.2p　　D.3p B ‹#› 2.(2024·永州月考)某实心正方体金属块的质量是m,边长是a,取6个这样的金属块,分别以如图的甲、乙两种方式放置在水平地面上,则甲、乙两种方式放置的金属块对水平地面的压力之比F甲∶F乙=_________,压强之比p甲∶p乙=_________。  　1∶1　 　2∶3　 ‹#› 考点2　液体压强 【示范题2】 (2024·广安中考)茶壶几乎是每家必备的常用器具。学习压强知识后,小淇想对家 中的茶壶进行相关研究。她测得茶壶的质量为600 g,底面积为100 cm2,装入适量水 后将它放在水平桌面上,测得水的深度如图所示,请你接着她的探究完成如下任务。 (ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg) (1)求水对茶壶底的压强。 (2)若水对茶壶底的压力是茶壶对桌面压力的0.6倍, 则茶壶内水的质量为多少?(茶壶壁厚度不计) ‹#› 解:(1)水对茶壶底的压强:p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.12 m=1.2×103 Pa (2)由p=可得,水对茶壶底的压力:F水=pS=1.2×103 Pa×100×10-4 m2=12 N 由题意可知,茶壶对桌面的压力:F壶===20 N 茶壶的重力:G壶=m壶g=0.6 kg×10 N/kg=6 N 因茶壶对桌面的压力等于茶壶和水的重力之和,所以,水的重力:G水=F壶-G壶=20 N-6 N=14 N 则水的质量:m水===1.4 kg ‹#› 【提分必备】 1.液体压强的计算:p=ρgh。 (1)适用条件:静止的液体。 (2)h的含义:指所研究的点到自由液面的竖直距离,而不是点到容器底的距离。如图所示,甲图中A点的深度为30 cm,乙图中B点的深度为40 cm,丙图中C点的深度为50 cm。 (3)理解:由公式p=ρgh可知,液体压强的大小取决于液体的密度和深度,与液体的重力、体积、容器的形状、底面积的大小等因素无关。 2.柱形容器中液体对容器底部的压强也可用公式p=计算。 3.液体对容器底部或侧壁产生的压力用公式F=pS计算。 ‹#› 【变式训练】(2024·娄底期中)甲、乙两个形状未知的容器的底面积之比为S甲∶S乙=4∶3,两容器内盛有同种液体,如果两容器底面所受的液体压力相等,则下列结论正确的是( ) A.甲、乙两容器底面所受液体的压强之比p甲∶p乙=4∶3 B.甲、乙两容器底面所受液体的压强相等 C.甲、乙两容器内液体的深度之比h甲∶h乙=3∶4 D.甲、乙两容器内液体的质量之比m甲∶m乙=1∶1 C ‹#› 考点3　固体切割、叠加相关的压强判断和计算 【示范题3】(2023·长沙模拟)如图所示,甲、乙为两个实心的均匀正方体,它们对 水平地面的压强相等。若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度的 部分,并将截去部分叠放在对方剩余部分上,它们对地面的压强分别为p甲、p乙,甲、 乙的密度分别为ρ甲、ρ乙,则( ) A.p甲=p乙,ρ甲>ρ乙　　 B.p甲<p乙,ρ甲<ρ乙 C.p甲>p乙,ρ甲<ρ乙 D.p甲>p乙,ρ甲>ρ乙 B ‹#› 【提分必备】 固体压强切割问题: 对于放在水平面上密度均匀的规则柱状物体, (1)水平切割时:切割前后大小发生变化的物理量是:物体对水平面的压力、物体的高度、物体对水平面的压强; (2)竖直切割时,切割前后大小发生变化的物理量是:物体与水平面的接触面积、物体对水平面的压力。 ‹#› 【变式训练】如图所示,均匀实心正方体甲、乙放在水平地面上,甲的边长为0.2 m, 质量为16 kg;乙的边长为0.1 m,密度为4×103 kg/m3。求:(g取10 N/kg) (1)正方体甲的密度; (2)甲、乙分别对地面的压强; (3)(叠加问题)将一个正方体叠加在另一个正方体上, 则水平地面受到的最大压强是多少? (4)(竖直切割问题)将正方体甲沿竖直方向切下一部分后叠放到正方体乙上方,此 时甲、乙对水平地面的压强之比为1∶2,则切割部分的重力是多少? ‹#› (5)(水平切割问题)若沿水平方向分别切去相同的体积V,则甲、乙对地面的压强变化量Δp甲与Δp乙的比值是多少? (6)(水平切割叠加问题)将正方体甲沿水平方向切下厚度h部分叠放到正方体乙上方,此时甲、乙对水平地面的压强之比为1∶4,则切割的厚度h是多少? ‹#› 解:(1)正方体甲的密度:ρ甲===2×103 kg/m3; (2)甲的重力:G甲=m甲g=16 kg×10 N/kg=160 N, 水平地面上的物体对水平地面的压力和自身的重力相等,所以甲对地面的压强: p甲====4×103 Pa; 由ρ=得乙的质量为:m乙=ρ乙V乙=4×103 kg/m3×(0.1 m)3=4 kg, 乙的重力:G乙=m乙g=4 kg×10 N/kg=40 N, ‹#› 乙对地面的压强:p乙====4×103 Pa; (3)将一个正方体叠加在另一个正方体上,其对地面的压力等于两正方体的重力之和,根据压强公式可知压力一定时,受力面积越小,压强越大,因为正方体乙的边长小于正方体甲的边长,所以需将甲放置在乙上, 此时水平地面受到的最大压强: p===20 000 Pa; ‹#› (4)将正方体甲沿竖直方向切下一部分后叠放到正方体乙上方,根据p======ρgh 可得此时甲对地面的压强不变,还是4×103 Pa; 此时乙对地面的压强:p1==, 此时甲、乙对水平地面的压强之比为1∶2, 则=2×4×103 Pa,解得:ΔG甲=40 N; ‹#› (5)根据p==== 可得沿水平方向分别切去相同的体积V, 甲、乙对地面压强变化量Δp甲与Δp乙的比值为: ====; ‹#› (6)将正方体甲沿水平方向切下厚度为h的部分叠放到正方体乙上方,则切去部分的重力: ΔG甲1=Δm甲1g=ρ甲ΔV甲1g=ρ甲S甲hg, 此时组合后的乙对水平地面的压力: F=G乙+ΔG甲1=ρ乙S乙h乙g+ρ甲S甲hg, 此时组合后的乙对水平地面的压强: p乙'===ρ乙gh乙+ρ甲hg, ‹#› 此时甲对水平地面的压强:p甲'=ρ甲g(h甲-h), 已知此时甲、乙对水平地面的压强之比为1∶4, 所以==, 解得:h=0.075 m。 ‹#› 主题一　探究影响压力作用效果的因素 【核心解读】 【实验装置】 【考点解读】 1.实验方法 (1)转换法:通过___________________来反映压力的作用效果;  实验探究·提素养 　海绵的凹陷程度　 ‹#› (2)控制变量法: ①探究压力作用效果与压力的关系:应控制_____________不变,改变_______　 的大小;  ②探究压力作用效果与受力面积的关系:应控制_________大小不变,改变_____ _______的大小。  　受力面积　 　压力 　压力　 受力 面积　 ‹#› 2.器材选取:_________(选填“能”或“不能”)用木板代替海绵。  3.砝码的作用:改变_________的大小。  4.结论:当压力一定时,受力面积越_______,压力的作用效果越明显;当受力面积 一定时,压力越_______,压力的作用效果越明显。  　不能　 　压力　 　小　 　大　 ‹#› 【示范案例】如图所示为“探究影响压力作用效果的因素”实验。 [基础探究] (1)甲、乙、丙实验中,根据海绵的_____________来比较力的作用效果。  (2)要研究压力作用效果与压力大小的关系,应选用_______、_______两次实验。  　凹陷程度　 　甲　 　乙　 ‹#› (3)比较甲、乙实验可得到的结论:在受力面积一定时,______________________ _____________。  (4)由实验乙、丙可知压力的作用效果与受力面积大小的关系,请举出生活中 应用此知识的一个实例:_________________。  (5)比较甲、丙实验,_________(选填“能”或“不能”)得出正确结论,因为_________ _____________。  　压力越大,压力的作用 效果越明显　 　书包用宽背带　 　不能　 　没有控 制单一变量　 ‹#› [创新拓展] (6)小明用一木块代替小桌子放在海绵上,实验时将木块沿竖直方向切成大小不 同的两块,如图戊所示。将左边部分移开后,小明发现海绵凹陷程度不变,由此他 得出的结论是压力作用效果与受力面积无关。你认为小明在探究过程中,存在的 问题是没有_____________________。  (7)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丁的大小关系为p丙______p丁(选填“>”“<”或“=”)。  　控制压力大小相同　 　=　 ‹#› 主题二　探究液体内部压强的特点 【核心解读】 【实验装置】 【考点解读】 1.实验方法 (1)转换法:观察压强计U形管左右两侧液面___________反映液体压强的大小, ___________越大,表明液体压强越大。  　高度差　 　高度差　 ‹#› (2)控制变量法: ①探究液体向各个方向的压强大小关系时,应控制液体的_________和_______　 不变,只改变探头的朝向;  ②探究液体压强与深度的关系时,应控制液体_________和探头朝向不变,只改变 探头在液体中的_________;  ③探究液体压强与液体密度的关系时,应控制_____________和探头的朝向不变, 只改变_______________。  　密度　 　深度 　密度　 　深度　 　液体深度　 　液体的密度　 ‹#› 2.实验前,应先检测压强计的气密性,用手轻压探头上的橡皮膜,同时观察U形管两 侧液面是否出现___________。  3.使用前,U形管压强计两侧管内液面相平的调节方法:____________________。  　高度差　 拆下橡皮管,重新安装 ‹#› 【示范案例】在“研究液体内部的压强”实验中,小华实验时的情形如图所示,四幅图中烧杯内的液面相平(不考虑实验结论的偶然性)。 ‹#› [基础探究] (1)压强计是通过U形管___________________来显示橡皮膜所受压强的大小。  (2)比较图甲和图_______,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部的压强随 深度的增加而增大。  (3)保持探头在水中的深度不变,改变它的方向,如图乙、丙所示,根据实验现象可 以初步得出结论:在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强_________。  (4)比较图乙和图丁,能初步得出液体内部的压强与液体的密度有关吗?_____, 理由是_____________________。  　两侧液面高度差　 　乙　 　相等　 不能 　没有控制深度相同　 ‹#› [创新拓展] (5)实验过程中,U形管___________(选填“属于”或“不属于”)连通器。为了使实验现象更明显,U形管中的液体最好选用_________(选填“有色”或“无色”)液体。  (6)使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置___________(选填“漏气”或“不漏气”)。  (7)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,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 　不属于　 　有色　 　不漏气　 　B　 ‹#› (8)若换用其他液体探究液体压强与液体密度的关系,当探头在下列液体中的深 度相同时,U形管左右两侧液面的高度差最大的是_______。  A.酒精(ρ酒精=0.8×103 kg/m3) B.植物油(ρ植物油=0.9×103 kg/m3) C.盐水(ρ盐水=1.1×103 kg/m3) (9)实验结束后,同组的小芳又猜想:液体的压强可能 与容器形状有关。然后进行了两次实验,实验现象 如图戊所示。由此可知,小芳的猜想是_________(选填“正确”或“错误”)的。  　C　 　错误　 ‹#› 【基础达标】 题组1　增大或减小压强的方法 1.(2024·宿迁中考)如图所示是修筑公路的压路机,下列措施为了增大压强的 是( ) A.碾子质量很大　　　　 B.轮胎很宽 C.用橡胶制作轮胎 D.向转轴加润滑油 聚焦湖南中考·模拟 A ‹#› 2.(2023·岳阳中考)一个装满书的箱子,用图示三种不同方式提起并保持静止。甲 图中绳子对手的拉力为F甲,乙图中绳子对手的拉力为F乙。以下说法正确的是( ) A.F甲>F乙 B.F甲<F乙 C.比较乙、丙两图,乙图中绳子对手的勒痕更深一些 D.比较乙、丙两图,丙图中绳子对手的勒痕更深一些 C ‹#› 题组2　固体压强的分析与计算 3.(2024·永州期中)如图,两个圆柱体竖放在水平地面上,对地面的压强相等, 则( ) A.a的密度大,重力小 B.b的密度大,重力小 C.a的密度大,重力大 D.b的密度大,重力大 C ‹#› 4.(2024·衡阳期中)如图所示,一个装有水的平底密闭矿泉水瓶,先正立放置在水 平桌面上,再倒立放置。两次放置时,瓶对桌面的压力分别为F甲和F乙,瓶对桌面 的压强分别为p甲和p乙,则( ) A.F甲>F乙　　　　　 B.p甲>p乙 C.F甲<F乙 D.p甲<p乙 D ‹#› 题组3　液体压强 5. (2024·长沙期中)如图所示,三个质量相同、底面积相同,但形状不同的容器放在水平桌面上,其内分别装有三种质量相等的液体,它们的液面在同一水平面上。甲、乙、丙图中三种液体对容器底的压力分别为F1、F2、F3,甲、乙、丙图中容器对桌面的压强分别为p1、p2、p3。则下列关系正确的是( ) A.p1<p2<p3　　　　　B.F1=F2=F3 C.F1>F2>F3 D.F1<F2<F3 D ‹#› 6.(2023·株洲中考)如图,在一个不带瓶盖的塑料瓶侧壁打一个小孔,a、b为瓶中小孔下方位置不同的两点,用手堵住小孔,在瓶中装满某种液体。松手后,在液体喷出的过程中( ) A.液体喷出的水平距离s变大 B.液体喷出的水平距离s不变 C.a、b两点间的液体压强差变小 D.a、b两点间的液体压强差不变 D ‹#› 7.(2023·郴州中考)如图是某拦河大坝的截面示意图。则A点受到水的压强 是(g取10 N/kg)( )　　　　　　　　　　　　　　　 A.4×105 Pa B.3×105 Pa C.5×105 Pa D.1×105 Pa B ‹#› 8.(2023·常德中考)如图所示,水平桌面上的甲、乙两容器用一细管相连,细管中间 有一开关K,先把K关上,在两容器中装入不同质量的水后,甲中水面比乙中水面高, 然后将甲上口密封,此装置_________(选填“是”或“不是”)连通器。打开开关K待 液面稳定后,甲中的液面高度_________(选填“大于”“等于”或“小于 　不是　 　大于　 ‹#› 题组4　探究液体内部压强的特点 9.(2023·衡阳中考)在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,小亮同学取四只瓶嘴大小相同的塑料瓶去底(其中B、C、D三个粗细相同),在瓶嘴上扎橡皮膜,将其倒置,如图所示。向A、B、C瓶中装入水,D瓶中装入盐水。 ‹#› (1)瓶嘴下方橡皮膜鼓起的程度可反映液体压强的大小,此研究方法是_______　 (选填“控制变量法”或“转换法”)。  (2)根据A、B两瓶子橡皮膜鼓起的程度相同,可知:液体的压强与液体的质量_____ (选填“有关”或“无关”)。  (3)根据B、C两瓶子橡皮膜鼓起的程度不同,可知:液体的压强与液体的_____有 关。  (4)为了探究液体压强与液体密度的关系,要通过比较__________两个瓶子橡皮膜 鼓起的程度,得出的结论是:液体压强与液体的密度有关。  转换法 无关 深度 　C、D　 ‹#› (5)实验后,该同学自制如图E装置继续探究,已知隔板在容器的中央,他向隔板左侧倒水,发现橡皮膜向右侧凸起,这说明液体对容器_________(选填“底部”或“侧壁”)有压强。他再向隔板右侧倒入另一种液体,当加到一定程度时,橡皮膜恢复原状,如图F所示,则此液体密度_________(选填“大于”“等于”或“小于”)水的密度。  　侧壁　 　小于　 ‹#› 题组5　压强的计算 10.(2023·岳阳中考)平江石牛寨地质公园中玻璃桥使用的特种玻璃,具备极强的 耐压耐磨抗冲击的特性。现有一块该特种玻璃,质量为25 kg,体积为0.01 m3,g取 10 N/kg,求: (1)这块玻璃所受的重力; (2)这块玻璃的密度; (3)一名质量为60 kg的游客静止站立在桥上,与桥 面总接触面积为0.04 m2,此游客对桥面的压强大小。 ‹#› 解:(1)已知该特种玻璃质量为25 kg,它受到的重力是: G=mg=25 kg×10 N/kg=250 N; (2)玻璃的密度为: ρ===2.5×103 kg/m3; (3)游客静止站立在桥上,对桥面的压力等于人的重力,即F=G人=m人g=60 kg×10 N/kg=600 N,人与桥面总接触面积为0.04 m2,此游客对桥面的压强是: p===1.5×104 Pa。 ‹#› 【能力提升】 11.三个分别用铜、铁、铝制成的形状完全相同的圆柱体(ρ铜>ρ铁>ρ铝)。把它们竖直放置在水平地面上时,三个圆柱体对地面产生的压强( ) A.铝柱最大　　　　 B.铁柱最大 C.铜柱最大 D.一样大 C ‹#› 12.(2024·长沙一模)如图甲是底面积为300 cm2的足够高的薄壁圆柱形容器(底部 装有阀门),放置在水平地面上,容器底部放有一实心均匀正方体M(M与容器底部 不密合),质量为0.8 kg,向容器中缓慢注水,容器底部所受液体压强与注入水的质 量关系如图乙,向容器中注入4 kg水时,停止注水。已知:图乙中Δm1=Δm2, Δp1∶Δp2=3∶2,g取10 N/kg。求: (1)M所受重力。 (2)M的密度。 (3)打开容器底部阀门放水,放出水的质量为 1.2 kg时,停止放水,将M竖直向上提升3 cm,待 液面稳定后水对容器底部的压强为多少? ‹#› 解:(1)M的质量为mM=0.8 kg=800 g,则M的重力GM=mMg=0.8 kg×10 N/kg=8 N; (2)===, 即=,=====, 解得:SM=100 cm2=0.01 m2, 物体M的体积VM=()3=()3=1×10-3 m3, M的密度ρM===0.8×103 kg/m3; ‹#› (3)由于ρM=0.8×103 kg/m3<1.0×103 kg/m3=ρ水,所以当注入水足够多时,M将漂浮。 当M漂浮时,F浮=GM,ρ水gSMh3=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.01 m2×h3=8 N, 解得:M漂浮时浸入水中的深度h3=0.08 m=8 cm, M的下表面到达水面部分的水的体积为V上=(S-SM)h3=(300 cm2-100 cm2)×8 cm=1 600 cm3, 打开容器底部阀门放水,放出水的质量为1.2 kg时,容器中剩余水的质量m水=4 kg-1.2 kg=2.8 kg, 剩余水的体积V水===2.8×10-3 m3=2 800 cm3, ‹#› M的下表面以下水的体积V下=V水-V上=2 800 cm3-1 600 cm3=1 200 cm3, M的下表面以下水的深度h4===4 cm, 此时水的深度h5=h3+h4=8 cm+4 cm=12 cm, 当把M竖直向上提升3 cm后,M露出水面的体积增加ΔV=SM×Δh=100 cm2×3 cm=300 cm3, 液面下降的高度Δh'===1.5 cm, 此时水的深度h'5=12 cm-1.5 cm=10.5 cm=0.105 m, 水对容器底部的压强p=ρ水gh'5=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.105 m =1 050 Pa。 ‹#› 本课结束 ‹#› $$