第九讲　压强 2025年中考物理一轮考点探究（云南）

第九讲　压强 一、压力 1.定义:　 　作用在物体　 　的力。  2.方向:　 　于接触面,指向　 　。  二、压强 1.物理意义:表示压力的　 　的物理量。  2.定义:物体受到压力与　 　的比值。  垂直 表面 垂直 被压物体 作用效果 受力面积 3.公式:p=　 　。  4.单位:　 　,简称　 　,1 Pa=　 　N/m2。1 Pa的物理意义: 　 　。  三、增大和减小压强 1.减小压强的方法 (1)保持受力面积不变时,　 　压力。  (2)保持压力不变时,　 　受力面积。  帕斯卡 帕 1 1平方米的面积上受到的压力为1 N 减小 增大 (3)减小压力的同时,　 　受力面积。  2.增大压强的方法 (1)保持受力面积不变时,　 　压力。  (2)保持压力不变时,　 　受力面积。  (3)增大压力的同时,　 　受力面积。  四、液体压强 1.液体压强产生的原因:液体受　 　且液体具有　 　。  增大 增大 减小 减小 重力 流动性 2.液体压强的特点 (1)同种液体,深度越　 　,液体的压强越　 　。　  (2)同一深度,液体密度越　 　,液体的压强越　 　。  (3)同种液体,同一　 　,各个方向都有压强且　 　。  3.决定液体压强大小的因素 (1)液体的　 　。  (2)液体的　 　。  (3)液体压强大小与液体的体积、质量、重力和容器的形状　 　关。 深 大 大 大 深度 相等 深度 密度 无 4.液体压强的计算公式:p=　 　。  5.液体压强的应用:　 　、　 　。  6.生活中利用了　 　的实例:茶壶、锅炉水位计、“U”形排水管、船闸、自来水塔、过路涵洞。  五、大气压强 1.定义:大气对浸在它里面的物体的　 　,叫大气压强,简称大气压。 2.大气压强产生的原因:气体受到　 　且具有　 　。  ρgh 连通器 液压机 连通器 压强 重力 流动性 3.大气压强相关实验 (1)验证大气压强存在:　 　实验。  (2)测定大气压强:　 　实验。  结论:1标准大气压p0=　 　mm Hg=　 　Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)。  4.大气压强的特点 (1)大气压随海拔高度的增加而　 　。  (2)大气压强与沸点的关系:液面上的气压越大,液体的沸点越　 　。应用:　 　。  马德堡半球 托里拆利 760 1.013×105 减小 高 高压锅 5.大气压的测量:测定大气压的仪器叫　 　。  六、流体压强与流速的关系 1.流体压强与流速的关系:在流体中,流速越大的位置压强越　 　。  2.飞机的升力:机翼的上、下表面存在的　 　产生了向上的升力。  3.生活中流体压强与流速的关系的实例:站台上的安全线、流线型的小汽车、飞机的机翼等。 气压计 小 压力差 1.篆刻刀的刀口很锋利、破窗锤的前端做成锥状,都是通过减小　 　来增大压强的;铁轨下面铺放枕木是通过增大　 　来减小压强的。  2.如图所示,液体从容器侧壁的孔中喷 出,说明液体对容器的　 　有压强;不同高度的孔,喷出的液体的远近不同,说明液体的压强和　 　有关。  受力面积 受力面积 侧壁 深度 3.茶壶、排水管的U形“反水弯”、 水位计都是　 　,原理是当容器中装同种液体,且液体不流动时,连通器各部分中的液面高度总是　 　的。  4.塑料吸盘压在光滑墙面不下落,塑料管内的水不会流出来,这些都证明了　 　的存在,也说明大气向　 　都有压强。  连通器 相同 大气压 各个方向 5.如图所示是一个自制的气压计,当从上端向里吹气时,水会沿玻璃管上升到瓶口以上,这是由于瓶内气体压强　 　大气压造成的;将此装置从山下拿到山顶,发现玻璃管中的液柱高度　 　,该现象说明大气压随高度的增加而　 　。  大于 升高 减小 固体压强的计算 (1)车对地面的压力。 (2)匀速行驶时,车的牵引力有多大? 解析:(1)电动汽车停放在水平地面,则车对地面的压力为F=G=mg=1.0 ×103 kg×10 N/kg=1.0×104 N。 答案:(1)1.0×104 N (2)1.0×103 N　 (3)车对地面的压强。 答案:(3)1.25×106 Pa (1)压力属于弹力,压力的大小不一定等于重力,求压力的大小要具体情况具体分析。 (2)计算压强的大小要注意单位的统一。 [练习1] 北京冬奥会引领了我国滑雪运动的潮流。如图所示,滑雪爱好者小红正在水平雪地里滑雪;已知小红的质量为50 kg,每块滑板的质量为1 kg,每块滑板与雪面的接触面积为400 cm2。(g取10 N/kg) (1)求小红和滑板的总重力。 解析:(1)小红和滑板的总重力 G=m总g=(50 kg+2×1 kg)×10 N/kg=520 N。 答案:(1)520 N (2)若滑板在50 N推力的作用下沿平直雪面匀速滑动,求滑板受到的 阻力。 (3)若雪面能承受的最大压强为1.2×104 Pa,请通过计算说明小红滑雪过程中抬起一只脚滑雪时,是否会陷入雪地里。 解析:(2)若滑板在50 N推力的作用下沿平直雪面匀速滑动,处于平衡状态,滑板受到的阻力f=F=50 N。 答案:(2)50 N　(3)见解析 增大或减小压强 [典例2] 如图所示的实例中,为了增大压强的是( ) A.图(甲)中,篆刻刀的刀口做得很锋利 B.图(乙)中,骆驼具有宽大的脚掌 C.图(丙)中,铁轨铺在枕木上 D.图(丁)中,滑雪板的面积较大 A [练习2] 下列属于减小压强的是( ) A.足球鞋底做了鞋钉 B.菜刀的刀刃做得很薄 C.车厢座椅用软质材料包裹 D.切蛋器上装有细钢丝 C 液体压强的判断 [典例3] 一个未装满饮料的密闭瓶子正立放在桌面上如图甲所示,饮料对瓶底的压力为F甲,瓶子对桌面的压强为p甲;倒立放在桌面上如图乙所示,饮料对瓶盖的压力为F乙,瓶子对桌面的压强为p乙。则下列关系式正确的是( ) A.F甲=F乙　p甲>p乙 B.F甲>F乙　p甲=p乙 C.F甲>F乙　p甲<p乙 D.F甲=F乙　p甲=p乙 C [练习3] 如图所示,底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体,液体的质量相等。现分别从两容器中抽出液体,且剩余液体的液面到容器底部的距离均为h,则剩余液体对各自容器底部的压强p和剩余液体质量m的关系是( ) A.p甲>p乙,m甲<m乙 B.p甲=p乙,m甲>m乙 C.p甲>p乙,m甲>m乙 D.p甲<p乙,m甲<m乙 C 液体压强、压力的综合计算 [典例4] 如图所示,放在水平桌面上的容器,侧壁上有一开口弯管,弯管内的液面高度h1=0.8 m,其顶部和底部的面积均为0.1 m2,顶部到底部的高度h2=0.6 m,容器中的液体密度为1.2×103 kg/m3,g取10 N/kg。求: (1)液体对容器底部的压强。 (2)液体对容器底部的压力。 解析:(1)最高液面到容器底的距离是h1=0.8 m, 液体对容器底部的压强为 p=ρgh1=1.2×103 kg/m3×10 N/kg×0.8 m=9 600 Pa。 答案:(1)9 600 Pa　(2)960 N (3)液体对容器顶部的压力。 答案:(3)240 N [练习4] 如图所示,表面积为2 m2的水平桌面上放着一个圆形鱼缸,空鱼缸的质量为 1 kg、底面积为60 cm2,鱼缸内装有30 cm深的水,水的质量为29 kg,水的密度为 1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。求: (1)鱼缸内水的体积。 答案:(1)0.029 m3 (2)水对鱼缸底部的压力和压强。 解析:(2)根据液体压强的计算公式可得,水对鱼缸底部产生的压强为p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m=3×103 Pa。 根据压强的计算公式可得,鱼缸底部受到水的压力为 F=pS=3×103 Pa×60×10-4 m2=18 N。 答案:(2)18 N　3×103 Pa (3)鱼缸对桌面的压强。 答案:(3)5×104 Pa 大气压强 [典例5] 如图所示是探究某地大气压的大小所做的“托里拆利实验”。 (1)开始时,必须在管中灌满水银,目的是　 　。  排净管中的空气 (2)如图所示是在某地点测量的大气压的值,管上方为真空,该地的大气压强等于　 　mm高水银柱产生的压强。  (3)如果玻璃管由倾斜改为竖直放置,管中的水银柱的高度　 　(选填“变小”“不变”或“变大”)。  (4)如果将水银换成水来做托里拆利实验,则有p大气压=p水=ρ水gh水,由此可以得出,一个标准大气压可以支持约　 　m高的水柱。  760 不变 10.34 (1)托里拆利实验是准确测出大气压强数值的实验,马德堡半球实验是首次证明大气压存在的实验。 (2)大气压强是会随着海拔、气候、季节、地理位置等发生变化的,托里拆利实验测出的760 mmHg不是常数,汞柱的高度也会随着大气压的变化而变化。 (3)液体的沸点受到液面上方的大气压影响,气压越大,沸点越高。 [练习5] 如图所示的生产生活实例,利用大气压强的是( ) A A.吸盘 B.连通器 C.铅垂线 D.书包带 流体压强与流速的关系 [典例6] 唐诗“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”,诗中秋风“卷”走“三重茅”是由于屋顶外侧空气流速　 　(选填“大”或“小”),压强　 　(选填“大”或“小”),从而产生一个向上的力。  大 小 [练习6] “春风翻动书页飞,读书之乐如春归”,从物理学的角度来看,当风吹过书本上表面时,书本上表面空气流速变大,导致压强　 　(选填“变大”或“变小”),所以书被风“翻开”了。如图所示的家用洗手盆,其下方的U形管道是利用了　 　的原理来阻断下面的浊气上升。 变小 连通器 科学探究:压力的作用效果与哪些因素有关 1.该实验的主要方法是　 　。  2.实验中利用转换法,通过海绵、沙面等的　 　来反映压力的作用效果。  3.实验结论的叙述一定要注意前提条件,控制了哪个影响因素不变,改变了哪个因素。并且反映的只是压力的作用效果,不能叙述为压强。 控制变量法 凹陷程度 4.接触面的材料不同虽然不会影响压强的大小,但是对压力的作用效果是有影响的,在实验的过程中经常有同学通过不同材料的接触面上的情况来得出结论,往往导致出现错误。 [迁移应用1] 在探究“影响压力作用效果的因素”实验中,实验小组利用小桌、砝码、海绵、沙子等器材在水平台面上进行探究。 (1)实验中压力的作用效果是通过海绵　 　来体现的, 　 　(选填“可以”或“不可以”)用木板代替海绵来完成实验。 (2)比较图(甲)、图(乙)所示的实验现象,将小桌分别正立放在海绵上,这样做的目的是控制　 　相同;改变压力的大小,可以得出结论: 　 　。  被压下的深浅 不可以 受力面积 受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显 (3)比较图(乙)、图(丙)所示实验的现象可以得出另一结论,下列实例 中,可用此结论解释的是　 　。  A.书包的背带做得很宽 B.严禁货车超载 (4)图(丙)中桌面对海绵的压强为p1,小航将图(丙)中的小桌、砝码平放在表面平整的沙子上,静止时如图(丁)所示,桌面对沙子的压强为p2,则p1　 　(选填“<”“=”或“>”)p2。  A = (5)小彬选用质地均匀的长方体物块代替小桌进行探究,如图(戊)所示,将该物块沿竖直虚线方向切成大小不同的两部分。将左边部分移开后,发现剩余部分对海绵的压力作用效果没有发生变化,由此他得出结论:压力的作用效果和受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是: 　 　。  没有控制压力的大小相同 科学探究:液体压强与哪些因素有关 1.该实验的主要探究方法是控制变量法。 2.实验中利用　 　,通过U形管压强计的液面　 　来反映液体压强的大小。  3.实验结论的叙述一定要注意前提条件,控制了哪个影响因素不变,改变了哪个因素。 4.在同种液体同一深度,各个方向的压强相等,将U形管压强计的金属盒放入同种液体的同一深度中,向上、向下、向左、向右旋转,观察液面高度差的变化。 转换法 高度差 [迁移应用2] 某兴趣小组利用如图所示器材,探究“液体压强跟哪些因素有关”。 (1)实验前,利用U形管、橡皮管、扎紧橡皮膜的探头、红墨水等组装成压强计,放在空气中静止后,发现U形管两边的液面出现如图(甲)所示的情景,接下来正确的调节方法是　 　(填写正确选项前的字母)。  A.将U形管右侧高出部分的液体倒出 B.向U形管中继续盛装液体 C.取下橡皮管,重新进行安装 (2)压强计是通过观察U形管两端液面的　 　来显示橡皮膜所受压强大小的仪器。  C 高度差 (3)通过比较图中　 　两个实验,是为了探究液体的压强与液体深度的关系,这种实验研究方法是　 　法,依据得出的结论,拦河大坝要做成　 　(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状。  (4)某次实验测得压强计中U形管左右两侧液面的高度差为8 cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差为　 　Pa。(ρ红墨水=1.0× 103 kg/m3,g取10 N/kg)  (乙)、(丙) 控制变量 上窄下宽 800 (5)利用图(戊)的实验器材进行拓展实验:容器中间用隔板分成A、B两部分,隔板底部有一小圆孔(用C表示),用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时,其形状会发生改变。如图(己),当在A中盛水,测得深度为12 cm,在B中盛某种液体,测得深度为15 cm,此时C处橡皮膜形状刚好不改变,则B中液体密度ρ液=　 　kg/m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3)  0.8×103 固体压强 1.(2022云南节选)铁轨下面铺设枕木是通过增大受力面积的方式来 　 　压强。  2.(2020云南)一实验小组利用小桌、砝码、海绵等物品在水平桌面上“探究影响压力作用效果的因素”后,又将图(甲)中的小桌和砝码放到桌面上,如图(乙)所示。比较(甲)、(乙)两种情况中小桌产生的压强 p甲　 　p乙。  减小 = 液体压强 3.(2020云南)我国三峡大坝上下游水位差最高达113 m,在上下游之间修建世界上最大的船闸,利用　 　原理确保船只平稳通行。  连通器 4.(2024云南)实验小组用如图的装置探究“液体内部压强与哪些因素有关”。 (1)为使实验现象明显,U形管中的液体选择　 　(选填“有色”或“无色”)的更好。 (2)在图(甲)中,固定探头在水中的深度,多次改变探头朝向,这是为了探究在同种液体内部的同一深度,液体向　 　的压强大小关系。 (3)比较(甲)、(乙)两图可知,在同种液体内部,深度越大,压强　 　 。比较　 　两图可知,在液体内部的同一深度,液体的密度越大,压强越大。   有色 各个方向 越大 (乙)、(丙) (1)求骑行时自行车对水平地面的压强。 答案:(1)3.5×105 Pa (2)该压强相当于多高水柱产生的压强? 答案:(2)35 m (3)求骑行过程中动力做的功及功率。 答案:(3)2 100 J　105 W 6.(2023云南)如图所示,将重为3 N,底面积为150 cm2装有水的薄壁(不计厚度)柱形溢水杯放置在水平的压力传感器上,此时压力传感器的示数为 30 N,用轻质细线悬挂一重 20 N、高15 cm、底面积为60 cm2不吸水的圆柱体。初始时圆柱体底部距水面的竖直高度为4 cm,现提住细线缓慢下移,使圆柱体逐渐浸入水中,当圆柱体下降7 cm时,水面到溢水口,已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。求: (1)圆柱体未浸入水中时,溢水杯对压力传感器的压强。 答案:(1)2×103 Pa (2)圆柱体未浸入水中时,溢水杯中水的质量。 答案:(2)2.7 kg (3)圆柱体刚好浸没时,细线对圆柱体的拉力。 解析:(3)圆柱体刚好浸没时,排开水的体积等于圆柱体自身的体积,即 V排=V圆柱体=S圆柱体h圆柱体=60×10-4 m2×15×10-2 m=9×10-4 m3,根据F浮= ρ水V排g可得,圆柱体刚好浸没时,受到的浮力为F浮=ρ水V排g=1.0× 103 kg/m3×9×10-4 m3×10 N/kg=9 N,细线对圆柱体的拉力为F拉=G-F浮=20 N-9 N=11 N。 答案:(3)11 N (4)圆柱体从初始位置到刚好浸没,水对溢水杯底部压强的变化量。 答案:(4)200 Pa 大气压强 7.(2023云南)在如图所示的情景中,利用了大气压强的是( ) B A.借助铅垂线砌墙 B.用吸管喝饮料 C.U形排水管 D.运动员跳远 8.(2022云南)如图是颇具名气的云南建水紫砂陶茶壶,壶盖上有一个小孔,小孔的作用是使壶内液面上方的压强　 　(选填“大于”“小于”或“等于”)大气压强。若茶壶和水的总质量为0.5 kg,壶底与桌面的接触面积为 5 cm2,壶对水平桌面的压强为　 　Pa。(g取10 N/kg)  等于 1×104 9.(2021云南改编)使用负压救护车救治和转运病人时,“负压”就是通过技术手段使车内气压　 　外界气压,使新鲜空气流入车内。而车内被污染的空气通过无害化处理后排出,最大限度地减少医护人员与病人交叉感染。  低于 流体压强与流速的关系 10.(2020云南)如图所示,飞机的外壳、机翼、机尾、引擎的许多部件都是用硬铝做的。硬铝是在纯铝中加入少量的铜、镁、锰、硅、铁制成,克服了纯铝软的特点。下列说法错误的是( ) A.飞机所在高空的气温低、气压高 B.硬铝硬度大且密度较小,可以增加机体强度,减小飞机质量 C.飞机起飞利用了“空气流速大的地方压强小”的原理 D.飞机燃油属于不可再生能源 A 11.(2023云南节选)飞机前进时机翼上方气体流速较大,压强较　 　,机翼上下表面存在压强差,产生升力。  小 谢谢观赏！ 61 [典例1] 电动汽车是正在大力推广的新型交通工具,它具有节能、环保的特点,如图,是一辆停放在水平地面上的电动汽车,质量为1.0× 103 kg,每个轮胎和地面的接触面积为20 cm2,匀速行驶时阻力为重力的,g取10 N/kg。求: (2)电动汽车匀速行驶时,处于平衡状态,受到的阻力与牵引力是一对平衡力,二者大小相等,则F牵=f=G=×1.0×104 N=1.0×103 N。 解析:(3)轮胎与地面的接触面积 S=4×20 cm2=80 cm2=8×10-3 m2, 车对地面的压强p===1.25×106 Pa。 (3)小红滑雪过程中抬起一只脚滑雪时,对雪面的压强p=== =1.3×104 Pa>1.2×104 Pa,故小红会陷入雪地里。 (2)由p=可得,液体对容器底部的压力为F=pS=9 600 Pa×0.1 m2= 960 N。 解析:(3)顶部距离液面的深度为 h′=h1-h2=0.8 m-0.6 m=0.2 m, 液体对容器顶部的压强为 p′=ρgh′=1.2×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m=2.4×103 Pa, 由p=得液体对容器顶部的压力为 F′=p′S=2.4×103 Pa×0.1 m2=240 N。 解析:(1)由题意可得,鱼缸内水的体积为V===0.029 m3。 解析:(3)根据重力的计算公式可得,水的重力为G水=m水g=29 kg× 10 N/kg=290 N, 缸的重力为G缸=m缸g=1 kg×10 N/kg=10 N, 受力分析可知,鱼缸对桌面的压力为F1=G水+G缸=290 N+10 N=300 N, 鱼缸对桌面的压强为p1===5×104 Pa。 5.(2021云南)自行车骑行是生活中一种环保的出行方式。如图所示,小明骑自行车出行的途中,沿直线匀速经过一段长100 m的平直路面,用时20 s。该过程中前后轮与地面的总接触面积为20 cm2。若小明的质量为55 kg,自行车重150 N,骑行时受到的阻力为总重的。(ρ水=1.0× 103 kg/m3,g取10 N/kg) 解析:(1)小明的重力为 G人=m人g=55 kg×10 N/kg=550 N, 小明和自行车对地面的压力为F=G总=G人+G车=550 N+150 N=700 N, 自行车前后轮与地面的总接触面积为S=20 cm2=2×10-3 m2; 骑行时自行车对地面的压强为p===3.5×105 Pa。 解析:(2)水柱的高度h== =35 m。 解析:(3)动力F′=f=G总=×700 N=21 N, 骑行过程动力做的功 W=F′s=21 N×100 m=2 100 J, 动力的功率P===105 W。 解析:(1)根据题意可知,圆柱体未浸入水中时,压力传感器的示数为 30 N,由p=可得,溢水杯对压力传感器的压强为p===2× 103 Pa。 解析:(2)圆柱体未浸入水中时,压力传感器的示数为30 N,由于传感器受到的压力等于水的重力加上溢水杯的重力,即有F压=G水+G溢水杯,而溢水杯的重力为3 N,则水的重力为G水=F压-G溢水杯=30 N-3 N=27 N,又G=mg,故溢水杯中水的质量为m水===2.7 kg。 解析:(4)相对于初始水面圆柱体浸入的深度 h2=h总-h1=7 cm-4 cm=3 cm,水面到溢水口时,水面上升的高度为Δh, S圆柱体h2=(S容-S圆柱体)Δh,Δh===2 cm=0.02 m, 水对溢水杯底部压强的变化量 Δp=ρ水gΔh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2×10-2 m=200 Pa。 $$