内容正文:
第15讲 第九章压强单元复习
内容导航
考点聚焦:核心考点+中考考点,有的放矢
重点速记:知识点和关键点梳理,查漏补缺
难点强化:难点内容标注与讲解,能力提升
复习提升:真题感知+提升专练,全面突破
核心考点聚焦
一、压强
七、大气压强的测量
二、怎样减小或增大压强
八、跨学科实践:制作简易活塞式抽水机
三、液体压强的特点
九、流体压强与流速的关系
四、液体压强的大小
十、飞机的升力
五、连通器
十一、重点实验
六、大气压强的存在
中考考点聚焦
常考考点
真题举例
流体压强与流速的关系
2025·四川绵阳·中考真题
大气压强
2025·广西·中考真题
增大或减小压强的方法
2025·山东滨州·中考真题
液体压强的计算、压强公式的应用
2025·青海西宁·中考真题
液体压强和大气压强的综合计算
2025·山东济南·中考真题
实验:影响压力作用效果的因素
2025·山东滨州·中考真题
实验:液体压强与哪些因素有关
2025·山东德州·中考真题
一、压强
1.压力
(1)概念:把垂直作用在物体表面上的力叫做压力。
(2)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。
(3)压力的作用点:在被压物体的受力面上,作用点等效作用在接触面中心。
(4)压力与重力的关系:只有当物体放在水平面上,且物体在竖直方向不再受到其他的力时,这时物体对地面的压力在数值上等于物体的重力。
2.压强
(1)概念:物体所受压力的大小与受力面积之比,叫做压强,用p表示。
(2)公式:(适用于固体、液体和气体的压强),公式中的S是受力面积,它是施力物体挤压受力物体时,二者相互接触的面积,而不是其他面积。
(3)单位:在国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,简称帕,符号Pa。1Pa=1N/m2,1Pa表示的物理意义是 1m2面积上受到压力是1N。
(4)变形公式:、
(5)推论公式:,条件:密度均匀,形状规则的实心柱体,自然放置在水平面上,且受力面就是物体的底面积
二、怎样减小或增大压强
目的
方法
实例
增大压强
压力一定时,减小受力面积
刀斧、切削工具的刀刃都磨得很薄、钉子、针
受力面积一定时,增大压力
自行车刹车时必须用力握住车闸、压路机的碾子质量很大等
增大压力的同时减小受力面积
用铁锤用力钉钉子
减小压强
压力一定时,增大受力面积
高楼大厦的墙基很宽、铁轨下铺有枕木
受力面积一定时,减小压力
现代建筑中常采用空心砖、车辆限载等
减小压力的同时增大受力面积
在冰面行走时,采用爬行并丢弃一些负重
三、液体压强的特点
1.产生原因:液体受到重力的作用和具有流动性。
2.特点:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等;深度越大,压强越大;液体内部压强的大小还与液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
四、液体压强的大小
1.液体压强计算公式:
2.液体压强公式:的的理解和运用
(1)应用公式p=ρgh时,各个物理量的单位都应统一取国际单位制。
(2)h表示液体的深度。深度是指自由液面到计算压强的那一点之间的竖直距离。
(3)从液体压强公式p=ρgh可以看出,液体压强只与液体的密度和深度有关,而与液体的体积、质量、容器的形状及地面面积无关。
(4)公式p=ρgh适用于静止液体,不适用于固体、气体和流动液体。
(5)液体对容器底的压力与液体重力的关系
F=G
F>G
F<G
液体产生向下的力刚好全部作用在容器底部
除液体产生向下的力全部作用在容器底部外,容器壁还受到了压力
液体产生向下的力没有全部作用在容器底部
容器壁是竖直的,容器壁对液体水平方向的压力对容器底没有影响
容器壁是向下倾斜的,容器壁对液体产生向下的压力
容器壁是向上倾斜的,承担了部分压力
F=pS=ρghS=ρgV=G
F=pS=ρghS>ρgV=G
F=pS=ρghS<ρgV=G
五、连通器
1.连通器:上端开口、下端连通的容器叫做连通器。
2.连通器的特点:连通器里装入同种液体,当液体不流动时,连通器各部分中的液面高度总是相同的。
3.应用:茶壶、洗手间下水管、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸、水塔供水系统、涵洞等。
六、大气压强的存在
1.定义:大气对浸在它里面的物体也有压强,叫做大气压强。简称大气压。
2.大气压的产生原因:空气受重力作用,同时具有流动性,因此大气对浸在其中的物体表面就产生了压强。
3.最早证明大气压强存在的实验:马德堡半球实验。
4.应用:
七、大气压强的测量
1.最早测定大气压的是意大利科学家托里拆利。
2.大气压支持760mm高的水银柱,即大气压等于760mm水银柱产生的压强:
p大气 = p水银=ρ水银gh= =13.6×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m=1.013×105 Pa。通常把这样大小的大气压叫做标准大气压。1标准大气压 p0= 1.013×105 Pa
3.大气压的变化
(1)大气压与高度的关系:海拔越高,气压越小;海拔越低,气压越大。在海拔3000m以内,大约每升高10m,大气压大约减小100Pa。
(2)其它因素有天气、温度、体积等。
①天气:通常晴天比阴天气压高,冬天比夏天气压高。
②温度:当质量和体积不变时,气体温度越高,气压越大。
③体积:当质量和温度一定时,体积越小,气压越大。
(3)液体的沸点与大气压的关系:大气压越低,液体的沸点越低。
八、跨学科实践:制作简易活塞式抽水机
1.活塞式抽水机的工作原理
活塞式抽水机是利用大气压工作的,通过活塞在圆筒中往复运动不断地将水抽取上来。
2.过程分析
活塞和筒壁紧密接触同时又可以上下移动,A、B是只能向上开启的阀门。使用时,若提起活塞,阀门A受到大气压的作用而关闭,活塞的下面空气稀薄,气压小于外界的大气压。于是,低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒(图甲);当压下活塞时,阀门B被水压下而关闭,水受阻不能向下流动,于是冲开阀门A进入圆筒的上部(图乙);再提起活塞时,活塞上面的水迫使阀门A关闭,水从侧管流出。与此同时,低处的水又在大气压的作用下推开阀门B而进入圆筒(图丙)。这样,活塞不停地上下移动,水就从管口连续不断地流出。
九、流体压强与流速的关系
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.流体压强与流速的关系:在气体和液体中,流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大。
十、飞机的升力
1.飞机机翼的形状:如图所示,可以看到机翼截面的大致形状,其上表面呈弯曲的流线型,下表面则比较平。
2.升力产生的原因:飞机前进时,机翼与周围的空气发生相对运动,相当于气流迎面流过机翼。气流被机翼分成上、下两部分,由于机翼横截面的形状上、下不对称,机翼上方气体流速较大,对机翼上表面的压强较小;下方气体流速较小,对机翼下表面的压强较大。
机翼上表面受到的压强对机翼产生的压力F1,机翼下表面受到的压强对机翼产生的压力F2,因为机翼上、下表面存在压强差,这样就产生了向上的压力差,即飞机的升力(F=F2-F1)。
十一、重点实验
1.压力和受力面积对海绵形变的影响
【实验名称】压力和受力面积对海绵形变的影响
【实验装置和器材】
【实验过程】(1)小课桌桌腿朝下放在海绵上,观察海绵的凹陷的深度。
(2)小课桌桌腿朝下放,上放砝码,放在海绵上,观察海绵的凹陷的深度。
(3)小课桌桌腿朝上放,上放砝码放在海绵上,观察海绵的凹陷的深度。
【实验结论】当受力面积相同时,压力越大,压力的作用明显;当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
【常考考向】
(1)转换法:通过海绵的凹陷程度反映压力的作用效果。
(2)控制变量法:①探究压力的作用效果与压力大小的关系时,控制受力面积不变,只改变压力大小;②探究压力的作用效果与受力面积的关系时,控制压力大小不变,只改变受力面积。
(3)海绵凹陷说明:力可以使物体发生形变。
(4)压力作用效果的物理表述:压强。
(5)在研究压力作用效果与受力面积的关系时:控制压力大小相同。
2.探究液体压强与哪些因素有关
(1)压强计:①作用:测量液体内部压强的仪器
②构造:如图可知,液体压强计主要由U形管、橡胶管、探头(由空金属盒蒙上橡皮膜构成)三部分构成。
③原理:放在液体里的探头上的橡皮膜受到液体压强的作用会发生形变,U形管左右两侧液面就会产生高度差,高度差的大小反映了橡皮膜所受的压强的大小,这运用了物理科学方法中的转换法。
④压强计在使用时,应该注意:a.实验前应该检查压强计左右两液柱是否等高;如果不等高,则应取下橡皮膜重新安装。
b.实验前应该检查装置的气密性。检查方法是常常用手轻按橡皮膜,看压强计U形管两侧高度差是否发生变化,如果变化,说明不漏气;如果两侧高度差不变,说明是漏气的。若是漏气的,则应该拆卸后重新安装。
(2)探究液体压强与哪些因素有关
【实验探究】探究液体压强与哪些因素有关
【实验装置和器材】
【实验过程】(1)把探头放进盛水的容器中,注意观察U形管中两管液面的高度差。保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,看看液体内部同一深度各方向的压强是否相等。
(2)增大探头在水中的深度,看看液体内部的压强和深度有什么关系。
(3)换用盐水,保持探头在清水和盐水中的深度相同,液体内部的压强是否与密度有关。
【实验结论】在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等;深度越大,压强越大;液体内部压强的大小还与液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
【常考考向】
(1)转换法:通过U形管中液面的高度差反映液体压强大小
(2)控制变量法:①探究液体压强与深度的关系时,在同种液体中控制金属盒方向不变,改变金属盒的深度;②探究液体压强与方向的关系时,在同种液体中控制金属盒的深度不变,改变金属盒方向;③探究液体压强与密度的关系时,控制金属盒的方向和深度不变,选择不同的液体。
(3)实验前检查U形管压强计:
①检查U形管压强计的气密性:用手按压金属盒橡皮膜,观察U形管中液面高度差的变化,若变化明显则气密性良好,否则应拆下软管重新安装
②U形管内液面调平:不平的原因是软管中有过多气体,应拆下软管重新安装
(4)测量值小于计算值的原因:橡皮膜分担了压强(压力使橡皮膜发生了形变)
(5)(更换不同液体)多次实验的目的:寻找普遍规律,避免偶然性
(6)压强计重的U型管不是连通器:有一端密封
3.大气压的测量
(1)托里拆利实验
【实验器材】长约1m一端封闭的玻璃管、 水银、水银槽 、刻度尺
【实验步骤】
①玻璃管灌满水银,用手指将管口堵住。
②将管倒插到水银槽里,松开手指。
③观察竖立(倾斜)管内水银面下降,测量管内与槽内水银面高度差。
【实验现象】管内水银面下降到一定高度停止下降;改变管子倾斜度,其高度不变。
【常考考向】
①玻璃管中要充满水银,不能混有气泡。若玻璃管内混入少量空气,由于这部分空气也有压强,管内水银面的高度差会变小,使测得的大气压强值会偏小。
②水银柱的高度是指管内外水银面的竖直高度差,不是指管内水银柱的长度,所以实验过程中,只要测量正确(测量高度差),玻璃管是否倾斜不影响实验结果。
③做托里拆利实验时,不易选用粗管,原因是:①耗用水银多;②不容易堵住玻璃管口,易漏气。
④管内水银柱的高度与大气压的大小有关,而与管的粗细、长度、形状等无关。
⑤玻璃管管口在水银槽内的深度不影响实验结果,稍微向上提或向下按玻璃管,只能改变管内水银柱上方真空部分的体积,而水银柱的高度不变。
⑥若在管的顶端开一小孔,则玻璃管和水银槽构成连通器,管中液面会下降,最终管内外液面相平。
(2)用注射器粗略测量大气压
实验器材:注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等
测量方案:
①把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔;
②用细线拴住注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动针筒,当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F;
③读出注射器针筒上有刻度部分的容积V;
④用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L.
注射器针筒的横截面积:,大气压强:
(2)用吸盘粗略测量大气压
实验器材:吸盘、弹簧测力计、细线等
测量方案:
①用刻度尺测出吸盘的直径D;
②将吸盘四周沾上水,挤出里面的空气压在光滑 的水平面上;
③用力竖直往上拉吸盘,直到吸盘脱离地面,用 弹簧测力计测出拉脱吸盘所需拉力的大小为F;
④计算出大气压强表达式。
吸盘的面积:,大气压强:
强化点一 固体压强和液体压强的比较
(1)压强公式和的比较
公式
适用范围
固体、液体、气体都适用
液体、均匀柱体
决定因素
压力和受力面积
液体密度和深度
计算方法
先求压力(F=G=mg或进行受力分析),再计算压强()
先确定液体密度和深度,再计算压强(),再求容器底受到的压力()
(2)只有柱状容器中液体对容器底的压力才等于液体重力。如下图
记忆方法:“上口大,力小;上口小,力大”
(3)容器对桌面的压力F=容器重力G+液体重力G。
强化点二 固体压强的复杂计算
1.切割模型
(1)竖直切割
方法
图示
表达式推导
结论
方法1
适用范围:水平面上放置的自由正柱体。
竖直切割压强不变
方法2
沿虚线竖直切割
切 割 前:
切掉一半:
切掉 1/4:
依次,正柱体不管竖直如何切割,对地面的压强均不变
(2)水平切割
图示
表达式推导
结论
适用范围:水平面上放置的自由正柱体。
水平切割压强变小
(3)倾斜切割
思路
图示
分析
结论
思路1
受力面积不变,压力变小,压强变小
思路2
A块可以视为一个正柱体再侧挂一个三角形,所以对地面的压强变大
B块可视为一个正柱体削掉一个角,所以压强变小
斜切就看头大小,
头大压强大,头小压强小。
2.叠加模型
注意:两个物体叠放时,受力面积为两物体实际接触面积。
(1)若按图(a)的方式将B叠放在A上,则:
①A对地面的压力等于A、B重力之和,即:FA对地=FA+GB
A对地面的压强:
②物体B对物体A的压力等于物体B的重力,即:FB对A=GB
B对A的压强:
(2)如按图(b)所示方式,将A叠放在B上。在计算A对B的压强时,注意受力面积为SA。
①B对地面的压力等于A、B重力之和,即:FB对地=FA+GB
B对地面的压强:
②物体A对物体B的压力等于物体A的重力,即:FA对B=GA
A对B的压强:
真题感知
1.(2025·四川绵阳·中考真题)如图所示,在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住后从漏斗口向下持续吹气,然后将手指移开,发现乒乓球并不下落。在向下持续吹气的过程中,乒乓球上方气流速度 下方气流速度,导致上方气压 下方气压,从而产生压强差。(选填“大于”“小于”或“等于”)
【答案】 大于 小于
【详解】[1][2]当从漏斗口向下用力吹气时,气流从漏斗壁快速流出,乒乓球上方气流的流速大、压强比较小,乒乓球的下方受到的大气压是不变的,乒乓球下方压强大于上方压强,产生向上的压力差托着乒乓球不会掉下来。
2.(2025·广西·中考真题)大气压强与我们的生活息息相关,能证实大气压强存在的实例是( )
A.用吸管吸水 B.用筷子夹菜 C.用细线切豆腐 D.用削笔刀削铅笔
【答案】A
【详解】A.用吸管吸水,现将吸管中空气吸出,吸管内的气压小于大气压,水在大气压作用下进入吸管,故A符合题意;
B.用筷子夹菜,筷子与菜间存在摩擦,在摩擦力的作用下,菜不会滑落,故B不符合题意;
C.用细线切豆腐,细线的受力面积减小,压力相同时,力的作用效果较明显,故C不符合题意;
D.用削笔刀削铅笔,刀片的受力面积减小,压力相同时,力的作用效果较明显,故D不符合题意。
故选A。
3.(2025·山东滨州·中考真题)盲道作为城市道路建设的重要配套设施,为盲人提供行路方便与安全,它不仅体现着一座城市的人文关怀,也衡量着一座城市的文明程度。如图所示,盲道上凸起的条纹或圆点是为了( )
A.增大压力 B.减小压力
C.增大压强 D.减小压强
【答案】C
【详解】盲人走路对地面的压力一定,盲道上凸起的圆点是在压力一定时,减小受力面积来增大路面对脚的压强,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4.(2025·青海西宁·中考真题)如图所示,水平桌面上放置的薄壁容器,A部分为圆柱体,其底面积,B部分底面积,A、B两部分底部用薄而小的橡皮膜密封隔开。先在A部分中倒入1.0kg的水,后在B部分中缓慢倒入某种液体直到中间橡皮膜不再左右凸起(忽略橡皮膜的高度带来的影响),测量出某种液体的深度(,取),下列说法正确的是( )
A.水对A部分底部的压力为12.5N B.水对A部分底部的压强为
C.B部分中液体的密度是 D.某种液体对B部分底部的压力为10N
【答案】C
【详解】A.水的重力为
A部分为圆柱体,则水对A部分底部的压力为
故A错误;
B.水对A部分底部的压强为
故B错误;
C.橡皮膜不再左右凸起,说明B部分中液体和A部分中水对橡皮膜压强相同,忽略橡皮膜的高度带来的影响,则某种液体对B部分底部的压强为
B部分中液体的密度为
故C正确;
D.某种液体对B部分底部的压力为
故D错误。
故选C。
5.(2025·山东济南·中考真题)某物理社团用如图甲所示的装置测量未知液体的密度,U形管开口向下竖直插入两种液体中,开始时管内外液面相平。通过抽气口将管内的气体抽出一部分后关闭阀门,稳定时U形管内的气体压强为,管内外气体压强差支撑起U形管内液柱的高度如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.大于管外大气压, B.小于管外大气压,
C.大于管外大气压, D.小于管外大气压,
【答案】B
【详解】左管中液体静止时,管内气压p和液体产生的压强p液之和与外界大气压p0相等,则有p0=ρ水gh1+p,所以p0>p; 由题意可知左右管内气压相等,管外大气压相等,则两管中液柱产生的压强相等。 即p液=p水; 由此可得ρ液gh2=ρ水gh1,则待测液体的密度。故B正确,ACD错误。
故选B。
6.(2025·山东滨州·中考真题)“做中学”是一种重要的学习方法,小滨利用质量可忽略不计的塑料瓶开展实践体验活动。
(1)装满水的塑料瓶放在水平桌面上,如图甲所示,瓶子对桌面压力的大小等于瓶子所受重力的大小,这是因为瓶子所受的重力和桌面对瓶子的支持力是一对 力,瓶子对桌面的压力和桌面对瓶子的支持力是一对 力。小滨发现塑料瓶对桌面的压力作用效果不明显,于是他拿来了容易发生形变的海绵继续实验。
(2)将装满水的塑料瓶先后正放、倒放在相同的海绵上,如图乙、丙所示,塑料瓶对海绵的压力 (选填“>”<“”或“=”),观察到海绵形变程度不同,说明压力的作用效果与 有关。
(3)在塑料瓶侧壁上、下不同位置钻两个小孔,取下瓶盖,观察到水从小孔喷出的现象如图丁所示,此现象表明:同种液体内部压强的大小与液体的 有关。再次拧紧瓶盖,会看到小孔 (选填“A” “B”或“A和B”)立即停止出水,这是因为有 的存在。
(4)塑料瓶停止出水后,再次将塑料瓶正放在海绵上,与图乙相比,会观察到海绵的形变程度更不明显,用这个规律可以解释的事例是:______。
A.限制货车超载 B.铁轨下面铺放枕木 C.破窗锤的敲击端做成锥状
【答案】(1) 平衡 相互作用
(2) = 受力面积
(3) 深度 A 大气压强
(4)A
【详解】(1)[1][2]瓶子受到的支持力与重力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用在同一物体上,是一对平衡力;瓶子对桌面的压力与桌面对瓶子的支持力作用在不同的物体上,且大小相等、方向相反,作用在同一直线上,是一对相互作用力。
(2)[1][2]瓶子正放与倒放时,对海绵的压力都等于自身的重力,因此;由题图乙和题图丙可知,压力大小相等,受力面积不相等,观察到海绵形变程度不同,说明压力的作用效果与受力面积有关。
(3)[1][2][3]根据题图丁可知,B孔所处的深度比A孔所处的深度大,B孔水柱喷出的水平距离大于A孔水柱喷出的水平距离,说明B孔处水的压强要大于A孔处水的压强,此实验现象表明:同种液体内部的压强大小与液体的深度有关,深度越深,压强越大;
再次拧紧瓶盖时,两孔和空气接触部分都有大气压的存在,但是B孔上面还有一段水柱,即B孔受到水的压强与瓶内气压之和较大,所以B孔会有水流出,而A孔会有空气不断进入,则不会有水流出,故小孔A立即停止出水,而小孔B仍然能出水。
(4)塑料瓶停止出水后,水的质量变小,则塑料瓶对海绵的压力变小,再次将塑料瓶正放在海绵上时,与题图乙相比,受力面积相同,压力变小,海绵的形变程度变小,说明压力的作用效果与压力大小有关;
限制货车超载是在受力面积一定时通过改变压力大小来改变压力的作用效果的;
铁轨下面铺放枕木和破窗锤的敲击端做成锥状都是为了在压力一定时,通过改变受力面积来改变压力的作用效果,与题意不符,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
7.(2025·山东德州·中考真题)在探究“液体压强与哪些因素有关”的实验中。
(1)如图甲所示,实验器材安装完毕后发现U形管两侧液面不相平,接下来应该______,直到U形管两侧液面相平;
A.向U形管内添加适量水 B.从U形管内向外倒出适量水
C.取下软管重新安装 D.按压金属盒的橡皮膜
(2)气密性良好的微小压强计 (选填“属于”或“不属于”)连通器;
(3)下列实验中用到的物理研究方法与本实验完全不同的是______;
A.探究平面镜成像
B.探究压力作用效果与哪些因素有关
C.探究电流与电压、电阻的关系
(4)如图乙所示,某次实验时,测得U形管两侧液面高度差为4cm,则探头在此位置受到的液体压强为 Pa(,);
(5)某实验小组对压强计进行了改装,将U形管的两端分别连接了软管和探头,当两探头置于空气中时,U形管两侧液面相平。两容器内分别装有A、B两种不同液体,现将两探头置于相同深度,U形管液面位置如图丙所示,则 (选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)C
(2)不属于
(3)A
(4)400
(5)<
【详解】(1)实验器材安装完毕后,U形管两侧液面不相平,是因为软管与U形管连接部分可能存在空气,导致两侧压强不相等(一侧是大气压,另一侧因空气存在压强不同)。此时应取下软管重新安装,让U形管两侧都直接与大气相通,这样两侧液面就会相平。添加或倒出水,不能解决压强不一致的问题;按压橡皮膜是实验中探究压强时的操作,不是解决液面不相平的方法,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(2)连通器的定义是“上端开口、底部相连通的容器”。微小压强计的U形管一端通过软管与探头连接(探头部分不是开口的),并非两端都开口,不满足连通器的结构特点,所以不属于连通器。
(3)本实验探究液体压强与因素的关系,用到了控制变量法(如控制液体密度,探究压强与深度的关系;控制深度,探究压强与液体密度的关系)和转换法(U形管两侧液面高度差反映压强大小)。“探究平面镜成像”,用“未点燃的蜡烛替代像的位置”,用到的是等效替代法。“探究压力作用效果与哪些因素有关”、“探究电流与电压、电阻的关系”,都用到了控制变量法,与本实验方法一致。故BC不符合题意,A符合题意。
故选A。
(4)U形管两侧液面高度差为4cm,则探头在此位置受到的液体压强为
(5)从图丙可知,两探头置于相同深度,U形管中B液体对应的液面低,说明B液体在该深度产生的压强更大(即pA<pB),因为h相同,由可得ρA<ρB。
提升专练
1.(24-25八年级下·江苏无锡·月考)1643年意大利科学家托里拆利首先用实验测出了一个标准大气压的大小约为760 mm水银柱约等于 Pa,1654年德国人做了著名的 实验,向世人证明了大气压强的存在。
【答案】 马德堡半球
【详解】[1]水银的密度是,一个标准大气压支持的水银柱高约为
所以一个标准大气压约为
[2]德国人奥托冯格里克做了著名的马德堡半球实验,用两个中间抽成真空而压合在一起的铜半球有力地证明了大气压的存在。
2.(25-26九年级上·上海·月考)如图所示,两支蜡烛并排放置,右侧蜡烛点燃,用一根吸管向左侧未点燃的蜡烛吹气,发现右边蜡烛的火焰自动向左侧偏点燃了左侧蜡烛,这是利用流速大的位置压强 的规律。赛车尾翼的主要作用是在车辆高速行驶时,通过增加向下的压力来增强抓地力,提升行驶稳定性。其上下表面的形状设计成 (选填横截面形状的序号“A”或“B”)更合理。
【答案】 小 A
【详解】[1]用一根吸管向左侧未点燃的蜡烛吹气,左侧的空气流速变快,压强变小,右边蜡烛的火焰会自动向左偏,点燃左侧蜡烛,这是利用流速大的位置压强小的规律。
[2] A的上面是平的,下面突出,空气流过时,下面空气的流速大于上面空气的流速,所以赛车尾翼下面压强小,产生向下的压力差,增加对地面的压力,提高车轮的抓地力。
3.(24-25八年级下·江苏常州·月考)小楠乘坐列车从甲地去往乙地旅游,她发现车内的饼干包装袋鼓了起来,如图所示,包装袋密封良好,车内温度不变。到达乙地后,包装袋内部气体质量 ,密度 ,包装袋外部的大气压 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 不变 变小 变小
【详解】[1][2]质量不随位置、状态的变化而改变,因包装袋密封良好,则包装袋内部气体质量不变。车内的饼干包装袋鼓了起来,即包装袋内部气体体积变大,根据密度公式可知,包装袋内部气体密度变小。
[3]大气压随海拔的升高而减小,甲地到乙地,列车行驶过程中海拔可能发生变化(通常甲地到乙地若有地势变化,比如从低海拔到高海拔区域),导致包装袋外部的大气压变小,内部气压大于外部气压,所以包装袋鼓了起来,因此包装袋外部的大气压变小。
4.(24-25八年级下·甘肃天水·期末)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和,则 ;受到的压强分别为和,则 (两空均选填“”、“”或“”);若,笔尖的面积为,则= 。
【答案】 = <
【详解】[1]用拇指和食指按压一支铅笔的两端,对笔进行受力分析,笔受到了向左的压力和向右的压力,笔处于静止状态,故笔受到的向左、向右的水平压力相同,根据力的作用是相互的,拇指受到的力与拇指给笔的力是相互作用力,食指受到的力与食指给笔的力是相互作用力,这两种力大小相等,故拇指和食指受到的压力相等。
[2]根据可知,拇指和食指受到的压力相等,食指的受力面积较小,故食指受到的压强较大,故结论为。
[3]若,压力F2为
笔尖的面积为,食指受到的压强为
5.(24-25八年级下·云南丽江·期中)一个未装满水的密闭容器,正立在水平桌面上,如图甲所示,液体对容器底部的压力为F1,压强为p1;将其倒立,如图乙所示,液体对容器底部的压力为F2,压强为p2,则p1 p2,F1 F2(填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】 小于 大于
【详解】[1]液体压强只跟液体的密度和液体的深度有关,两种情况下液体密度相同,图乙中液体的深度大于图甲中液体的深度,由公式可知,液体对容器底的压强
[2]甲中容器两侧会对液体施加压力,导致液体对容器底部的压力大于液体的重力,即,而乙中容器两侧会分担部分液体的压力,导致液体对容器底部的压力小于液体的重力,即,所以液体对容器底的压力
6.(24-25九年级上·广西玉林·期末)如图所示,A、B是质量分布均匀的正方体物块,其边长分别为20cm、30cm,密度之比。将A放在水平地面上,B放在A的上面,A对水平地面的压强为5100Pa(如图甲),则图甲中,物块A对地面的压力 ;若将物块B放在水平地面上,A放在B的上面(如图乙),要使B对地面的压强为3120Pa,应将物块B沿竖直方向切去的体积为 cm3。(g取10N/kg)
【答案】 204 /12000
【详解】[1]图甲中物块A与地面的接触面积为A的底面积,即
图甲中物块A对地面的压力为
[2]A、B两物体重力之比为
图甲中物块A对地面的压力等于A、B两物体重力之和,即
所以,
物体B的密度为
物块B的底面积为
若将物块B放在水平地面上,A放在B的上面(如图乙),要使B对地面的压强为3120Pa,设应将物块B沿竖直方向切去的体积为V,则图乙中物块B对地面的压力为
代入得
解得
7.(2025·河南安阳·二模)下列与压强有关的生产生活实例说法错误的是( )
A.甲图:三峡大坝的坝体横截面上窄下宽,是因为水的压强随深度的增加而增大
B.乙图:飞机能够腾空而起是因为机翼上下表面气体的流速不同产生向上的升力
C.丙图:用真空吸盘搬运沉重的钢板是利用大气压来完成的
D.丁图:青藏高原边防战士用高压锅煮面条,是因为海拔越高,大气压越大
【答案】D
【详解】A.根据压强公式可知,液体压强随深度的增加而增大,故三峡大坝的坝体横截面上窄下宽,是为了承受更深位置水产生的更大压强,避免坝体被压坏,故A正确,不符合题意;
B.流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。机翼上方气体流速大压强小,机翼下方气体流速小,压强大,飞机依靠上下表面气体的流速不同,压强不同,从而产生向上的升力,使飞机腾空,这是流体压强与流速的关系的应用,故B正确,不符合题意;
C.真空吸盘搬运钢板时,先排出吸盘内的空气,外界大气压大于吸盘内的气压,大气压将吸盘紧紧压在钢板上,利用了大气压的作用,故C正确,不符合题意。
D.大气压随海拔升高而减小,海拔越高,空气越稀薄,气压越低。青藏高原海拔高、气压低,水的沸点会降低,普通锅煮不熟面条,所以需要用高压锅,通过增大锅内气压提高沸点,而非“海拔越高,大气压越大”,故D错误,符合题意。
故选D。
8.(24-25八年级下·陕西西安·期中)“珍爱生命,远离危险。”为防止溺水,请不要私自下河游泳。图为河水中的漩涡,漩涡容易导致周边游泳的人被“吸入”其中而造成溺水,其原因是( )
A.漩涡中心处的流速大,压强大
B.漩涡中心处的流速大,压强小
C.漩涡中心处的流速小,压强小
D.漩涡中心处的流速小,压强大
【答案】B
【详解】河水中的漩涡,越靠近漩涡中心的部位,水流速度越快,根据流体流速越快的地方,压强越小,所以漩涡中心的压强小于漩涡边缘处的压强,这样位于漩涡内外的压强差就会将人推入漩涡中心,也就是“吸入”漩涡中,造成溺水,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
9.(24-25八年级下·江苏泰州·月考)如图所示,密闭的玻璃罩内放有三个小实验装置:一个是用弹簧测力计测金属块重力,一个是装满水的杯子,其杯口用塑料薄片覆盖并倒置悬挂在玻璃罩内,还有一个是充气的气球。在用抽气机不断抽去罩内空气的过程中,下列判断中正确的是( )
A.充气的气球会变小 B.充气的气球变大
C.金属块的重力会变小 D.塑料薄片不会掉下来,玻璃杯中的水不会流出来
【答案】B
【详解】AB.当不断抽去罩内空气时,罩内压强减小,气球内压强大于外部压强,气球会膨胀变大,故A错误,B正确;
C.物体的重力与质量成正比,质量是物质本身的一种属性,与气压大小无关,质量不变,故重力也不变,故C错误;
D.塑料片受重力,水向下的压力与向上的大气压力保持平衡,当不断抽去罩内空气时,罩内压强减小,大气压力减小,塑料板会掉下来,玻璃杯中的水会流出来,故D错误。
故选B。
10.(24-25八年级下·吉林长春·期末)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
A.容器对桌面的压力:F甲>F乙 B.液体的密度:ρ甲=ρ乙
C.液体对容器底部的压力:F甲'<F乙' D.容器对桌面的压强:p甲'=p乙'
【答案】D
【详解】AD.水平桌面上,甲、乙两个容器中两种液体质量相等,容器的质量相等,根据可知,二者的总重力相等,故容器对桌面的压力相等,容器的底面积相同,由得,容器对桌面的压强相等,故A错误,D正确;
BC.从图中可知乙中液体的体积大于甲中液体的体积,因为液体质量相同,根据密度公式可知,甲液体的密度大于乙液体的密度,因两容器中液体的深度相同,根据知,甲液体对容器底的压强大于乙液体对容器底部的压强,即,容器的底面积相同,由知,液体对容器底部的压力为,故BC错误。
故选D。
11.(24-25九年级下·山东青岛·月考)如图所示,把小桌甲倒放在海绵上,其上放一个物体乙,它们静止时,物体乙的下表面和小桌甲的桌面均水平。已知小桌甲重,桌面面积为;物体乙重,下表面积为。下列说法正确的是( )
A.乙对甲的压力就是乙受到的重力
B.甲对海绵的压力等于海绵对甲的支持力
C.甲对海绵的压强大小为
D.乙对甲的压强大小为
【答案】B
【详解】A.压力是垂直作用在物体表面上的力,重力是指由于地球的吸引而产生的力,二力产生原因和方向不同,乙对甲的压力不是乙受到的重力,故A错误;
B.甲对海绵的压力和海绵对甲的支持力是一对相互作用力,大小相等,故B正确;
C.由于乙放在甲上,甲对海绵的压力大小等于甲和乙的总重力,即
甲对海绵产生压强时的受力面积为S1,根据公式可知,甲对海绵的压强为
故C错误;
D.物体放在水平面上时,对水平面的压力大小与物体的重力大小相等,即乙对甲的压力大小等于乙的重力,即
甲对海绵产生压强时的受力面积为S2,根据公式可知,乙对甲的压强为
故D错误。
故选B。
12.(24-25九年级下·辽宁鞍山·月考)如图所示采用以下装置进行实验。第一步,将底部连通的A、B两容器的阀门K打开,装入部分水,此时A、B两容器里面水的液面相平,再立即关闭阀门。第二步,将质量相等、密度之比为5∶2的甲、乙两个实心物体分别浸没在A、B两容器内(水未溢出)。已知A、B两容器底面积关系为SA:SB=2∶3。则以下判断正确的是( )
A.第一步操作结束时该装置是连通器
B.放入甲乙两物体后A、B两容器液面升高,且升高高度比是5∶3
C.第二步操作结束时容器底部液体压强之比3∶5
D.第二步操作结束时立即打开阀门K,水将从B容器流向A容器
【答案】D
【详解】A.连通器需上端开口、底部连通,第一步关闭阀门后,底部不连通,此时该装置不是连通器,故A错误;
B.甲、乙两物体的质量相等,密度之比为5∶2,由可知甲、乙体积之比为
又因为A、B两容器底面积关系为SA:SB=2∶3
甲、乙浸没在水中,所以物体排开液体的体积等于物体的体积,所以A、B两容器液面升高的高度比
故B错误;
C.第一步操作结束时A、B两容器液面相平,液体对容器地面的压强相等,由B选项分析知放入甲、乙后液面升高的高度之比为,所以增加的液体压强之比为,但第二步操作结束时容器底部液体压强之比不是3∶5,故C错误;
D.第一步操作结束时液面相平,放入甲、乙物体后,由上面分析可知B容器中液面上升的多,所以第二步操作结束时B容器的液面高,液体对容器地面的压强大,因此水将从B容器流向A容器,故D正确。
故选D。
13.(24-25八年级下·江苏无锡·月考)某探究小组用如图所示的装置探究影响液体内部压强大小的因素。
(1)U形管压强计是通过观察U形管中 来显示橡皮膜所受压强大小,这种探究方法叫做 ;
(2)实验前检查压强计的气密性时,小沙发现不论怎样按压橡皮膜,U形管两边液柱始终相平,表明其气密性 (选填“好”、“不好”或“无法判断”);
(3)重新调整后,小沙将压强计的橡皮膜朝上浸入水中某一深度,此时压强计显示的是橡皮膜 (选填“上方”、“下方”或“各个方向”)的水对它的压强;
(4)比较乙、丙两次实验可知:同种液体中,液体内部压强随深度的增加而 ;
(5)比较丙、丁两次实验可知:液体压强还与 有关;
(6)小桐将压强计做了如图所示的改进,当两金属盒在空气中时,U形管两边液面相平;现把两金属盒分别放在密度为ρ1、ρ2的 A、B两种液体中,则由图可知ρ1 ρ2;若左侧是水,深度为 h1,右侧是某种液体,深度为 h2,由实验所得的数据可得该液体的密度 ;
(7)若发现,当探头在不同液体中的深度相同时,U形管左右两侧液面的高度差对比不明显,他做了一些改进,下面操作不能使两侧液面高度差对比更加明显的是_______。
A.将 U形管换成更细的玻璃管
B.U形管中换用密度更小的液体
C.B烧杯中换密度更大的液体
D.使探头在不同液体中向下移动相同的距离
【答案】(1) 液面高度差 转换法
(2)不好
(3)上方
(4)增大
(5)液体密度
(6) 小于
(7)A
【详解】(1)[1][2]U形管压强计是通过观察U形管中两侧液面高度差来显示橡皮膜所受压强大小,两侧液面高度差越大,说明橡皮膜所受压强越大,这种将不易观察的现象转化为更易观察的现象的研究方法称为转换法。
(2)实验前检查压强计的气密性时,小沙发现不论怎样按压橡皮膜,U形管两边液柱始终相平,说明不能形成稳定的压强差,表明装置漏气,即气密性不好。
(3)将压强计的橡皮膜朝上浸入水中某一深度,水在橡皮膜的上方,对橡皮膜有一个向下的压强,所以此时压强计显示的是橡皮膜上方的水对它的压强。
(4)由乙、丙两次实验可知,液体密度相同,丙中橡皮膜的深度更大,两侧液面高度差更大,即液体压强更大,故可得结论:同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大。
(5)由图丙、丁两次实验可知,橡皮膜深度相同而液体密度不同时,橡皮膜受到的液体压强不同,故可得结论:液体压强还与液体密度有关。
(6)[1]由图可知,U形管中两侧液面相平,两探头所受的压强相等,即
由于,所以
[2]若左侧是水,深度为h1,右侧是某种液体,深度为h2,由于
则该液体的密度
(7)U形管压强计是通过观察U形管中液面高度差来显示橡皮膜所受压强大小,即,其中ρ表示U形管中液体的密度,表示U形管两边的液面高度差;
A.将U形管换成更细的玻璃管,由于探头处受到的压强大小不变,由可知,U形管中液体的密度不变,则U形管内液面高度差不变,故A符合题意;
B.U形管中换用密度更小的液体,探头处压强不变,由可知,U形管两边液面高度差变大,故B不符合题意;
C.B烧杯中换密度更大的液体,探头处的压强变大,由可知,U形管中液体的密度不变,则U形管两边液面高度差变大,故C不符合题意;
D.使探头在不同液体中向下移动相同的距离,液体深度越深,液体压强越大,此时探头处的压强变大,由可知,U形管中液体的密度不变,则U形管两边液面高度差变大,故D不符合题意。
故选A。
14.(24-25八年级下·江苏泰州·月考)某小组同学设计了相关的测量方案来测量大气压强的值,实验步骤如下表所示。
实验步骤:
①记录注射器筒的容积V,用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度L,然后将注射器活塞推到0毫升处,用橡胶帽把注射器出液口密封;
②将注射器倒立(出液口向上)竖直固定,用一段轻绳把一个水桶吊在活塞上(桶的重力约6牛,桶容积约3升);
③将水缓慢注入水桶,当发现活塞在水桶拉动下开始缓慢向下移动时马上停止注水;
④测量水桶和水的总重力G并做记录;
⑤重复以上步骤三次,计算并记录三次结果的平均值。
(1)在该实验中,实验原理是估测的大气压p= (用G、V、L表示)。实验中多次测量是为了 。
(2)若已知当地的大气压强的值在1×105帕左右,现有两个内管横截面积不同的注射器可供选择,该实验选择_________(选填“A”或“B”)比较合适;
A.内管横截面积0.4cm2的注射器 B.内管横截面积3cm2的注射器
(3)若考虑活塞、绳子所受重力,且用橡胶帽封闭出液口后注射器中还有少量气体存留,测出的大气压强值应 (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1) 见解析
(2)B
(3)偏小
【详解】(1)[1][2]测出注射器全部带刻度的长度,根据二力平衡可知,活塞受到的大气压力与拉力平衡,大气压力,活塞的横截面积,大气压
实验中多次测量大气压值,求大气压的平均值减小误差。
(2)A、B两个注射器,活塞的横截面积分别为0.4cm2和3cm2,当大气压约为1×105Pa,当面积为0.4cm2, 大气压力
对A活塞向上的大气压约为4N,小于桶的重力,所以实验时应选用A注射器无法用添加水测出大气压;
当用面积为3cm2的注射器时,大气压对活塞的压力为
大于桶的重力,可以用添加水的方法测大气压,所以应该选择B注射器。
(3)注射器中还有少量气体存留,拉力小于外界大气压,根据可知计算出来的大气压强偏小。
15.(24-25八年级下·上海·期末)如图所示,实心均匀柱体A、B置于水平地面上,已知A的密度为2×103kg/m3,高度为0.2m。
(1)若柱体A的体积为2×10-3m3,求柱体A的质量mA;
(2)求柱体A对地面的压强pA;
(3)若B=3A,hA=2hB,沿水平方向将A和B截去相同的厚度∆h后,它们剩余部分对地面的压强pA和pB相等,求出截去的厚度∆h。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)柱体A的质量
(2)柱体A对地面的压强
(3)它们剩余部分对地面的压强pA和pB相等,结合(2)中的分析可知
解得
16.(24-25九年级下·上海闵行·月考)如图(a)所示,正方体甲放在水平地面上,对地面的压强为3920帕。足够高的薄壁柱形容器放在水平地面上,如图(b)所示,该容器的底面是一个正方形。
(1)若正方体甲的底面积为1×10−2米2,求正方体对水平地面的压力F甲。
(2)若容器乙中水的深度为0.3米,求水对容器底部的压强p水。
(3)将正方体甲浸没在容器乙的水中,水对容器底部的压强增加量为490帕,容器对水平地面的压强增加量为980帕,求:正方体甲的密度ρ甲。
【答案】(1)39.2牛
(2)2940帕
(3)2×103千克/米3
【详解】(1)已知正方体甲对地面的压强,其底面积。
根据压强公式 可得,正方体对水平地面的压力
(2)已知容器乙中水的深度,水的密度 ,g取。
根据液体压强公式 可得,水对容器底部的压强
(3)设容器乙的底面积为,正方体甲的质量为,体积为。当正方体甲浸没在水中时,水对容器底部压强的增加量是由水面上升引起的。设水面上升的高度为Δh。则
正方体甲的体积等于其排开水的体积,即 。
由以上两式可得 (式一)
容器对水平地面的压强增加量是由于向容器中放入了正方体甲,因此增加的压力等于甲的重力。则
由此可得(式二)
根据密度公式 ,将(式一)和(式二)代入,可得
代入数据计算
17 / 18
学科网(北京)股份有限公司
$
第15讲 第九章压强单元复习
内容导航
考点聚焦:核心考点+中考考点,有的放矢
重点速记:知识点和关键点梳理,查漏补缺
难点强化:难点内容标注与讲解,能力提升
复习提升:真题感知+提升专练,全面突破
核心考点聚焦
一、压强
七、大气压强的测量
二、怎样减小或增大压强
八、跨学科实践:制作简易活塞式抽水机
三、液体压强的特点
九、流体压强与流速的关系
四、液体压强的大小
十、飞机的升力
五、连通器
十一、重点实验
六、大气压强的存在
中考考点聚焦
常考考点
真题举例
流体压强与流速的关系
2025·四川绵阳·中考真题
大气压强
2025·广西·中考真题
增大或减小压强的方法
2025·山东滨州·中考真题
液体压强的计算、压强公式的应用
2025·青海西宁·中考真题
液体压强和大气压强的综合计算
2025·山东济南·中考真题
实验:影响压力作用效果的因素
2025·山东滨州·中考真题
实验:液体压强与哪些因素有关
2025·山东德州·中考真题
一、压强
1.压力
(1)概念:把 作用在物体表面上的力叫做压力。
(2)压力的方向:总是垂直于物体的受力面,指向 的内部。
(3)压力的作用点:在被压物体的受力面上,作用点等效作用在接触面中心。
(4)压力与重力的关系:只有当物体放在 上,且物体在竖直方向不再受到其他的力时,这时物体对地面的压力在数值上等于物体的重力。
2.压强
(1)概念:物体所受 与 之比,叫做压强,用 表示。
(2)公式: (适用于固体、液体和气体的压强),公式中的S是受力面积,它是施力物体挤压受力物体时,二者相互接触的面积,而不是其他面积。
(3)单位:在国际单位制中,压强的单位是 ,简称 ,符号 。1Pa=1N/m2,1Pa表示的物理意义是 1m2面积上受到压力是1N。
(4)变形公式: 、
(5)推论公式: ,条件:密度均匀,形状规则的实心柱体,自然放置在水平面上,且受力面就是物体的底面积
二、怎样减小或增大压强
目的
方法
实例
增大压强
压力一定时, 受力面积
刀斧、切削工具的刀刃都磨得很薄、钉子、针
受力面积一定时, 压力
自行车刹车时必须用力握住车闸、压路机的碾子质量很大等
增大压力的同时减小受力面积
用铁锤用力钉钉子
减小压强
压力一定时, 受力面积
高楼大厦的墙基很宽、铁轨下铺有枕木
受力面积一定时, 压力
现代建筑中常采用空心砖、车辆限载等
减小压力的同时增大受力面积
在冰面行走时,采用爬行并丢弃一些负重
三、液体压强的特点
1.产生原因:液体受到 的作用和具有 性。
2.特点:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都 ;深度越大,压强越 ;液体内部压强的大小还与液体的 有关,在深度相同时,液体的 越大,压强越大。
四、液体压强的大小
1.液体压强计算公式:
2.液体压强公式:的的理解和运用
(1)应用公式p=ρgh时,各个物理量的单位都应统一取国际单位制。
(2)h表示液体的深度。深度是指自由液面到计算压强的那一点之间的 距离。
(3)从液体压强公式p=ρgh可以看出,液体压强只与液体的 有关,而与液体的体积、质量、容器的形状及地面面积 。
(4)公式p=ρgh适用于静止液体,不适用于固体、气体和流动液体。
(5)液体对容器底的压力与液体重力的关系
F G
F G
F G
液体产生向下的力刚好全部作用在容器底部
除液体产生向下的力全部作用在容器底部外,容器壁还受到了压力
液体产生向下的力没有全部作用在容器底部
容器壁是竖直的,容器壁对液体水平方向的压力对容器底没有影响
容器壁是向下倾斜的,容器壁对液体产生向下的压力
容器壁是向上倾斜的,承担了部分压力
F=pS=ρghS=ρgV=G
F=pS=ρghS>ρgV=G
F=pS=ρghS<ρgV=G
五、连通器
1.连通器:上端 、下端 的容器叫做连通器。
2.连通器的特点:连通器里装入 液体,当液体不流动时,连通器各部分中的液面高度总是 的。
3.应用:茶壶、洗手间下水管、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸、水塔供水系统、涵洞等。
六、大气压强的存在
1.定义:大气对浸在它里面的物体也有压强,叫做 。简称 。
2.大气压的产生原因:空气受 作用,同时具有 性,因此大气对浸在其中的物体表面就产生了压强。
3.最早证明大气压强存在的实验: 实验。
4.应用:
七、大气压强的测量
1.最早测定大气压的是意大利科学家 。
2.大气压支持760mm高的水银柱,即大气压等于760mm水银柱产生的压强:
p大气 = p水银=ρ水银gh= =13.6×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m=1.013×105 Pa。通常把这样大小的大气压叫做标准大气压。1标准大气压 p0= 1.013×105 Pa
3.大气压的变化
(1)大气压与高度的关系:海拔越 ,气压越小;海拔越低,气压越大。在海拔3000m以内,大约每升高10m,大气压大约减小 Pa。
(2)其它因素有天气、温度、体积等。
①天气:通常晴天比阴天气压高,冬天比夏天气压高。
②温度:当质量和体积不变时,气体温度越高,气压越大。
③体积:当质量和温度一定时,体积越小,气压越大。
(3)液体的沸点与大气压的关系:大气压越低,液体的沸点越 。
八、跨学科实践:制作简易活塞式抽水机
1.活塞式抽水机的工作原理
活塞式抽水机是利用 工作的,通过活塞在圆筒中往复运动不断地将水抽取上来。
2.过程分析
活塞和筒壁紧密接触同时又可以上下移动,A、B是只能向上开启的阀门。使用时,若提起活塞,阀门A受到大气压的作用而关闭,活塞的下面空气稀薄,气压小于外界的大气压。于是,低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒(图甲);当压下活塞时,阀门B被水压下而关闭,水受阻不能向下流动,于是冲开阀门A进入圆筒的上部(图乙);再提起活塞时,活塞上面的水迫使阀门A关闭,水从侧管流出。与此同时,低处的水又在大气压的作用下推开阀门B而进入圆筒(图丙)。这样,活塞不停地上下移动,水就从管口连续不断地流出。
九、流体压强与流速的关系
1.流体:物理学中把具有流动性的 和 统称为流体。
2.流体压强与流速的关系:在气体和液体中,流速越 的位置压强越小,流速越小的位置压强越大。
十、飞机的升力
1.飞机机翼的形状:如图所示,可以看到机翼截面的大致形状,其上表面呈弯曲的流线型,下表面则比较平。
2.升力产生的原因:飞机前进时,机翼与周围的空气发生相对运动,相当于气流迎面流过机翼。气流被机翼分成上、下两部分,由于机翼横截面的形状上、下不对称,机翼上方气体流速较大,对机翼上表面的压强较小;下方气体流速较小,对机翼下表面的压强较 。
机翼上表面受到的压强对机翼产生的压力F1,机翼下表面受到的压强对机翼产生的压力F2,因为机翼上、下表面存在压强差,这样就产生了向上的 ,即飞机的升力(F=F2-F1)。
十一、重点实验
1.压力和受力面积对海绵形变的影响
【实验名称】压力和受力面积对海绵形变的影响
【实验装置和器材】
【实验过程】(1)小课桌桌腿朝下放在海绵上,观察海绵的凹陷的深度。
(2)小课桌桌腿朝下放,上放砝码,放在海绵上,观察海绵的凹陷的深度。
(3)小课桌桌腿朝上放,上放砝码放在海绵上,观察海绵的凹陷的深度。
【实验结论】当 相同时,压力越 ,压力的作用明显;当 相同时,受力面积越小,压力的作用效果越 。
【常考考向】
(1)转换法:通过 反映压力的作用效果。
(2)控制变量法:①探究压力的作用效果与压力大小的关系时,控制 不变,只改变 ;②探究压力的作用效果与受力面积的关系时,控制 不变,只改变 。
(3)海绵凹陷说明: 。
(4)压力作用效果的物理表述: 。
(5)在研究压力作用效果与受力面积的关系时: 。
2.探究液体压强与哪些因素有关
(1)压强计:①作用:测量液体内部压强的仪器
②构造:如图可知,液体压强计主要由U形管、橡胶管、探头(由空金属盒蒙上橡皮膜构成)三部分构成。
③原理:放在液体里的探头上的橡皮膜受到液体压强的作用会发生形变,U形管左右两侧液面就会产生 ,高度差的大小反映了橡皮膜所受的 的大小,这运用了物理科学方法中的 法。
④压强计在使用时,应该注意:a.实验前应该检查压强计左右两液柱是否等高;如果不等高,则应取下橡皮膜 。
b.实验前应该检查装置的气密性。检查方法是常常用手轻按橡皮膜,看压强计U形管两侧高度差是否发生变化,如果变化,说明 ;如果两侧高度差不变,说明是 的。若是漏气的,则应该拆卸后 。
(2)探究液体压强与哪些因素有关
【实验探究】探究液体压强与哪些因素有关
【实验装置和器材】
【实验过程】(1)把探头放进盛水的容器中,注意观察U形管中两管液面的高度差。保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,看看液体内部同一深度各方向的压强是否相等。
(2)增大探头在水中的深度,看看液体内部的压强和深度有什么关系。
(3)换用盐水,保持探头在清水和盐水中的深度相同,液体内部的压强是否与密度有关。
【实验结论】在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都 ;深度越大,压强越 ;液体内部压强的大小还与液体的 有关,在深度相同时,液体的 越大,压强越 。
【常考考向】
(1)转换法:通过 反映液体压强大小
(2)控制变量法:①探究液体压强与深度的关系时,在同种液体中控制 不变,改变金属盒的 ;②探究液体压强与方向的关系时,在同种液体中控制金属盒的 不变,改变金属盒 ;③探究液体压强与密度的关系时,控制金属盒的 不变,选择 的液体。
(3)实验前检查U形管压强计:
①检查U形管压强计的气密性:用手按压金属盒橡皮膜,观察U形管中液面高度差的变化,若变化明显则气密性良好,否则应拆下软管重新安装
②U形管内液面调平:不平的原因是软管中有过多气体,应拆下软管重新安装
(4)测量值小于计算值的原因:橡皮膜分担了压强(压力使橡皮膜发生了形变)
(5)(更换不同液体)多次实验的目的:寻找普遍规律,避免偶然性
(6)压强计重的U型管不是连通器:有一端密封
3.大气压的测量
(1)托里拆利实验
【实验器材】长约1m一端封闭的玻璃管、 水银、水银槽 、刻度尺
【实验步骤】
①玻璃管灌满水银,用手指将管口堵住。
②将管倒插到水银槽里,松开手指。
③观察竖立(倾斜)管内水银面下降,测量管内与槽内水银面高度差。
【实验现象】管内水银面下降到一定高度停止下降;改变管子倾斜度,其高度不变。
【常考考向】
①玻璃管中要充满水银,不能混有气泡。若玻璃管内混入少量空气,由于这部分空气也有压强,管内水银面的高度差会变 ,使测得的大气压强值会偏 。
②水银柱的高度是指管内外水银面的竖直高度差,不是指管内水银柱的长度,所以实验过程中,只要测量正确(测量高度差),玻璃管是否倾斜 实验结果。
③做托里拆利实验时,不易选用粗管,原因是:①耗用水银多;②不容易堵住玻璃管口,易漏气。
④管内水银柱的高度与 的大小有关,而与管的粗细、长度、形状等 。
⑤玻璃管管口在水银槽内的深度 实验结果,稍微向上提或向下按玻璃管,只能改变管内水银柱上方真空部分的体积,而水银柱的高度 。
⑥若在管的顶端开一小孔,则玻璃管和水银槽构成 ,管中液面会下降,最终管内外液面 。
(2)用注射器粗略测量大气压
实验器材:注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等
测量方案:
①把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔;
②用细线拴住注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动针筒,当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F;
③读出注射器针筒上有刻度部分的容积V;
④用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L.
注射器针筒的横截面积:,大气压强:
(2)用吸盘粗略测量大气压
实验器材:吸盘、弹簧测力计、细线等
测量方案:
①用刻度尺测出吸盘的直径D;
②将吸盘四周沾上水,挤出里面的空气压在光滑 的水平面上;
③用力竖直往上拉吸盘,直到吸盘脱离地面,用 弹簧测力计测出拉脱吸盘所需拉力的大小为F;
④计算出大气压强表达式。
吸盘的面积:,大气压强:
强化点一 固体压强和液体压强的比较
(1)压强公式和的比较
公式
适用范围
固体、液体、气体都适用
液体、均匀柱体
决定因素
压力和受力面积
液体密度和深度
计算方法
先求压力(F=G=mg或进行受力分析),再计算压强()
先确定液体密度和深度,再计算压强(),再求容器底受到的压力()
(2)只有柱状容器中液体对容器底的压力才等于液体重力。如下图
记忆方法:“上口大,力小;上口小,力大”
(3)容器对桌面的压力F=容器重力G+液体重力G。
强化点二 固体压强的复杂计算
1.切割模型
(1)竖直切割
方法
图示
表达式推导
结论
方法1
适用范围:水平面上放置的自由正柱体。
竖直切割压强不变
方法2
沿虚线竖直切割
切 割 前:
切掉一半:
切掉 1/4:
依次,正柱体不管竖直如何切割,对地面的压强均不变
(2)水平切割
图示
表达式推导
结论
适用范围:水平面上放置的自由正柱体。
水平切割压强变小
(3)倾斜切割
思路
图示
分析
结论
思路1
受力面积不变,压力变小,压强变小
思路2
A块可以视为一个正柱体再侧挂一个三角形,所以对地面的压强变大
B块可视为一个正柱体削掉一个角,所以压强变小
斜切就看头大小,
头大压强大,头小压强小。
2.叠加模型
注意:两个物体叠放时,受力面积为两物体实际接触面积。
(1)若按图(a)的方式将B叠放在A上,则:
①A对地面的压力等于A、B重力之和,即:FA对地=FA+GB
A对地面的压强:
②物体B对物体A的压力等于物体B的重力,即:FB对A=GB
B对A的压强:
(2)如按图(b)所示方式,将A叠放在B上。在计算A对B的压强时,注意受力面积为SA。
①B对地面的压力等于A、B重力之和,即:FB对地=FA+GB
B对地面的压强:
②物体A对物体B的压力等于物体A的重力,即:FA对B=GA
A对B的压强:
真题感知
1.(2025·四川绵阳·中考真题)如图所示,在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住后从漏斗口向下持续吹气,然后将手指移开,发现乒乓球并不下落。在向下持续吹气的过程中,乒乓球上方气流速度 下方气流速度,导致上方气压 下方气压,从而产生压强差。(选填“大于”“小于”或“等于”)
2.(2025·广西·中考真题)大气压强与我们的生活息息相关,能证实大气压强存在的实例是( )
A.用吸管吸水 B.用筷子夹菜 C.用细线切豆腐 D.用削笔刀削铅笔
3.(2025·山东滨州·中考真题)盲道作为城市道路建设的重要配套设施,为盲人提供行路方便与安全,它不仅体现着一座城市的人文关怀,也衡量着一座城市的文明程度。如图所示,盲道上凸起的条纹或圆点是为了( )
A.增大压力 B.减小压力
C.增大压强 D.减小压强
4.(2025·青海西宁·中考真题)如图所示,水平桌面上放置的薄壁容器,A部分为圆柱体,其底面积,B部分底面积,A、B两部分底部用薄而小的橡皮膜密封隔开。先在A部分中倒入1.0kg的水,后在B部分中缓慢倒入某种液体直到中间橡皮膜不再左右凸起(忽略橡皮膜的高度带来的影响),测量出某种液体的深度(,取),下列说法正确的是( )
A.水对A部分底部的压力为12.5N B.水对A部分底部的压强为
C.B部分中液体的密度是 D.某种液体对B部分底部的压力为10N
5.(2025·山东济南·中考真题)某物理社团用如图甲所示的装置测量未知液体的密度,U形管开口向下竖直插入两种液体中,开始时管内外液面相平。通过抽气口将管内的气体抽出一部分后关闭阀门,稳定时U形管内的气体压强为,管内外气体压强差支撑起U形管内液柱的高度如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.大于管外大气压, B.小于管外大气压,
C.大于管外大气压, D.小于管外大气压,
6.(2025·山东滨州·中考真题)“做中学”是一种重要的学习方法,小滨利用质量可忽略不计的塑料瓶开展实践体验活动。
(1)装满水的塑料瓶放在水平桌面上,如图甲所示,瓶子对桌面压力的大小等于瓶子所受重力的大小,这是因为瓶子所受的重力和桌面对瓶子的支持力是一对 力,瓶子对桌面的压力和桌面对瓶子的支持力是一对 力。小滨发现塑料瓶对桌面的压力作用效果不明显,于是他拿来了容易发生形变的海绵继续实验。
(2)将装满水的塑料瓶先后正放、倒放在相同的海绵上,如图乙、丙所示,塑料瓶对海绵的压力 (选填“>”<“”或“=”),观察到海绵形变程度不同,说明压力的作用效果与 有关。
(3)在塑料瓶侧壁上、下不同位置钻两个小孔,取下瓶盖,观察到水从小孔喷出的现象如图丁所示,此现象表明:同种液体内部压强的大小与液体的 有关。再次拧紧瓶盖,会看到小孔 (选填“A” “B”或“A和B”)立即停止出水,这是因为有 的存在。
(4)塑料瓶停止出水后,再次将塑料瓶正放在海绵上,与图乙相比,会观察到海绵的形变程度更不明显,用这个规律可以解释的事例是:______。
A.限制货车超载 B.铁轨下面铺放枕木 C.破窗锤的敲击端做成锥状
7.(2025·山东德州·中考真题)在探究“液体压强与哪些因素有关”的实验中。
(1)如图甲所示,实验器材安装完毕后发现U形管两侧液面不相平,接下来应该______,直到U形管两侧液面相平;
A.向U形管内添加适量水 B.从U形管内向外倒出适量水
C.取下软管重新安装 D.按压金属盒的橡皮膜
(2)气密性良好的微小压强计 (选填“属于”或“不属于”)连通器;
(3)下列实验中用到的物理研究方法与本实验完全不同的是______;
A.探究平面镜成像
B.探究压力作用效果与哪些因素有关
C.探究电流与电压、电阻的关系
(4)如图乙所示,某次实验时,测得U形管两侧液面高度差为4cm,则探头在此位置受到的液体压强为 Pa(,);
(5)某实验小组对压强计进行了改装,将U形管的两端分别连接了软管和探头,当两探头置于空气中时,U形管两侧液面相平。两容器内分别装有A、B两种不同液体,现将两探头置于相同深度,U形管液面位置如图丙所示,则 (选填“>”、“<”或“=”)。
提升专练
1.(24-25八年级下·江苏无锡·月考)1643年意大利科学家托里拆利首先用实验测出了一个标准大气压的大小约为760 mm水银柱约等于 Pa,1654年德国人做了著名的 实验,向世人证明了大气压强的存在。
2.(25-26九年级上·上海·月考)如图所示,两支蜡烛并排放置,右侧蜡烛点燃,用一根吸管向左侧未点燃的蜡烛吹气,发现右边蜡烛的火焰自动向左侧偏点燃了左侧蜡烛,这是利用流速大的位置压强 的规律。赛车尾翼的主要作用是在车辆高速行驶时,通过增加向下的压力来增强抓地力,提升行驶稳定性。其上下表面的形状设计成 (选填横截面形状的序号“A”或“B”)更合理。
3.(24-25八年级下·江苏常州·月考)小楠乘坐列车从甲地去往乙地旅游,她发现车内的饼干包装袋鼓了起来,如图所示,包装袋密封良好,车内温度不变。到达乙地后,包装袋内部气体质量 ,密度 ,包装袋外部的大气压 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
4.(24-25八年级下·甘肃天水·期末)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和,则 ;受到的压强分别为和,则 (两空均选填“”、“”或“”);若,笔尖的面积为,则= 。
5.(24-25八年级下·云南丽江·期中)一个未装满水的密闭容器,正立在水平桌面上,如图甲所示,液体对容器底部的压力为F1,压强为p1;将其倒立,如图乙所示,液体对容器底部的压力为F2,压强为p2,则p1 p2,F1 F2(填“大于”“小于”或“等于”)。
6.(24-25九年级上·广西玉林·期末)如图所示,A、B是质量分布均匀的正方体物块,其边长分别为20cm、30cm,密度之比。将A放在水平地面上,B放在A的上面,A对水平地面的压强为5100Pa(如图甲),则图甲中,物块A对地面的压力 ;若将物块B放在水平地面上,A放在B的上面(如图乙),要使B对地面的压强为3120Pa,应将物块B沿竖直方向切去的体积为 cm3。(g取10N/kg)
7.(2025·河南安阳·二模)下列与压强有关的生产生活实例说法错误的是( )
A.甲图:三峡大坝的坝体横截面上窄下宽,是因为水的压强随深度的增加而增大
B.乙图:飞机能够腾空而起是因为机翼上下表面气体的流速不同产生向上的升力
C.丙图:用真空吸盘搬运沉重的钢板是利用大气压来完成的
D.丁图:青藏高原边防战士用高压锅煮面条,是因为海拔越高,大气压越大
8.(24-25八年级下·陕西西安·期中)“珍爱生命,远离危险。”为防止溺水,请不要私自下河游泳。图为河水中的漩涡,漩涡容易导致周边游泳的人被“吸入”其中而造成溺水,其原因是( )
A.漩涡中心处的流速大,压强大
B.漩涡中心处的流速大,压强小
C.漩涡中心处的流速小,压强小
D.漩涡中心处的流速小,压强大
9.(24-25八年级下·江苏泰州·月考)如图所示,密闭的玻璃罩内放有三个小实验装置:一个是用弹簧测力计测金属块重力,一个是装满水的杯子,其杯口用塑料薄片覆盖并倒置悬挂在玻璃罩内,还有一个是充气的气球。在用抽气机不断抽去罩内空气的过程中,下列判断中正确的是( )
A.充气的气球会变小 B.充气的气球变大
C.金属块的重力会变小 D.塑料薄片不会掉下来,玻璃杯中的水不会流出来
10.(24-25八年级下·吉林长春·期末)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
A.容器对桌面的压力:F甲>F乙 B.液体的密度:ρ甲=ρ乙
C.液体对容器底部的压力:F甲'<F乙' D.容器对桌面的压强:p甲'=p乙'
11.(24-25九年级下·山东青岛·月考)如图所示,把小桌甲倒放在海绵上,其上放一个物体乙,它们静止时,物体乙的下表面和小桌甲的桌面均水平。已知小桌甲重,桌面面积为;物体乙重,下表面积为。下列说法正确的是( )
A.乙对甲的压力就是乙受到的重力
B.甲对海绵的压力等于海绵对甲的支持力
C.甲对海绵的压强大小为
D.乙对甲的压强大小为
12.(24-25九年级下·辽宁鞍山·月考)如图所示采用以下装置进行实验。第一步,将底部连通的A、B两容器的阀门K打开,装入部分水,此时A、B两容器里面水的液面相平,再立即关闭阀门。第二步,将质量相等、密度之比为5∶2的甲、乙两个实心物体分别浸没在A、B两容器内(水未溢出)。已知A、B两容器底面积关系为SA:SB=2∶3。则以下判断正确的是( )
A.第一步操作结束时该装置是连通器
B.放入甲乙两物体后A、B两容器液面升高,且升高高度比是5∶3
C.第二步操作结束时容器底部液体压强之比3∶5
D.第二步操作结束时立即打开阀门K,水将从B容器流向A容器
13.(24-25八年级下·江苏无锡·月考)某探究小组用如图所示的装置探究影响液体内部压强大小的因素。
(1)U形管压强计是通过观察U形管中 来显示橡皮膜所受压强大小,这种探究方法叫做 ;
(2)实验前检查压强计的气密性时,小沙发现不论怎样按压橡皮膜,U形管两边液柱始终相平,表明其气密性 (选填“好”、“不好”或“无法判断”);
(3)重新调整后,小沙将压强计的橡皮膜朝上浸入水中某一深度,此时压强计显示的是橡皮膜 (选填“上方”、“下方”或“各个方向”)的水对它的压强;
(4)比较乙、丙两次实验可知:同种液体中,液体内部压强随深度的增加而 ;
(5)比较丙、丁两次实验可知:液体压强还与 有关;
(6)小桐将压强计做了如图所示的改进,当两金属盒在空气中时,U形管两边液面相平;现把两金属盒分别放在密度为ρ1、ρ2的 A、B两种液体中,则由图可知ρ1 ρ2;若左侧是水,深度为 h1,右侧是某种液体,深度为 h2,由实验所得的数据可得该液体的密度 ;
(7)若发现,当探头在不同液体中的深度相同时,U形管左右两侧液面的高度差对比不明显,他做了一些改进,下面操作不能使两侧液面高度差对比更加明显的是_______。
A.将 U形管换成更细的玻璃管
B.U形管中换用密度更小的液体
C.B烧杯中换密度更大的液体
D.使探头在不同液体中向下移动相同的距离
14.(24-25八年级下·江苏泰州·月考)某小组同学设计了相关的测量方案来测量大气压强的值,实验步骤如下表所示。
实验步骤:
①记录注射器筒的容积V,用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度L,然后将注射器活塞推到0毫升处,用橡胶帽把注射器出液口密封;
②将注射器倒立(出液口向上)竖直固定,用一段轻绳把一个水桶吊在活塞上(桶的重力约6牛,桶容积约3升);
③将水缓慢注入水桶,当发现活塞在水桶拉动下开始缓慢向下移动时马上停止注水;
④测量水桶和水的总重力G并做记录;
⑤重复以上步骤三次,计算并记录三次结果的平均值。
(1)在该实验中,实验原理是估测的大气压p= (用G、V、L表示)。实验中多次测量是为了 。
(2)若已知当地的大气压强的值在1×105帕左右,现有两个内管横截面积不同的注射器可供选择,该实验选择_________(选填“A”或“B”)比较合适;
A.内管横截面积0.4cm2的注射器 B.内管横截面积3cm2的注射器
(3)若考虑活塞、绳子所受重力,且用橡胶帽封闭出液口后注射器中还有少量气体存留,测出的大气压强值应 (选填“偏大”或“偏小”)。
15.(24-25八年级下·上海·期末)如图所示,实心均匀柱体A、B置于水平地面上,已知A的密度为2×103kg/m3,高度为0.2m。
(1)若柱体A的体积为2×10-3m3,求柱体A的质量mA;
(2)求柱体A对地面的压强pA;
(3)若B=3A,hA=2hB,沿水平方向将A和B截去相同的厚度∆h后,它们剩余部分对地面的压强pA和pB相等,求出截去的厚度∆h。
16.(24-25九年级下·上海闵行·月考)如图(a)所示,正方体甲放在水平地面上,对地面的压强为3920帕。足够高的薄壁柱形容器放在水平地面上,如图(b)所示,该容器的底面是一个正方形。
(1)若正方体甲的底面积为1×10−2米2,求正方体对水平地面的压力F甲。
(2)若容器乙中水的深度为0.3米,求水对容器底部的压强p水。
(3)将正方体甲浸没在容器乙的水中,水对容器底部的压强增加量为490帕,容器对水平地面的压强增加量为980帕,求:正方体甲的密度ρ甲。
17 / 18
学科网(北京)股份有限公司
$