内容正文:
专题10 压力与压强
目 录
01·考情剖析·命题前瞻 2
02·时空导航·网络构建 3
03·考点通关·靶向突破 4
考点1 压力与压强 4
教材·知识夯基
1.压力的定义:垂直作用在物体表面上的力
2.压力的作用效果:与压力大小和受力面积有关
3.压强的定义:物体所受压力大小与受力面积之比
4.压强的公式与单位:p = F/S,单位:帕斯卡(Pa)
5. 增大与减小压强的方法
中考·考法聚焦
考法1 辨析压力与重力的区别与联系
考法2 利用压强公式p=F/S进行简单计算
考法3 分析生活中增大或减小压强的实例
考法4 探究“压力作用效果与哪些因素有关”的实验
考点2 液体压强 9
教材·知识夯基
1.液体压强产生的原因:液体受到重力作用,且具有流动性
2.液体内部压强的特点
3.液体压强公式:p = ρgh
4.连通器
中考·考法聚焦
考法1 通过图示或实验现象判断液体压强的大小及方向
考法2 应用p=ρgh进行液体压强的大小比较与计算
考法3 探究“液体内部压强特点”的实验
考法4 连通器原理在生活中的识别与应用分析
考点3 大气压强 13
教材·知识夯基
1.大气压强的产生:空气受到重力作用,且具有流动性
2.两个实验-马德堡半球实验(证明);托里拆利实验(测量)
3. 大气压的变化规律:大气压随高度的增加而减小
4.大气压的应用:吸盘挂钩、吸管喝饮料、活塞式抽水机等
中考·考法聚焦
考法1 用大气压解释生活中的常见物理现象
考法2 托里拆利实验的过程分析及误差判断
考法3 大气压与沸点的关系
考法4 结合海拔高度变化,分析大气压对生活的影响
考点4 流体压强与流速的关系 17
教材·知识夯基
1.流体压强与流速的关系
2.飞机的升力:机翼上下表面流速不同产生压强差,从而获得向上的升力
3.生活中的应用:喷雾器、火车站台安全线、两船不能并排高速航行等
中考·考法聚焦
考法1 根据流体压强与流速的关系,判断物体受力或运动状态的变化
考法2 分析飞机机翼的升力产生原理
考法3 设计小实验探究或验证流体压强与流速的关系
考法4 结合生活实例辨析与该原理相关的现象
04·素养拓展·思维进阶 20
拓展01 压强计算的关键技巧与易错点
05·优题精选·练能提分 22
考点
考查形式
考查内容
考法分析
压力与压强
☑选择题
☑填空题
☑作图题
☑计算题
压力的概念(垂直作用)、压强的定义(p=F/S)、增大/减小压强的方法(改变F或S)
1. 概念辨析与压力作图: 判断压力方向,区分压力与重力。常在作图题中要求画出压力示意图。
2. 压强的估测与计算:高频考点。利用 p=F/S 计算,常结合生活实例(人站立/行走、图钉、汽车等)。
3. 增大/减小压强的应用判断: 以生活工具(刀刃、破窗锤、履带等)为背景,判断对应方法。
4. 压强的综合计算:在计算题中,常结合质量、重力等,求解静止物体对水平面的压强。
液体压强
☑选择题
☑填空题
☑实验题
☑计算题
液体压强的特点(同种液体,深度越大压强越大;同一深度,密度越大压强越大)、计算公式(p=ρgh)、连通器原理(液面相平)
1.液体压强特点的理解与应用: 结合实例(大坝上窄下宽)考查压强特点。通过U形管压强计实验现象判断压强。2.p=ρgh 公式的理解与计算: 考查对“深度”h的理解。直接代入公式计算液体压强。
3.液体压力与容器形状的关系: 重难点。比较不同形状容器中,液体对容器底的压力与液体重力的关系。
4.实验探究(液体压强的影响因素):考查控制变量法的应用、U形管压强计的使用与读数。
大气压强
☑选择题
☑填空题
☑实验题
大气压的存在(马德堡半球实验)、大气压的测量(托里拆利实验)、大气压的变化(随海拔升高而减小)、沸点与气压的关系(气压高沸点高)
1. 大气压存在的现象辨析: 基础必考点。判断生活现象(吸管喝饮料、吸盘等)是否利用了大气压。
2. 托里拆利实验的理解: 考查实验原理、操作细节及误差分析(如混入空气、倾斜、改变粗细的影响)。
3. 大气压的变化与应用: 结合高原反应、高压锅等情境,考查大气压与海拔、沸点的关系。
4. 大气压的粗略测量实验:利用吸盘、弹簧测力计估测大气压,考查实验步骤和表达式。
流体压强与流速的关系
☑选择题
☑填空题
流体压强与流速的关系(流速大的地方压强小)、生活中的应用(飞机机翼升力、站台安全线)
1. 现象解释与规律判断: 高频考点。给定生活场景(吹纸、列车旁安全线),判断哪侧流速大、压强小,并解释现象。
2. 升力原理的理解: 结合飞机机翼,分析上下表面流速、压强差异,解释升力产生的原因。
3. 与其他压强的辨析: 在选择题中将流体压强现象与大气压现象、液体压强特点混合,考查区分能力。
命题新趋势
1、生活情境深度融合: 试题联系生活、生产实际(滑雪板、灌溉系统、高楼风效应、高铁站台安全线),考查学生在真实情境中应用压强知识的能力。
2、实验探究与科学推理并重: 对实验的考查从记忆结论转向理解实验设计思想、分析误差,或通过新颖现象让学生现场分析推理。
3、压强概念的综合应用: 试题将加强固体、液体、气体压强之间的综合考查,辨析不同压强的求解思路。
命题预测
压强的计算是核心: 固体压强公式 p=F/S 和液体压强公式 p=ρgh 是计算题和选择题的必考内容。
“探究液体压强的影响因素”实验: 依然是实验探究题的热点,重点关注控制变量法的操作和U形管压强计的使用。
大气压的测量与误差分析:托里拆利实验及改进实验仍是高频考点,误差分析是关键。
流体压强与生活现象解释:此类题目灵活度高,考查语言表达和物理思维。
考点1 压力与压强
【课标要求】认识和理解压强的定义;知道增大和减小压强的方法;能用压强公式进行简单计算。
1. 压力
(1)压力的定义:垂直作用在物体表面上的力叫作压力,压力的本质是弹力。
(2)压力的三要素:
①方向:总是垂直于接触面,指向被压物体。
②作用点:在接触面上。
③大小:压力大小需要根据具体情况分析,和重力大小没有必然联系。
物体静止在水平面上时,若没有其他外力,压力大小等于物体重力大小(F=G)。
物体静止在斜面上时,压力小于重力(F<G)。
物体被压在竖直墙面上时,压力与重力无关(如手压图钉,压力来自手的推力)。
当物体受到其他外力时,压力可能大于重力,也可能小于重力。
压力与重力的辨析:
压力
重力
定义
垂直作用在物体表面上的力
由于地球吸引而使物体受到的力
施力物体
与接触面挤压的物体
地球
受力物体
被压的物体
物体本身
方向
垂直于接触面指向被压物体
竖直向下
大小
不一定和重力相等
G=mg
作用点
在接触面上
重心
2. 压强
(1)压力的作用效果
压力作用的效果与压力大小有关和受力面积有关。压力大小相等时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;受力面积相等时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(2)认识压强
压强的定义:物体所受压力与受力面积的比值叫做压强(比值定义法)。它是用来描述压力作用效果的物理量。
压强的单位:压强的国际单位是帕斯卡,简称帕,符号为Pa。1Pa表示每平方米面积上受到的压力为1N,所以1Pa = 1N/m2。
压强的计算公式:。(其中F表示压力,单位N,S表示受力面积,单位m2,P表示压强,单位Pa,计算压强时,注意单位都需要转化成国际单位。)
变形公式:F=PS,也可进行压力或受力面积的计算。
3. 增大和减小压强的方法
(1)增大压强的方法:
(1)压力一定时,减小受力面积:
实例:刀口磨得很锋利、图钉尖做得很尖、针尖做得很细、剪刀刃磨得薄。
(2)受力面积一定时,增大压力:
实例:压路机的碾子做得很重、用力按图钉、用大力气切菜。
(3)同时增大压力、减小受力面积:
实例:用锋利的刀用力切肉。
(2)减小压强的方法:
(1)压力一定时,增大受力面积:
实例:书包带做得很宽、铁轨铺在枕木上、坦克安装履带、骆驼有宽大的脚掌、房屋建在宽大地基上、载重汽车有很多轮子。
(2)受力面积一定时,减小压力:
实例:车辆限载、在冰面上行走时爬行前进(减小对冰面的压力)。
(3)同时减小压力、增大受力面积:
实例:在雪地上行走时穿上滑雪板(增大受力面积)且不背重物(减小压力)。
注意:当压力和受力面积同时增大,或者同时减小时,需要结合公式做实际计算,再比较压强大小。
4. 探究压力作用效果的影响因素
(1)实验目的
探究压力的作用效果与哪些因素有关。
(2)实验器材
小桌、海绵(或沙子)、砝码。
(3)实验方法
控制变量法、转换法(通过海绵的凹陷程度来反映压力作用效果)。
(4)实验步骤与现象
探究压力大小对作用效果的影响:
① 控制受力面积相同(小桌正放),改变压力大小(桌面上不加砝码、加一个砝码)。
② 现象:压力越大,海绵凹陷越深。
③ 结论:受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
探究受力面积对作用效果的影响:
① 控制压力相同(桌面上放相同砝码),改变受力面积(小桌正放、倒放)。
② 现象:受力面积越小,海绵凹陷越深。
③ 结论:压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(5)实验结论
压力的作用效果与压力大小和受力面积有关。压力越大,受力面积越小,压力的作用效果越明显。压强就是用来定量描述压力作用效果的物理量。
5. 压强相关计算
(1)基本计算类型
运用公式,及变形式F=PS,,进行压强,压力,受力面积的相应计算。
计算注意事项
①单位要统一:F的单位必须用N,S的单位必须用m²,得到的压强单位才是Pa。如果面积单位是cm²,需要换算为m²(1 m²=10⁴ cm²)。
②要确定受力面积:受力面积即两个物体相互接触并发生挤压的那部分面积,并分清是单个接触面还是多个接触面。例如人走路时与地面接触的是一只脚的面积,站立时是两只脚的面积。
③注意区分压力和重力:只有在水平面上且无其他外力时,压力大小才等于重力大小。
(2)质量分布均匀的柱形物体压强计算:对于放在水平面上的均匀柱状固体(如正方体、长方体、圆柱体等),压强可应用公式:P=进行计算。
推导过程:柱体体积,,而物体平放在桌面时压力F=mg,结合压强公式 。此时物体的压强由物体的密度以及高度决定,与受力面积无关。
【特别提醒】
1.压力与重力的区别:压力不是重力。只有在水平面上且无其他外力时,压力大小才等于重力大小,但即使如此,压力的作用点在接触面,重力的作用点在重心,两者也不是同一个力。
2.公式是压强的定义式,适用于所有压强计算,包括固体、液体和气体。而P=只适用于质量分布均匀的柱形物体压强计算,实际应用时注意使用范围的确定。
3. 增大减小压强的识别方法:
看到“锋利、尖、细、薄”等词——减小受力面积——增大压强。
看到“宽、大、粗、多轮子、垫东西”等词——增大受力面积——减小压强。
看到“用力、加重、限载”等词——改变压力——改变压强。
1.【压力与压强的综合计算】(2025·四川广安·中考真题)如图所示,同种材料制成的甲、乙、丙三个实心长方体放于水平面上,高度,底面积,下列判断正确的是( )
A.物体对水平面的压强:
B.物体对水平面的压力:
C.物体的密度:
D.物体的质量:
考查知识
柱状固体对水平面的压力、压强与密度、高度、底面积的关系。
命题解读
命题意图:通过同种材料不同尺寸的长方体,考查学生能否灵活运用压力、压强的计算公式,并推导出柱状固体对水平面压强与高度成正比这一重要结论,避免学生机械套用公式。
解题思路:柱体对水平面压力等于自身重力;压强公式可推导出,对于同种材料,压强只与高度有关,与底面积无关。
2.【结合生活场景考察压强与力的作用效果】(2025·四川凉山·中考真题)每年冬天,凉山州某滑雪场吸引大量的游客前来游玩。如图所示,在滑雪场内,滑雪爱好者穿上滑雪板后对雪地的压强会 (选填“增大”“减小”或“不变”);当滑雪爱好者沿坡道往下滑时,速度越来越快,这是因为力能改变物体的 。
考查知识
压强的影响因素(增大受力面积减小压强)、力的作用效果。
命题解读
命题意图:通过滑雪这一生活情境,考查学生能否将压强知识与实际应用联系起来,同时考查对力的作用效果(改变运动状态)的理解。
解题思路:压力不变时,增大受力面积可以减小压强;速度越来越快说明运动状态在改变,这是力作用的结果。
3.【压强的简单计算】(2025·四川成都·中考真题)成都市圈环线高速公路,是国家高速公路网的组成部分,也是成德眉资同城化的标志性工程。一辆客车从简阳市禾丰镇出发,经环线高速到都江堰市玉堂镇,行驶路程为427.5km,用时4.5h。若该客车满载时总质量为12t,在水平地面静止时,轮胎与地面的总接触面积为0.3m2,g取10N/kg。求:
(1)该客车从禾丰镇到玉堂镇的平均速度。
(2)该客车满载静止于水平地面时,对地面的压强。
考查知识
平均速度的计算、固体压强的计算。
命题解读
命题意图:通过客车行驶这一简单情境,考查学生对速度公式和压强公式的基本应用能力,属于基础题,但要求学生注意单位换算和公式的规范使用。
解题思路:平均速度用总路程除以总时间;压强用压力除以受力面积,注意此时压力等于重力。
4.【实验探究】(2024·四川广元·二模)玲玲学习压强知识后,利用小桌、海绵、砝码等器材来“探究影响压力作用效果的因素”,实验过程如图中甲、乙、丙所示。
(1)通过甲、乙实验能够得到的结论是 。
(2)下列事例中,直接应用到由乙、丙实验所得结论的是 (填序号)。
①压路机的滚轮质量很大
②书包的背带设计的宽些
③鞋底上凹凸不平的花纹
(3)如图丁的实验中,将质量分布均匀的物体沿竖直方向切成大小不同的两块,将左边部分移开后,发现海绵的凹陷程度不变,由此得出“压力的作用效果与受力面积无关”的结论,此探究过程中存在的问题是 。
考查知识
探究压力作用效果的影响因素(控制变量法)、实验结论的应用、实验方案评价。
命题解读
命题意图:通过探究实验考查学生是否真正理解控制变量法的应用,以及能否对实验方案的合理性进行评价,发现“未控制变量”这一常见错误。
解题思路:甲、乙对比可探究压力大小的影响;乙、丙对比可探究受力面积的影响;丁实验中切块后压力和受力面积同时改变,无法得出有效结论。
考点2 液体压强
【课标要求】通过实验,探究液体压强与哪些因素有关;了解液体压强的大小计算;知道连通器原理及其应用。
1. 液体压强产生的原因
液体压强的产生:液体受到重力作用,因此对容器底部有压强。同时因为液体具有流动性,因此对容器侧壁也有压强。
2.液体压强的特点
① 液体对容器底部和侧壁都有压强。
② 液体内部向各个方向都有压强。
③ 在同一深度,液体向各个方向的压强相等。
④ 液体压强随深度的增加而增大。
⑤ 不同液体的压强还跟液体的密度有关,在深度相同时,液体密度越大,压强越大。
3.探究液体压强的影响因素
(1)实验器材
压强计(U形管、橡皮管、金属盒)、大烧杯、水、盐水、刻度尺。
(2)实验方法
控制变量法、转换法(通过U形管两侧液面高度差来反映液体压强大小)。
(3)实验步骤与现象
探究液体对容器底和侧壁是否有压强:
① 将金属盒放入水中,观察U形管液面高度差。
② 将金属盒橡皮膜朝向不同方向(向上、向下、侧面),观察液面高度差。
探究同一深度各方向压强关系:
① 将金属盒固定在水中某一深度,改变橡皮膜方向(朝上、朝下、朝侧面)。
② 现象:U形管液面高度差不变。
③ 结论:同一深度,液体向各个方向的压强相等。
探究压强与深度的关系:
① 将金属盒逐渐放入水中不同深度,观察U形管液面高度差变化。
② 现象:深度越大,液面高度差越大。
③ 结论:液体压强随深度增加而增大。
探究压强与液体密度的关系:
① 将金属盒分别放入水和盐水中的同一深度,观察U形管液面高度差。
② 现象:盐水中的液面高度差大于水中的液面高度差。
③ 结论:深度相同时,液体密度越大,压强越大。
(4)实验结论
液体压强的大小与液体的密度和深度有关,与液体的质量、体积、容器形状等因素无关。
① 液体密度一定时,深度越大,压强越大。
② 深度一定时,液体密度越大,压强越大。
4.液体压强的计算方法
(1)计算公式:P=。其中P表示液体压强,单位:帕斯卡(Pa),表示液体密度,单位:千克每立方米(kg/m³),g表示重力常数,取 9.8 N/kg 或 10 N/kg,h表示深度,即所求点到自由液面的竖直距离,单位:米(m)。
(2)对公式的理解:
① P=只适用于计算静止液体内部的压强。
②公式中的h是深度,即从液体自由表面到所求点的竖直距离,不是高度,也不是长度。
③液体压强的大小只与液体的密度和深度有关,与液体的重力、体积、容器的形状、底面积大小等均无关。
④液体对容器底部的压力不一定等于液体重力,需要根据容器形状具体分析。
4.液体对容器底的压力与液体重力的关系(三种典型容器)
计算液体对容器底部压力时,可以结合液体压强公式和压力公式。首先通过p=ρgh算出液体对容器底部的压强,再由公式F=PS,即可算出液体对底部的压力。
通过计算可知液体对容器的压力等于以容器底部为底面积的柱体部分液体重力。
容器类型
示意图
液体对容器底的压力与液体重力的关系
记忆方法
柱形容器
F=G液
以容器底部为基准,向上画线,若框选区域体积大于液体实际体积,则压力大于液体重力,若相等,则压力等于重力,若框选区域面积小于液体实际体积,则压力小于液体重力。
口大底小容器
F<G液
口小底大容器
F>G液
5.连通器
(1)连通器的定义:上端开口、下端连通的容器叫作连通器。
(2)连通器的原理:
如果连通器中只装有一种液体,且液体静止时,各容器中的液面总是相平的(保持在同一水平面上)。
(3)原理分析:
连通器内同种液体静止时,液面下同一深度处的压强相等。如果液面高度不同,则深度不同,压强不同,液体就会流动,直到液面相平为止。
(4) 连通器的应用
①茶壶:壶身和壶嘴构成连通器,壶嘴与壶身液面相平,才能倒出水来。
②锅炉水位计:通过外部玻璃管显示锅炉内的水位。
③乳牛自动喂水器:利用连通器原理自动保持饮水槽内水位不变。
④船闸:利用连通器原理实现船只通行于水位不同的河段。
⑤下水道U形管:利用连通器原理形成水封,防止臭气进入室内。
⑥自来水塔:水塔与用户水管构成连通器,保证各用户有水。
注意:连通器液面相平的条件① 连通器中装的是同一种液体。② 液体处于静止状态。
如果连通器中装有不同液体,或液体流动时,液面不一定相平。
6.液体压强的应用与现象
(1)拦河坝设计成上窄下宽:液体压强随深度增加而增大,底部受到压强大,所以底部要宽才能承受更大的压强。
(2)潜水艇下潜深度有限:深度越大,海水压强越大,潜水艇外壳承受的压强越大,超过极限就会被压坏。
(3)深海鱼被捕上岸后死亡:深海压强很大,鱼体内压强与外界平衡;被捕上岸后外界压强减小,鱼体内压强过大导致内脏破裂。
(4)水库大坝的泄洪孔位置:通常设在较深处,因为深处压强大,水流速度快。
(5)测量血压:血压计袖带绑在手臂上与心脏大致同高,是为了使测量的压强与心脏处的压强相同。
【特别提醒】
1.深度h的理解:深度是指从液体自由液面到被测点的竖直距离,而不是斜线距离。无论管子如何倾斜,深度都是指竖直高度。
2.液体压强与容器形状无关:在同一深度,液体压强只与密度有关,与容器形状、底面积无关。但液体对容器底的压力与容器形状有关。
3.连通器液面相平的条件:必须同时满足“同种液体”和“静止”两个条件。如果液体不同或液体流动,液面不一定相平。
4. 液体压强的计算:P=只适用于计算静止液体内部的压强,在某些情况下依然可使用定义式计算液体压强。
1.【教材素养链接】(2025·四川乐山·中考真题)如图所示,水平桌面上两个完全相同的容器中分别装有甲、乙两种液体,已知A、B两点处的液体压强相等,则两种液体的密度关系为( )
A. B. C. D.无法判断
考查知识
液体压强公式的应用及深度比较。
命题解读
命题意图:通过已知两点压强相等这一条件,反推液体密度大小关系,考查学生对液体压强与深度、密度关系的理解,以及逆向思维能力。
解题思路:根据液体压强相等,B深度更大结合液体压强公式可知乙种液体密度较小。
2.【公式基本应用】(2025·四川绵阳·中考真题)如图所示,置于水平桌面的三个相同烧杯,分别装有质量相等的三种不同液体,x、y和z是三种液体中距杯底等高的点,则( )
A.液体密度:
B.液体对烧杯底部的压强:
C.烧杯对桌面的压力:
D.x、y、z三点液体的压强:
考查知识
密度、压力、压强的综合分析,液体压强与深度的关系。
命题解读
命题意图:通过等质量不同液体这一复杂情境,综合考查学生对密度比较、压力压强分析以及液体压强计算的能力,要求学生能多角度思考问题。
解题思路:质量相等时体积大的密度小;柱形容器中液体对底部压力等于液体重力,因此压力相等,压强也相等;等高点压强比较时,需考虑液面高度差,利用总压强减去下方液体压强进行分析。
3.【结合历史典故考察液体压强的综合计算】(2025·四川甘孜州·中考真题)曹冲称象是我国古人运用智慧解决实际问题的经典故事,某校物理兴趣小组通过实验来模拟“称象”的过程,如图所示。在水平桌面上,底面为正方形的薄壁柱形容器A足够高,底面积为;底面为正方形薄壁柱形容器B的质量为50g,底面积为,高为15cm;待测物体C是边长为5cm的实心正方体。测量C的质量时,先在A中注入10cm深的水,然后将B竖直缓慢放入A中直至平衡,再将C竖直缓慢放入B中,平衡时B又竖直下降了5cm,小组同学在B上做好标记;取出C后,将50g的钩码逐个缓慢放入B中,直至液面再次达到标记处为止。忽略液体搅动、物体吸水等次要因素,,g取。
(1)A中未放入B时,求水对A底部的压强;
(2)液面再次达到标记处时,求加入钩码的个数;
(3)设C的密度为,请写出将C竖直缓慢放入B中,平衡后水对A底部压强与的关系式。
考查知识
浮力与压强综合计算(漂浮条件、阿基米德原理、液体压强)。
命题解读
命题意图:通过曹冲称象的模拟实验,考查学生能否将浮力知识、压强知识与实际问题相结合,进行多状态下的物理量关系推导,属于综合能力题。
解题思路:B漂浮时满足;放入C后,B下降的高度与液面上升的高度存在几何关系;用钩码替代法测质量体现了等效替代思想;最终压强与C密度的关系需通过浮力增量与液面变化逐步推导。
考点3 大气压强
【课标要求】通过实验,了解大气压强;知道大气压强的测量方法;了解大气压强与人类生活的关系;知道流体压强与流速的关系及其应用。
1.大气压强
(1)定义:大气对浸在它里面的物体产生的压强叫作大气压强,简称大气压或气压。
(2)大气压强的产生原因:
①与液体相同,空气受到重力作用,因此对浸在空气中的物体有压强。
②空气也具有流动性,因此向各个方向都有压强。
(3)大气压强的特点
① 大气内部向各个方向都有压强。
② 大气压强随高度的增加而减小(在海拔3000m以内,每升高10m,大气压约减小100Pa)。
③ 同一地点的大气压不是固定不变的,还会随天气、季节等因素变化。
2.历史上的两个重要实验
(1)证明大气压的存在——马德堡半球实验。
实验过程:将两个铜质半球合在一起,抽掉里面的空气,用16匹马向相反方向拉两个半球,结果马用尽全力才将半球拉开。
实验意义:有力地证明了大气压强的存在,并且说明大气压强是很大的。
(2)测量大气压的数值——托里拆利实验。
实验过程:
① 在一根长约1m、一端封闭的玻璃管中灌满水银。
② 用手指堵住管口,将玻璃管倒立放入水银槽中。
③ 松开手指,管内的水银面下降,当管内水银面下降到一定高度后静止不动。
④ 用刻度尺测量玻璃管内外水银面的竖直高度差。
实验现象:
① 管内水银面下降到一定高度后不再下降。
② 管内水银面比管外水银面高出约760mm。
③ 玻璃管倾斜时,管内水银柱长度增加,但竖直高度保持不变。
④ 换用更粗或更细的玻璃管,水银柱竖直高度不变。
实验原理与结论:
当管内水银面静止时,管外水银面上方受到大气压强,管内水银面处受到水银柱产生的压强p=ρgh。根据二力平衡(或压强平衡),可知大气压强与水银柱产生的液体压强相等。
计算方法: P =ρgh=13.6×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m≈1.01×105 Pa
我们通常把这个压强叫做标准大气压。
3.对托里拆利实验的理解
(1)实验中玻璃管内水银面上方是真空。
(2)水银柱产生的压强等于外界大气压,与玻璃管的粗细、形状、是否倾斜(只要竖直高度不变)无关。
(3)若玻璃管倾斜,水银柱长度增加,但竖直高度不变。
(4)若玻璃管顶部破裂,空气进入,水银会全部落回水银槽。
(5)若玻璃管混入少量空气,测量值会偏小(因为空气有压强,水银柱高度减小)。
4.影响大气压强的因素
(1)与海拔高度有关:大气压强随海拔高度的增加而减小。
(2)与天气有关:一般情况下,晴天的大气压比阴天高。
5.大气压强的应用
① 吸管喝饮料:吸走管内空气,外界大气压将饮料压入口中。
②吸盘挂钩:挤出吸盘内空气,大气压将吸盘压在墙上。
③钢笔吸墨水:挤压胶管排出空气,松手后大气压将墨水压入胶管。
④注射器吸药液:活塞上拉排出管内空气,大气压将药液压入针筒。
⑤真空包装:抽出袋内空气,利用大气压将包装袋紧压在食品上。
⑥抽水机(活塞式、离心式):利用大气压将水压入泵内。
【特别提醒】
1. 沸点与气压的关系:液体沸点随气压升高而升高,随气压降低而降低。高压锅利用此原理,高山上煮饭需用高压锅。
2. 大气压的存在感:大气压虽然很大,但人体感觉不到,因为人体内部也有压强,内外平衡。只有在内外压差出现时(如拔罐、吸盘),才能感受到大气压的作用。
【方法技巧】
1. 托里拆利实验的分析要点:
抓住“平衡”:管内水银柱产生的压强等于外界大气压。
明确影响测量值的因素:海拔高度、天气、管内是否有空气。
区分“竖直高度”和“水银柱长度”。
2. 大气压变化的判断:
高度升高 → 气压减小。
天气转阴雨 → 气压减小。
温度升高 → 气压减小(热空气密度小)。
1.【托里拆利实验分析】(2025·四川凉山·中考真题)如图所示,该实验是托里拆利第一次测出大气压强值的实验,水银对玻璃管中A点的压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)水银槽上方的大气压强。利用图中数据可计算出该地的大气压强为 Pa。()
考查知识
托里拆利实验原理、大气压强的计算。
命题解读
命题意图:通过托里拆利实验考查学生对大气压强测量原理的理解,以及能否根据图示数据正确计算大气压强。
解题思路:玻璃管内水银柱产生的压强等于大气压强;A点上方有空气柱,因此A点压强小于大气压;大气压强用计算。
2.【生活中大气压的应用】(2025·四川南充·中考真题)生活中,有很多物体会出现“胀”起来的现象,下列描述中“胀”起来的原理与其它三项不同的是( )
A.胎压正常的车轮胎,行驶到高原就“胀”起来
B.正常密封的食品袋,带到高海拔就“胀”起来
C.地面释放的氢气球,飞到高空中就“胀”起来
D.制作馒头的白面团,发酵过程中就“胀”起来
考查知识
大气压与海拔的关系、气体体积变化原因分析。
命题解读
命题意图:通过生活中“胀起来”的现象辨析,考查学生能否区分“外部气压减小导致膨胀”与“内部产生气体导致膨胀”这两种不同的物理原理。
解题思路:ABC都是由于海拔升高、外部气压减小导致内部气体膨胀;D是发酵过程中内部产生二氧化碳气体导致膨胀,原理不同。
3.【教材素养链接】(2024·四川成都·中考真题)如图,可以用吸管“吸”取杯中的饮料,下列现象中,“吸”的物理原理与其相同的是( )
A.公路旁用隔音墙“吸”收部分噪声 B.大树通过根从土壤中“吸”取养分
C.化学实验中用胶头滴管“吸”取药液 D.用丝绸摩擦过的玻璃棒“吸”引纸屑
考查知识
大气压的应用、不同现象中“吸”的物理原理辨析。
命题解读
命题意图:通过生活中常见的“吸”的现象,考查学生能否区分大气压的作用与其他物理原理(如静电吸引、隔音等),避免概念混淆。
解题思路:吸管吸饮料和滴管吸药液都是利用大气压;隔音墙“吸”声是减弱噪声;植物吸水是毛细现象或渗透压;带电体吸引是静电现象。
考点4 流体压强与流速的关系
【课标要求】知道流体压强与流速的关系及其应用。
1.流体压强与流速的关系
(1)流体:具有流动性的物体叫作流体,如气体和液体。
(2)伯努利原理:
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。
(3)验证例题压强特点的实验。
①吹纸实验:两张纸自然下垂,向中间吹气,两张纸向中间靠拢(中间流速大,压强小)。
②漏斗吹球实验:倒置漏斗,从下方向漏斗口吹气,乒乓球在漏斗下方不掉落(下方流速大,压强小)。
2. 流体压强的应用
(1)飞机升力
(1)机翼形状:上表面凸起(弧形),下表面较平。
(2)升力产生原因:
① 飞机前进时,空气相对于飞机向后运动。
② 机翼上方空气流速大,压强小;机翼下方空气流速小,压强大。
③ 上下表面产生压强差,形成向上的升力。
(2)喷雾器
①结构:水平放置的细管和竖直插入液体的细管组合。
②原理:水平管吹气时,喷口处空气流速大压强小,竖直管上方气压降低,瓶内大气压将液体压上来,被高速气流吹散成雾状。
(3)火车站安全线
①现象:火车站台边都画有黄色安全线,要求乘客站在线外候车。
②原理:列车高速进站时,带动周围空气一起运动,列车附近空气流速大压强小,人后方空气流速小压强大,形成向列车方向的压强差,容易把人推向列车造成危险。
(4)抽油烟机
①原理:抽油烟机上方风扇转动,使上方空气流速增大压强减小,下方大气压将油烟压向上方被吸走。
②安装位置:通常安装在灶台上方,利用流体压强原理高效排烟。
【方法点拨】
流体压强问题的分析方法:
第一步:确定研究对象,分析哪部分流体流速大。
第二步:根据“流速大压强小”判断压强大小关系。
第三步:分析压强差产生的力的方向。
第四步:描述最终现象根据运动状态判断。
与大气压知识的联系:
流体压强原理本质上也是大气压的应用——利用气压差产生力的作用。
喷雾器、抽油烟机等工作时,都涉及“局部气压降低,外界大气压将物质压过去”的机制。
理解“吸”的本质:不是真的在吸,而是气压差在推。
1.【压强知识的综合应用】(2025·四川广元·中考真题)“问天”学习小组对物理课本上的插图进行讨论,下列说法正确的是( )
A.甲:把玻璃管倾斜,管内外水银面竖直高度差变大
B.乙:抽水机工作时,提起活塞,阀门因外界大气压大于活塞下方气压而打开
C.丙:向两纸中间吹气,纸会靠拢,原因是空气流速大的地方压强大
D.丁:人坐在船,用力推船,能够把船推开,而船不动
考查知识
托里拆利实验、活塞式抽水机原理、流体压强与流速关系、力的相互作用。
命题解读
命题意图:通过四幅图综合考查学生对多个物理原理的正确理解,要求学生能够准确辨析每个选项的表述是否正确。
解题思路:托里拆利实验中玻璃管倾斜时竖直高度不变;抽水机工作时提起活塞,活塞下方气压减小,外界大气压压开水阀;向两纸中间吹气,流速大压强小,纸会靠拢;人用力推船,由于力的相互作用,两船都会运动。
2.【教材素养链接】(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”)
考查知识
流体压强与流速的关系(伯努利原理)。
命题解读
命题意图:通过漏斗吹乒乓球的经典实验,考查学生对流体压强与流速关系的理解,以及能否解释乒乓球不下落的原因。
解题思路:向下吹气时,乒乓球上方气流速度大于下方,导致上方气压小于下方气压,产生向上的压强差托住乒乓球。
3.【流体压强知识应用】(2024·四川广元·中考真题)取一个瓶子,装入适量红色的水,再取一根两端开口的细玻璃管,在它上面画上刻度,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从玻璃管上端吹入少量气体,水沿玻璃管上升到瓶口以上,这样就制成了一个气压计,如图甲。小丽将该气压计从5楼带到1楼的过程中,观察到玻璃管内水面 ;如图乙,她又去掉橡皮塞,待水面静止时,用一支吸管,将管口靠近玻璃管上端,通过吸管向右吹气,观察到玻璃管内水面 。(选填“上升”“不变”或“下降”)
考查知识
大气压与海拔的关系、流体压强与流速的关系。
命题解读
命题意图:通过自制气压计实验,考查学生对大气压随海拔变化规律的理解,以及流速与压强关系的应用。
解题思路:从5楼到1楼海拔降低,外界气压增大,玻璃管内水面下降;向玻璃管上端吹气,该处空气流速增大、压强减小,下端大气压将水面压上升。
一、压强计算的关键技巧与易错点
1.压力F的确定——不总等于重力
水平面上:若物体静止且只受重力和支持力,则对水平面压力F = G(物体重力)。
斜面上:物体对斜面的压力F < G,且随斜面倾角增大而减小。
竖直墙面:压力与重力完全无关,是由外部推力决定的。
含液体容器:容器底部受到的压力F = pS =ρghS,可能不等于液体重力(如上窄下宽的容器,F > G液)。
2.受力面积S的确定——寻找真实接触面
必须是两个物体相互接触并挤压的那部分面积。
常见陷阱:桌子有四条腿,受力面积是四条腿的总截面积,而不是桌面面积;人走路时与地面接触的是一只鞋的面积,站立时是两只鞋的面积。
3.深度h的确定——竖直量取
必须从自由液面(与空气接触的液面)竖直向下量到所求点。
若容器倾斜,深度仍指竖直深度,不是沿容器壁的长度。
二、流体压强应用的易混淆点辨析
流速影响压强的前提是流体(气体或液体),对于固体不适用。
流速越快,压强越小——这个“压强”指的是流体内部的压强,不是物体对接触面的压强。
汽车高速行驶时,车顶空气流速快压强小,车底流速慢压强大,因此汽车对地面的压力会小于汽车重力(产生“抓地力减弱”现象)。
【压强的综合运算】阅读短文,回答问题:
风洞实验
风洞是通过人工产生和控制气流进行空气动力学实验的重要设备,在航空航天、汽车制造、建筑工程、船舶设计以及体育运动等众多领域都发挥着无可替代的重要作用。如图甲所示,风洞的主体结构是一条修长笔直的管道,管道内安装有高性能的风扇,风扇叶片能够以不同的转速运转,从而产生稳定且速度可控的气流。将带有压力传感器的支架固定在风洞底部,飞机模型固定在支架上,打开风扇,并改变气流速度,获得压力大小F与气流速度v的关系如图乙所示。飞机升力的来源之一是飞机的机翼。机翼上、下表面形状不同,使得气流速度不同,由此产生压强差。压强差的大小可以用公式计算,其中ρ为空气密度,v1和v2分别为上、下表面的流速。一般情况下,气流经过机翼上、下表面时,速度会变为原来的1.1倍和0.9倍。飞机升力的另一来源是飞机的迎角。迎角是机翼轴线与气流方向的夹角,如图丙所示。保持气流速度和方向不变,改变迎角,获得升力大小与迎角的关系如图丁所示。飞机飞行时还会受到较大的空气阻力,阻力f的大小主要与两个因素有关:①飞机正面投影面积S;②飞机飞行速度v。研究人员在风洞中通过模拟实验得到下表所示数据。
S/m2
f/N
v(m/s)
20
40
50
60
0.25
20
80
125
180
0.5
40
160
250
360
1.0
80
320
500
720
1.5
120
480
750
1080
2.0
160
640
1000
1440
(1)由图乙可知,模型受到的重力是 N,流速增大时,模型受到的升力 (选填“变大”或“变小”);
(2)当流速为3m/s时,机翼上下表面的压强差是 Pa;(ρ取1.2kg/m3)
(3)若将图甲中飞机模型取下,替换成如图所示翼状模型。此模型重力是10N,上下结构对称。使迎角为0°,打开风扇并改变气流速度(速度从0增加至12m/s),请在图乙中画出此过程中压力大小F与流速v的关系图像;
(4)飞机飞行时,随着迎风角增大,飞机所获得的升力 (选填“增大”、“减小”、“先增大后减小”、“先减小后增大”);
(5)若一架飞机在以5°仰角飞行时,正前方突然吹来强风、要保持飞机所受升力不变,应使仰角 (选填“增大”“减小”或“不变”);
(6)由表格数据可以推导出f与S及v的关系式:f= (比例系数用字母k表示)。
1.(2025·四川巴中·中考真题)如图所示,书包有宽宽的背带,这样设计的目的是( )
A.增大压力 B.减小压力 C.增大压强 D.减小压强
2.(2025·四川宜宾·中考真题)下列事例主要用流体压强与流速关系来解释的是( )
A.生活中常用吸管喝牛奶 B.机翼表面设计成上凸下平
C.高压锅容易把食物煮熟 D.拦河大坝设计成上窄下宽
3.(2025·四川攀枝花·中考真题)如图所示,质量分布均匀的圆柱状物体甲、乙放置在水平地面A上,此时甲、乙对地面的压强相等。现沿水平面B切去上方的部分后,甲、乙剩余部分对地面的压强、和压力、的大小关系是( )
A.、
B.、
C.、
D.、
4.(2025·四川眉山·中考真题)如图所示的事例,说法正确的是( )
A.图甲中,船闸不属于连通器
B.图乙中的现象,说明液体压强与液体的深度有关
C.图丙中的现象,说明纸条上方比下方空气流速大,压强大
D.图丁中,把玻璃板拉离水面时弹簧测力计的示数会变大,说明分子间存在着斥力
5.(2025·四川自贡·中考真题)下列说法中不正确的是( )
A.图甲:三峡船闸利用了连通器原理
B.图乙:“拔火罐”技术利用了大气压强
C.图丙:给坦克安装上宽大的履带是为了增大压强
D.图丁:运油-20起飞时机翼上表面的压强小于下表面的压强
6.(2025·四川甘孜州·中考真题)我国自主研发生产的战斗机歼-20在空中水平飞行时,其机翼上方空气的流速比机翼下方的流速大,机翼上方的空气压强 下方的空气压强(选填“大于”或“小于”),这个压强差就使飞机获得了 (选填“升力”或“动力”)。
7.(2025·四川乐山·中考真题)如图所示,在托里拆利实验中,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,是因为有 的支持;把玻璃管倾斜,管内外水银面竖直高度差 。
8.(2025·四川广安·中考真题)慢跑是一种有益于健康的运动项目。在跑步过程中,我们一定要注意交通安全,应远离公路,其中一个原因是车辆通过时,车道空气流速变大,压强 ,容易发生危险。此外我们在跑步过程中,要调节好自己的呼吸频率,吸气时空气在 的作用下进入人的肺部。
9.(2024·四川宜宾·中考真题)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;
(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8cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差为 Pa;(,g取)
(5)利用如下图甲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。如图乙,当在A中盛水,测得深度为12cm,在B中盛某种液体,测得深度为15cm,此时C处橡皮膜形状刚好不改变,则B中液体密度 。()
10.(2025·四川广元·中考真题)“奔月”兴趣小组将一块长为20cm、宽为10cm、高为5cm的砖块平放在电子秤上,使砖块底面与秤盘表面完全接触,电子秤示数为2.0kg,g取10N/kg。求:
(1)该砖块的密度是多少?
(2)该砖块对电子秤秤盘表面的压强是多少?
(3)他们选取这种规格的两块砖,一块砖平放(如图甲)、另一块砖竖放(如图乙)在水平地面上。将竖放砖块沿水平方向切成上下两部分,将上部分放在平放砖块上(如图丙),下部分不动(如图丁),已知图丙和图丁中砖块对地面的压强相等,则图丁中砖块的重力大小是多少?
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专题10 压力与压强
目 录
01·考情剖析·命题前瞻 2
02·时空导航·网络构建 3
03·考点通关·靶向突破 4
考点1 压力与压强 4
教材·知识夯基
1.压力的定义:垂直作用在物体表面上的力
2.压力的作用效果:与压力大小和受力面积有关
3.压强的定义:物体所受压力大小与受力面积之比
4.压强的公式与单位:p = F/S,单位:帕斯卡(Pa)
5. 增大与减小压强的方法
中考·考法聚焦
考法1 辨析压力与重力的区别与联系
考法2 利用压强公式p=F/S进行简单计算
考法3 分析生活中增大或减小压强的实例
考法4 探究“压力作用效果与哪些因素有关”的实验
考点2 液体压强 10
教材·知识夯基
1.液体压强产生的原因:液体受到重力作用,且具有流动性
2.液体内部压强的特点
3.液体压强公式:p = ρgh
4.连通器
中考·考法聚焦
考法1 通过图示或实验现象判断液体压强的大小及方向
考法2 应用p=ρgh进行液体压强的大小比较与计算
考法3 探究“液体内部压强特点”的实验
考法4 连通器原理在生活中的识别与应用分析
考点3 大气压强 16
教材·知识夯基
1.大气压强的产生:空气受到重力作用,且具有流动性
2.两个实验-马德堡半球实验(证明);托里拆利实验(测量)
3. 大气压的变化规律:大气压随高度的增加而减小
4.大气压的应用:吸盘挂钩、吸管喝饮料、活塞式抽水机等
中考·考法聚焦
考法1 用大气压解释生活中的常见物理现象
考法2 托里拆利实验的过程分析及误差判断
考法3 大气压与沸点的关系
考法4 结合海拔高度变化,分析大气压对生活的影响
考点4 流体压强与流速的关系 20
教材·知识夯基
1.流体压强与流速的关系
2.飞机的升力:机翼上下表面流速不同产生压强差,从而获得向上的升力
3.生活中的应用:喷雾器、火车站台安全线、两船不能并排高速航行等
中考·考法聚焦
考法1 根据流体压强与流速的关系,判断物体受力或运动状态的变化
考法2 分析飞机机翼的升力产生原理
考法3 设计小实验探究或验证流体压强与流速的关系
考法4 结合生活实例辨析与该原理相关的现象
04·素养拓展·思维进阶 24
拓展01 压强计算的关键技巧与易错点
05·优题精选·练能提分 27
考点
考查形式
考查内容
考法分析
压力与压强
☑选择题
☑填空题
☑作图题
☑计算题
压力的概念(垂直作用)、压强的定义(p=F/S)、增大/减小压强的方法(改变F或S)
1. 概念辨析与压力作图: 判断压力方向,区分压力与重力。常在作图题中要求画出压力示意图。
2. 压强的估测与计算:高频考点。利用 p=F/S 计算,常结合生活实例(人站立/行走、图钉、汽车等)。
3. 增大/减小压强的应用判断: 以生活工具(刀刃、破窗锤、履带等)为背景,判断对应方法。
4. 压强的综合计算:在计算题中,常结合质量、重力等,求解静止物体对水平面的压强。
液体压强
☑选择题
☑填空题
☑实验题
☑计算题
液体压强的特点(同种液体,深度越大压强越大;同一深度,密度越大压强越大)、计算公式(p=ρgh)、连通器原理(液面相平)
1.液体压强特点的理解与应用: 结合实例(大坝上窄下宽)考查压强特点。通过U形管压强计实验现象判断压强。2.p=ρgh 公式的理解与计算: 考查对“深度”h的理解。直接代入公式计算液体压强。
3.液体压力与容器形状的关系: 重难点。比较不同形状容器中,液体对容器底的压力与液体重力的关系。
4.实验探究(液体压强的影响因素):考查控制变量法的应用、U形管压强计的使用与读数。
大气压强
☑选择题
☑填空题
☑实验题
大气压的存在(马德堡半球实验)、大气压的测量(托里拆利实验)、大气压的变化(随海拔升高而减小)、沸点与气压的关系(气压高沸点高)
1. 大气压存在的现象辨析: 基础必考点。判断生活现象(吸管喝饮料、吸盘等)是否利用了大气压。
2. 托里拆利实验的理解: 考查实验原理、操作细节及误差分析(如混入空气、倾斜、改变粗细的影响)。
3. 大气压的变化与应用: 结合高原反应、高压锅等情境,考查大气压与海拔、沸点的关系。
4. 大气压的粗略测量实验:利用吸盘、弹簧测力计估测大气压,考查实验步骤和表达式。
流体压强与流速的关系
☑选择题
☑填空题
流体压强与流速的关系(流速大的地方压强小)、生活中的应用(飞机机翼升力、站台安全线)
1. 现象解释与规律判断: 高频考点。给定生活场景(吹纸、列车旁安全线),判断哪侧流速大、压强小,并解释现象。
2. 升力原理的理解: 结合飞机机翼,分析上下表面流速、压强差异,解释升力产生的原因。
3. 与其他压强的辨析: 在选择题中将流体压强现象与大气压现象、液体压强特点混合,考查区分能力。
命题新趋势
1、生活情境深度融合: 试题联系生活、生产实际(滑雪板、灌溉系统、高楼风效应、高铁站台安全线),考查学生在真实情境中应用压强知识的能力。
2、实验探究与科学推理并重: 对实验的考查从记忆结论转向理解实验设计思想、分析误差,或通过新颖现象让学生现场分析推理。
3、压强概念的综合应用: 试题将加强固体、液体、气体压强之间的综合考查,辨析不同压强的求解思路。
命题预测
压强的计算是核心: 固体压强公式 p=F/S 和液体压强公式 p=ρgh 是计算题和选择题的必考内容。
“探究液体压强的影响因素”实验: 依然是实验探究题的热点,重点关注控制变量法的操作和U形管压强计的使用。
大气压的测量与误差分析:托里拆利实验及改进实验仍是高频考点,误差分析是关键。
流体压强与生活现象解释:此类题目灵活度高,考查语言表达和物理思维。
考点1 压力与压强
【课标要求】认识和理解压强的定义;知道增大和减小压强的方法;能用压强公式进行简单计算。
1. 压力
(1)压力的定义:垂直作用在物体表面上的力叫作压力,压力的本质是弹力。
(2)压力的三要素:
①方向:总是垂直于接触面,指向被压物体。
②作用点:在接触面上。
③大小:压力大小需要根据具体情况分析,和重力大小没有必然联系。
物体静止在水平面上时,若没有其他外力,压力大小等于物体重力大小(F=G)。
物体静止在斜面上时,压力小于重力(F<G)。
物体被压在竖直墙面上时,压力与重力无关(如手压图钉,压力来自手的推力)。
当物体受到其他外力时,压力可能大于重力,也可能小于重力。
压力与重力的辨析:
压力
重力
定义
垂直作用在物体表面上的力
由于地球吸引而使物体受到的力
施力物体
与接触面挤压的物体
地球
受力物体
被压的物体
物体本身
方向
垂直于接触面指向被压物体
竖直向下
大小
不一定和重力相等
G=mg
作用点
在接触面上
重心
2. 压强
(1)压力的作用效果
压力作用的效果与压力大小有关和受力面积有关。压力大小相等时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;受力面积相等时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(2)认识压强
压强的定义:物体所受压力与受力面积的比值叫做压强(比值定义法)。它是用来描述压力作用效果的物理量。
压强的单位:压强的国际单位是帕斯卡,简称帕,符号为Pa。1Pa表示每平方米面积上受到的压力为1N,所以1Pa = 1N/m2。
压强的计算公式:。(其中F表示压力,单位N,S表示受力面积,单位m2,P表示压强,单位Pa,计算压强时,注意单位都需要转化成国际单位。)
变形公式:F=PS,也可进行压力或受力面积的计算。
3. 增大和减小压强的方法
(1)增大压强的方法:
(1)压力一定时,减小受力面积:
实例:刀口磨得很锋利、图钉尖做得很尖、针尖做得很细、剪刀刃磨得薄。
(2)受力面积一定时,增大压力:
实例:压路机的碾子做得很重、用力按图钉、用大力气切菜。
(3)同时增大压力、减小受力面积:
实例:用锋利的刀用力切肉。
(2)减小压强的方法:
(1)压力一定时,增大受力面积:
实例:书包带做得很宽、铁轨铺在枕木上、坦克安装履带、骆驼有宽大的脚掌、房屋建在宽大地基上、载重汽车有很多轮子。
(2)受力面积一定时,减小压力:
实例:车辆限载、在冰面上行走时爬行前进(减小对冰面的压力)。
(3)同时减小压力、增大受力面积:
实例:在雪地上行走时穿上滑雪板(增大受力面积)且不背重物(减小压力)。
注意:当压力和受力面积同时增大,或者同时减小时,需要结合公式做实际计算,再比较压强大小。
4. 探究压力作用效果的影响因素
(1)实验目的
探究压力的作用效果与哪些因素有关。
(2)实验器材
小桌、海绵(或沙子)、砝码。
(3)实验方法
控制变量法、转换法(通过海绵的凹陷程度来反映压力作用效果)。
(4)实验步骤与现象
探究压力大小对作用效果的影响:
① 控制受力面积相同(小桌正放),改变压力大小(桌面上不加砝码、加一个砝码)。
② 现象:压力越大,海绵凹陷越深。
③ 结论:受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
探究受力面积对作用效果的影响:
① 控制压力相同(桌面上放相同砝码),改变受力面积(小桌正放、倒放)。
② 现象:受力面积越小,海绵凹陷越深。
③ 结论:压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(5)实验结论
压力的作用效果与压力大小和受力面积有关。压力越大,受力面积越小,压力的作用效果越明显。压强就是用来定量描述压力作用效果的物理量。
5. 压强相关计算
(1)基本计算类型
运用公式,及变形式F=PS,,进行压强,压力,受力面积的相应计算。
计算注意事项
①单位要统一:F的单位必须用N,S的单位必须用m²,得到的压强单位才是Pa。如果面积单位是cm²,需要换算为m²(1 m²=10⁴ cm²)。
②要确定受力面积:受力面积即两个物体相互接触并发生挤压的那部分面积,并分清是单个接触面还是多个接触面。例如人走路时与地面接触的是一只脚的面积,站立时是两只脚的面积。
③注意区分压力和重力:只有在水平面上且无其他外力时,压力大小才等于重力大小。
(2)质量分布均匀的柱形物体压强计算:对于放在水平面上的均匀柱状固体(如正方体、长方体、圆柱体等),压强可应用公式:P=进行计算。
推导过程:柱体体积,,而物体平放在桌面时压力F=mg,结合压强公式 。此时物体的压强由物体的密度以及高度决定,与受力面积无关。
【特别提醒】
1.压力与重力的区别:压力不是重力。只有在水平面上且无其他外力时,压力大小才等于重力大小,但即使如此,压力的作用点在接触面,重力的作用点在重心,两者也不是同一个力。
2.公式是压强的定义式,适用于所有压强计算,包括固体、液体和气体。而P=只适用于质量分布均匀的柱形物体压强计算,实际应用时注意使用范围的确定。
3. 增大减小压强的识别方法:
看到“锋利、尖、细、薄”等词——减小受力面积——增大压强。
看到“宽、大、粗、多轮子、垫东西”等词——增大受力面积——减小压强。
看到“用力、加重、限载”等词——改变压力——改变压强。
1.【压力与压强的综合计算】(2025·四川广安·中考真题)如图所示,同种材料制成的甲、乙、丙三个实心长方体放于水平面上,高度,底面积,下列判断正确的是( )
A.物体对水平面的压强:
B.物体对水平面的压力:
C.物体的密度:
D.物体的质量:
考查知识
柱状固体对水平面的压力、压强与密度、高度、底面积的关系。
命题解读
命题意图:通过同种材料不同尺寸的长方体,考查学生能否灵活运用压力、压强的计算公式,并推导出柱状固体对水平面压强与高度成正比这一重要结论,避免学生机械套用公式。
解题思路:柱体对水平面压力等于自身重力;压强公式可推导出,对于同种材料,压强只与高度有关,与底面积无关。
【答案】D
【详解】甲、乙、丙三个实心长方体材料相同,则密度相同,即
因高度
底面积
由可知,
由可知,
由可知,
因物体对水平面的压力
故
物体对水平面的压强
因
则
故ABC错误,D正确。
故选D。
2.【结合生活场景考察压强与力的作用效果】(2025·四川凉山·中考真题)每年冬天,凉山州某滑雪场吸引大量的游客前来游玩。如图所示,在滑雪场内,滑雪爱好者穿上滑雪板后对雪地的压强会 (选填“增大”“减小”或“不变”);当滑雪爱好者沿坡道往下滑时,速度越来越快,这是因为力能改变物体的 。
考查知识
压强的影响因素(增大受力面积减小压强)、力的作用效果。
命题解读
命题意图:通过滑雪这一生活情境,考查学生能否将压强知识与实际应用联系起来,同时考查对力的作用效果(改变运动状态)的理解。
解题思路:压力不变时,增大受力面积可以减小压强;速度越来越快说明运动状态在改变,这是力作用的结果。
【答案】 减小 运动状态
【详解】[1]在滑雪场内,滑雪爱好者穿上滑雪板后对雪地的压力不变,受力面积增大,由可知,对雪地的压强会减小。
[2]滑雪爱好者沿坡道往下滑时,速度越来越快,滑雪爱好者的运动状态发生改变,说明力能改变物体的运动状态。
3.【压强的简单计算】(2025·四川成都·中考真题)成都市圈环线高速公路,是国家高速公路网的组成部分,也是成德眉资同城化的标志性工程。一辆客车从简阳市禾丰镇出发,经环线高速到都江堰市玉堂镇,行驶路程为427.5km,用时4.5h。若该客车满载时总质量为12t,在水平地面静止时,轮胎与地面的总接触面积为0.3m2,g取10N/kg。求:
(1)该客车从禾丰镇到玉堂镇的平均速度。
(2)该客车满载静止于水平地面时,对地面的压强。
考查知识
平均速度的计算、固体压强的计算。
命题解读
命题意图:通过客车行驶这一简单情境,考查学生对速度公式和压强公式的基本应用能力,属于基础题,但要求学生注意单位换算和公式的规范使用。
解题思路:平均速度用总路程除以总时间;压强用压力除以受力面积,注意此时压力等于重力。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)该客车从禾丰镇到玉堂镇的平均速度
(2)该客车满载静止于水平地面时,对地面的压强
4.【实验探究】(2024·四川广元·二模)玲玲学习压强知识后,利用小桌、海绵、砝码等器材来“探究影响压力作用效果的因素”,实验过程如图中甲、乙、丙所示。
(1)通过甲、乙实验能够得到的结论是 。
(2)下列事例中,直接应用到由乙、丙实验所得结论的是 (填序号)。
①压路机的滚轮质量很大
②书包的背带设计的宽些
③鞋底上凹凸不平的花纹
(3)如图丁的实验中,将质量分布均匀的物体沿竖直方向切成大小不同的两块,将左边部分移开后,发现海绵的凹陷程度不变,由此得出“压力的作用效果与受力面积无关”的结论,此探究过程中存在的问题是 。
考查知识
探究压力作用效果的影响因素(控制变量法)、实验结论的应用、实验方案评价。
命题解读
命题意图:通过探究实验考查学生是否真正理解控制变量法的应用,以及能否对实验方案的合理性进行评价,发现“未控制变量”这一常见错误。
解题思路:甲、乙对比可探究压力大小的影响;乙、丙对比可探究受力面积的影响;丁实验中切块后压力和受力面积同时改变,无法得出有效结论。
【答案】(1)受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显
(2)②
(3)没有控制压力的大小相同
【详解】(1)通过甲、乙实验能够得到,受力面积相同时,压力越大,海绵的凹陷程度越明显,可得的结论是受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(2)由乙、丙实验可得:压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
①.压路机的滚轮质量很大,是受力面积相同时,通过增大压力,增大压力的作用效果,故①不符合题意;
②.书包的背带设计的宽些,是压力相同时,通过增大受力面积,减小压力的作用效果,故②符合题意;
③.鞋底上凹凸不平的花纹,是压力不变时,通过增大接触面粗糙程度,增大摩擦力,故③不符合题意。
故选②。
(3)如图丁的实验中,将质量分布均匀的物体沿竖直方向切成大小不同的两块,将左边部分移开后,发现海绵的凹陷程度不变,由此得出“压力的作用效果与受力面积无关”的结论,此探究过程中存在的问题是改变受力面积的同时,也改变压力大小,没有控制压力的大小相同。
考点2 液体压强
【课标要求】通过实验,探究液体压强与哪些因素有关;了解液体压强的大小计算;知道连通器原理及其应用。
1. 液体压强产生的原因
液体压强的产生:液体受到重力作用,因此对容器底部有压强。同时因为液体具有流动性,因此对容器侧壁也有压强。
2.液体压强的特点
① 液体对容器底部和侧壁都有压强。
② 液体内部向各个方向都有压强。
③ 在同一深度,液体向各个方向的压强相等。
④ 液体压强随深度的增加而增大。
⑤ 不同液体的压强还跟液体的密度有关,在深度相同时,液体密度越大,压强越大。
3.探究液体压强的影响因素
(1)实验器材
压强计(U形管、橡皮管、金属盒)、大烧杯、水、盐水、刻度尺。
(2)实验方法
控制变量法、转换法(通过U形管两侧液面高度差来反映液体压强大小)。
(3)实验步骤与现象
探究液体对容器底和侧壁是否有压强:
① 将金属盒放入水中,观察U形管液面高度差。
② 将金属盒橡皮膜朝向不同方向(向上、向下、侧面),观察液面高度差。
探究同一深度各方向压强关系:
① 将金属盒固定在水中某一深度,改变橡皮膜方向(朝上、朝下、朝侧面)。
② 现象:U形管液面高度差不变。
③ 结论:同一深度,液体向各个方向的压强相等。
探究压强与深度的关系:
① 将金属盒逐渐放入水中不同深度,观察U形管液面高度差变化。
② 现象:深度越大,液面高度差越大。
③ 结论:液体压强随深度增加而增大。
探究压强与液体密度的关系:
① 将金属盒分别放入水和盐水中的同一深度,观察U形管液面高度差。
② 现象:盐水中的液面高度差大于水中的液面高度差。
③ 结论:深度相同时,液体密度越大,压强越大。
(4)实验结论
液体压强的大小与液体的密度和深度有关,与液体的质量、体积、容器形状等因素无关。
① 液体密度一定时,深度越大,压强越大。
② 深度一定时,液体密度越大,压强越大。
4.液体压强的计算方法
(1)计算公式:P=。其中P表示液体压强,单位:帕斯卡(Pa),表示液体密度,单位:千克每立方米(kg/m³),g表示重力常数,取 9.8 N/kg 或 10 N/kg,h表示深度,即所求点到自由液面的竖直距离,单位:米(m)。
(2)对公式的理解:
① P=只适用于计算静止液体内部的压强。
②公式中的h是深度,即从液体自由表面到所求点的竖直距离,不是高度,也不是长度。
③液体压强的大小只与液体的密度和深度有关,与液体的重力、体积、容器的形状、底面积大小等均无关。
④液体对容器底部的压力不一定等于液体重力,需要根据容器形状具体分析。
4.液体对容器底的压力与液体重力的关系(三种典型容器)
计算液体对容器底部压力时,可以结合液体压强公式和压力公式。首先通过p=ρgh算出液体对容器底部的压强,再由公式F=PS,即可算出液体对底部的压力。
通过计算可知液体对容器的压力等于以容器底部为底面积的柱体部分液体重力。
容器类型
示意图
液体对容器底的压力与液体重力的关系
记忆方法
柱形容器
F=G液
以容器底部为基准,向上画线,若框选区域体积大于液体实际体积,则压力大于液体重力,若相等,则压力等于重力,若框选区域面积小于液体实际体积,则压力小于液体重力。
口大底小容器
F<G液
口小底大容器
F>G液
5.连通器
(1)连通器的定义:上端开口、下端连通的容器叫作连通器。
(2)连通器的原理:
如果连通器中只装有一种液体,且液体静止时,各容器中的液面总是相平的(保持在同一水平面上)。
(3)原理分析:
连通器内同种液体静止时,液面下同一深度处的压强相等。如果液面高度不同,则深度不同,压强不同,液体就会流动,直到液面相平为止。
(4) 连通器的应用
①茶壶:壶身和壶嘴构成连通器,壶嘴与壶身液面相平,才能倒出水来。
②锅炉水位计:通过外部玻璃管显示锅炉内的水位。
③乳牛自动喂水器:利用连通器原理自动保持饮水槽内水位不变。
④船闸:利用连通器原理实现船只通行于水位不同的河段。
⑤下水道U形管:利用连通器原理形成水封,防止臭气进入室内。
⑥自来水塔:水塔与用户水管构成连通器,保证各用户有水。
注意:连通器液面相平的条件① 连通器中装的是同一种液体。② 液体处于静止状态。
如果连通器中装有不同液体,或液体流动时,液面不一定相平。
6.液体压强的应用与现象
(1)拦河坝设计成上窄下宽:液体压强随深度增加而增大,底部受到压强大,所以底部要宽才能承受更大的压强。
(2)潜水艇下潜深度有限:深度越大,海水压强越大,潜水艇外壳承受的压强越大,超过极限就会被压坏。
(3)深海鱼被捕上岸后死亡:深海压强很大,鱼体内压强与外界平衡;被捕上岸后外界压强减小,鱼体内压强过大导致内脏破裂。
(4)水库大坝的泄洪孔位置:通常设在较深处,因为深处压强大,水流速度快。
(5)测量血压:血压计袖带绑在手臂上与心脏大致同高,是为了使测量的压强与心脏处的压强相同。
【特别提醒】
1.深度h的理解:深度是指从液体自由液面到被测点的竖直距离,而不是斜线距离。无论管子如何倾斜,深度都是指竖直高度。
2.液体压强与容器形状无关:在同一深度,液体压强只与密度有关,与容器形状、底面积无关。但液体对容器底的压力与容器形状有关。
3.连通器液面相平的条件:必须同时满足“同种液体”和“静止”两个条件。如果液体不同或液体流动,液面不一定相平。
4. 液体压强的计算:P=只适用于计算静止液体内部的压强,在某些情况下依然可使用定义式计算液体压强。
1.【教材素养链接】(2025·四川乐山·中考真题)如图所示,水平桌面上两个完全相同的容器中分别装有甲、乙两种液体,已知A、B两点处的液体压强相等,则两种液体的密度关系为( )
A. B. C. D.无法判断
考查知识
液体压强公式的应用及深度比较。
命题解读
命题意图:通过已知两点压强相等这一条件,反推液体密度大小关系,考查学生对液体压强与深度、密度关系的理解,以及逆向思维能力。
解题思路:根据液体压强相等,B深度更大结合液体压强公式可知乙种液体密度较小。
【答案】A
【详解】甲液体中A点深度hA比乙液体中B点深度hB小,即,因为A、B两点处的液体压强相等,即,即,因为,所以,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.【公式基本应用】(2025·四川绵阳·中考真题)如图所示,置于水平桌面的三个相同烧杯,分别装有质量相等的三种不同液体,x、y和z是三种液体中距杯底等高的点,则( )
A.液体密度:
B.液体对烧杯底部的压强:
C.烧杯对桌面的压力:
D.x、y、z三点液体的压强:
考查知识
密度、压力、压强的综合分析,液体压强与深度的关系。
命题解读
命题意图:通过等质量不同液体这一复杂情境,综合考查学生对密度比较、压力压强分析以及液体压强计算的能力,要求学生能多角度思考问题。
解题思路:质量相等时体积大的密度小;柱形容器中液体对底部压力等于液体重力,因此压力相等,压强也相等;等高点压强比较时,需考虑液面高度差,利用总压强减去下方液体压强进行分析。
【答案】D
【详解】A.三个烧杯相同,液体质量相等,由图可知液体体积,根据密度公式可知,,故A不符合题意;
B.液体对烧杯底部的压力等于液体的重力(柱形容器),三种液体质量相等,重力相等,因此三个烧杯底部受到的压力相同,烧杯底面积S相同,根据压强公式可得,液体对烧杯底部的压强,故B不符合题意;
C.烧杯对桌面的压力等于烧杯和液体的总重力,三个烧杯相同,烧杯受到的重力相同,液体质量相等,受到的重力相同,因此三个烧杯的总重力相等,烧杯对桌面的压力,故C不符合题意;
D.x、y、z三点距杯底等高,,根据液体压强公式得,x、y、z三点以下液体对烧杯底部产生的压强,x、y、z三点以上液体的压强为、、,液体对烧杯底部的压强,液体对烧杯底部的压强
x、y、z三点液体的压强,故D符合题意。
故选D。
3.【结合历史典故考察液体压强的综合计算】(2025·四川甘孜州·中考真题)曹冲称象是我国古人运用智慧解决实际问题的经典故事,某校物理兴趣小组通过实验来模拟“称象”的过程,如图所示。在水平桌面上,底面为正方形的薄壁柱形容器A足够高,底面积为;底面为正方形薄壁柱形容器B的质量为50g,底面积为,高为15cm;待测物体C是边长为5cm的实心正方体。测量C的质量时,先在A中注入10cm深的水,然后将B竖直缓慢放入A中直至平衡,再将C竖直缓慢放入B中,平衡时B又竖直下降了5cm,小组同学在B上做好标记;取出C后,将50g的钩码逐个缓慢放入B中,直至液面再次达到标记处为止。忽略液体搅动、物体吸水等次要因素,,g取。
(1)A中未放入B时,求水对A底部的压强;
(2)液面再次达到标记处时,求加入钩码的个数;
(3)设C的密度为,请写出将C竖直缓慢放入B中,平衡后水对A底部压强与的关系式。
考查知识
浮力与压强综合计算(漂浮条件、阿基米德原理、液体压强)。
命题解读
命题意图:通过曹冲称象的模拟实验,考查学生能否将浮力知识、压强知识与实际问题相结合,进行多状态下的物理量关系推导,属于综合能力题。
解题思路:B漂浮时满足;放入C后,B下降的高度与液面上升的高度存在几何关系;用钩码替代法测质量体现了等效替代思想;最终压强与C密度的关系需通过浮力增量与液面变化逐步推导。
【答案】(1)
(2)10个
(3)p水=(1050+0.125ρC)Pa
【详解】(1)由题意,已知A中水深
则水对A底部的压强
(2)放入C前后,B均漂浮,物体C放入B中,B下降5cm,A中液面升高,则B排开水的体积增加量
则
解得
则
物体C放入B中,B受到水的浮力增加量
则物体C的重力
则物体C的质量
一个钩码50g,则钩码的个数
(3)先在A中注入10cm深的水,然后将B竖直缓慢放入A中直至平衡,容器B平衡时处于漂浮状态,由漂浮条件和阿基米德原理可知GB=F浮B=G排
根据重力公式可知容器B排开水的质量m排=mB=50g
此时容器B排开水的体积
容器A中水面上升的高度
此时容器A中水的深度为h′=h+Δh1=10cm+0.5cm=10.5cm=0.105m
此时水对A底部的压强为p′=ρ水gh′=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.105m=1050Pa
物体C的体积为VC=(0.05m)3=1.25×10-4m3
C的重力为GC=mCg=ρcgVC
物体C放入B中,A中水面上升的高度为Δh',则B排开水的体积增加量ΔV'排=SAΔh',物体C放入B中,B受到的浮力增加量为ΔF'浮=ρ水gΔV'排,B始终处于漂浮状态,即GC=ΔF'浮,则A中水面上升的高度为
最终水对A底部压强
考点3 大气压强
【课标要求】通过实验,了解大气压强;知道大气压强的测量方法;了解大气压强与人类生活的关系;知道流体压强与流速的关系及其应用。
1.大气压强
(1)定义:大气对浸在它里面的物体产生的压强叫作大气压强,简称大气压或气压。
(2)大气压强的产生原因:
①与液体相同,空气受到重力作用,因此对浸在空气中的物体有压强。
②空气也具有流动性,因此向各个方向都有压强。
(3)大气压强的特点
① 大气内部向各个方向都有压强。
② 大气压强随高度的增加而减小(在海拔3000m以内,每升高10m,大气压约减小100Pa)。
③ 同一地点的大气压不是固定不变的,还会随天气、季节等因素变化。
2.历史上的两个重要实验
(1)证明大气压的存在——马德堡半球实验。
实验过程:将两个铜质半球合在一起,抽掉里面的空气,用16匹马向相反方向拉两个半球,结果马用尽全力才将半球拉开。
实验意义:有力地证明了大气压强的存在,并且说明大气压强是很大的。
(2)测量大气压的数值——托里拆利实验。
实验过程:
① 在一根长约1m、一端封闭的玻璃管中灌满水银。
② 用手指堵住管口,将玻璃管倒立放入水银槽中。
③ 松开手指,管内的水银面下降,当管内水银面下降到一定高度后静止不动。
④ 用刻度尺测量玻璃管内外水银面的竖直高度差。
实验现象:
① 管内水银面下降到一定高度后不再下降。
② 管内水银面比管外水银面高出约760mm。
③ 玻璃管倾斜时,管内水银柱长度增加,但竖直高度保持不变。
④ 换用更粗或更细的玻璃管,水银柱竖直高度不变。
实验原理与结论:
当管内水银面静止时,管外水银面上方受到大气压强,管内水银面处受到水银柱产生的压强p=ρgh。根据二力平衡(或压强平衡),可知大气压强与水银柱产生的液体压强相等。
计算方法: P =ρgh=13.6×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m≈1.01×105 Pa
我们通常把这个压强叫做标准大气压。
3.对托里拆利实验的理解
(1)实验中玻璃管内水银面上方是真空。
(2)水银柱产生的压强等于外界大气压,与玻璃管的粗细、形状、是否倾斜(只要竖直高度不变)无关。
(3)若玻璃管倾斜,水银柱长度增加,但竖直高度不变。
(4)若玻璃管顶部破裂,空气进入,水银会全部落回水银槽。
(5)若玻璃管混入少量空气,测量值会偏小(因为空气有压强,水银柱高度减小)。
4.影响大气压强的因素
(1)与海拔高度有关:大气压强随海拔高度的增加而减小。
(2)与天气有关:一般情况下,晴天的大气压比阴天高。
5.大气压强的应用
① 吸管喝饮料:吸走管内空气,外界大气压将饮料压入口中。
②吸盘挂钩:挤出吸盘内空气,大气压将吸盘压在墙上。
③钢笔吸墨水:挤压胶管排出空气,松手后大气压将墨水压入胶管。
④注射器吸药液:活塞上拉排出管内空气,大气压将药液压入针筒。
⑤真空包装:抽出袋内空气,利用大气压将包装袋紧压在食品上。
⑥抽水机(活塞式、离心式):利用大气压将水压入泵内。
【特别提醒】
1. 沸点与气压的关系:液体沸点随气压升高而升高,随气压降低而降低。高压锅利用此原理,高山上煮饭需用高压锅。
2. 大气压的存在感:大气压虽然很大,但人体感觉不到,因为人体内部也有压强,内外平衡。只有在内外压差出现时(如拔罐、吸盘),才能感受到大气压的作用。
【方法技巧】
1. 托里拆利实验的分析要点:
抓住“平衡”:管内水银柱产生的压强等于外界大气压。
明确影响测量值的因素:海拔高度、天气、管内是否有空气。
区分“竖直高度”和“水银柱长度”。
2. 大气压变化的判断:
高度升高 → 气压减小。
天气转阴雨 → 气压减小。
温度升高 → 气压减小(热空气密度小)。
1.【托里拆利实验分析】(2025·四川凉山·中考真题)如图所示,该实验是托里拆利第一次测出大气压强值的实验,水银对玻璃管中A点的压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)水银槽上方的大气压强。利用图中数据可计算出该地的大气压强为 Pa。()
考查知识
托里拆利实验原理、大气压强的计算。
命题解读
命题意图:通过托里拆利实验考查学生对大气压强测量原理的理解,以及能否根据图示数据正确计算大气压强。
解题思路:玻璃管内水银柱产生的压强等于大气压强;A点上方有空气柱,因此A点压强小于大气压;大气压强用计算。
【答案】 小于 1.02×105
【详解】[1]据图可知,大气压能够支撑750mm高的水银柱产生的压强,因此水银对玻璃管中A点的压强小于水银槽上方的大气压强。
[2]该地的大气压强为
2.【生活中大气压的应用】(2025·四川南充·中考真题)生活中,有很多物体会出现“胀”起来的现象,下列描述中“胀”起来的原理与其它三项不同的是( )
A.胎压正常的车轮胎,行驶到高原就“胀”起来
B.正常密封的食品袋,带到高海拔就“胀”起来
C.地面释放的氢气球,飞到高空中就“胀”起来
D.制作馒头的白面团,发酵过程中就“胀”起来
考查知识
大气压与海拔的关系、气体体积变化原因分析。
命题解读
命题意图:通过生活中“胀起来”的现象辨析,考查学生能否区分“外部气压减小导致膨胀”与“内部产生气体导致膨胀”这两种不同的物理原理。
解题思路:ABC都是由于海拔升高、外部气压减小导致内部气体膨胀;D是发酵过程中内部产生二氧化碳气体导致膨胀,原理不同。
【答案】D
【详解】A.高原地区海拔高,大气压强比较低。车轮胎内的气压原本是与外界气压平衡的,到了高原后,外部气压降低,轮胎内部气压相对较高,导致轮胎“胀”起来。原理是外部气压降低导致内部气体膨胀。
B.密封的食品袋内部气压与外界大气压相等,带到高海拔后外部气压降低,袋内气压相对较高,导致袋子“胀”起来。原理是外部气压降低导致内部气体膨胀。
C.氢气球升到高空时,外部气压逐渐降低,气球内部的气压不变,所以氢气会膨胀,导致气球“胀”起来。原理是外部气压降低导致内部气体膨胀。
D.面团发酵时,酵母菌分解糖类产生二氧化碳(CO₂)气体,气体在面团内部积聚,导致面团“胀”起来。原理是内部气体(CO₂)的产生导致膨胀。
所以D选项与ABC三个选项“胀”起来的原理不同,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3.【教材素养链接】(2024·四川成都·中考真题)如图,可以用吸管“吸”取杯中的饮料,下列现象中,“吸”的物理原理与其相同的是( )
A.公路旁用隔音墙“吸”收部分噪声 B.大树通过根从土壤中“吸”取养分
C.化学实验中用胶头滴管“吸”取药液 D.用丝绸摩擦过的玻璃棒“吸”引纸屑
考查知识
大气压的应用、不同现象中“吸”的物理原理辨析。
命题解读
命题意图:通过生活中常见的“吸”的现象,考查学生能否区分大气压的作用与其他物理原理(如静电吸引、隔音等),避免概念混淆。
解题思路:吸管吸饮料和滴管吸药液都是利用大气压;隔音墙“吸”声是减弱噪声;植物吸水是毛细现象或渗透压;带电体吸引是静电现象。
【答案】C
【详解】A.当用吸管吸饮料时,先吸走的是管中的空气,使管内变为真空,这时大气压就压着饮料进入管中,进而进入人的嘴中,公路旁用隔音墙“吸”收部分噪声是在传播过程中减弱噪声,故A不符合题意;
B.大树通过根从土壤中“吸”取养分是生命运动,与大气压无关,故B不符合题意;
C.用滴管吸液体,用力捏胶头,滴管内的气体被挤出一部分,滴管内压强小于外界大气压,液体在大气压力的作用下被“吸”入管内,是利用大气压的,故C符合题意;
D.摩擦过的玻璃棒吸纸屑,这是由于带电体具有吸引轻小物体的性质,故D不符合题意。
故选C。
考点4 流体压强与流速的关系
【课标要求】知道流体压强与流速的关系及其应用。
1.流体压强与流速的关系
(1)流体:具有流动性的物体叫作流体,如气体和液体。
(2)伯努利原理:
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。
(3)验证例题压强特点的实验。
①吹纸实验:两张纸自然下垂,向中间吹气,两张纸向中间靠拢(中间流速大,压强小)。
②漏斗吹球实验:倒置漏斗,从下方向漏斗口吹气,乒乓球在漏斗下方不掉落(下方流速大,压强小)。
2. 流体压强的应用
(1)飞机升力
(1)机翼形状:上表面凸起(弧形),下表面较平。
(2)升力产生原因:
① 飞机前进时,空气相对于飞机向后运动。
② 机翼上方空气流速大,压强小;机翼下方空气流速小,压强大。
③ 上下表面产生压强差,形成向上的升力。
(2)喷雾器
①结构:水平放置的细管和竖直插入液体的细管组合。
②原理:水平管吹气时,喷口处空气流速大压强小,竖直管上方气压降低,瓶内大气压将液体压上来,被高速气流吹散成雾状。
(3)火车站安全线
①现象:火车站台边都画有黄色安全线,要求乘客站在线外候车。
②原理:列车高速进站时,带动周围空气一起运动,列车附近空气流速大压强小,人后方空气流速小压强大,形成向列车方向的压强差,容易把人推向列车造成危险。
(4)抽油烟机
①原理:抽油烟机上方风扇转动,使上方空气流速增大压强减小,下方大气压将油烟压向上方被吸走。
②安装位置:通常安装在灶台上方,利用流体压强原理高效排烟。
【方法点拨】
流体压强问题的分析方法:
第一步:确定研究对象,分析哪部分流体流速大。
第二步:根据“流速大压强小”判断压强大小关系。
第三步:分析压强差产生的力的方向。
第四步:描述最终现象根据运动状态判断。
与大气压知识的联系:
流体压强原理本质上也是大气压的应用——利用气压差产生力的作用。
喷雾器、抽油烟机等工作时,都涉及“局部气压降低,外界大气压将物质压过去”的机制。
理解“吸”的本质:不是真的在吸,而是气压差在推。
1.【压强知识的综合应用】(2025·四川广元·中考真题)“问天”学习小组对物理课本上的插图进行讨论,下列说法正确的是( )
A.甲:把玻璃管倾斜,管内外水银面竖直高度差变大
B.乙:抽水机工作时,提起活塞,阀门因外界大气压大于活塞下方气压而打开
C.丙:向两纸中间吹气,纸会靠拢,原因是空气流速大的地方压强大
D.丁:人坐在船,用力推船,能够把船推开,而船不动
考查知识
托里拆利实验、活塞式抽水机原理、流体压强与流速关系、力的相互作用。
命题解读
命题意图:通过四幅图综合考查学生对多个物理原理的正确理解,要求学生能够准确辨析每个选项的表述是否正确。
解题思路:托里拆利实验中玻璃管倾斜时竖直高度不变;抽水机工作时提起活塞,活塞下方气压减小,外界大气压压开水阀;向两纸中间吹气,流速大压强小,纸会靠拢;人用力推船,由于力的相互作用,两船都会运动。
【答案】B
【详解】A.把玻璃管倾斜,管内外水银面竖直高度差不变。因为在托里拆利实验中,玻璃管内水银柱产生的压强等于外界大气压强,液体压强只与液体的密度、深度有关,外界大气压不变,所以能支持的水银柱竖直高度h就不变,玻璃管倾斜只是使水银柱的长度增加,但竖直高度不变,故A错误;
B.活塞式抽水机正在工作,提起活塞,当活塞向上移动时,A阀门关闭,活塞下圆筒内气压小于外界大气压,水在大气压的作用下冲开B阀门,流入圆筒,故B正确;
C.向两纸中间吹气,纸会靠拢,原因是空气流速大的地方压强小,两纸中间的气压小于两纸外侧的大气压,大气压将两纸压向中间靠拢,故C错误;
D.人坐船,用力推船,能够把船推开,由于物体间力的作用是相互的,所以另一只船也会给他一个反作用力,则船也会运动,所以两船都会运动,且运动方向相反,故D错误。
故选B。
2.【教材素养链接】(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”)
考查知识
流体压强与流速的关系(伯努利原理)。
命题解读
命题意图:通过漏斗吹乒乓球的经典实验,考查学生对流体压强与流速关系的理解,以及能否解释乒乓球不下落的原因。
解题思路:向下吹气时,乒乓球上方气流速度大于下方,导致上方气压小于下方气压,产生向上的压强差托住乒乓球。
【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。
3.【流体压强知识应用】(2024·四川广元·中考真题)取一个瓶子,装入适量红色的水,再取一根两端开口的细玻璃管,在它上面画上刻度,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从玻璃管上端吹入少量气体,水沿玻璃管上升到瓶口以上,这样就制成了一个气压计,如图甲。小丽将该气压计从5楼带到1楼的过程中,观察到玻璃管内水面 ;如图乙,她又去掉橡皮塞,待水面静止时,用一支吸管,将管口靠近玻璃管上端,通过吸管向右吹气,观察到玻璃管内水面 。(选填“上升”“不变”或“下降”)
考查知识
大气压与海拔的关系、流体压强与流速的关系。
命题解读
命题意图:通过自制气压计实验,考查学生对大气压随海拔变化规律的理解,以及流速与压强关系的应用。
解题思路:从5楼到1楼海拔降低,外界气压增大,玻璃管内水面下降;向玻璃管上端吹气,该处空气流速增大、压强减小,下端大气压将水面压上升。
【答案】 下降 上升
【详解】[1]小丽将该气压计从5楼带到1楼的过程中,海拔降低,外界大气压强增大,则玻璃管内水面在外界大气压强的作用下下降。
[2]用一支吸管,将管口靠近玻璃管上端,通过吸管向右吹气,观察到玻璃管内水面上升,因为玻璃管上端空气流速大,压强小, 玻璃管内水面在下端大气压强的作用下上升。
一、压强计算的关键技巧与易错点
1.压力F的确定——不总等于重力
水平面上:若物体静止且只受重力和支持力,则对水平面压力F = G(物体重力)。
斜面上:物体对斜面的压力F < G,且随斜面倾角增大而减小。
竖直墙面:压力与重力完全无关,是由外部推力决定的。
含液体容器:容器底部受到的压力F = pS =ρghS,可能不等于液体重力(如上窄下宽的容器,F > G液)。
2.受力面积S的确定——寻找真实接触面
必须是两个物体相互接触并挤压的那部分面积。
常见陷阱:桌子有四条腿,受力面积是四条腿的总截面积,而不是桌面面积;人走路时与地面接触的是一只鞋的面积,站立时是两只鞋的面积。
3.深度h的确定——竖直量取
必须从自由液面(与空气接触的液面)竖直向下量到所求点。
若容器倾斜,深度仍指竖直深度,不是沿容器壁的长度。
二、流体压强应用的易混淆点辨析
流速影响压强的前提是流体(气体或液体),对于固体不适用。
流速越快,压强越小——这个“压强”指的是流体内部的压强,不是物体对接触面的压强。
汽车高速行驶时,车顶空气流速快压强小,车底流速慢压强大,因此汽车对地面的压力会小于汽车重力(产生“抓地力减弱”现象)。
【压强的综合运算】阅读短文,回答问题:
风洞实验
风洞是通过人工产生和控制气流进行空气动力学实验的重要设备,在航空航天、汽车制造、建筑工程、船舶设计以及体育运动等众多领域都发挥着无可替代的重要作用。如图甲所示,风洞的主体结构是一条修长笔直的管道,管道内安装有高性能的风扇,风扇叶片能够以不同的转速运转,从而产生稳定且速度可控的气流。将带有压力传感器的支架固定在风洞底部,飞机模型固定在支架上,打开风扇,并改变气流速度,获得压力大小F与气流速度v的关系如图乙所示。飞机升力的来源之一是飞机的机翼。机翼上、下表面形状不同,使得气流速度不同,由此产生压强差。压强差的大小可以用公式计算,其中ρ为空气密度,v1和v2分别为上、下表面的流速。一般情况下,气流经过机翼上、下表面时,速度会变为原来的1.1倍和0.9倍。飞机升力的另一来源是飞机的迎角。迎角是机翼轴线与气流方向的夹角,如图丙所示。保持气流速度和方向不变,改变迎角,获得升力大小与迎角的关系如图丁所示。飞机飞行时还会受到较大的空气阻力,阻力f的大小主要与两个因素有关:①飞机正面投影面积S;②飞机飞行速度v。研究人员在风洞中通过模拟实验得到下表所示数据。
S/m2
f/N
v(m/s)
20
40
50
60
0.25
20
80
125
180
0.5
40
160
250
360
1.0
80
320
500
720
1.5
120
480
750
1080
2.0
160
640
1000
1440
(1)由图乙可知,模型受到的重力是 N,流速增大时,模型受到的升力 (选填“变大”或“变小”);
(2)当流速为3m/s时,机翼上下表面的压强差是 Pa;(ρ取1.2kg/m3)
(3)若将图甲中飞机模型取下,替换成如图所示翼状模型。此模型重力是10N,上下结构对称。使迎角为0°,打开风扇并改变气流速度(速度从0增加至12m/s),请在图乙中画出此过程中压力大小F与流速v的关系图像;
(4)飞机飞行时,随着迎风角增大,飞机所获得的升力 (选填“增大”、“减小”、“先增大后减小”、“先减小后增大”);
(5)若一架飞机在以5°仰角飞行时,正前方突然吹来强风、要保持飞机所受升力不变,应使仰角 (选填“增大”“减小”或“不变”);
(6)由表格数据可以推导出f与S及v的关系式:f= (比例系数用字母k表示)。
【答案】(1) 11 变大
(2)2.16
(3)
(4)先增大后减小
(5)减小
(6)kSv2
【详解】(1)[1]由图乙可知,当气流速度为0时,传感器受到的压力为11N,此时传感器受到的压力等于模型的重力,则模型受到的重力是11N。
[2]流速增大时,模型上表面空气流速变大,压强变小,模型受到的升力变大。
(2)当流速为3m/s时,机翼上下表面的压强差是
(3)若将图甲中飞机模型取下,替换成如图所示翼状模型。此模型重力是10N,上下结构对称。使迎角为0°,打开风扇并改变气流速度,此时上下表面的气体流速相同,上下表面的气压相同,翼状模型对支架的压力等于翼状模型的重力10N,此过程中压力大小F不随流速的改变而改变,如图所示:
(4)由图丁可知,飞机飞行时,保持气流速度和方向不变,随着迎风角增大,飞机所获得的升力先增大后减小。
(5)若一架飞机在以5°仰角飞行时,正前方突然吹来强风,飞机上下表面的流速差变大,飞机受到的升力变大;由图丁可知,迎角小于15°,迎角越小,升力越小,则要保持飞机所受升力不变,应使仰角减小。
(6)由表格中数据得,当S不变时,f扩大的倍数与v扩大的倍数的平方相同,当v不变时,f扩大的倍数与S扩大的倍数相同,则f与S及v的关系式。
1.(2025·四川巴中·中考真题)如图所示,书包有宽宽的背带,这样设计的目的是( )
A.增大压力 B.减小压力 C.增大压强 D.减小压强
【答案】D
【详解】书包的背带设计得宽是通过增大受力面积而减小压强,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.(2025·四川宜宾·中考真题)下列事例主要用流体压强与流速关系来解释的是( )
A.生活中常用吸管喝牛奶 B.机翼表面设计成上凸下平
C.高压锅容易把食物煮熟 D.拦河大坝设计成上窄下宽
【答案】B
【详解】A.吸管喝牛奶利用大气压将液体压入吸管,与流体流速无关,故A不符合题意;
B.机翼表面设计成上凸下平,利用了流体压强与流速的关系:机翼上方空气流速大、压强小,下方流速小、压强大,从而产生升力。故B符合题意。
C.高压锅通过增大气压提高沸点,与流体流速无关,故C不符合题意;
D.拦河大坝设计成上窄下宽是因为液体压强随深度增加而增大,底部宽可以承受较大压强,与流体流速无关,故D不符合题意。
故选B。
3.(2025·四川攀枝花·中考真题)如图所示,质量分布均匀的圆柱状物体甲、乙放置在水平地面A上,此时甲、乙对地面的压强相等。现沿水平面B切去上方的部分后,甲、乙剩余部分对地面的压强、和压力、的大小关系是( )
A.、
B.、
C.、
D.、
【答案】A
【详解】由题意可知,圆柱状物体甲、乙放置在水平地面A上,它们对地面的压力都等于其自身的重力,由、及可得,
未切之前可得,甲、乙对地面的压强相等即
如图所示,乙的高度比甲高,即,所以可得,甲的密度大于乙的密度即;现沿水平面B切去上方的部分后,甲、乙剩余部分的高度相同,即,由可得,甲、乙剩余部分对地面的压强大小关系为;由图可知,甲、乙剩余部分的底面积关系是,由可得,甲、乙剩余部分对地面的压力大小关系为,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.(2025·四川眉山·中考真题)如图所示的事例,说法正确的是( )
A.图甲中,船闸不属于连通器
B.图乙中的现象,说明液体压强与液体的深度有关
C.图丙中的现象,说明纸条上方比下方空气流速大,压强大
D.图丁中,把玻璃板拉离水面时弹簧测力计的示数会变大,说明分子间存在着斥力
【答案】B
【详解】A. 图甲中,船闸满足上端开口,下端连通,属于连通器,故A错误;
B. 图乙中的现象,同种液体,深度越深,压强越大,说明液体压强与液体的深度有关,故B正确;
C. 图丙中的现象,说明纸条上方比下方空气流速大,压强小,故C错误;
D. 图丁中,把玻璃板拉离水面时弹簧测力计的示数会变大,说明分子间存在着引力,故D错误。
故选B。
5.(2025·四川自贡·中考真题)下列说法中不正确的是( )
A.图甲:三峡船闸利用了连通器原理
B.图乙:“拔火罐”技术利用了大气压强
C.图丙:给坦克安装上宽大的履带是为了增大压强
D.图丁:运油-20起飞时机翼上表面的压强小于下表面的压强
【答案】C
【详解】A.图甲中三峡船闸通过闸室与上下游连通,利用连通器原理实现船只通行,故A正确,不符合题意;
B.图乙中"拔火罐"通过加热使罐内空气膨胀排出,冷却后形成瓶内压强变小,远远小于外界大气压,在大气压强的作用下将罐体吸附在皮肤上,故B正确,不符合题意;
C.图丙中给坦克安装宽大履带是通过增大受力面积来减小压强,而非增大压强,故C错误,符合题意;
D.图丁中运油-20机翼上表面空气流速大压强小,下表面空气流速小压强大,从而产生升力,故D正确,不符合题意。
故选C。
6.(2025·四川甘孜州·中考真题)我国自主研发生产的战斗机歼-20在空中水平飞行时,其机翼上方空气的流速比机翼下方的流速大,机翼上方的空气压强 下方的空气压强(选填“大于”或“小于”),这个压强差就使飞机获得了 (选填“升力”或“动力”)。
【答案】 小于 升力
【详解】[1][2]流体流速越大的位置,压强越小。歼-20机翼上方空气流速比下方大,所以机翼上方的空气压强小于下方的空气压强。由于机翼上下方存在压强差,产生向上的压力差,这个压力差使飞机获得升力。
7.(2025·四川乐山·中考真题)如图所示,在托里拆利实验中,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,是因为有 的支持;把玻璃管倾斜,管内外水银面竖直高度差 。
【答案】 大气压/大气压强 不变
【详解】[1]托里拆利是最早测出了大气压的数值,是因为管内水银面下降到一定高度时就不再下降,此时外界大气压给液柱的支持力等于液柱给液面的压力,故是因为大气压的支持。
[2]液体压强与深度成正比,深度是指液面到液体内某位置的竖直距离,所以玻璃管无论倾斜与否,管内外水银面竖直高度差不变。
8.(2025·四川广安·中考真题)慢跑是一种有益于健康的运动项目。在跑步过程中,我们一定要注意交通安全,应远离公路,其中一个原因是车辆通过时,车道空气流速变大,压强 ,容易发生危险。此外我们在跑步过程中,要调节好自己的呼吸频率,吸气时空气在 的作用下进入人的肺部。
【答案】 变小 大气压
【详解】[1]车辆通过时,人和车之间的空气流动速度增大,压强减小,人外侧的压强基本不变,外侧压强大于内侧压强,人在内外侧压强差的作用下被压向车,容易发生事故。
[2]人在吸气时,膈肌收缩,胸腔扩大,肺内气压减小,外界大气压大于肺内气压,外界新鲜空气在大气压的作用下进入肺部。
9.(2024·四川宜宾·中考真题)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;
(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8cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差为 Pa;(,g取)
(5)利用如下图甲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。如图乙,当在A中盛水,测得深度为12cm,在B中盛某种液体,测得深度为15cm,此时C处橡皮膜形状刚好不改变,则B中液体密度 。()
【答案】 C 高度差 乙、丙 控制变量 上窄下宽 800
【详解】(1)[1]实验前,将金属盒的橡皮管装在U形管的一侧后,如果右侧液面高,左侧液面低,说明U形管两边液面上方压强不同,则应将橡皮管取下,重新安装,使两边液面相平,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(2)[2]压强计是通过观察U形管两端液面的高度差来显示橡皮膜所受压强大小,U形管两侧液面高度差越大,橡皮膜受到的压强越大,使用了转换法。
(3)[3][4]为了探究液体的压强与液体深度的关系,需要控制液体的密度相同,橡皮膜所处的深度不同,因此需要比较乙、丙两次实验,使用了控制变量法。
[5]由乙、丙两图可知,同一液体中,深度越深,压强越大,为了使拦河坝能承受更大的水压,应把拦河坝设计成上窄下宽的形状。
(4)[6]橡皮管内气体的压强与大气压之差为
(5)[7]C处橡皮膜形状刚好不改变,则容器两侧压强相等,故
则
10.(2025·四川广元·中考真题)“奔月”兴趣小组将一块长为20cm、宽为10cm、高为5cm的砖块平放在电子秤上,使砖块底面与秤盘表面完全接触,电子秤示数为2.0kg,g取10N/kg。求:
(1)该砖块的密度是多少?
(2)该砖块对电子秤秤盘表面的压强是多少?
(3)他们选取这种规格的两块砖,一块砖平放(如图甲)、另一块砖竖放(如图乙)在水平地面上。将竖放砖块沿水平方向切成上下两部分,将上部分放在平放砖块上(如图丙),下部分不动(如图丁),已知图丙和图丁中砖块对地面的压强相等,则图丁中砖块的重力大小是多少?
【答案】(1)2×103kg/m3
(2)1×103Pa
(3)8N
【详解】(1)砖块的体积V=0.2m×0.1m×0.05m=0.001m3
电子秤示数为2.0kg,砖块的质量是2.0kg,该砖块的密度
(2)该砖块的重力G=mg=2.0kg×10N/kg=20N
该砖块对电子秤秤盘表面的压力F=G=20N
该砖块对电子秤秤盘表面的压强
(3)将竖放砖块沿水平方向切成上下两部分,设上半部分的高度为h,上半部分的质量
将上部分放在平放砖块上,图丙中对地面的压强
图丁中砖块对地面的压强
图丙和图丁中砖块对地面的压强相等,所以
得到,下半部分的质量
图丁中砖块的重力大小G2=m2g=0.8kg×10N/kg=8N
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