2023中考 物理专题07 压力和压强 举一反三(解析版)公开课教学设计课件资料_第1页
2023中考 物理专题07 压力和压强 举一反三(解析版)公开课教学设计课件资料_第2页
2023中考 物理专题07 压力和压强 举一反三(解析版)公开课教学设计课件资料_第3页
2023中考 物理专题07 压力和压强 举一反三(解析版)公开课教学设计课件资料_第4页
2023中考 物理专题07 压力和压强 举一反三(解析版)公开课教学设计课件资料_第5页
已阅读5页,还剩22页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

专题07压力和压强

®思维导图

流体压强与流速的关系

应用j飞机的升力

方向:垂直于作月面

产生原因:空气有重力

且具有流动性在用土被压物体表面

证明大气压存在的实验压力和重力的区别

大气压的测量实验定义

1标准大气压值单位:帕(Pa)

产生原因:液体有重力、

具有流动性公式:P~T

型压强的特色

增大或减小压强的方法

公式:p=pgh

应用:连通器

*考点精讲一、压力

1.垂直作用在两个物体接触表面的作用力叫压力。压力的方向垂直于受力面且指向受力面;压力的

作用点在受力面上。

2.压力的大小:压力并不是重力,压力并不都是由重力引起的,通常把物体放在桌面上时,如果物

体不受其他力作用,则压力尸=物体的重力G。

3.固体可以大小不变、方向不变地传递压力。

项典例分析

典例1:科学中常用数学方法来表示某些量的关系。下列图像中能用阴影面积表示相应的量是()

「(压力)”(压强)

A.°S(受力面积)压强B°S(受力面积)压力

■严(功).甲(功)

c.of(时间)功率D.°P(功率)时间

【答案】B

【解析】长方形的面积公式为S=ab,因此只有横轴和纵轴表示的物理量为相乘关系时才能用面积表

示,据此分析即可。

A.根据p=:可知,压力F与受力面积的比值等于压强p,与阴影面积不符,故A错误;

B.根据F二pS可知,压力等于玉强和受力面积的乘积,与阴影面积相符,故B正确;

C.根据P=5可知,功与时间的比值等于功率,与阴影面积不符,故C错误;

t

D.根据;可知,功与功率的比值等于时间,与阴影面积不符,故D错误。

羔举一反三

变式1:如图所示,几个完全相同的条形磁体叠放在水平桌面上,关于比较甲、乙两图中桌面受到的大

小,下列说法()

甲乙

A.甲图中桌面受到的压力比乙图大B.乙图中桌面受到的压力比甲图大

C.两图中桌面受到的压力相等D.无法确定

【答案】C

【解析】水平面上的物体,对地面的压力等于上面所有物体的重力之和,即F二Gc,据此判断即可。

条形磁铁都是完全相同的,因此它们的重力相等;将叠放的破铁看作一个整体,那么它们对地面的压

力都等于重力之和,即尸=6例,故C正确,而A、B、D错误。

变式2:如图所示三个容器,若都装入相同质量的酒精,则酒精对容器底部的压力()

A.一样大B.A最大C.B最大D.C最大

【答案】B

【解析】液体对容器底部的压力与容器的形状有关。如果容器上下粗细一致,那么液体对容器底部的

压力等于液体重力;如果下口大,那么液体对容器底部的压力大于液体重力;如果下口小,那么液体

对容器底部的压力小于液体重力,据此分析判断。

【解答】三个容器内酒精质量相等,根据G二mg可知,那么酒精的重力相等。

A容器下口大,那么酒精对容器底部的压力F>G;

B容器粗细相同,那么酒精对容器底部的压力F二G;

C容器下口小,那么酒精对容器底部的压力FVG。

因此酒精对容器底部的压力最大的是Ao

变式3:某科学兴趣小组在探究“压力和物体重力之间大小关系”时,小科同学提出的猜想是:“压

力的大小等于重力.”科学兴趣小组做了相关的实验.

步骤1:选用材料相同、表面粗槌程度相同、重力不同的3个物体,用弹簧测力计测出三个物体的重

力;

步骤2:把3个物体依次放在水平受力面上,用专用的仪器测出3次压力大小,实验数据见表1.

步骤3:改变受力面鱼水平面的倾角,用步骤2的方法,依次测出与水平面成18°角和25°角的压

(1)比较序号的数据可得:当同一物体静止在同一受力面上时,受力面与水平方向夹角越

大,物体产生的压力越小;小科同学的猜想是的.(选填“合理”或“不合理”)

(2)进一步分析压力和物体重力之间的大小关系:先分析同表中的关系,再比较不同表之间的关系,

综合可得出结论:.

【答案】(1)1、4、7或2、5、8或3、6、9;不合理

(2)当材料、表面粗糙程度相同的不同物体,静止在同一受力面上时,压力与重力的比值相同或当

材料、表面粗糙程度相同的物体,受力面与水平方向的夹角越大,压力与重力的比值越小

【解析】本实验考查了实验数据分析,应用控制变量法分析表中实验数据即可正确解题.(1)根据

实验结论可知,需选择质量相同的物体,但斜面的倾角不同,据此选择合适的实验序号;根据实验结

论与小科同学的想法比较即可判断;(2)比较表一或表二或表三的实验数据中压力与重力的比值即

可得出;

分析比较表一和表二和表三的实验同一物体,静止在水平方向的夹角不同的受力面上的数据,根据实

验数据及现象得出结论.

【解答】(1)小科同学的想法是:压力的大小等于重力:

典例1:一根均勺的长方体细长直棒重1.5牛,下底面积为20厘米2,将它放在水平桌面上,并有1/4

的长度露出桌面外,如图所示,

TT

(1)直棒对桌面的压强为_______帕。

(2)在棒的右端至少应施加牛的竖直向下的力,才能让它的左端离开桌面。

【答案】(1)1000(2)1.5

【解析】物体所受的压力与受力面积之比叫做压强,压强用於比较压力产生的效果,压强越大,压力

的作用效果越明显。压强的计算公式是:p=F/S,压强的单位是帕斯卡,符号是Pa。杠杆原理也称为

“杠杆平衡条件”.要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力矩(力与力臂的乘积)大小必须相等。即:

动力X动力臂;阻力X阻力臂,用代数式表示为Fl-L1=F2・L2。式中,Fl表示动力,L】表示动力

臂.F2表示阻力,1.2表示阻力臂.

【解答】(1)直棒对桌面的压力:F=G=1.5N;有•!的长度露出桌面外,直棒对桌面的压强为:p=-

4S

=>浮=丁个=1000Pa:故答案为:1000;(2)设直棒的长为L,由题知L尸;L,重力的力臂L?二

:-:二:L,根据杠杆的平衡条件可得:F・L=G・L;FX2L-1.5NXfL,F=l.5N;故答案为:1.5N;

24444

端举一反三

变式1:如图所示,放在水平地面上的立方体、长方体和圆柱体都是由铁制成的实心物体,其高度从

左到右逐步增大,对地面的压强分别为口、.和R,则下列关系正确的是()

ZZ7

0»[

A."=R=RB.Pi<P'<P3

C.P>PsD.缺少条件,无法判断

【答案】B

【解析】柱状物体对地面的压强可直接用〃=Qg方来分析,。、g都相同,〃与方成正比。

变式2:两块规格都是“5cmX10cmX20cm”的同样长方体钢材a和b,若a对b的压强和压力分别用

P”和F”表示,互相垂直地叠放在水平桌面上(如图所示)。b对桌面的压强和压力分别用出,和R表示。

则()

A.prt=ph;F(,=FbB.Pa=Ph;Fa=Fb/2C.p,=p/2;Fa=Fb/2D.pa=2ph;Fa=F,/2

【答案】B

f

P=7

【解析】水平面.匕物体对地面的压力等于物体的重力,根据公式,比较压强的大小即可。

【解答】设每块钢材的重力为G,

P©—〃——G1

a对b的压力为:Fa=G;a对b的压强为:打IQrmxlOm.

FA2G

Ph——=------------

b对桌面的压力为:Fb=2G;b对桌面的压强为:

那么压力之比:Fa:Fb=G:2G=1:2;

……二^=1一

即A那么压强之比:10fWK10rm10ew,20fm;即3=4;

变式3:(202()•杭州)如图甲、乙所示,水平桌面上有两个高为30cm的柱形容器,现将两个完全

相同的圆柱形金属块(重120N、高20cm底面积100cm)分别置于柱形容器底部。其中,乙区的金属块

与容器底部之间用少量蜡密封(不计蜡的质量)o取g=10N/kg

(1)计算甲图中金属块对•容器底部的压强

(2)乙图中,向容器内加水至液面高度为10cm,求金属块对容器底部的压力。(取大气压强p=1.0

X105Pa)

(3)若向甲图中容器内加水,画出从开始加水至容器装满水的过程中金属块对容器底部压力F随容

器中液面高度h变化的图像(需标注相应的数据)。

P产二,2x1Wa

【答案】(1)SnlOOcmJlXKrW11x10Tn^

(2)F乙=G+F大气=G+p0S=120N+L0X105PaX1X102m2=1120N

(3)如图

【解析】(1)甲中金属块与容器的接触面积等于金属块的底面积,而对容器底部的压力等于它的重

P=一

力,根据公式S计算甲中金属块对容器底部的压强;

(2)在乙图中,由于金属块的下表面与容器底部用蜡密封,因此不会受到水的浮力,此时金属块对

容器底部的压力等于自身重力和大气压力的和。

(3)根据V排的变化确定金属块受到浮力的变化,然后根据F宙力=G-F$?确定容器底部受到压力的变

化,注意计算出相应节点的值,

【解答】(1)甲中金属块与容器的接触面积:S=100cm2=lX10V;

金属块对容器底部的压强:

(2)在乙图中,由于金属块的下表面与容器底部用蜡密封,因此不会受到水的浮力,

金属块对容器底部的压力为:Fz=G+F大气=G+p0S=120N+l.OX10'PaX1X10W=1120N;

(3)当容器里没有水时,金属块对容器底部的压力等于它的重力,即F=G=120N;随着水面的上升,

金属块排开水的体积不断增多,根据阿基米德原理F朽P液的排可知,金属块受到的浮力不断增大。

根据公式F二G-F件可知,容器底部受到的压力不断减小。

当金属块完全浸没,水面高度达到20cm时,它受到的浮力为:

F所P液gV»=103kg/m3X10N/kgX(0.2mX0.01m2)=20N;此时金属块对容器底部的压力:F=G-F浮

=120N-20N=100N;

此后,随着水面的上升,物体受到的浮力不变,那么对容器底部的压力保持不变。如下图所示:

0'em

*

考点精讲三、液体压强

1.液体由于受到重力作用,对支持它的容器底部有压强;液体具有流动性,对容器侧壁有压强。

2.液体压强的特点:液体对容器的底部和侧壁会产生压强,液体内部朝各个方向都有压强;液体压

强随着深度增加而增大;在同一深度,液体向各个方向的压强相等;液体的压强还与液体的密度有关,

液体密度越大,压强越大。

3.液体压强的公式:p=Pg鼠从公式中可以看出:液体的压强只与液体的密度和深度有关,而与液

体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。著名的帕斯卡裂桶实验充分说明这一点。

X%::典例分析

典例1:现有一根两端开口的宜玻璃管,将其橡皮膜外表面在以下不同情境中的形状变化

(1)向管内缓缓注水,观察到橡皮膜向外凸。随着加入的水最增多橡皮膜向外凸的程度会(选

填“变大”“变小”或“不变”)

(2)将注入水后的玻璃管放入装有水的水槽中,慢慢向下移动到如图所示的位置,橡皮膜向外凸的程

度会________(选填“变大”“变小”或“不变”)

(3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时,橡皮膜的形状是________(选填“凸面”"凹

面”或“平面”),试说明理由,________

【答案】(1)变大

(2)变小

(3)平面;玻璃管内外液体密度相等,且深度也相等,因此橡皮膜受到上下两方液体的压力大小相

等方向相反,使膜水平

【解析】(1)橡皮膜的凸起程度表示它所受水压强的大小;它的凸起程度越大,说明受到水的压强

越大;

(2)橡皮膜除了受到向下的水的压强,还受到管外水向上的压强,这时橡皮膜的凸起程度取决于内

外压强差;

(3)如果管内水的压强大,那么橡皮膜向外凸;如果管外水的压强大,那么橡皮膜向内凹;如果二

者压强相等,那么橡皮膜保持水平。

【解答】(1)向管内缓缓注水,由于水的重力作用,橡皮膜会受到向下的压强,因此会观察到橡皮

膜向外凸。随着加入的水量增多,水对橡皮膜的压强增大,那么橡皮膜向外凸的程度会变天;

(2)将注入水后的玻璃管放入装有水的水槽中,橡皮膜还会受到向上的压强;这时管内外压强相互

抵消,相当于橡皮膜向下的压强变小,那么向外凸的程度会变小;

(3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时,那么h桁h外;根据公式「一可知,玻

璃管内外液体密度相等,且深度相等,因此橡皮膜受到上下两方压强大小相等且方向相反,使膜水平。

羔举一反三

变式1:将纸餐盘、纸杯和吸管按照如图方式粘合在一起印成“纸杯船”。

(1)往纸杯里倒些水,水从吸管喷出时,纸杯船就会前进,说明°

(2)杯内装水越多,吸管喷水越远,因为o

【答案】(1)力的作用是相互的

(2)液体压强随深度增加而增大

【解析】(1)物体间力的作用是相互的,物体受到力的同时,也对另一个物体施加了力。

【解答】(1)往纸杯里倒些水,水从吸管喷出时,水给空气一个向后的力,由于力的作用是相互的

故空气给水一个向前的力,从而带动纸杯船前进

(2)因为液体压强随深度增加而增大,所以装水越多,水的深度越大,喷水就越远。

变式2:在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验中:

水,

(D实验中液体压强的大小变化是通过比较U形管两侧液面的变化,将探头放进盛水的容器

中,探头的橡皮膜受到水的压强后会(选填“内凹”或“外凸”)。

(2)通过比较C、D两个图,可得到结论:同一-种液体的压强随—的增加而增大。

(3)通过比较D、E两个图,可得到结论:在深度相同时,液体的越大,压强越大。

(4)通过比较A、B、C三个图,可得到结论;<,

【答案】(1)高度内凹(2)深度(3)密度(4)在同种液体的同一深度,液体向各个方向的

压强都相等

【解析】本题利用压强计验证液体压强特点:液体内部朝各个方向都有压强;液体压强随着深度增加

而增大;在同一深度,各个方向的压强相等;在同一深度,液体的压强还与液体的密度有关,液体密

度越大,压强越大。

变式3:(2020•金华•丽水)在游泳时,小金发现越往深水区走,越感到胸闷,由此猜恁液体内部

压强可能与液体的深度有关。于是用液体压强计对此进行了探究。

步骤一:将金属盒放入水中深度5厘米处,观察现象;

步骤二:将金属盒放入水中深度15厘米处时,发现金属盒的位置不动,但U形管两侧的液面高度差

逐渐减小;

步骤三:调整好器材后,重新实验。在深度5厘米处观察到现象如图(甲)A所示,在深度15厘米处

观察到现象如图(甲)B所示。

得出结论:同种液体内部压强随着深度的增加而增大.

请完成下列问题:

(1)该实验过程用到的科学方法有(填字母);

A,转换法B.控制变量法C.类比法

(2)步骤二中金属盒在水里的位置不动,但U形管两侧的液面高度差逐渐减小的原因是________;

(3)小金反思:只进行两次实验就得出结论,结论是不可靠的,还需改变深度、更换液体进行多次

实验,其目的是;

(4)对液体内部压强大小与深度关系的进一步思考。图(乙)为一圆柱形容器,容器内装有密度为P

的液体,a点在深度为h处的△平横截面上,横截面上方的液柱对横截面产生的压力大小等于该液柱

F

的重力。根据压强公式,推导出a点所在横截面受到的液体压强Pa与深度h之间的关系式是

【答案】(1)A,B(2)装置气密性不好(或装置漏气合理即可)

(3)获取普遍规律(或避免偶然性)(4)Pgh

【解析】(1)物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直

观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法;探究一个氏素对物理

量的影响时,控制其它因素相同而改变这个因素,这种方法叫控制变量法;由一类事物所具有的某种

属性,可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法叫类比法。

(2)U形管两侧的高度差逐渐减小,说明与金属盒连接的导管部分气压在减小。如果橡皮膜的深度

不变,即液体压强不变,那么只能说明管内漏气了;

(3)在科学研究中,使用最多的就是不完全归纳法。收集的数据越多,得出的结论就更接近实际,

即更客观、更公正;

(4)a点的压强由上面水柱的重力产生。首先根据密度公式计算出液柱的质量,再根据重力公式计

算出液柱的重力,最后根据压强公式计算该点的压强即可。

【解答】(1)用U形管两侧波面的高度差反映金属盒上受到压强的大小,这种方法叫转换法,故A

正确;

探究深度对液体压强的影响时,保证液体的密度相同,这种方法叫控制变量法,故B正确;

本实验过程没有使用类比法,故C错误;故选AB。

(2)步骤二中金属盒在水里的位置不动,但U形管两侧的液面高度差逐渐减小的原因是:装置气

密性不好;

(3)小金反思:只进行两次实验就得出结论,结论是不可靠的,还需改变深度、更换液体进行多次

实验,其目的是获取普遍规律(或避免偶然性);

(4)设液柱的横截面积为S,那么a点上方液柱的重力为:G=mg二pYg二pShg;

那么a点上方受到的压力为:F=G=PShg;因此a点上方受到的压强为:

*考点精讲四、大气压强

1.大气对处于其中的物体产生的压强叫大气压强,简称大气压。产生原因:气体受到重力作用,且

有流动性,故会向各个方向对处于其中的物体产生压强。

2.著名的证明大气压存在的实验是马德堡半球实验。其他证明大气压存在的现象:吸盘挂衣钩能紧

贴在墙上、利用吸管吸饮料等,

3.大气压的测量

伽利略首先用长玻璃管内的水柱测出了大气压的数值约为10m的水柱高,托里拆利改进后利用水

银柱准确测出大气压值为760mm水侬柱高。常用气压计种类:水侬气压计、空盒气压计。

海平面附近的大气压,其数值接近于1.01XIO-Pa,人们通常把这个大气压称为标准大与压,与水

银柱高的换算如下:0="的=13.6义103kg/m3X9.8N/kgX0.76m=1.01X105Pa,>

4.大气压的应用与拓展

(1)大气压的应用实例:活塞式抽水机抽水、离心式水泵抽水、吸管吸饮料、注射器吸药液、滴管

吸取液体药品等。

(2)液体的沸点随气压减小而降低,随气压噌人而升高。高原上气压低,水的沸点低,烧饭时用高

压锅可以提高水的沸点。

(3)大气压随高度的增加而减小;大气压受天气和气候的影响,一般晴天气压比阴雨天高,冬天气

压比夏天高。

&典例分析

典例h在测定大气压的实验中,因缺少大量程的弹簧测力计,小明设计并进行了如下的实睑。

①将蘸水的塑料挂钩吸盘按压在光

滑水平的玻璃板上,挤出塑料吸盘内的空气,测出吸盘的直.径d;

②将装有适量细砂的小桶轻轻地挂在吸盘的塑料挂钩I-.:

③用小勺轻轻地向小桶内加沙,直到塑料吸盘刚好脱离玻璃板,用天平测出这时小桶和沙质量为m0

请完成下列问题:

吸盘脱离玻璃板时,若不计塑料挂钩的质量,空气对塑料吸盘的压力大小是,测得数值的表

达式是:P=(用上述物理量的符号表示,写出最终的化简结果)。实验中所测的大气压数值

偏小,可能的原因是(写出一条即可)

【答案】mN;4mg/nd2;未完全挤出吸盘内空气

【解析】(1)当塑料吸盘刚刚被拉开时,它受到竖直向上的大气压力与小桶和沙子的总重力相互平

衡,即压力F=G=mgo

r

p=■

(2)吸盘为圆形,根据圆的面积公式S=JTR2计算出吸盘的受力面积,再根据压强公式$计算大气

压强即可;

(3)如果吸盘内有残留的空气,那么它们会对吸盘产生向外的压力,即F大.F内+mg,这样就会使沙

子和小桶的总重力减小,即测出的大气压强偏小。

【解答】(1)吸盘脱离玻璃板时,若不计塑料拄伪的质量,空气对塑料吸盘的压力大小是mg;

(2)吸盘的受力面枳S=JTR2=JI挈;

F.mff4ma

测得的大气压强为:P=-=—=TT;

(3)实验中所测的大气压数值偏小,可能的原因是:未完全挤出吸盘内空气。

羔举一反三

变式1:(2021•绍兴)用真空采血管抽血时,将采血针一端刺人体静脉后,另采血针一端推人真空采

血管的胶塞,血液便会自动流入采血管。血液能够流进真空采血管的动力来自()

A.大气压B.人体内血压C.护士的拉力D.血液自身重力

【答案】B

【解析】流体总是从压强大的地方流向压强小的地方,据此分析解答。

【解答】人体内存在一定的血压,真空袋内气压很小,这时血压从人体流向采集袋,故B正确,而A、

C、D错误。

变式2:(2021•越城模拟)气体产生的压强(气压)大小与哪些因素有关?某科学兴趣小组同学了解

到如下信息:

①篮球充气越多,越不易被压扁;

②自行车轮胎在烈日下暴眦易爆胎;

③密封在针筒内的空气只能被压缩在一定体积范围内。

由此,他们猜想气压大小可能与气体的质量、温度及体积有关。

(1)信息(填序号)可作为“气压大小可能与气体质量有关”的猜想依据。

(2)小组同学对“气压大小与温度的关系”进行了探究,步骤如下:

步骤一:取1m长的一端封闭的细玻璃管,在室温(20C)下用水银密封一段空气柱,将其竖直固定,

并标出水银柱下表面的位置(如图a):

步骤二:将空气柱浸人50℃的水中,水银柱上升至图b位置后静止:

步骤三:往玻璃管内江人水银,直到水银柱下表面回到标记处为止,如图C;

步骤四:将空气柱浸人80℃的水中,重复实验。

标,标标

水银狂记」记

处空气粒处F处

b

①本实验用反映空气柱气压的人小;

②步骤三的目的是;

③比较a、c,同学们得出了气压大小与温度的关系。但细心的小明发现,上述实验还能得出气压

大小与气体体积的关系,请写出小明的判断依据及相应结论:。

【答案】(1)①

(2)水银柱的长度;控制变量,保持气体的体积不变;比较图b和图c可得:当气体的质量与温度

小变时,气体体枳越小,气压越大

【解析】(1)根据题干信息的描述,分析可能影响气压的因素即可;

(2)①当水银柱在玻璃管内保持静止时,根据二力平衡的条件可知,气体的压强等于水银自重产生

的压强。根据户P液gh可知,水银柱的长度越大,它自身的压强越大,即气体的压强越大,

②探究气压的大小与温度的关系时,必须控制气体的体积相同而改变温度。液柱的下表面都到达同■

刻度,那么封闭气体的体积相同。

③在b和c中,封闭气体的质量和温度相同,而体积不同,根据水银柱的高度可以确定气体压强的大

小,根据控制变量法的要求描述气体压强和体积的关系即可,

【解答】(1)在信息①中,篮球充气越多,则气体的质量越大,“不容易压扁”说明气体的压强越

大,则:信息①可作为“气压大小可能与气体质量有关”的猜想依据飞

(2)GXD本实验用水银柱的长度反映空气柱气压的大小;

②步骤三的目的是:控制变量,保持气体的体积不变;

③比较a、c,同学们得出了气压大小与温度的关系。但细心的小明发现,上述实验还能得出气压大

小与气体体积的关系,小明的判断依据及相应结论:比较图b和图c可得:当气体的质量与温度不变

时,气体体积越小,气压越大,

变式3:为了探究大气压随高度的变化规律,小明在一次登山过程中利用如图甲所示的实验装置测出

不同高度下的大气压,并在坐标纸上描出大气压强p与对应海拔高度h的六个点,如图乙所示.

p/xlO5Pa

(1)测量前,小明把注射器的活塞推至针筒底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,其目的是

(2)分析图象时,小明发现1km高度处的测显数据可能有误,重新正确实验后,测得弹簧测力计示

数为4.5N,2mL注射器的全部刻度的总长度为4cm,则实际大气压约为Pa.

小明第一次实验出错的原因不可能是.(选填"活塞和针筒的摩擦太大”或“橡皮帽的密封

件不好”)

(3)修正数据后,可看出大气压随高度变化的数量关系大致为:在2km高度内,高度每升高100m,

大气压降低________PA.

(4)根据这一规律,小明认为可将图甲中的弹簧测力计改装成一个高度测量仪.那么弹簧测力计4.2N

刻度线处应标刻的海拔高度为km.

【答案】(1)排尽注射器内的空气(2)90000;活塞和针筒的摩擦太大(3)1000(4)1.6

【解析】(1)如果注射器内有残留的空气,那么它会对活塞产生向外的压弼,从而使测得的大气压

强偏小;

S=・P=-

(2)首先根据।计算出活塞的受力面积,再根据公式S计算大气压强的值;如果橡皮帽的密封

性不好,那么注射器内进入空气,会使测量的大气压强偏小:如果活塞和针筒的摩擦太大,那么根据

F大Yf=F拄力可知,此时拉力会偏大,即测出的大气压强会偏大,据此分析即可;

(3)将标准大气压强与高度为2k川时的压强相减,得到大,压强的变化量,再用它除以下降的高度

即可。

f

P=_

(4)首先根据‘计算出此时的大气压强,然后与标准气压相比得到降低的气压,最后再根据(3)

中得到的规律计算出此时的海拔高度。

【解答】(1)测量前,小明把注射器的活塞推至针筒底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,其目

的是:排尽注射器内的空气。

S=*==O.Snn2=Sx

(2)注射器活塞的受力面积:°40n

p.上^—,90000Pa

大气压强的值:$5X1<rEo

根据图像可知,此时测出的大气压强只有80000Pa,比计算出的压强偏小,那么可能是注射器内进

入了空气,不可能是活塞和针筒之间的摩擦力太大。

(3)高度每升高100m,大气压强降低:E;

p--r---......=84000Pc

(4)当测力计的示数为4.2N时,大气压强$5xirn

那么大气压强减小的值为:X105Pa-84000Pa=16000Pa;

ISOOVa.___.八

-XlOOrri-1600m-L.6km

那么海拔高度为:

考点精讲五、流体压强与流速的关系

物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小。

流体压强与流速关系的应用:乘客候车要站在安全线外;飞机机翼做成流线型,上表面空气流动的速

度比下表面快,因而上表面压强小,下表面压强大,在机翼上下表面就存在着压强差,从而获得向上

的升力等。

七机的升力

般典例分析

典例1:(2021•江北模拟)如图是小科同学设计的测风速的装置,图中探头、金属杆和滑动变阻器

的滑片P相连,可上下移动。现要求:当风吹过探头时,滑动变阻器的滑片P向上移动,且风速增

大时电压表的示数增大。以下四个图中符合要求的是()

【答案】B

【解析】①流体流速越大的位置压强越小,据此根据探头的形状判断变阻器滑片的移动方向;

②在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,据此确定电压表的示数变化即可。

【解答】A.探头的下面为曲面,上面为平面,当空气流过时,上方向下的压强大,下方向上的压强小,

于是产生向下的压强,探头向下移动,变阻器的滑片向下移动,故A错误;

B.探头的下面为平面,上面为曲面,当空气流过时,上方向下的压强小,下方向上的压强大,于是产

生向上的压强,探头向上移动,变阻器的滑片向上移动。

变阻器与艮串联,电压表测R的电压。变阻器的滑片向上移动,它的阻值减小,根据串联电路的分

压规律可知,变阻器的电压变小。根据U色=比+5可知,电压表的不数增大,故B正确;

C.与B相比,就是电压表的位置不同,此时电压表测R2的电玉。因为变阻器的电压减小,所以电压

表的示数变小,故C错误;

D.探头的形状与A相同,变阻器的滑片也向下移动,故D错误。

Hll举一反三

变式1:下列现象不能用流体压强与流速的关系来解释的是()

A.图甲所示向两张纸中间吹气,纸张向中间靠拢

B.图乙所示装有液体的玻璃管,底部和侧壁的橡皮膜往外凸起

C.图丙所示地铁站台边,人必须站在黄线以外的区域候车

D.图丁所示飞机升力的产生原因

【答案】B

【解析】图乙所示装有液体的畋璃管,底部和侧壁的橡皮膜往外凸起,说明液体对容器底部和侧壁都

有压强。

变式2:图甲是清代的救火工具“水龙”。使用时,启动横木带动活塞向下压,水箱中的水从输水管

中喷出,水柱可高达10米。用汽水瓶和吸管模拟“水龙”的工作原理,往瓶中吹气,瓶中的水就从

吸管中喷出,如图乙。

(1)水能灭火的原理是o

(2)往瓶中吹气,水能从吸管喷出的原因是。

【答案】(1)降低温度到着火点以下

(2)增大瓶内气压,使瓶内与压大于外界大气乐

【解析】(1)物质燃烧条件有:达到可燃物的着火点;有助燃剂;可燃物;三者缺一不可,灭火可

以改变其中的一个条件或同时控制几个条件。(2)当瓶内压强大于大气压时水会从管子被压出。

【解答】(1)用水灭火主要是水比热大,大量吸收物体的热量使物体温度降低到着火点以下而熄灭;

(2)往瓶中吹气瓶内压强大于大气压从而水被压出。

变式3:如图所示,甲、乙容器中分别盛有水和酒精,当在A处沿水平方向快速吹气时,会发现B、C

管中的液体高度上升,设B管内水柱产生的压强为P小,C管内臂精产生的压强为p腼.,则p水p

制(选填“〉”“=”或"V"),B、C管中的液体上升的原因是_______o

【答案】二;A处空气流速加快,压强减小

【解析】(1)当液柱保持静止状态时,外面的大气压强等于管内气压和液柱产生的压强之和,据此

分析判断;

(2)根据流体压强和流速的关系分析。

【解答】(1)当液柱保持静止状态时,外面的大气压强等于管内气压和液柱产生的压强之和,

即P大*P内+P水,P大*P内+pw附。因为二者大气压强、管内气压都相等,所以液体的压强相等,即p

ZK=P於附。

(2)B、C管中的液体上升的原因是:A处空气流速加快,压强减小。

■ill课后巩固

1.双脚站立在水平地面上的一位初中学生,对地面的压强大约为()

A.1250帕B.2500帕C.5000帕D.12500帕

【答案】D

F

P=一

【解析】一个中学生的体重大约50kg,一只脚掌的底面积大约200cm2,根据$计算对地面的压强。

【解答】这个中学生对地面的压力:F=G=mg=50kgX10N/kg=500N;

双脚与地面的接触面积为:S=200cm2X2=400cm-'=0.04m2;

,二二^5*=125004

它对地面的压强大约为:

2.(2021•嘉兴)如图所示,潜水员正潜没在海水中,他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或

放气,以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析正确的是()

A.向海底下潜过程中,受到海水的压强变大B.海水中水平游动时,受到海水的压强变小

C.对背心进行放气后,受到海水的浮力变大D.对背心进行充气后,受到海水的浮力变小

【答案】A

【解析】A.向海底下潜过程中,深度变大,根据公式p=P液gh可知,潜水员受到海水的压强变大,

故A正确;

B.海水中水平游动时,潜水员的深度不变,根据公式p=P%gh可知,受到海水的压强不变,故B错

误;

C.对背心进行放气后,背心排开水的体积变小,根据F浮=P/gV扑可知,潜水员受到海水的浮力变小,

故C错误;

I).对背心进行充气后,背心排开水的体积变大,根据FMP泡gV抑可知,潜水员受到海水的浮力变大,

故D错误。

3.小柯设计了一个“不用绳子扎口的气球”,如图所示,先将气球放入玻璃瓶中,再将气球口紧套在

玻璃瓶口,从抽气口抽气,观察到气球变大,停止抽气后,马上用橡皮套封住抽气口,此时气球不用

绳子扎,也能保持膨胀状态。慑设抽气前后气球内的气压分别是。、瓶内的气压分别是网、P、。

下列关系正确的是()

气球内气体。大气相通

抽玄而一

、抽气口AFTQ

A./?IVRB.p~PzC.p、D.Pi=P\

【答案】B

【解析】抽气前后气球内气体一直与外界大气相通,气球内气压等于大气压,故0=9;抽气前瓶内

气体与外界大气相通,瓶内压强与大气压相等;向外抽气,瓶内的气球在膨胀,说明此时气球内气体

压强大于玻璃瓶内气体压强,即P.\>P\o

4.(2021九上•西湖月考)如图,台秤的托盘上一个装有水的烧杯,一个小吸水的木块下面用细线

悬挂一个实心铁球,木块仍浮在水面上。下列各种说法中正询的是()

A.木块的重力等于木块所受的浮力B.铁球的重力一定大于木块的重力

C.剪断细线前后,台秤示数不变D.剪断细线前后,容器底部所受水的压强不变

【答案】C

【解析】A.因木块和铁球整体漂浮,受到的浮力等于自身的重力。铁块受到的浮力小于自身的重力,

所以木块受到的浮力大于自身的重力,故A错误;

B.不知铁球和木块体积的大小关系,无法比较重力的大小,故B错误:

C.把烧杯、水、木块和铁球作为一个整体,剪断细线前托盘受到的压力等于烧杯、水、木块和铁块的

重力之和;剪断细线后,托盘受到压力仍然等于烧杯、水、木块和铁块的重力之和,所以,剪断细线

后,托盘受到的压力不变,故C正确;

D.剪断细线后,木块将上浮一些,所以液面下降,容器底所受压强将变小,故D错误。

5.如图,质量分布均匀的长方沐重物A、B,密度分别为PA和PB,底面积分别为SA和SB,且SA>SB,

将它们放在水平面上,它们对地面的压强相等。现水平割去上半部分(如图中虚线所示),剩余部分

府地面的压强分别为PA和PB,对地面的压力分别为R和FB,卜列物理量大小比较的关系正确是()

AB

A.FA<FBB.PA>PBC.pA>pBD.切割前后A,B对地面的压强均不变

【答案】C

【解析】物体所受的压力与受力面积之比叫做压强,压强用来比较压力产生的效果,压强越大,压力

的作用效果越明显。压强的计算公式是:p=F/S,压强的单位是帕斯卡,符号是Pa。

【解答】P十—呼,:•・・P.=93<48向4=ggAB・・・PA>PM

A、FA=PSA:F”PSB;SA>SM而压强相等,所以底面积大的,压力大;FA>FB;故A错误;

B、沿图中虚线割去一半,质量会减小一半,则压力减小一半,而接触面积不变,所以压强都减小一

半:所以PA>PR:故R错误:

M?二学二郎力:Pd=4。84=ggh8・・・PA>PM故C正确;

D、割去后质量减少,则压力减小,而接触面积不变;所以压强也会减小;故D错误;

6.(2020八上•镇海期中)质地均匀的长方体重10N,如图甲放在桌面上,它与桌面的接触面积为

O.Olm?则它对桌面的压强口为Pa;用水平力R向右缓慢推动物体,使其一小部分露出桌面。

在推动物体的过程中,物体对桌面的压力(选填“变小、不变”或“变大”。下同)。物体

对桌面的压强________:如图乙,竖直切除该物体右边的阴影部分,剩余部分对桌面的压强

P2pi(选填“>"、"=”或“V”)。

口LTLp

甲乙

【答案】1000:不变;变大;=

【解析】(1)长方体对桌面的压力等于自身重力,根据公式P―1计算压强;

F

(2)根据压力和重力的关系为断压力是否改变,再根据压强公式P=7$判断对桌面压强的变化;

p=W也一四

(3)上下粗细一致的柱体对地面的压强:S55,据此比较即可。

Pi*7=三lOOOPe

【解答】(1)长方体对桌面的压强:

(2)在推动物体的过程中,物体对桌面的压力始终等于自身重力,因此保持不变。但是长方体与桌

P=_

面的接触面积变小了,根据公式S可知,物体对桌面的压强变大了;

(3)根据公式p=pgh可知,长方体对桌面的压强只与密度和高度有关,与接触面积无关,因此剩余

部分对桌面的压强与原来相等,即P产Pi。

7.(2020•杭州模拟)如图所示,水平桌面上放有底面积和用量都相同的甲、乙、丙三个平底容器,

分别装有深度相同、质量相等的不同液体。则液体的密度P”P乙,P内的大小关系为________:容

器对桌面的压强P甲,P乙,P两大小关系为________。当从三个容器均倒入相同体积的液体后(未溢出),

液体对容器底的压力F甲,F乙,F内大小关系为o

VLW

【答案】P里>P乙>P内;p“,=p乙=p丙;F甲>F乙>尸内

P=一

【解析】(1)首先比较三者液体的体积大小,然后根据公式「比较液体密度的大小;

P=_

(2)容器对桌面的压力等于桌面上的物体的总重力,根据公式$比较容器对桌面压强的大小;

(3)首先根据\=51!分析倒入相同体积液体后液面升高的高度大小,然后再判断这时三个容器中液面

深度的大小,最后根据F二pS比较液体对容器底部的压力大小。

*

P=­

【解答】(1)根据公式“可知,当液体的质量相同时,液体密度与体积成反比。根据图片可知,

液体的深度相同,三种液体的体积大小依次为V水V/V内,那么液体密度的大小依次为P甲)P乙〉P囚。

(2)容器对桌面的压力等于容器的重力和液体重力之和,R|:F=G"G液体,因为容器和液体重力都相

P=—

等,所以容器对桌面的压力相等。根据公式S可知,当压力和受力面积相同时,三个容器对桌面

的压强相等,即P产pjp内。

(3)当三个容器内均倒入相同体积的液体后,液面h升的高度大小依次为△hQZ\h"Z\h内,而原

来液面的深度相同,根据hQh4Z\h可知,容筋底部液体的深度大小依次为h现Qh皿5h现内。根据公

式F二pS二P液ghS可知,容器底部受到的压力F.r>F乙>F内o

8.(2020•杭州模拟)工人常月圆形低压吸盘搬运玻璃。图中E为一圆形吸盘,其直径为0.2m,ABCD

为一正方形平板玻璃,边长1m,质量为15.7kg,则该玻璃板的重力为No若吸盘能将该平板

玻璃水平吸住并悬空,则吸盘内的气压至少应比外界大气压小Pao(g=10N/kg,兀=3.14)

【答案】157:5000

【解析】(1)根据公式6初8计算玻璃板的重力;

p=-

(2)首先根据二力平衡的知识计算出吸盘内外的压力差,然后根据公式$计算内外的压强差。

【解答】(I)该玻璃板的重力为:G=mg=15.7kgX10N/kg=157N:

(2)当玻璃板在空中悬停时,它受到的重力和吸盘内外的压力差相互平衡,即F=G二157N;

二=5000户c

那么吸盘内外的气压差为:£"4一'

9.(2022•丽水)为研究“影响压力作用效果的因素”,小科在家中用质量可忽略的塑料瓶和海绵

进行实验:测得瓶底面积为35厘米2,瓶盖面积为7厘米,并将瓶子装满60()毫升水,依次正放和倒

放于海绵上(如图)。

(1)本实验可初步得出:压力的作用效果与有关;

(2)正放时水对瓶底的压强为小,倒放时水对瓶盖的压强为P2。则Pip,(填“大于”、“小

于”或“等于”);

(3)要使瓶子倒放时对海绵的压强与正放时相同,需要从瓶子中倒出亳升水。

【答案】(1)受力面积(2)等于(3)480

【解析】【分析】(1)根据图片确定哪个因素不同即可;

(2)根据液体压强公式p=P水gh比较水对瓶底和瓶盖的压强;

(3)根据压域相等,结合压强公式p二;列出方程计算即可。

【解答】(1)根据图片可知,瓶子的重力相等,即对海绵的压力相等,瓶盖和瓶底的面积不同,即

受力面积不同,因此本实验可得出:压力的作用效果与受力面积有关。

(2)根据图片可知,瓶子正放和倒放时水的深度h相等,根据液体压强公式p=P水gh可知,水对瓶

底的压强和瓶盖的压强相等,即p尸P2。

(3)因为瓶子正放和倒放时的压强相等,因此p尸必;?=煞

kF:解得:Vw=480mLo

10.(2022•婺城模拟)如图是用注射器估测大气

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论