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文檔簡介

第十三講固體壓強液體壓強

核心考點?夯實打牢根基站穩(wěn)陣腳〃

考點1壓力和壓強

定義:①垂直作用在物體表面上的力

總方向:②于被壓物體表面且指向被壓物體所在?側

作I受力面積相同時,壓力越③大,壓力的作用效果越明顯

用作用效果------

I壓力相同時,受力面積越④」壓力的作用效果越明顯

定義:物體所受⑤壓力的大小與⑥受力面積之比

F表示壓力,單位是⑧』

壓強、

公式:力二⑦IS表示受力面積,單位是⑨m2,1m2=IO4cm2

S:兩物體的接觸

2表示壓強,單位是⑩,1Pa=lN/m2面積,即

內面積

微點撥⑴壓力與重力的關系

⑵敘述壓強與壓力或受力面積的關系時,一定要控制另一個變量不變。

⑶壓強公式尸£適用于固體、液體、氣體壓強的計算。

考點2壓強的增大和減小

舉例

項目方法

實例歸類??紝嵗?/p>

壓力一定,?減小受力

(12)bea.書包背帶很寬

面積

增大壓強b.菜刀的刀刃很鋒利

受力面積一定時,?增大

?fc.坦克安裝履帶

壓力

d.用空心磚建樓房

壓力一定,畬)增大受

(16)ace.注射器的針頭很尖

減小壓強力面積

f.用力按圖釘

受力面積一定,?減小?d

壓力

【微鏈接】依據(jù)原理,解釋俗語

(1)以卵擊石一一雖然力的大小?相等,但雞蛋能承受的壓強小,所以雞蛋破裂。

⑵磨刀不誤砍柴工一一壓力一定時,?減小受力面積,增大壓強。

考點3液體壓強

?產生原因:由于液體受?重力的作用且具有?流動性

液體對容器底和側面有壓強

特]在液體內部的同一深度,液體向各個方向的壓強?相等

點液體密度一定時,深度越深,壓強越?大

在深度相同時,液體的?密度越大,壓強越大

壓表示液體壓強,單位為Pa

公式:?p=f^h表示液體的密度,單位必須為?kg/n?

h表示液體深度,單位必須為?」]

連定義:上端開口、下端連通的容器

器特點:連通器里裝相同的液體,當液體不流動時,連通器各部分中的液面高度總是?上5—的

應用:?茶壺、鍋爐水位計、船閘等

微警示(1)液體壓強只跟液體密度、深度有關,與液體重力、容器形狀、底面積無關。

⑵視為連通器的容器必須底端連通,頂端均與大氣相通。

【教材素材基礎題】

命題點1?固體壓強

1.(八下P29圖原創(chuàng))如圖所示,小剛在雪地中陷得較深,小紅腳下穿有滑雪板,沒有陷進雪地。

此現(xiàn)象能說明(A)

A.小剛對雪地產生的壓強較大

B.壓力作用的效果與受力面積無關

C.小紅對雪地產生的壓力較小

D.壓力作用的效果與壓力大小有關

2.(八下P32T3改編)駱駝被譽為“沙漠之舟”,它的腳掌大小約為馬蹄掌的三倍,這樣大的腳

掌有利于增大與地面的接觸面積,從而減?。ㄟx填“增大”或“減小”)壓強。若某駱駝的

質量為400kg,每只腳掌的面積為2XIO"m2,則該駱駝站立在水平地面時,對地面的壓強為小

X104Pao(g取10N/kg)

命題點2液體壓強

3.(八下P38T1改編)如圖所示,給同一個空塑料瓶扎上橡皮膜,先后以甲、乙兩種不同的方式

放入同一個盛水的容器中,橡皮膜均向內凹(選填“內凹”或“外凸”),但乙容器中橡皮

膜比甲容器中橡皮膜的形變程度大(選填“大”或“小”),這是因為液體壓強隨深度的增

加而增大。

Q、

甲乙

4.(八下P38T2改編)如圖中的兩個容器中盛有同種相同質量的液體,左、右容器底部受到液體

的壓強分別為口、R,容器底部受到液體的壓力分別為£、£,則份〈分£二盜(均選

填“>”“<"或"=”)

典型考題?研析引例探究導學促思//

考點1壓力與壓強大小的比較(重點)

例題1如圖所示,置于桌面上的甲、乙兩容器質量相等、底面積相等,注入等質量的同種液體。

(以下空均選填“〉”"=”或“〈”)

甲乙丙

角度1不同形狀容器

⑴若液體對甲、乙兩容器底部的壓力分別是尸甲、尸乙,液體對甲、乙兩容器底部的壓強分別

是P甲、0乙,則尸甲<尸乙,PT<0乙。

角度2容器對桌面

⑵若甲、乙兩容器對桌面的壓強分別是P°甲、乙兩容器對桌面的壓力分別是6甲’、

F乙'、則尸甲'=尸乙',0甲'=P乙'o

角度3液體對容器

⑶若甲容器為密閉容器,將它倒置放在水平桌面上,如圖丙所示,若液體對容器底的壓力、壓

強分別是少丙、0丙,則尸甲<F頁,

P甲>。丙。

角度4相同深度

⑷若甲容器為密閉容器且裝滿液體,將其倒置后,若倒置前后水平桌面受到的壓力分別為£、

心受到的壓強分別為口、若倒置前后液體對容器底的壓力分別為£、&對容器底的壓強

分別為電、“;則£=F”

M>Pl,AA=Ao

【技法點撥】⑴液體對容器底的壓力不一定等于液體的重力,一般應先根據(jù)片0g分判斷容器

底受到的壓強,再根據(jù)小pS判斷壓力大小。

⑵幾種形狀不同容器所盛液體對容器底壓力廠和所裝液體的重力G液的關系:

尸<G液F=G液QG液

【訓練1】(多選)(2023?湖北四地市中考)如圖,質量、底面積相同的薄壁容器甲、乙、丙放

在水平桌面上,甲為圓柱形,乙、丙為圓臺形,分別裝有爾氏。三種質量和深度均相同的液體。

下列說法正確的是(B、D)

A.液體的密度

B.液體對容器底部的壓強p?p>pc

C.液體對容器底部的壓力FB<F<FC

D.容器對桌面的壓力尸甲=6乙=6丙

考點2壓強的綜合計算(重點)

例題2如圖所示,平底燒瓶的質量為200g,底面積為50cm2,內裝500g水,燒瓶放置在表面

積為80dm2的水平桌面上,容器的厚度可忽略不計(取支10N/kg),試求:

角度1求液體壓力、壓強

⑴水對燒瓶底的壓強;

⑵水對燒瓶底的壓力。

角度2求固體壓力、壓強

⑶桌面受到的壓力;

⑷桌面受到的壓強。

解:(1)水對燒瓶底的壓強:

33

Pi=Pgh^\.OXIOkg/mX10N/kgXO.12m=l200Pa0

(2)由葉!可得水對燒瓶底的壓力:

月=口后1200PaX50X10-4m2=6N。

(3)桌面受到的壓力:

£=G燒瓶+G水=勿燒瓶g+加水g

=(0.2kg+O.5kg)X10N/kg=7No

(4)桌面受到的壓強:

F7N

2r=l400Pa。

P2=-S50x10-4

解題模板利用公式有先后,記住順序很重要

⑴計算固體壓力和壓強:

根據(jù)F=G=/ng

>根據(jù)〃=冬計算壓強

計算壓力k7

(2)計算液體壓力和壓強:

根據(jù)尸pgh計算壓強

>根據(jù)F=pS計算壓力

【訓練2】(2024?吉林中考)質量為1.6X103kg的新能源汽車停在水平地面上,輪胎與地面

接觸的總面積為。08m2o求:

⑴這輛新能源汽車受到的重力(g取10N/kg);

⑵這輛新能源汽車對水平地面的壓強。

解:(1)這輛新能源汽車受到的重力:3喈1.6義1()3kgXION/kg=1.6X104N;

(2)這輛新能源汽車對水平地面的壓力:

66t1.6X104N;

這輛新能源汽車對水平地面的壓強:

幺竺竺”2義IO,Pao

1S0.08m2

【訓練3】(2024?廣安中考)茶壺幾乎是每家必備的常用器具。學習壓強知識后,小淇想對家

中的茶壺進行相關研究。她測得茶壺的質量為600g,底面積為

100cm2,裝入適量水后將它放在水平桌面上,測得水的深度如圖所示,請你接著她的探究完成

如下任務。(o水=1.0X103kg/n^g取10N/kg)

⑴求水對茶壺底的壓強。

⑵若水對茶壺底的壓力是茶壺對桌面壓力的0.6倍,則茶壺內水的質量為多少?(茶壺壁厚度

不計)

解:(1)水對茶壺底的壓強:尸O水RFLOXIO,kg/m3X10N/kgXO.12m=1.2X103Pa。

(2)由尸!可得,水對茶壺底的壓力:bQP/1.2X103PaX100X104m2=12No

由題意可知,茶壺對桌面的壓力:

%=含展沁0No

茶壺的重力:G^=必壺爐0.6kgXION/kg=6N

因茶壺對桌面的壓力等于茶壺和水的重力之和,所以水的重力:

GQb壺-G薩20N-6N=14No

則水的質量:%4=l=L4kg。

實驗探究?突破聚焦實戰(zhàn)厲兵秣馬//

實驗1探究影響壓力作用效果的因素

【圖?過實驗】

圖示過程JAL

甲乙丙

轉換法用海綿的凹陷程度反映壓力的作用效果

甲、乙兩圖:控制受力面積不變,改結論1:在受力面積一定時,壓力越大,

實驗

控制變壓力壓力作用效果越明顯

方法

變量法乙、丙兩圖:控制壓力不變,改變受結論2:在壓力一定時,受力面積越小,

力面積壓力作用效果越明顯

續(xù)表

1.選用海綿而不選用木板的原因:木板的形變量小,不易用肉眼觀察到;海綿

評估的形變量大,容易用肉眼觀察到。

|2.可代替海綿的材料:沙子、面粉、橡皮泥等容易發(fā)生形變的物體。

一器材:磚、海綿優(yōu)點:磚塊是常見物品,容易獲得;磚的重力較大,

版本互滬科版n對海綿產生的壓力較大,使海綿凹陷的程度較大,

鑒.改二^便于觀察

進創(chuàng)新優(yōu)點:利用身邊的物品進行實驗,正放、倒放礦泉

蘇科版器材:礦泉水瓶、水、海綿

水瓶可以改變受力面積,倒出部分水可以改變壓

【全?通考點】

典題1如圖是研究壓力的作用效果與哪些因素有關的實驗。實驗器材是:海綿、小桌、祛碼、

木板。實驗時,按圖甲、乙、丙、丁四種方式放置器材。

甲乙丙丁

基礎點

⑴實驗時壓力的作用效果的大小是通過比較海綿的程度來確定的,所運用的物理方

法是轉換法。

⑵圖甲與圖乙相比,小桌對海綿的壓力相同,海綿的受力面積不同,壓力的作用效果

不同(以上三空均選填“相同”或“不同”),通過比較甲、乙兩圖,可以初步得出的結論是

當壓力相同時,受力面積越小,壓力的作用效果越明顯。

⑶探究壓力的作用效果與壓力大小的關系時,應選擇圖乙、丁兩實驗進行研究。

(4)比較圖丙和丁可知,實驗時選擇海綿而不選木板的原因是海綿的形變程度比木板的形變

程度明顯。

能力點

⑸若想通過比較甲、丁兩圖得出結論''壓力大小相同時,受力面積越大,壓力作用效果越不明

顯”,可以采取的措施是取下甲圖中的硅碼。

(6)將該小桌和祛碼放在如圖戊所示的木板上,則圖甲中海綿受到的壓強。和圖戊中木板受到

的壓強〃'的大小關系為〃=J(選填或)。

⑺實驗時,如果將小桌換成木塊,并將木塊沿豎直方向切成大小不同的兩塊,如圖己所示。小

明發(fā)現(xiàn)它們對海綿的壓力作用效果相同,由此他得出結論:壓力的作用效果與受力面積無關。

你認為他在探究過程中存在的問題是沒有控制壓力大小相同。

實驗2研究液體內部的壓強

【圖?過實驗】

圖示過程

用U形管壓強計左右兩側液面高度差的大小來反映在液體密度一定時,液體內部

轉換法

壓強的大小

實在同種液體中同一深度處,改變探頭的結論1:在液體內部的同一深度,液體向

驗方同各個方向的岳強相等

方控制在同種液體中控制探頭的方向不變,改結論2:在液體密度一定時,深度越大,

法變量法變探頭的深度色強越冬

將探頭放入不同液體中,控制探頭方向結論3:在深度相同時,液體的密度越

和瘩虐不變大,色強越大

1.U形管壓強計不屬于連通器的原因:一端開口,一端封閉

2.進行多次實驗操作的目的:使結論更具有普遍性

評估

3.檢查裝置的氣密性的方法:實驗前,用手輕壓橡皮膜,若U形管兩側液面相平,

說明氣密性不好,應拆下橡皮管,重新安裝

優(yōu)點:器材簡單,現(xiàn)象明顯,便于操作觀察

版本互鑒?[隔板探究結論:

I口1=橡皮膜

改進創(chuàng)新(1)甲圖:比較液體密度,0<0

乙圖

⑵乙圖:液體壓強隨深度的增加而增大

【全?通考點】

典題2如圖是用壓強計“探究影響液體內部壓強大小的因素”的實驗裝置。

基礎點

⑴為了使實驗現(xiàn)象更明顯,U形管中的液體最好選用上或液體(選填‘有色"或‘無色")。

⑵使用前應檢查裝置是否漏氣,方法是用手輕輕按壓幾下橡皮膜,如果U形管中的液體能靈

活升降,則說明裝置不漏氣(選填“漏氣”或“不漏氣”)。

⑶在使用壓強計前,發(fā)現(xiàn)U形管左右兩側的水面有一定的高度差,如圖甲,其調節(jié)的方法是

L(選填"A”或"B”),使U形管左右兩側的水面相平。

A.將右側支管中高出的水倒出

B.取下軟管重新安裝

⑷實驗中,將液體內部的壓強大小轉換為用U形管兩側液面的來表示。

⑸比較圖乙和圖丙,可以得到液體的壓強與深度有關;比較丙、丁兩圖,可以得到液

體的壓強與液體密度有關。

(6)在圖乙中,固定金屬盒的橡皮膜在水中的深度,使金屬盒處于向上、向下、向左、向右等方

位時,兩玻璃管中液面高度差不變,說明了在液體內部同一深度處,液體向各個方向的壓強大

小相等。

能力點

⑺小婷發(fā)現(xiàn)探頭所處深度較淺時,u形管兩液面的高度差不明顯,可將U形管中的水換成密度

更小的液體以方便讀數(shù);探究過程中,保持探頭所處深度不變,將u形管逐漸向后傾斜,偏

離豎直方向,U形管中兩液面所對刻度線間的距離將(選填“變大”“變小”或“不

變”)0

⑻實驗后,該同學自制如圖戊裝置繼續(xù)探究,已知隔板在容器的中央,他向隔板左側倒水,發(fā)

現(xiàn)橡皮膜向右側凸起,這說明液體對容器側壁有壓強(選填“底部”或“側壁”)。他再向

隔板右側倒入另一種液體,當加到一定程度時,橡皮膜恢復原狀,如圖己所示,則此液體密度

小于(選填“大于”“等于”或“小于”)水的密度。

中考真題?體驗啟思凝智學用相長//

題組一:固體壓強

1.(2024?河南中考)如圖,把木板放在海綿上,木板上放一水杯,靜止時木板保持水平。若水杯

重為凡木板重為G,水杯底面積為S,木板底面積為S。下列說法正確的是(C)

水杯、

木板海綿

A.水杯對木板的壓力就是水杯受到的重力

B.水杯對木板的壓力和木板對水杯的支持力是平衡力

C.水杯對木板的壓強為號

D.木板對海綿的壓強為名

2.(2024?貴州中考)如圖所示,安裝在雪龍2號極地考察船船頭底部的破冰艄(shou)是我國南

極科考時的破冰利器,它猶如一把利刃,能3^(選填“增大”或“減小”)對冰層的壓強

實現(xiàn)破冰。

3.(2024?齊齊哈爾中考)在探究“影響壓力作用效果的因素”實驗中,實驗小組利用小桌、祛

碼、海綿、沙子等器材在水平臺面上進行探究。

⑴實驗中壓力的作用效果是通過海綿的凹陷程度來體現(xiàn)的,不可以(選填“可以”或

“不可以”)用木板代替海綿來完成實驗;

⑵比較圖1、圖2所示的實驗現(xiàn)象,將小桌分別正立放在海綿上,這樣做的目的是控制受力

面積相同;改變壓力的大小,可以得出結論:受力面積相同時,壓力越大,壓力的作用效果

越明顯;

⑶比較圖2、圖3所示實驗的現(xiàn)象可以得出另一結論,下列實例中,可用此結論解釋的是:

A

A.書包的背帶做得很寬

B.嚴禁貨車超載

(4)圖3中桌面對海綿的壓強為4小航將圖3中的小桌、祛碼平放在表面平整的沙子上,靜止

時如圖4所示,桌面對沙子的壓強為A,則認=@(選填”或">”);

⑸小彬選用質地均勻的長方體物塊N代替小桌進行探究,如圖5所示,將物塊/沿豎直虛線方

向切成大小不同的兩部分。將左邊部分移開后,發(fā)現(xiàn)剩余部分對海綿的壓力作用效果沒有發(fā)生

變化,由此他得出結論:壓力的作用效果和受力面積無關。你認為他在探究過程中存在的問題

是:沒有控制壓力的大小相同。

題組二:液體壓強

4.(2023?株洲中考)如圖,在一個不帶瓶蓋的塑料瓶側壁打一個小孔,a、6為瓶中小孔下方

位置不同的兩點,用手堵住小孔,在瓶中裝滿某種液體。松手后,在液體噴出的過程中(D)

A.液體噴出的水平距離s變大

B.液體噴出的水平距離s不變

C.a、b兩點間的液體壓強差變小

D.a、6兩點間的液體壓強差不變

5.(2024?新疆中考)如圖所示,一下半部分為圓柱形的玻璃瓶,深度為20cm,內封閉有質量為

0.30kg的水。將玻璃瓶正放在水平面上時,水對玻璃瓶底部的壓強為900Pa;將玻璃瓶倒放

3

在水平面上時,水對玻璃瓶蓋的壓強為1400Pao若該玻璃瓶內裝滿密度為0.8X10,kg/m

的酒精,則酒精的質量為(g取10N/kg)(B)

A.0.36kgB.0.40kg

C.0.44kgD.0.48kg

6.(2023?龍東中考)如圖所示,把一個質量為0.5kg,底面積為40cm2的平底茶壺放在水平桌

面上(茶壺壁厚度不計),壺嘴和壺身構成飛通器。壺內裝有0.6kg的水,水面到壺底12cm,

則水對壺底的壓力是4.8N(o水=1.0X103kg/m3)。

7.(2024?山西中考)在消防安全教育中,消防員在講解如圖所示的警示圖片時強調:落水汽車

車門所處深度平均按1m算,車門很難被打開。正確的方法是立即解開安全帶,用安全錘等尖

銳物品破窗進行自救。有的同學很疑惑:落水汽車車門離水面僅有1m深,為什么很難打開呢?

請你用學過的物理知識解釋車門很難打開的原因。(提示:用數(shù)據(jù)解釋更有說服力,車門面積約

0.8nAg取10N/kg)

答:當落水汽車車門所處深度為1m時,此時受到水的壓強為:

p=Pgh=X.OX103kg/m3X10N/kgX1m=lX104Pa

車門的面積約為0.8則車門受到的壓力:

后p9IXIO,PaX0.8m2=8000N

此時車門受到水的壓力遠大于人的推力,因此車門很難被打開。

8.(2024?河南中考)在“探究液體壓強與哪些因素有關”時,同學們根據(jù)生活經驗,提出如下

猜想:

①可能與深度有關;

②可能與方向有關;

③可

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