2020年浙江中考科学总复习课件：讲义 第三篇 第6课时　压力与压强 35页

第 6 课时　压力与压强 第三篇 物质科学（物理部分） 垂直 垂直于受力面且指向受力面 受力面上 压力的大小 受力面积的大小 压力越大，压力的作用效果越明显 受力面积越小，压力的作用效果越明显 控制变量 2 ． 压强 (1) 含义：物体 _________ 受到的 _________ 叫压强。压强是表示压力作用效果的物理量。 (2) 公式： _________ 。 (3) 单位： _____________ ， 1Pa ＝ 1N/m 2 。一张对折的报纸平铺在桌面上时，对桌面的压强约 _________ Pa 。 3 ．增大压强的方法： _________ 或 _______________ ； 减小压强的方法： _________ 或 _______________ 。 单位面积 压力 p ＝ F / S 帕斯卡 (Pa) 1 增大压力 减小受力面积 减小压力 增大受力面积 重力 底部 侧壁 朝各个方向 深度 相等 四、大气压强 (a) 1 ．大气对处于其中的物体产生的压强叫 _________ ，简称大气压。产生原因：气体受到 _________ 作用，且有 _________ ，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 _________________ 。其他证明大气压存在的现象： _________________________ 、 __________________ 等。 大气压强 重力 流动性 马德堡半球实验 吸盘挂衣钩能紧贴在墙上 利用吸管吸饮料 3 ． 大气压的大小 标准大气压：海平面附近的大气压，其数值接近于 _________ Pa 。 常用气压计种类： ____________ 、 ____________ 。 1.01 × 10 5 水银气压计 空盒气压计 4 ． 大气压的影响 (1) 液体的沸点随气压减小而降低，随气压增大而升高。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。 (2) 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。 五、流体压强与流速的关系 (a) 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 类型一　探究压力作用效果的影响因素 典例 1 [2019 · 安吉模拟 ] 在学习压强的知识时，几位同学想利用老师准备的如图所示的器材： ① 用钉子做腿的小桌、 ② 海绵、 ③ 砝码、 ④ 木板、 ⑤ 盛有适量水的矿泉水瓶、 ⑥ 装有沙的容器等器材进行探究 “ 压力的作用效果与哪些因素有关 ” 实验。 图 6 － 1 (1) 实验时，为了探究压力作用效果与压力大小的关系，你选择图中实验器材是 _____________________________________ ( 填序号 ) 。 (2) 要探究压力的作用效果与受力面积的关系。小明与小华的意见产生了分歧。 小明认为：在压力一定时，受力面积越小，压力产生的作用效果越明显。 小华认为：在压力一定时，受力面积越大，压力产生的作用效果越明显。 他们选择图中①③⑥三个器材进行相关实验。请你填写完成实验步骤。 ①③⑥ ( 或①②③或①②⑤或①⑤⑥ ) 第一：把小桌子的四条腿放在沙子表面，将砝码放在桌面上，观察 ___________________________ ； 第二： _______________________________________________________________ ___ __________ ______ ；通过比较观察的实验现象小华认为小明的观点是正确的。 小桌子陷入沙子中的深度 把小桌子的桌面放在沙子表面，将砝码放在小桌背面，观察小桌子陷 入沙子中的深度 (1) 实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果，这种物理学研究方法也运用于以下 _________ ( 选填“ A”“B” 或“ C”) 实验中。 A ．在用两只完全相同的蜡烛探究平面镜成像的特点 B ．当电压一定时，探究电流与电阻的关系 C ．用吸引大头针的多少比较电磁铁磁性的强弱 (2) 对比甲、乙两图，可以得出：当压力一定时， _________ 越小，压力的作用效果越明显。 (3) 对比甲、丁两图，小刚认为压力的作用效果与压力大小无关。你认为他的观点 _________ ( 选填“正确”或“错误” ) ，并说明理由： _____________ _________ 。 C 受力面积 错误 没有控制受力面积一定 (1) 向管内缓缓注水，观察到橡皮膜向外凸。 随着加入的水量增多，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。 ____________________________________________________________________________________________________________________ 。 类型二　探究液体内部的压强 典例 2 [2019 · 杭州 ] 现有一根两端开口的直玻璃管，将其下端蒙上橡皮膜。描述橡皮膜外表面在以下不同情境中的形状变化。 图 6 － 3 变大 变小 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 跟踪训练 2 [2019 · 台州模拟 ] 用压强计 “ 探究影响液体压强大小的因素 ” ，请你在认真思考、观察的基础上回答下列问题： (1) 小柯同学在实验前仔细观察压 强计发现 U 形管中液面有高度差， 如图甲所示，以下操作或论述正 确的是 _________ 。 A ．压强计可以定量测出液体的压强大小 B ． U 形管有高度差说明此时压强计不漏气 C ．可以用转动金属盒的方法消除高度差 D ．可以用拆除软管重新安装的方法消除高度差 图 6 － 4 BD (2) 现有 A 、 B 两只压强计，除了 U 形管中液体密度不同，其他完全相同，如图乙所示放置，结果发现 B 压强计的 U 形管中液面高度差更大，则 U 形管中液体密度 ρ A _________ ρ B ( 选填 “ ＞ ”“ ＜ ” 或 “ ＝ ” ) 。 (3) 小柯同学将矿泉水瓶瓶底切除，扎上橡皮膜，加入一定量的水，观察到橡皮膜下凸明显，再将瓶口也扎上橡皮膜，倒置，发现液面上升，但瓶口橡皮膜的下凸程度很不明显，如图丙所示，于是他得到 “ 液体密度相同时，深度越深，液体对底部压强越小 ” 的错误结论，请分析产生错误的原因是 ____________________________________________ 。 ＞ 没有控制橡皮膜形变面积 ( 或受力面积 ) 相同 类型三　大气压的测量 典例 3 [2019 · 温州 ] 小明制作了一个如图所示的简易气压计。将橡皮膜平铺在敞口容器上并用胶带绑紧。检查气密性后，将吸管的 A 端粘在橡皮膜中心， B 端靠近卡纸的 M 处。外界气压的变化会引起橡皮膜凹凸程度的变化，从而使吸管绕 O 点转 动，指示气压大小变化。 ( 外界气温的变化对容器内气压的影响极小 ) (1) 检查气密性时，将绑有橡皮膜的容器浸没在水中，轻压 橡皮膜，如果观察到 ______________________ __ ，则气密 性不好。 (2) 小明将该气压计从甲地带到乙地，发现吸管 B 端的指向 从 M 处变为 N 处。则甲、乙两地气压较大的是 _________ 。 【 解析 】 (2) 吸管 B 端的指向由 M 处变为 N 处，说明橡皮膜凹陷程度变大，外界气压变大。 图 6 － 5 橡皮膜边缘有气泡冒出 乙 跟踪训练 3 [2019 · 杭州二模 ] 小金利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材粗测大气压强的值，如图，针筒活塞的面积是 _____________ m 2 ，实验时先把注射器的活塞推至注射器的底端，将筒内空气全部排尽，然后用橡皮帽封住注射器的小 孔，按图乙所示安装好器材，水平向左慢慢地拉动注射器筒，当弹簧测力计的示数增大到 F ＝ 5N 时，注射器中的活塞刚开始滑动，则可求出大气压强是 p ＝ _________ Pa 。若活塞与注射器内壁间的摩擦力较大，将导致测得的大气压值 _________ 。 ( 选填 “ 偏大 ”“ 偏小 ” 或 “ 不变 ” ) 6.25×10 － 5 8×10 4 偏大 图 6 － 6 类型四　大气压的应用 典例 4 [2019 · 金华丽水 ] 小丽要外出旅游，为防止阳台上的盆栽植物缺水，想制作一个自动浇花装置。 她在瓶底与瓶盖上各开一个小孔，瓶内装水 ( 如图甲 ) 。发现水从瓶盖小孔快速流 出，不能实现长期自动供水。 如何才能实现长期自动供水呢？小丽和拓展小组的同学进行了如下研究。 【 实验研究 】 只在瓶盖上开一个小孔，装入 4/5 的水，留下 1/5 的空气，瓶子倒放 ( 如图乙 ) 。在 20℃ 的恒温室内，用 40℃ 的湿毛巾包裹在瓶子有气体部位，观察记录 1h 内发生的现象。 【 实验记录 】 开始时小孔只滴水 ( 如图丙 ) ；一段时间后停止滴水，没有气泡进入；然后小孔只进气泡、不滴水 ( 如图丁 ) ；最后既不滴水也不进气泡。测出有关科学量，并绘制成图 ( 如图戊 ) 。 图 6 － 7 换用 25℃ 、 30℃ 、 35℃ 、 45℃ 的湿毛巾重复试验，均产生类似现象。 【 实验分析 】 (1) 瓶子倒置后，瓶内液体对瓶盖存在 ____________ 。 (2) 瓶子内气体吸收毛巾上的热量后温度会升高，一段时间后逐渐恢复至室温。结合装置滴水的原理以及戊中曲线的变化规律，分析 A 、 B 、 C 、 D 四点，其中 _________ 点瓶内气体温度最高。 【 实验预测 】 (3) 若用低于环境温度的湿毛巾包在乙瓶子外部， 1h 内可观察到的现象是 ______________________________ 。 【 实践应用 】 (4) 小丽和拓展小组同学终于制成了一个自动浇花装置。结合一天中气温变化的大致规律分析，该装置一天中供水的情况是 __________________________________ _____ _____________________ ____ 。 压强 ( 或压力 ) B 瓶内先进气泡，然后向外滴水 一天中气温升高时，装置向外滴水， 气温下降或不变时，不向外滴水 【 解析 】 (2) 瓶中装 4/5 的水和 1/5 的空气，瓶子倒放后，瓶中的水在大气压的作用下不会流出 ( 如图乙 ) ，用温度高于室温的毛巾包裹在瓶子有气体部位时，瓶中气体温度升高，瓶中气压大于外界大气压，使瓶中的水滴出 ( 如图丙 ) ，当瓶中气体温度达到最大时，瓶内压强最大，此时滴出的水的量达到最大，之后瓶中空气温度降低，瓶中气压开始减小，所以在外界大气压的作用下，有气泡进入瓶子，而瓶中的水 却不流出 ( 如图丁 ) ，当进入的气体使瓶子内外气压相等时，瓶子既不滴水也不进气泡。 (3) 当用温度低于室温的毛巾包裹在瓶子有气体部位时，瓶中气体温度下降，瓶中气压小于外界大气压，瓶内会先进气泡，当瓶中气压等于外界气压时，瓶中不再进气泡，当瓶中空气温度恢复室温时，瓶内气压会增大，使瓶中水滴出。 跟踪训练 4 [2019 · 青岛 ] 如图为盆景的一个自动供水装置。用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中，瓶口刚刚被水浸没。当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时，空气进入瓶中，瓶中就会有水流出，使盘中的水位升高，瓶口又被浸没，瓶中的水不再流出，这样盆景盘中的水位可以保持一定高度。使水不会全部流出而能保留在瓶中的原因是 ( 　　 ) A ．瓶口太小，水不易流出 B ．外界大气压强等于瓶内水的压强 C ．外界大气压强等于瓶内空气的压强 D ．外界大气压强等于瓶内空气的压强与水的压强之和 D 图 6 － 8 类型五　压强的分析与计算 典例 5 [2019 · 金华丽水 ] 2019 年 4 月 15 日起正式实施电动自行车新国家标准，小金买了一辆按新国标生产的电动自行车 ( 如图 ) ，部分参数如表所示。已知小金质量为 60kg ，假定电动自行车在水平骑行过程中受到的阻力始终为总重的 0.08 倍。 ( g 取 10N/kg) (1) 车轮上刻花纹的目的是 _________ 。 (2) 小金在水平地面骑行时， 车轮与地面的总接触面积 为 50cm 2 ，则骑行的电动自行车对地面产生的压强是多少帕？ (3) 小金在水平公路上骑电动自行车，匀速行驶 10km 过程中克服阻力做了多少功？ (4) 若小金骑行过程中电动车以最大功率输出，匀速行驶时的车速为多少？ 图 6 － 9 　 项目 参数 最高车速 (km/h) 25 整车质量 (kg) 40 电动自行车最大功率 (W) 400 增大摩擦 跟踪训练 5 [2019 · 台州 ] 某科技节，同学们进行了如图的 “ 纸桥承重 ” 比赛。 图 6 － 10 (1) 纸桥放重物会被压弯，这是因为力能使物体发生 _________ 。 形变 (2) 比赛时需要知道每座参赛纸桥本身的质量 ( 不超过 50g) ，三位同学选择的测量工具分别是： ①量程为 1N 的弹簧测力计； ②量程为 10N 的弹簧测力计； ③量程为 100g 的天平。 你认为哪位同学选择的测量工具最合适，并说明理由： ________________________________________ 。 (3) 压在纸桥上的重物质量一定时，通常重物跟桥面的接触面积越大，桥越不容易损坏，因为 _____________________________________________ 。 ①，因为①精确度较高，操作方便 在压力相同的情况下，受力面积越大，压强越小 1 ． [2019 · 杭州 ] 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 ． 1250Pa B ． 2500Pa C ． 5000Pa D ． 12500Pa D 2 ． [2019 · 杭州校级月考 ] 在海滩案发现场留下了犯罪嫌疑人清晰的双脚站立脚 印，公安人员立即用蜡浇注了鞋模，经测量蜡鞋模的平均厚度为 3cm ，每只鞋模的质量为 675g ；又经测试达到脚印同样深度的压强为 1.5×10 4 Pa( ρ 蜡 ＝ 0.9×10 3 kg/m 3 ) ，则下列说法错误的是 ( 　　 ) A ．一只脚的面积是 2.5×10 － 2 m 2 B ．犯罪嫌疑人的重力是 750N C ．犯罪嫌疑人双脚站立时两只脚对地面的压强为 1.5×10 4 Pa D ．犯罪嫌疑人双脚站立时，其中一只脚对地面的压强为 0.75×10 4 Pa D 3 ． [2019 · 杭州校级模拟 ] 如图所示，把一根两端开口的细玻璃管，通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中，从管口向瓶内吹入少量气体后，瓶内的水沿玻璃管上升的高度为 h 。把这个自制气压计从 1 楼带到 5 楼的过程中 ( 对瓶子采取了保温措施 ) ，观察到管内水柱的高度发生了变化，如表所示： 根据实验现象下列判断错误的是 ( 　　 ) A ．往瓶内吹气后，瓶内气压小于瓶外大气压 B ．水柱高度 h 增大，说明大气压降低了 C ．上楼的过程中，给瓶子保温是为了避免温度对测量结果的影响 D ．水柱高度 h 越大，瓶内外的气体压强差越大 图 6 － 11 楼层 1 2 3 4 5 管内与瓶内水面的高度差 (cm) 5 5.3 5.7 6 6.3 A 4 ． [2019 · 金华六校模拟 ] 如图甲，在薄铁皮桶内放少量的水，将其加热，使水沸 腾，然后盖紧桶盖，浇上冷水，在 _________ 作用下，铁桶被压扁了；手握两张 纸，如图乙，让纸自由下垂，在两张纸中间向下吹气，结果发现两张纸向中间靠拢，这表明气体流动速度越大，压强越 _________ 。 大气压 小 图 6 － 12 5 ． [2019 · 台州黄岩区二模 ] 用如图甲所示的装置，探究影响液体内部压强的因素。 图 6 － 13 (1) 在图乙中，将橡皮膜先后放在 a 、 b 处进行实验，当液体深度增大，液体内部强也增大。支持该结论的实验现象是 ___________________________________________ 。 (2) 为了探究密度对液体内部压强的影响，还需将橡皮膜放在图丙中 _________ ( 选填“ c ” 或“ d ”) 处。 橡皮膜所处深度越深， U 形管内液面高度差越大 c (1) 用 300N 的压力垂直作用在纸上，当受力面积为 0.3cm 2 时，感压纸受到的压强为多少帕？ (2) 用相同的压力垂直作用在纸上，要使它变色且颜色深度与 (1) 不同，下列受力面积符合要求的是 _________ 。 ( 填序号 ) ①2cm 2 　　　② 0.8cm 2 　　　③ 0.4cm 2 ④0.1cm 2 　　 ⑤ 0.01cm 2 ②③