四川省达州市2020年中考物理一轮复习第13讲压强和浮力第1课时压强课件 43页

第 13 讲 压强和浮力 第1课时 压强 考点 · 梳理知识点 一､压力 1. 定义 ： _____ 作用在物体表面上的力叫做压力。 2. 压力的三要素 (1) 作用点 ：在 _____ 物体表面。 (2) 方向 ：垂直于被压物体表面且指向受力物体，并不一定竖直向下。 (3) 大小 ：当物体静止在水平面上时，压力大小 _____ 重力大小。 3. 影响压力作用效果的因素 ：压力大小､受力面积大小。 知识点一 固体压强 垂直 受力 等于 二､压强 1. 定义 ：物体所受 _____ 的大小与 ________ 之比叫做压强，通常用字母p表示。 2. 公式 ： ________ 。 3. 单位 ： ______ ，简称 ___ ，符号是 ___ 。1Pa= ___ N/m 2 ，它表示的物理意义是 _____________________________ 。 压力 受力面积 p=F/S 帕斯卡 帕 Pa 1 1m 2 面积上物体所受的压力是1N 4. 增大或减小压强的方法 (1) 增大压强的方法 ： ①在压力一定时， _____ 受力面积，如用钢丝钳剪铁丝； ②在受力面积一定时， ______ 压力，如压路机的碾子质量很大； ③在 ______ 压力的同时 ______ 受力面积，如用铁锤大力钉钉子。 减小 增大 增大 减小 (2) 减小压强的方法 ： ①在压力一定时， ______ 受力面积，如书包背带较宽； ②在受力面积一定时， ______ 压力，如桥梁限重； ③在 ______ 压力的同时 ______ 受力面积，如在易碎的冰面上行走，采用爬行并丢掉一些负重。 减小 增大 减小 增大 1. 对压力的理解 ： 压力不一定是由于物体受到重力而引起的(如用力把木块压在竖直的墙壁上)；物体由于受到重力的作用，可以产生压力，但压力不一定等于物体的重力，如斜面上处于静止状态的木块对斜面的压力。 夺分点拨 2. 在利用p=F / S进行计算时应注意 ：F表示施加在物体上的压力，不一定等于重力，当物体水平静止时，F=G；S是指受力面积，即两个物体相互接触的面积，并不一定等于物体的底面积；F的单位是N，S的单位是m2。 3. 推导公式p=ρgh的应用 ：粗细､密度均匀的圆柱体､长方体等规则物体对水平面的压强可用p=F / S=G / S=ρShg / S=ρgh计算。 示例1 共享单车为人们的绿色出行带来便利，车把上凹凸不平的花纹是通过 ______________________ 来增大摩擦的。小明骑着单车到公园游玩，若小明和单车的总质量是80kg，每个车轮与水平地面的接触面积是25cm 2 ，则骑行过程中单车对地面的压强是 ________ Pa。(g取10N/kg) 双基突破 增大接触面的粗糙程度 1.6×10 5 一､液体压强的特点 1. 产生原因 ：液体由于本身有 ______ ，所以对支持它的容器底部有压强，同时由于液体具有 _____ 性，所以对容器壁也有压强。 2. 液体压强的特点 ：在液体内部的同一深度，向各个方向的压强都 ______ 。深度越深，压强越 ___ 。液体内部压强的大小还跟液体的密度有关，在深度相同时，液体的密度越大，压强越 ____ 。 知识点二 液体的压强 重力 流动 相等 大 大 二､液体压强的大小 1. 公式 ： _______ 。 2. 单位 ：ρ——液体密度(kg/m 3 )，h——液体深度(m)，p——压强(Pa)。 三､连通器 1. 定义 ：上端 _____ ，下端 _____ 的容器。 2. 原理 ：连通器里装的是相同的液体，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､乳牛自动喂水器､船闸､排水管的U形 “反水弯” 等。 p=ρgh 开口 连通 相同 1. 液体对容器底部的压力F和液体自身重力G的比较 ： 夺分点拨 2. 对p=ρgh的理解 ： 液体压强的大小与液体的密度和深度有关，与液体的质量､容器的形状等均无关。(其中h是指所研究的点到液体表面的竖直距离) 3. 液体对形状不规则的容器底部的压力､压强的计算方法 ： 先用p=ρgh计算液体对容器底部的压强，再根据F=pS计算液体对容器底部的压力。 示例 2 如图所示，茶壶质量500g，内装1kg水，则茶壶对水平桌面的压力为 ___ N；水面以下10cm深处茶壶侧壁受到的水的压强是 ______ Pa。茶壶盖上有一个小孔，茶壶缓缓倾斜，水刚好从壶嘴流出时，壶嘴处水面 ________ (选 填“略高于”“略低于”或“相平于”) 壶内水面。(ρ 水 =1.0×10 3 kg/m 3 ，g=10N/kg) 双基突破 15 1×10 3 相平于 知识点三 大气压强 一､大气压强的存在 1. 定义 ：大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强，简称大气压或气压。 2. 产生原因 ：空气受到 _____ 作用且具有 ____ 性，所以空气朝各个方向都有压强。 3. 验证实验 ： ________________ 。 4. 应用 ：用吸管吸饮料､吸盘式挂钩､用注射器从药瓶中吸取药液､活塞式抽水机等。 马德堡半球实验 重力 流动 二､大气压的测量 1. 测量实验 ： _____________ 。 2. 标准大气压 ：1标准大气压=760mm汞柱产生的压强=1.013×10 5 Pa。 3. 测量工具 ：气压计。 4. 大气压与高度的关系 ：大气压随高度的升高而 _____ 。 5. 大气压与沸点的关系 ：液体的沸点随气压的增大而 _____ ，随气压的减小而 ______ 。 托里拆利实验 减小 增大 减小 示例 3 下列现象中不属于应用大气压强的是( ) A.用吸管吸瓶中的饮料 B.捏瘪了的钢笔橡皮袋可以吸上墨水 C.茶壶盖上留有小孔 D.把药液注射进肌肉里 双基突破 D 【解析】 A.用吸管吸瓶中的饮料，人用嘴吸走吸管中的空气后；B.吸管中几乎没有空气，吸管外饮料面上的大气压就把饮料压进吸管，使饮料沿吸管上升进入嘴中；捏瘪了的钢笔橡皮袋中几乎没有空气，外界大气压将墨水压进钢笔中；C.茶壶盖上留有小孔，在倒茶水时，大气压通过小孔压茶水，使水流出来；D.把药液注射进肌肉里，必须用力推活塞，不是应用大气压强工作的。 知识点四 流体压强与流速的关系 1.流体压强与流速的关系：对于流动的液体和气体，在流速大的地方压强 ____ ，流速小的地方压强 ____ 。 2.应用：窗外有风吹过，窗帘向外飘；踢足球时的“香蕉球”；打乒乓球时发出的“旋转球”等。 小 大 示例 4 下列能说明流体压强与流速关系的是( ) A.拦河坝设计成下宽上窄 B.玻璃厂用吸盘搬运玻璃 C.高压锅容易把食物煮熟 D.动车站的站台设置安全线 双基突破 D 考法 · 聚焦重难点 焦点 1 压强大小的判断(重点､难点) 样题1 如图所示，水平桌面上放着底面积相等的甲､乙两容器，分别装有同种液体且深度相同，两容器底部所受液体的压力､压强分别 用F 甲 ､F 乙 ､p 甲 ､p 乙 表示，则( ) A.F 甲 =F 乙 p 甲 =p 乙 B.F 甲 =F 乙 p 甲 >p 乙 C.F 甲 >F 乙 p 甲 =p 乙 D.F 甲 >F 乙 p 甲 >p 乙 A 【解析】 由题意知，两容器中装有同种液体且深度相同，根据p=ρgh可知，两容器底部受到液体的压强相等，即p 甲 =p 乙 ；又因为容器底面积相等，根据F=pS可知，两容器底部受到液体的压力相等，即F 甲 =F 乙 。故选A。 1.如图1所示，均匀长方体甲､乙放在水平地面上，甲､乙的底面积分别为S､S′(S>S′)，此时它们对地面的压强相等。现将甲､乙顺时针旋转90°后，如图2所示，甲､乙的底面积分别为S′､S。关于此时甲､乙对地面的压强p 甲 ､p 乙 和对地面的压强变化量Δp 甲 ､Δp 乙 的大小关系，下列判断正确的是( ) A.p 甲

Δp 乙 B.p 甲

p 乙 Δp 甲 >Δp 乙 D.p 甲 >p 乙 Δp 甲 <Δp 乙 对应训练 C 【解析】 (1)甲､乙的底面积分别为S､S′(S>S′)，甲､乙对地面的压强相等，根据F=pS，可以判断甲对水平地面的压力大于乙对水平地面的压力，所以甲的重力大于乙的重力。甲､乙是长方体，当甲､乙顺时针旋转90°后，甲､乙的底面积分别为S′､S，甲的受力面积减小，甲对水平地面的压力不变，甲对水平地面的压强增大；乙的受力面积增大，乙对水平地面的压力不变，乙对水平地面的压强减小，由于原来甲､乙对水平地面的压强相等，所以旋转后甲对水平地面的压强大于乙对水平地面的压强，即p 甲 >p 乙 。 (2)Δp=p-p′=F / S-F / S′=F(S′-S) / SS′，因为面积变化相同，甲对地面的压力大于乙对地面的压力，所以甲对水平地面的压强变化量大于乙对地面的压强变化量，即Δp 甲 >Δp 乙 。故选C。 焦点 2 压强的计算(重点､难点) 样题 2 如图所示，正方体物A的质量与正方体物块B的质量之比为3∶1，底面积之比为2∶1，那么物块A对物块B的压强p A 与物块B对桌面的压强p B 之比p A ∶p B = _______ 。 3∶4 2.甲､乙两种物体的质量和体积的关系图像如图所示，若用质量相等的甲､乙两种物质分别制成等高的实心圆柱体A､B，把它们并排竖直放在水平地面上，则两圆柱体A､B对水平地面的压强之比是( ) A.4∶1 B.8∶1 C.4∶3 D.1∶2 对应训练 B 样题 3 如图所示，容器中装有深度为10cm，质量为60g的水，已知容器的质量为30g，底面积为5cm 2 ，容器底部受到水的压强为 _____ Pa，容器对水平桌面的压强为 _____ Pa。(ρ 水 =1.0×10 3 kg/m 3 ，g取10N/kg) 1000 1800 3.如图所示，足够高的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上，容器内水的质量为1kg，水的深度为10cm。实心圆柱体A质量为400g，底面积为20cm 2 ，高度为16cm。实心圆柱体B质量为m 0 (m 0 取值不确定)，底面积为50cm 2 ，高度为12cm。(实心圆柱体A和B均不吸水，ρ 水 =1.0×10 3 kg/m 3 ，g取10N/kg) (1)求容器的底面积。 (2)若将圆柱体A竖直放入容器内，求静止时水对容器底部的压强p 1 。 (3)若将圆柱体B竖直放入容器内，求静止时水对容器底部的压强p 2 与m 0 的函数关系式。 解：(1)由ρ=m / V得，水的体积：V=m / ρ=1000g / 1g/cm 3 =1000cm 3 ，容器的底面积：S 容 =Vh=1000cm 3 / 10cm=100cm 2 ； (2)圆柱体A的密度：ρ A =m A / V A =400g / （ 20cm 2 ×16cm）=1.25g/cm3>ρ 水 ，所以将圆柱体A竖直放入容器内，A将沉底。 假设A竖直放入后，没有被水淹没，且水深度为h 1 ， 由体积关系得：(S 容 -S A )h 1 =1000cm 3 ， 即(100cm 2 -20cm 2 )h 1 =1000cm 3 ， 解得：h 1 =12.5cm，因为h A >h 1 ，所以假设成立。 则静止时水对容器底部的压强：p 1 =ρ 水 gh 1 =1.0×10 3 kg/m 3 ×10N/kg×0.125m=1.25×10 3 Pa； (3)①当ρ B ≥ρ 水 时，B竖直放入容器内，假设B被水淹没，且水深度为h 2 ， 由体积关系得：S 容 h 2 -V B =1000cm 3 ， 即100cm 2 ×h 2 -50cm 2 ×12cm=1000cm 3 ， 解得：h 2 =16cm，因为h 2 >h B ，所以假设成立。 则静止时水对容器底部的压强：p 2 =ρ 水 gh 2 =1.0×10 3 kg/m 3 ×10N/kg×0.16m=1.6×10 3 Pa， 此时，m 0 =ρ B V B ≥ρ 水 V B =1g/cm 3 ×50cm 2 ×12cm=600g， 所以当m 0 ≥600g时，p 2 =1.6×10 3 Pa； ②当0<ρ B <ρ 水 时，B竖直放入容器内会漂浮， 由体积关系得：S 容 h 2 -V 排 =1000cm 3 ， 则h 2 =（1000cm 3 +V 排 ） / 100cm 2 =（10 -3 m 3 +V 排 ） / 10 -2 m 2 ①， 物体B漂浮，物体B受到的浮力和重力相等， 则ρ 水 gV 排 =10 -3 m 0 g，即ρ 水 V 排 =10 -3 m 0 ， 则V 排 =10 -3 m 0 / ρ 水 ②，p 2 =ρ 水 gh 2 ③， 联立①②③解得：p 2 =(1000+m 0 )Pa， 所以当0”“=”或“<”) < > 【解析】 因为完全相同的圆柱形容器中，分别盛有质量相等的两种液体甲､乙，V 甲 ρ 乙 。因为A､B两点以下的体积相等，ρ 甲 >ρ 乙 ，所以A､B两点以下的质量A大于B。因为m 甲 =m 乙 ，所以A､B两点以上液体的质量：m A ρ 乙 ′，因为A､B两点到容器底的距离相等，则有A､B两点以下m′ A >m′ B ，故有m 甲 ′>m 乙 ′，G 甲 ′>G 乙 ′，根据p=FS可知，p 甲 >p 乙 。 2.(2013·达州)如图所示，底面积和质量都相同的A､B两容器，装有质量相同的不同液体，放在水平桌面上，则液体对容器底部的压强p A ________ p B ，容器对桌面的压强p′ A _____ p′ B 。(均选填“大于”“等于”或“小于”) 小于 等于 3.(2016·达州)如图所示，轻质细绳将物体A､B通过两个定滑轮分别连在同一弹簧测力计的两端，其中G A =20N，G B =100N，B是边长为20cm的正方体，整个装置处于静止状态(不计弹簧测力计的重力及滑轮与绳子的摩擦)，下列说法正确的是( ) A.弹簧测力计的示数为0N B.弹簧测力计的示数为40N C.B物体对支撑面的压力为100N D.B物体对支撑面的压强为2×10 3 Pa 命题点 2 压强的计算 D 【解析】 (1)物体A由于自身的重力对弹簧测力计施加了一个向右的20N的拉力，因弹簧测力计处于静止状态，水平方向上受到的力是一对平衡力，所以，B也对弹簧测力计施加了一个20N的拉力，则弹簧测力计的示数F=20N，故A､B错误；B受到竖直向上的拉力､竖直向上的支持力和竖直向下的重力，这三个力是平衡力，所以，物体B受到的支持力：F 支持 =G B -F=100N-20N=80N，因支持力和压力是一对相互作用力，大小相等，所以，B物体对支撑面的压力：F 压 =F 支持 =80N，故C错误；B对支撑面的压强：p=F 压 / S B =80N / (0.2m) 2 =2×10 3 Pa，故D正确。故选D。 4.(2014·达州)小李同学利用如图装置探究“液体内部压强的特点”。 命题点 3 探究液体内部压强的特点 (1)小李检查压强计的气密性时，用手指不论轻压还是重压橡皮膜，发现U形管两边液柱的高度差变化 _____ (选填“大”或“小”)，表明其气密性差。小李调节好压强计后，U形管两边液面相平。 小 (2)小李把金属盒分别浸入到甲､乙两图中的两种液体(水和酒精)中，发现图甲中U形管两边液柱的高度差较小，他判断图甲中的液体是酒精，其结论不可靠，原因是没有控制金属盒在液体中的 ___________ ；他改变图乙中金属盒的深度，其探究情况如图丙所示。 (3)小李应该比较图 _______ ，得出金属盒离液面的距离越深，U形管两边液柱的高度差就越大，表示液体的压强就越 ____ 。 深度相同 乙､丙 大 (4)小李发现在同种液体中，金属盒所处深度相同时，只改变金属盒的方向，U形管两边液柱的高度差不变，表明 。 在同种液体的同一 深度处(或在相同条件下)，液体内部向各个方向的压强相等