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  • 2021-11-06 发布

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

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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