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  • 2021-11-10 发布

中考物理总复习课件:专题八 压强

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专题八 压强 为什么拖拉机用履带代替轮子? 装载卫星的平板车为什么要安这么多轮子? 压强 压强 液体压强与流速的关系:流速大的位置压强小 定义:物体所受压力的大小与受力面积之比 液体的压强 大气压强 公式: p=F/S( 适合于固体、液体、气体) 单位:帕斯卡( Pa ) 改变压强的方法 公式: p= ρ gh 特点 应用:连通器(船闸、茶壶 测定:托里拆利实验 标准大气压 :1.013 ×10 5 Pa 变化:与高度、天气有关 测量工具:气压计 应用:活塞式抽水机、离心式抽水机 考点一 压力和压强 1. 压 力 定义: 垂直作用 在物体表面上的力叫做压力。 方向:总是垂直于接触面。 压力的作用效果:使受压物体发生形变。 2. 压 力的作用效果与压力的大小和受力面积有关。 压力的作用效果 比较 相同受力面积,比较压力大小 相同压力,比较受力面积大小 求比值 压力 ___ 受力面积 定义 压强 3. 压强:物理学中,把物 体所受压力的大小与受力面积之 比叫做压强 . ( 1 )物理意义:压强是用来表示压力作用效果的物理量 ( 2 ) 公式: ( 3 )压 强的单位: 国 际单位:帕斯卡 简称:帕 符号: Pa 1 Pa 表示 物体在 1 m 2 面积上受到的压力是 1 N 。 1 Pa=1N/m 2 4. 增大压强的方法 (1) 压力不变时,减小受力面积 . (2) 受力面积不变时,增大压力 . (3) 增大压力的同时,减小受力面积 . 5. 减小压强的方法 (1) 压力不变时,增大受力面积 . (2) 受力面积不变时,减小压力 . (3) 减小压力的同时,增大受力面积 . 考点二 液体的压强 帕斯卡实验 帕斯卡在 1648 年表演了一个著名的实验,他找来一个大木桶,装满水,盖上盖,封闭好。他在桶盖上插了一根细长的管子,从楼房的阳台上向细管里灌水,结果只用了几杯水就把水桶压破了 。 1. 液体压强产生的原因:液体由于受到重力的作用,因而对容器底部有压强;液体由于具有流动性,因而对阻碍它流动的容器壁也有压强 . 2. 液体压强的特点 ( 1 )液体对容器底和侧壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强 . ( 2 )同种液体在同一深度,液体向各个方向的压强都相等 . ( 3 )同种液体的压强随深度的增加而增大 . ( 4 )不同的液体,在同一深度产生的压强与液体的密度有关,密度越大,液体的压强越大 . 3. 液 体压强的计算公 式 :p= ρ gh (1) 公式中液体密度 ( ρ ) 的单位是 kg/m 3 ,液体深度 (h) 的单位是 m. (2) 液体的压强只与液体的密度和液体的密度有关,而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关 . 4. 连通器:上端开口下端连通的容器叫做连通器 . (1) 原理:连通器里装有同种液体且液体不流动时,各容器中的液面高度总是相同的 . (2) 应用:茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的 . 考点三 大气压强 我们生活在大气层的底部,那大气有没有向各个方向的压强呢? 1. 大气压的定义:大气对浸在里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压 . 2. 大气压产生的原因:包围地球的空气由于受到重力的作用,而且能够流动,因而空气对浸在它里面的物体产生压强,空气内部向各个方向都有压强 . 3. 大气压的测定 — 托里拆利实验 (1) 托里拆利实验的实验方法:如图所示,在一根长约 1m 、一端封闭的玻璃管里灌满汞液,用手指将管口堵住,然后倒插入汞液槽中,放开手指,管内汞液面下降到一定高度时就不再下降,这时管内外汞液面的高度差约为 760mm ,把管子倾斜,高度差也不发生变化 . 玻璃管中装满水银 真空 760mm 大气压 大气压 760mm (2) 托里拆利实验原理分析:实验中玻璃管内汞液面的上方是真空,管外汞液面的上方是大气,因此,是大气压支持管内这段汞柱不下落,大气压的数值就等于这段汞柱所产生的压强 . 可见在同一地点、同一时刻做托里拆利实验,大气支持的汞柱高度是一定的,即大气压的值是一定的,与实验中所用玻璃管的粗细、汞液槽内水银的多少、玻璃管是否竖直以及管内汞液面到管顶的距离等无关 . 4. 标准大气压:托里拆利实验测得的汞柱高度为 760mm ,通常把 760mm 汞柱所产生的压强叫做 1 个标准大气压 . 1 标准大气压 = 1.013×10 5 Pa 5. 大气压的变化:大气 压随 高度 增加而减小。 大气压变化的规律:在海拔 3 000 m 以内,每上升 10 m ,大气压大约降低 100 Pa 。不能利用公式 p= ρ gh 计算大气压强,因为大气的密度是不均匀的 . 6. 大气压的应用:活塞式抽水机和离心式抽水机都是利用大气压把水抽上来的 . 这两种抽水机的实际吸水扬程不会超过 10.3m ,否则抽不上来 . 考点四 流体压强 与流速的关系 1. 物理学中把具有的流动性的液体和气体统称为 流体 . 2. 流体压强与流速的关系 : 在 气体和液体中,流速越大的位置 , 压强越 小,流速越小的位置压强越大 . 3. 气体压强与流速关系的应用 (1) 解释现象 : 首先确定物体表面的空气流速,然后比较压强的大小 . (2) 飞机升空的原理:飞机前进时,机翼与周围的空气发生相对运动,相当于气流迎面流过机翼 . 气流被机翼分成上下两部分,由于机翼横截面的形状不对称,在相同时间内,机翼上方气流通过的路程较长,因而速度较大,它对机翼的压强较小;下方 气流通过的路程较短,因而速度较小,它对机翼的压强较大 . 因此在机翼的上下表面存在压强差,这样就产生了向上的升力 . 考查要点: 1. 转换法的应用:通过观察被压物体的形变程度来判断压力的作用效果 . 2. 控制变量法的应用 : 探究压力作用效果与压力大小的关系,控制受力面积不变,改变压力大小;探究压力的作用效果与受力面积的关系,控制压力不变,改变受力面积大小 . 3. 实验结论:在压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显 . 实验一 探究影响压力作用效果的因素 重点实验解读 1. (2017 年湘潭 ) 利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素,如图1至图3所示. (1)图中压力的作用效果是通过海绵发生 (选填“形变”或“运动状态改变”)来体现的,我们 (选填“可以”或“不可以”)用沙子代替海绵来完成实验. (2)通过比较图1和图2,说明受力面积一定时,压力 (选填“越大”或“越小”),压力的作用效果越明显,通过比较图 (填序号)和图3,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显. (3)实验中主要采用的研究方法是 (选填“控制变量法”或“理想实验法”). 【 解析 】 (1)实验中,海绵的凹陷程度越大,压力作用效果越明显,即压力的作用效果是通过比较海绵的凹陷程度来反映的; 我们一般选择海绵、泡沫塑料、沙子等较易形变的材料,如果用沙子代替海绵做此实验,则仍然可以完成本次实验;(2)由图1和图2可知,受力面积相同,而压力不同,压力越大,海绵的凹陷程度越大,压力的作用效果越明显,故可得到的结论是:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;由图2和图3可知,压力相同而受力面积不同,受力面积越小,海绵凹陷程度越大,力的作用效果越明显,由此可知:压力相同,受力面积越小,压力的作用效果越明显;(3)1、2两图比较,受力面积相同,压力不同;2、3两图比较,压力相同,受力面积不同,用到的科学研究方法是控制变量法. 【 答案 】 ( 1)形变 可以 (2)越大 2 (3)控制变量法 实验二 探究液体内部压强的特点 考查要点: 1. 实验前要检查装置的气密性:用手轻压金属盒上的橡皮膜,观察 U 形管中的液柱是否变化,若漏气,两液柱高度始终相同 . 2. 实验前,若 U 形管中出现液面不相平,则调节方法是:拆除橡皮重新安装 . 3. 转换法的应用:液体压强的大小通过 U 形管中液面的高度差来体现,高度差越大,液体的压强越大 . 4. 控制变量法的应用 :(1) 探究液体内部压强与方向的关系,控制金属盒在同种液体,相同深度,不同方向进行实验; (2) 探究液体内部压强与深度的关系,控制金属盒在同种液体,同一 方向, 不同的深度进行实验;( 3 )探究液体内部压强与密度的关系,控制金属盒在相同的深度,相同的方向,不同种液体中进行实验 . 5. 实验结论:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等 . 深度越深,压强越大 . 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,压强越大 . 2. (2017 年南京 ) 小明用如图甲所示的装置,探究影响液体内部压强的因素. (1)在图乙中,将橡皮膜先后放在 a 、b位置处可知,同种液体, 越大,压强越大,支持该结论的实验现象 : . (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”)位置处. 【 解析 】 (1)将橡皮膜先后放在a、b位置处,b的位置要比a的位置深,故b的压强大,则会看到U型管内液面的高度差大;(2)探究密度对液体内部压强的影响时应控制深度相同,故应将橡皮膜放在图丙中c位置处 . 【 答案 】 (1)深度 橡皮膜所处的深度越深,U型管液面高度差越大 (2)c 真题体验 1. ( 2017 年武汉) 如图所示,用力将图钉按在墙壁上,下列说法正确的是 (  ) A.手指对钉帽的压力小于墙壁对钉尖的压力 B.手指对钉帽的压力大于钉尖对墙壁的压力 C.手指对钉帽的压强等于钉尖对墙壁的压强 D.钉尖对墙壁的压力和墙壁对钉尖的压力是相互作用力 真题体验 【 解析 】 固体可以传递压力,用手给钉帽施加压力,图钉会把这个力大小不变的传递给墙壁,所以手指对钉帽的压力等于钉尖对墙壁的压力 , 故B错误;手指对钉帽的压力等于钉尖对墙壁的压力,而钉帽的面积较大,即受力面积较大,根据 p = F / S 可知,手指对钉帽的压强小于钉尖对墙壁的压强 , 故C错误;钉尖对墙壁的压力和墙壁对钉尖的压力,它们大小相等、方向相反、作用在不同物体上,是一对相互作用力,故D正确;由BD的解答可知,手指对钉帽的压力等于钉尖对墙壁的压力,而钉尖对墙壁的压力等于墙壁对钉尖的压力,所以,手指对钉帽的压力等于墙壁对钉尖的压力 , 故A错误. 【 答案 】 C 真题体验 2. (2017 年温州 ) 用隔板将玻璃容器均分为两部分,隔板中有一小孔用薄橡皮膜封闭(如图),下列问题中可以用该装置探究的是 (  ) ①液体压强是否与液体的深度有关 ②液体压强是否与液体的密度有关 ③液体是否对容器的底部产生压强 ④液体是否对容器的侧壁产生压强. A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④ 真题体验 【 解析 】 ①在容器两侧倒入深度不同的同种液体,观察橡皮膜产生的现象;可以探究“液体压强跟深度的关系”;②在容器两边分别装入深度相同,密度不同的甲、乙两种液体,若橡皮膜凹向左边,则右边液体密度大,若橡皮膜凹向右边,则左边液体密度大,因此本实验装置能大致比较两种液体的密度大小,若要探究“液体压强跟液体密度的关系”,要控制液体深度相同,密度不同,则应在容器两侧倒入深度相同的不同液体,观察橡皮膜产生的现象;液体压强是否与液体的密度有关系;③此时的橡皮膜没有处于容器的底部,所以该现象不能验证液体对容器底部有压强;④此装置可以在一侧倒入液体,如果橡皮膜凸出,则表明液体对容器的侧壁有压强,若不凸出,则表明液体对侧壁没有压强;可以探究液体是否对容器的侧壁产生压强. 【 答案 】 B 真题体验 3. (2017 年衡阳 ) 下列用矿泉水瓶所做的实验中,能验证大气存在的是 (  ) A.两次海绵形变程度不同 B.从三孔流出水的喷射距离不同 C.用纸片盖住装满水的瓶 D.向两空瓶中间吹 口,倒立后纸片不下落 气,两瓶向中间靠拢 真题体验 【 解析 】 把矿泉水瓶正方和倒放时海绵的凹陷程度不同,说明压力的作用效果与受力面积有关,故A不符合题意; 从三孔流出水的喷射距离不同,说明液体的压强与深度有关,故B不符合题意 ; 用纸片盖住装满水的瓶口,倒立后纸片不下落是由于大气压把纸片拖住证明了大气压的存在,故C符合题意;向两空瓶中间吹气,两瓶向中间靠拢是由于两瓶中间的空气流速大,压强小,故D不符合题意. 【 答案 】 C 真题体验 4. (2017 年宜宾 ) 如图中哪个现象跟“ 流 体压强与流速的关系”这一规律无关 (  ) A.高速 行驶 的火车把人“吸”过去 B.直升机飞行 C.喷雾器喷出水雾 D.固定翼飞机飞行 真题体验 【 解析 】 当火车高速经过时,带动沿铁路线的空气高速运动,气流速度越大处,空气压强越小.所以,此时人若站在铁路附近,因受空气压强差的作用,就会有被“吸向”火车的危险,故A错误;直升飞机螺旋桨给空气一个向下的力,空气会给螺旋桨一个向上的力,利用的是力的作用是相互的原理,故B正确;当快速推动活塞时,竖直管上方空气流速大,压强小,竖直管中的水受到向上的压强大于向下的压强,竖直管中的水在外界大气压的作用下被喷出,故这里应用的是流体压强和流速的关系,故C错误;固定翼飞机飞行时高速运动,使机翼上方空气流速快、压强小,下方空气流速慢、压强大,产生向上的压强差,从而获得升力,故D错误. 【 答案 】 B