2015屆初三物理專題復(fù)習(xí)第7講 壓強(qiáng)與浮力

1、第7講 壓強(qiáng)與浮力 專題復(fù)習(xí)本知識(shí)板塊的主線是“壓強(qiáng)”，分為固體壓強(qiáng)、液體壓強(qiáng)和大氣壓強(qiáng)，同時(shí)它也是浮力知識(shí)的基礎(chǔ)本知識(shí)板塊的重點(diǎn)是壓強(qiáng)的改變方法及壓強(qiáng)大小的計(jì)算 壓強(qiáng)知識(shí)點(diǎn)始終是中考中主要內(nèi)容之一，一方面它綜合了壓力的概念、受力分析的知識(shí)，同時(shí)它在生活與生產(chǎn)實(shí)際中有著廣泛的應(yīng)用因此無(wú)論是填空題、選擇題、實(shí)驗(yàn)探究題中，還是綜合應(yīng)用題中都會(huì)出現(xiàn)有關(guān)壓強(qiáng)的考點(diǎn) 本知識(shí)板塊的難點(diǎn)分為兩個(gè)方面：一是應(yīng)用大氣壓強(qiáng)的概念解釋簡(jiǎn)單的現(xiàn)象，二是阿基米德原理和物體浮沉條件的應(yīng)用學(xué)習(xí)浮力時(shí)，除了要理解和掌握浮力的知識(shí)以外，其他如受力分析、力的示意圖、二力平衡、重力、質(zhì)量、密度、壓力和壓強(qiáng)、液體壓強(qiáng)等相關(guān)知識(shí)也必須

2、掌握好，可以說(shuō)解決浮力問(wèn)題是上述知識(shí)的綜合運(yùn)用第1節(jié)壓強(qiáng)重點(diǎn)考點(diǎn) 本節(jié)內(nèi)容作為考試的范圍有壓力、壓強(qiáng)的概念，壓強(qiáng)定義式及其應(yīng)用壓強(qiáng)的公式p，在中招考試中屬于必考內(nèi)容，一般考試對(duì)壓強(qiáng)概念本身的知識(shí)要求不高，只要求同學(xué)們會(huì)應(yīng)用公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算中考常見(jiàn)題型 在中招試題中，對(duì)探究的過(guò)程、方法及體驗(yàn)的考查內(nèi)容逐漸增加，強(qiáng)調(diào)了知識(shí)的應(yīng)用壓強(qiáng)是表示壓力作用效果的，它的大小是由壓力和受力面積大小共同決定的，在實(shí)際應(yīng)用中要正確理解壓強(qiáng)的概念例1 (2014南京)新學(xué)期開學(xué)，八年級(jí)學(xué)生領(lǐng)到了新的物理課本(1)如圖1甲所示，用刻度尺測(cè)出課本的寬度是_cm (2)一本書的質(zhì)量為240 g，將它平放在水平桌上，它與桌面

3、的接觸面積為480 cm2，它對(duì)桌面的壓強(qiáng)為多少帕？(取g10 N/kg) (3)將書由平放改為立放，如圖1乙所示，它對(duì)桌面的壓強(qiáng)如何變化？寫出判斷的依據(jù)思路分析 (1)使用刻度尺時(shí)要明確其分度值，注意刻度尺要估讀到分度值的下一位 (2)書對(duì)水平桌面的壓力FGmg0.24 kg×10 N/kg2.4 N書對(duì)桌面的壓強(qiáng)p50Pa (3)書由平放改為立放，壓力不變，受力面積變小，對(duì)桌面的壓強(qiáng)變大 答案：(1)18.50(2)50 Pa (3)書由平放改為立放，壓力不變，受力面積變小，對(duì)桌面的壓強(qiáng)變大例2 (2014吉林省)在“探究壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，利用了兩個(gè)相同的木

4、塊和一塊海綿，如圖2所示 (1)實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察_來(lái)比較壓力的作用效果 (2)對(duì)比甲、乙兩圖，可以得出：_ (3)對(duì)比_兩圖，可以得出受力面積相同時(shí)，壓力越大，壓力的作用效果越明顯 (4)對(duì)比甲、丁兩圖，得出壓力的作用效果與壓力大小無(wú)關(guān)請(qǐng)回答是否正確，并敘述理由：_思路分析 實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察海綿的凹陷程度來(lái)比較壓力的作用效果，這里利用了轉(zhuǎn)換法；對(duì)比甲、乙兩圖，木塊對(duì)海綿的受力面積發(fā)生了變化，結(jié)論是“壓力一定時(shí)，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯”；(3)應(yīng)當(dāng)對(duì)比甲、丙兩圖，因?yàn)閮蓤D中的壓力不同；(4)甲、丁兩圖中壓力和受力面積都不同，存在兩個(gè)變量，不能得出正確結(jié)論 答案：(1)海綿的凹陷程度 (2

5、)壓力一定時(shí)，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯 (3)甲、丙 (4)不正確，壓力和受力面積都不同，存在兩個(gè)變量，不符合控制變量法易錯(cuò)易混題型 壓強(qiáng)的改變方法也是中招考試的熱點(diǎn)內(nèi)容，在復(fù)習(xí)中應(yīng)理解改變壓強(qiáng)大小的方法，在觀察基礎(chǔ)上總結(jié)壓強(qiáng)在生活和生產(chǎn)中的一些應(yīng)用，根據(jù)壓強(qiáng)公式p，不難看出，減小壓強(qiáng)有三種方法：(1)當(dāng)壓力F一定時(shí)，增大受力面積S；(2)當(dāng)受力面積S一定時(shí)，減小壓力F；(3)在條件允許的情況下，可以同時(shí)減小壓力F和增大受力面積S同理，增大壓強(qiáng)也有三種方法題目中常涉及釘尖、刀刃、坦克的履帶、鐵軌的路枕等應(yīng)用實(shí)例 例3 (2014大慶)如圖3甲所示，將一塊長(zhǎng)木板放在水平桌面上，現(xiàn)用水平

6、力F1向右慢慢推動(dòng)木板，使其一部分露出桌面如圖3乙所示推動(dòng)木板過(guò)程中，木板對(duì)桌面的壓力F、壓強(qiáng)p和摩擦力f的變化情況是( ) AF和f不變，p變大 BF和p不變，變大 CF變小，p和f均變大 DF不變，p和f均變大思路分析 木板對(duì)水平桌面的壓力始終等于自身所受的重力，所以在向右緩慢地推木板的過(guò)程中，木板對(duì)桌面的壓力F不變；在向右緩慢地推木板的過(guò)程中受力面積變小，因而木板對(duì)桌面的壓強(qiáng)p變大；在向右緩慢地推木板的過(guò)程中，壓力和接觸面的粗糙程度不變，所以摩擦力f不變，選A第2節(jié) 液體壓強(qiáng)重點(diǎn)考點(diǎn) 液體內(nèi)部壓強(qiáng)的規(guī)律是：液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)；在同一深度，各方向壓強(qiáng)都相等；深度增大，液體的壓強(qiáng)增大

7、；液體的壓強(qiáng)還與液體的密度有關(guān)，在深度相同時(shí)，液體密度越大，壓強(qiáng)越大 本節(jié)內(nèi)容在中考中的考試重點(diǎn)是利用控制變量法探究液體壓強(qiáng)的規(guī)律，并要求聯(lián)系實(shí)際利用液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)解釋簡(jiǎn)單的現(xiàn)象，液體內(nèi)部的壓強(qiáng)計(jì)算可用公式p詈推導(dǎo)得出ppgh，式中h表示深度，而不是高度，深度和高度這兩個(gè)概念是有區(qū)別的，深度是指從液體的自由面到計(jì)算壓強(qiáng)的那一點(diǎn)之間的豎直距離，即深度是由上往下量的；高度是指底部到液體中某一點(diǎn)的豎直距離，即高度是由下往上量的中考常見(jiàn)題型 比較液體壓強(qiáng)的大小是常見(jiàn)的考查題型由公式ppgh可知，液體內(nèi)部的壓強(qiáng)只與液體的密度和液體的深度成正比，而與液體的質(zhì)量、體積、容器的形狀等無(wú)關(guān)所以在比較液體壓強(qiáng)的大

8、小時(shí)，要緊緊抓住液體的密度和深度這兩個(gè)量來(lái)討論 例4（2014威海）我國(guó)首臺(tái)自主設(shè)計(jì)研發(fā)的載人深潛器“蛟龍?zhí)枴痹?012年6月27日進(jìn)行了7 000m級(jí)海試，最大下潛深度達(dá)7 062 m此處海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)約為_Pa，此時(shí)“蛟龍?zhí)枴泵?.5 m2外表面受到海水的壓力為_N(取p海水1.0×103kg/m3，g10 N/kg)思路分析 本題考查同學(xué)們對(duì)液體壓強(qiáng)、壓力公式的理解和掌握 (1)7062 m深度受到海水的壓強(qiáng)pp海水gh1.0×103 kg/m3×10 N/kg×7062 m7.062×107 Pa (2)由p得，“蛟龍?zhí)枴泵?.5 m2

9、外表面受到海水的壓力FpS7.062×107 Pa×0.5 m23.531×107 N 答案：7.062×107 3.531×107 例5 （2013武漢）某同學(xué)利用如圖4所示的器材探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn) (1)他向圖4甲中的U形管內(nèi)注入適量的紅墨水，當(dāng)管內(nèi)的紅墨水靜止時(shí)，U形管左右兩側(cè)液面的高度_ (2)如圖4乙所示，他將橡皮管的一端緊密地套在U形管左側(cè)的端口后，多次改變探頭在水中的深度，并比較每次的深度及相應(yīng)的U形管左右兩側(cè)液面的高度差，這是為了探究_ (3)他換用其他液體探究液體壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系，當(dāng)探頭在下列液體中的深度相同時(shí)U形管左

10、右兩側(cè)液面的高度差最大的是_ A酒精(p酒精0.8×103kg/m3) B植物油(p植物油0.9×103 kg/m3) C鹽水（p鹽水1.1×103 kg/m3） (4)若圖4乙中U形管左右兩側(cè)紅墨水面的高度差h10 cm，則橡皮管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)與大氣壓之差約為_Pa（p紅墨水1.0×103 kg/m3）思路分析 本題考查了影響液體壓強(qiáng)大小的因素的實(shí)驗(yàn)，注意控制變量法在本實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用(1)當(dāng)管內(nèi)的紅墨水靜止時(shí)，U形管左右兩側(cè)液面的高度相同(2)多次改變探頭在水中的深度，這里應(yīng)用了控制變量法，即在同種液體中做實(shí)驗(yàn)，所以這是為了探究液體壓強(qiáng)與液體深度的關(guān)系(3

11、)探究液體壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系時(shí)，所用液體密度越大，U形管左右兩側(cè)液面的高度差就越大，所以答案是C(4)根據(jù)液體壓強(qiáng)公式ppgh可知當(dāng)兩側(cè)紅墨水面的高度差為h10 cm時(shí)，橡皮管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)與大氣壓之差約為103 Pa 答案：(1)相同 (2)液體壓強(qiáng)與液體深度的關(guān)系 (3)C (4)103第3節(jié) 大氣壓強(qiáng)重點(diǎn)考點(diǎn) 在近幾年的中考中，對(duì)這部分內(nèi)容的考查側(cè)重于體驗(yàn)大氣壓的存在、估測(cè)大氣壓的數(shù)值及大氣壓在生活中的實(shí)際應(yīng)用等，如吸盤式掛衣鉤、用吸管吸瓶中的飲料、用針管吸取藥液、用抽水機(jī)抽水等實(shí)例中考常見(jiàn)題型 例6 （2014邵陽(yáng)）如圖5，小敏同學(xué)在喝牛奶時(shí)無(wú)意發(fā)現(xiàn)喝牛奶的紙盒變癟了她疑惑不解：“自己

12、并未用力捏紙盒，怎么會(huì)變癟呢？”請(qǐng)你告訴她紙盒變癟的原因是_思路分析 此題要根據(jù)大氣壓的存在分析解答喝牛奶時(shí)是靠大氣壓把牛奶“擠”進(jìn)嘴里的答案：用力吸后，牛奶盒內(nèi)空氣變少，導(dǎo)致盒內(nèi)壓強(qiáng)減小，外部大氣壓強(qiáng)大于內(nèi)部壓強(qiáng)，所以牛奶盒變癟 例7 （2012南昌）生活中處處有物理，同學(xué)們?cè)谕嬷卸紩?huì)無(wú)意識(shí)地涉及許多物理知識(shí)，以下兩個(gè)現(xiàn)象可能你嘗試或觀察過(guò)：喝牛奶時(shí)，把吸管插入牛奶盒中往里吹氣，再迅速放開，牛奶從吸管噴出在室溫下，把吹鼓的氣球放在火爐附近過(guò)一會(huì)兒，氣球就爆破了，由以上現(xiàn)象進(jìn)行猜想：當(dāng)氣體的體積一定時(shí)，氣體壓強(qiáng)可能與氣體的_和_有關(guān) 【設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】 小明同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)來(lái)研究燒瓶?jī)?nèi)水面上

13、方的氣體壓強(qiáng)： (1)把細(xì)玻璃管插入裝有半瓶水的密閉燒瓶中，如圖6所示 (2)從細(xì)玻璃管上端往燒瓶里吹氣，瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)_（填“增大”“減小”或“不變”）；迅速放開，觀察到細(xì)玻璃管內(nèi)水柱上升到a處位置（如圖6所示）(3)接著用手握住燒瓶的瓶頸部分，使瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)增大，請(qǐng)您在圖中畫出細(xì)玻璃管內(nèi)水柱所上升到b處的大致位置 【實(shí)驗(yàn)拓展】控制其他條件相同時(shí)，換用內(nèi)徑不同的細(xì)玻璃管進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，則管內(nèi)水柱上升的高度會(huì)_（填“相同”或“不同”）理由是_思路分析 該題考查同學(xué)們對(duì)上述材料的分析和理解能力，以實(shí)驗(yàn)題的情景考查了氣體壓強(qiáng)大小的影響因素，把吸管插入牛奶盒中往里吹氣，迅速放開，牛奶從吸管噴出：牛奶噴

14、出的原因是內(nèi)部壓強(qiáng)大造成的：牛奶盒內(nèi)壓強(qiáng)變大的原因是向里面吹氣造成的，說(shuō)明氣體壓強(qiáng)的大小與氣體的質(zhì)量有關(guān)，同理，把吹鼓的氣球放在火爐附近，過(guò)一會(huì)兒，氣球就爆破了：氣球爆破的原因也是內(nèi)部壓強(qiáng)變大造成的，所以氣體壓強(qiáng)的大小還與溫度有關(guān)(2)當(dāng)用細(xì)玻璃管向瓶中吹氣時(shí)，瓶?jī)?nèi)空氣的質(zhì)量變大，故瓶?jī)?nèi)的氣壓變大所以迅速放開后，會(huì)觀察到細(xì)玻璃管內(nèi)水柱會(huì)上升到a處位置(3)用手握住燒瓶的瓶頸部分，使瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)增大，所以細(xì)玻璃管內(nèi)水柱會(huì)上升得更高，因?yàn)槠績(jī)?nèi)增大的壓強(qiáng)與上升的那一段液柱的壓強(qiáng)是相等的，且液體壓強(qiáng)只與液體的密度和深度有關(guān)，所以在瓶?jī)?nèi)增大的壓強(qiáng)相等的情況下，換用內(nèi)徑不同的細(xì)玻璃管進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，管中的

15、水柱上升的高度相等 答案：質(zhì)量 溫度(2)增大(3)b處在a處之上，圖略相同 液體壓強(qiáng)只與液體的密度和深度有關(guān)第4節(jié)氣體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系重點(diǎn)考點(diǎn) 本節(jié)內(nèi)容是新教材增加的知識(shí)，在中考中的考試范圍是：探究并知道流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，初步了解它在生產(chǎn)生活中的實(shí)際應(yīng)用中考常見(jiàn)題型 中招命題中通常會(huì)要求用流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系來(lái)解釋簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題這類問(wèn)題在近兩年都有試題出現(xiàn) 例8（2014株洲）利用如圖7所示的裝置可探究機(jī)翼升力產(chǎn)生的原因，壓強(qiáng)計(jì)的兩端分別置于機(jī)翼模型的上、下表面附近，用鼓風(fēng)機(jī)向模型左端吹氣，可觀察到壓強(qiáng)計(jì)兩側(cè)液面出現(xiàn)高度差則( ) A模型上方空氣流速大，壓強(qiáng)小 B模型下方空氣流速大，壓

16、強(qiáng)大 C模型上方空氣流速小，壓強(qiáng)大 D模型下方空氣流速小，壓強(qiáng)小思路分析 由于模型做成上凸下平的形狀，同一股氣流在相同的時(shí)間內(nèi)，通過(guò)模型的上方和下方，上方氣流通過(guò)時(shí)經(jīng)過(guò)的路程大，速度大，壓強(qiáng)?。合路綒饬魍ㄟ^(guò)時(shí)經(jīng)過(guò)的路程小，速度小，壓強(qiáng)大模型下方壓強(qiáng)大于上方壓強(qiáng)，模型在壓強(qiáng)差下產(chǎn)生向上的升力選A第5節(jié)浮力重點(diǎn)考點(diǎn) 對(duì)這部分知識(shí)點(diǎn)主要考查受力分析、阿基米德原理公式的應(yīng)用、物體浮沉條件尤其是漂浮條件的應(yīng)用考查的重點(diǎn)為浮力的相關(guān)計(jì)算、利用浮力的知識(shí)來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)某物的密度或其受到的浮力另外，在近幾年的中考中，還經(jīng)常出現(xiàn)與以上知識(shí)點(diǎn)有關(guān)的探究題或開放題中考常見(jiàn)題型 課標(biāo)要求，認(rèn)識(shí)浮力要求同學(xué)們自主探究，要

17、經(jīng)歷浮力大小的探究過(guò)程，對(duì)過(guò)程性、探究性的要求提高了，但中招考試中對(duì)阿基米德原理、物體浮沉條件、浮力計(jì)算的要求不高 例9(2014安徽)一均勻的長(zhǎng)方體浸沒(méi)在液體中，如圖8所示，已知它的底面積為S上表面所處深度為h1，下表面所處深度為h2，則長(zhǎng)方體下表面所受到液體的壓力表達(dá)式為_，浮力表達(dá)式為_（液體密度p液和g為已知量）思路分析 本題考查了液體壓強(qiáng)公式ppgh、壓強(qiáng)公式的變形公式FpS、浮力公式F浮pgV排的生成過(guò)程，由液體壓強(qiáng)公式ppgh及壓強(qiáng)公式的變形公式FpS得F1p1Sp液gh1S，F(xiàn)2p2Sp液gh2S則 F浮F2F1p液gh2Sp液gh1Sp液g(h2h1)S 答案：p液gh2S p液g(h2h1)S第6節(jié) 浮力的應(yīng)用重點(diǎn)考點(diǎn) 這部分的重點(diǎn)知識(shí)包括物體的浮沉條件，物體的漂浮條件（物體在液面上靜止，受力平衡），輪船的工作原理，潛水艇的工作原理，氣球和飛艇的升空道理，及密度的應(yīng)用等內(nèi)容中考常見(jiàn)題型 輪船的工作原理是：鋼鐵制成的輪船做成空心的，使它排開水的體積增大，受到的浮力增大，所以能浮在水面上它是利用物體漂浮在液面的條件F浮G來(lái)工作的，只要船所受的重力不變，無(wú)論船在海里還是河里，它受到的浮力不變，由于海水與河水的密度不同，所以它在海里和河里浸入水中的體積不同輪船的大小通常用它的排水量來(lái)表示，所謂排水量