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文檔簡介
專題11壓城(講練)(原卷版)
1.了解:壓力概念;液體壓強的產生;大氣壓強的大小;大氣壓強對高度的變化規(guī)律。
2.會:解釋壓強在生活中的應用;進行液體壓強的計算;利用流體壓強與流速關系分析問題。
3.理解:壓強的概念及其計算;大氣壓強與沸點的關系;流體壓強與流速的關系。
4.掌握:液體壓強的特點及規(guī)律。
5.認識:生活中減小或增大壓強的實例;大氣壓強的特點及規(guī)律;生活中利用大氣壓強的實例。
礎梳理
一、思維導圖
壓力,垂直作用在物體表面上的力(壓力大小不一定等于物
液體壓強的產生:液體具有流動性,液體受到重力作用
體的重力大?。?/p>
液體壓強的特點:液體內部任何位置都有壓強,同一位置向
壓力的作用效果:與壓力大小有關;與受力面積有關。
各個方向的壓強大小都相同;液體內部,同一水平位置上各
壓強:物體受到的壓力大小與受力面積之比點壓強大小相同;液體壓強大小與深度和液體密度有關。
探究液體壓強一
公式P嗅|壓強
液體壓強的大小,p=pgh
單位牛頓每米(N/m)。單位專有名稱帕斯卡(簡稱帕,符上端開口,示部連通的容器
號Pa)
連通器連通器內部液體不流動時,液面高度相同
生活中增大或減小壓強應用
一~連通器的應用
大氣壓強的產生:大氣具有流動性,氣體受到重力作用
流體壓強與流速關系:流速大的地方壓強小;流速小的壓強
托里拆利實驗測得大氣壓強的大?。涸谝粋€標準大氣壓下,
大
大氣壓強大小等于76cm汞柱產生的壓強:
5流體壓強的應用:飛機的升力、滑翔機、鳥等
p0=1.013xi0Pa
大氣壓強隨高度的增加而減小
大氣壓強在生活中的應用
二、知識梳理
知識點一:壓強
1.壓力:—作用在物體表面上的力叫壓力(圖一:水杯對桌面的壓力,圖二:木塊對斜面的壓力,圖
三:圖釘對墻壁的壓力)。
(1)壓力并不都是由重力引起的(圖三:圖釘對墻壁的壓力)。把物體放在桌面上,如果物體不受其
它力作用,則壓力F等于物體受到的重力G。
圖一:水杯對桌面的壓力豎直向下圖二:木塊對斜面的壓力垂直斜面向下圖三:圖釘對墻壁的壓力垂直
墻壁向左
(2)固體可以大小、方向不變地壓力。
2.壓強:物體單位面積上受到的壓力叫—。
(1)壓強是表示力的作用效果的物理量。
(2)壓強公式:p=(其中,壓強p的單位是(簡稱為帕),符號是—;壓力F的單位是
牛,符號是N;S是受力面積(是兩物體的接觸部分),單位是米z,符號是胡。
3.壓強的利用
(1)增大壓強:當受力面積不變時,—壓力;當壓力不變時,—受力面積;壓力增大的同時減小
受力面積都可以增大壓強。如圖四:墻釘、斧頭、安全錘都是增大壓強的例子。
2.減小壓強:受力面積不變時,壓力;壓力不變時,受力面積;壓力減小的同時增大受力面
積都可以減小壓強。如圖五:鐵軌、履帶式推土機、大象的腳掌都是減小壓強的例子。
1.液體壓強產生的原因:液體受—作用且具有o
2.液體壓強的測量:使用壓強計。
3.液體壓強的規(guī)律:
(1)液體對容器底和側壁都有壓強,液體內部向都有壓強;
(2)在同一深度,液體向各個方向的壓強都—;
(3)液體的壓強隨深度的增加而—(如圖一所示);
(4)相同高度,不同液體的壓強與液體的—有關。
圖一圖二
4.液體壓強公式:o其中,夕是液體密度,單位是左g/m-g=9.8N/kg;〃是液體內
部某位置到液面的高度。
從公式中看出:液體的壓強只與液體的密度和液體的深度有關,而與液體的質量、體積、重力、容器
的底面積、容器形狀均無關。
5.連通器:上端開口,下部相連通的容器。
(1)原理:連通器里裝同一種液體且液體不流動時,各容器的液面保持相平(如圖二所示)。
(2)連通器的應用:茶壺、鍋爐水位計、乳牛自動喂水器、船閘等都是根據(jù)連通器的原理來工作
的。
知識點三:大氣壓強
1.大氣壓強:大氣對—它里面的物體的壓強叫做大氣壓強,簡稱大氣壓;大氣壓用p。表示。
2.產生原因:因為空氣受并且具有流動性。
3.托里拆利實驗:
(1)實驗過程:在長約1m,一端封閉的玻璃管里灌滿水銀,將管口堵住,然后倒插在水銀槽中放開
堵管口的手指后,管內水銀面下降一些就不再下降,這時管內外水銀面的高度差約為760mm。如圖所示。
(2)結論:大氣壓po=76OmmHg=76cmHg=LOlXl()5pa(其值隨著外界大氣壓的變化而變化)。
4.標準大氣壓:支持76cm水銀柱的大氣壓叫標準大氣壓。
5
1個標準大氣壓=760mmHg=76cmHg=L01X10Pao
5.大氣壓的特點:(1)空氣內部向都有壓強,且空氣中某點向各個方向的大氣壓強
(2)大氣壓隨高度增加而—;且大氣壓的值與地點、天氣、季節(jié)的變化有關。一般來說,晴天大
氣壓比陰天高,冬天比夏天高。
(3)大氣壓變化規(guī)律:在海拔3000米以內,每上升10米,大氣壓大約降低100Pao
6.沸點與壓強:一切液體的沸點,都是隨氣壓減小而—(如在海拔高的山上煮飯,煮不熟);隨氣
壓增大而(如用高壓鍋煮飯快)。
7.體積與壓強:質量一定的氣體,溫度不變時,氣體的體積越小壓強—;氣體體積越大壓強越小。
要點詮釋:
(1)實驗方法:在長約1m一端封閉的玻璃管里灌滿水銀,用手指將管口堵住,然后倒插在水銀槽中。
放開手指,管內水銀面下降到一定高度時就不再下降,這時測出管內外水銀面高度差約為76cm。
5
(2)計算大氣壓的數(shù)值:P0=P水銀=Pgh=13.6XlO—g/n^xg.8N/kgX0.76m=l.013X10Pa?
所以,標準大氣壓的數(shù)值為:Po=l.013X105Pa=76cmHg=760mmHg?
(3)以下操作對實驗沒有影響
①玻璃管是否傾斜;②玻璃管的粗細;③在不離開水銀槽面的前提下玻璃管口距水銀面的位置。
(4)若實驗中玻璃管內不慎漏有少量空氣,液體高度減小,則測量值要比真實值偏小。
(5)這個實驗利用了等效替換的思想和方法。
知識點四:流體壓強與流速關系
1.流體:液體和氣體。
2.液體壓強與流速的關系:在氣體和液體中,流速越大的位置壓強—o
3.飛機的升力的產生:飛機的機翼通常都做成上面凸起、下面平直的形狀。
4.當飛機在機場跑道上滑行時,流過機翼上方的空氣速度—、壓強—,流過機翼下方的空氣速度慢、
壓強大。
5.機翼上下方所受的壓力差形成向上的一。
要點詮釋:
飛機的升力的產生:飛機的機翼通常都做成上面凸起、下面平直的形狀。當飛機在機場跑道上滑行時,
流過機翼上方的空氣速度快、壓強小,流過機翼下方的空氣速度慢、壓強大。機翼上下方所受的壓力差形成
向上的升力。
考點一:壓力與壓強的概念
【備考方略】
L物體所受的壓力與受力面積之比叫做壓強。壓強用來比較壓力產生的效果,壓強越大,壓力的作用效
果越明顯。壓強的計算公式是:p=F/S。p一壓強(單位:帕斯卡,符號:Pa);F一壓力(單位:牛頓,符號:
N);S—受力面積(單位:平方米,符號:rtf)。
2.對于壓強的定義,應當著重領會四個要點:⑴受力面積一定時,壓強隨著壓力的增大而增大(此時壓
強與壓力成正比)。⑵同一壓力作用在支承物的表面上,若受力面積不同,所產生的壓強大小也有所不同。
受力面積小時,壓強大;受力面積大時,壓強小。⑶壓力和壓強是截然不同的兩個概念:壓力是支持面上所
受到的并垂直于支持面的作用力,跟支持面面積,受力面積大小無關。壓強是物體單位面積受到的壓力。跟
受力面積有關。⑷壓力、壓強的單位是有區(qū)別的。壓力的單位是牛頓,跟一般力的單位是相同的。壓強的單
位是一個復合單位,它是由力的單位和面積的單位組成的。在國際單位制中是牛頓/平方米,稱“帕斯卡”,
簡稱“帕”。
【經典例題】(2021?貴州安順市)玻璃杯中裝有半杯水,用一硬紙片蓋住杯口,小心地將杯子倒置
于水平位置保持靜止,紙片與水均被大氣壓穩(wěn)穩(wěn)地托?。ㄈ鐖D所示),這樣就成功地用半杯水演示了“覆
杯實驗”。若不考慮紙片的重力,關于這一實驗下列分析正確的是()。
A.左側杯壁對水的作用力方向向左;
B.大氣對紙片的壓強等于水因重力對紙片產生的壓強;
C.杯中水面上方的氣壓等于外界大氣壓;
D.水受到的重力小于紙片對水的支持力
【舉一反三】
1.(2021?湖北中考真題)如圖所示,三個質量相同、底面積相同,但形狀不同的容器放在水平桌
面上,其內分別裝有甲、乙、丙三種液體,它們的液面在同一水平面上,若容器對桌面的壓強相等,則三
種液體對容器底的壓強()。
A.一樣大B.甲最小
2.(2021?浙江杭州市)如圖所示,一個裝有水的平底密閉礦泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,
再倒立放置。兩次放置時,瓶對桌面的壓力分別為尸甲和尸乙,瓶對桌面的壓強分別為0甲和。乙,則
()O
A.尸甲>/乙B.。甲>。乙C.尸甲<少乙D.。甲乙
3.(2021?四川攀枝花市)下列物理量最接近實際的是()。
A.中學生百米跑成績約14s;
B.體考用實心球的重力約200N;
C.中學生的手掌寬度約50cm;
D.物理課本放在桌面上對桌面的壓強約為IPa
考點二:探究壓力作用效果
【備考方略】
【實驗目的】壓力的作用效果跟哪些因素有關
【實驗器材】小桌子,長方形海綿,鉤碼一盒
【實驗步驟】1.把小桌子放在長方形海綿上,觀察海綿變形情況;如圖甲;
—4L—Ji——「口仆I
圖甲圖乙圖丙
2.控制接觸面積不變,在小桌子放置一鉤碼,重復步驟1;如圖乙;
3.控制壓力不變,把小桌子翻過來放置,改變接觸面積,步驟2;如圖丙。
【實驗表格】
次數(shù)受力面積壓力大小作用效果
甲四個腳G<較深
乙四個腳G桌+G硅碼非常深
丙小桌面G桌+G祛碼較淺
【實驗結論】壓力的作用效果與壓力和壓力的受力面積有關。壓力越大,壓力的受力面積小,則壓力的
作用效果越明顯。我們用“壓強”來表示壓力的作用效果。
【經典例題】(2020?武漢)鐵塊和小桌靜止在海綿上,如圖甲所示。撤掉小桌后,鐵塊再次靜止在
海綿上,如圖乙所示。鐵塊的質量是600g,鐵塊的底面積是20cm)小桌的質量是200g,桌面的面積是
80cm2,下列說法正確的是()。
甲乙
A.圖甲中,鐵塊對小桌的壓強比小桌對海綿的壓強大;
B.圖甲中,鐵塊對小桌的壓強比小桌對海綿的壓強小;
C.圖甲中鐵塊對小桌的壓強比圖乙中鐵塊對海綿的壓強大;
D.圖甲中鐵塊對小桌的壓強比圖乙中鐵塊對海綿的壓強小
【舉一反三】
1.(2020?北京)如圖所示,把小桌甲倒放在海綿上,其上放一個物體乙,它們靜止時,物體乙的
下表面和小桌甲的桌面均水平。已知小桌甲重G,桌面面積為S;物體乙重%下表面的面積為W,下列
說法正確的是()。
A.甲對海綿的壓力就是甲受到的重力;
B.乙對甲的壓力就是乙受到的重力;
G]+G?
C.甲對海綿的壓強大小為:2;
G1+G)
D.乙對甲的壓強大小為\
2.(2021?遼寧中考真題)小平用一個長方體木塊、彈簧測力計、兩個相同的祛碼和海綿等探究壓
力作用效果與什么因素有關:
(1)根據(jù)甲、乙兩圖,可知壓力的作用效果與大小有關;
(2)用甲、丙兩圖探究壓力作用效果與受力面積的關系,應在丙圖木塊上放個祛碼。由此得
出結論:一定,受力面積越小,壓力的作用效果越o
(3)小平利用上述器材繼續(xù)探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關:
①用彈簧測力計水平拉動木塊,使它沿水平桌面做勻速直線運動,彈簧測力計的示數(shù)如圖丁所示;
②取下木塊上的祛碼,重復①的操作,彈簧測力計的示數(shù)為L8N。由此說明,接觸面粗糙程度一定,
壓力越大,滑動摩擦力越;
③以不同的速度多次水平拉動木塊,使它沿水平桌面做勻速直線運動,發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的示數(shù)幾乎不
變,說明滑動摩擦力的大小與速度大小=
3.(2021?湖北武漢市)在探究影響壓力作用效果的因素的實驗中,甲圖中小桌放在海綿上,乙圖
中在桌面上放一個祛碼,丙圖中桌面朝下,并在其上放一個同樣的祛碼。
(1)在三次實驗中,均用海綿被壓下的深淺,來顯示小桌對的壓力作用效果;
(2)比較兩圖可以初步得出實驗結論:壓力大小相同時,受力面積越大,壓力作用效果越不明
顯。若想通過比較甲、丙兩圖也得出相同的實驗結論,可以采取的措施是o
下列事例中,直接應用該結論的是(填序號)。
①有些課桌的邊緣設計成園弧形狀
②水壺的壺嘴和壺身設計成相同的高度
③交通管理部門規(guī)定,貨車每一車軸的平均承載質量不得超過10t
考點三:增大、減小壓強方法(生活中壓強的應用)
【備考方略】
增大壓強的方法有:在受力面積不變的情況下增加壓力、在壓力不變的情況下減小受力面積或同時增加
壓力和減小受力面積。
減小壓強的方法有:在受力面積不變的情況下減小壓力、在壓力不變的情況下增大受力面積或同時減小
壓力和增大受力面積。
【經典例題】(2021?北京中考真題)圖示的四個實例中,為了增大壓強的是()。
A.飲料管的一端剪成斜口;B.在鐵軌下面鋪枕木;
c.書包背帶做得較寬;D.圖釘帽的面積做得較大
【舉一反三】
1.(2021?山東蒲澤市)下列生活事例采取的做法中,為了增大壓強的是()。
A.火車鋼軌下墊上枕木B.禁止貨車超載
C.刀刃磨得鋒利D.雪橇板做得比較寬大
2.(2020?四川樂山)下列實例中,屬于減小壓強的是()。
A.鋒利的篆刻刀;B.駱駝寬大的腳掌;
c.注射器的針頭;D.切菜的菜刀
3.(2020?北京)如圖所示的實驗中,為了減小壓強的是()。
A.逃生錘的錘頭很尖;B.載重車裝有很多車輪;
C.盲道上有凸起;D.mu吸管的一端剪成斜口
考點四:壓強的計算
【備考方略】
壓強的計算是本節(jié)的熱門考點,是考查學生對壓強概念的理解和應用能力的重要方式。壓強的計算分為
簡單計算和大型計算,考試題型有選擇題、填空題和大型計算題三種類型。
進行壓強的計算需要注意:一、單位統(tǒng)一:各物理量單位都使用國際單位;二、分清壓力和受力面積(壓
力是作用在物體上的力,受力面積不一定是物體的底面面積);三、會利用壓強公式的變形公式計算其他物
理量。
【經典例題】(2021?廣西貴港市)如圖所示,質量為10kg,底面積為500加2的圓柱體A放在水平
面上。一薄壁圓柱形容器B也置于水平面上,該容器足夠高,底面積為200cm:內盛有8kg的水。若將一
物體M分別放在圓柱體A上表面的中央和浸沒在容器B的水中時,圓柱體A對水平面的壓強變化量和水對
容器B底部壓強的變化量相等(g取10N/kg,P*=1.0X103kg/ni3),則()。
AB
7777777777777777777777777Z,
A.未放上物體M時,圓柱體A對水平地面的壓強為2Xl()5pa;
B.容器B內水的體積為0.08m3;
C.物體M的密度為2.5X103kg/m3;
D.物體M未放入容器B時,容器B底部受到的水的壓強為4X104Pa
【舉一反三】
1.(2021?內蒙古中考真題)某科技小組用如圖所示裝置探究“物體處于平衡狀態(tài)時支持力跟拉力
的關系”,他們將調好的電子秤放置在水平桌面上,把一個邊長為10cm、質量為1.6kg的正方體合金塊放
置在電子秤托盤中央,合金塊系有細線,用數(shù)字測力計沿豎直方向向上拉合金塊,下列判斷正確的是
()o(g取10N/kg)
A.合金塊對電子秤的壓力和電子秤對合金塊的支持力是一對平衡力;
B.當數(shù)字測力計拉力為4N時,合金塊在兩個力的作用下平衡;
C.當數(shù)字測力計拉力為4N時,合金塊受到電子秤的支持力為20N;
D.當數(shù)字測力計拉力為14.5N時,合金塊對電子秤產生的壓強為1.5X102Pa
2.(2021?新疆中考真題)如圖甲所示,一質地均勻的長方體磚塊放在水平地面上?,F(xiàn)將成塊切去一
部分,剩余部分如圖乙所不,此時磚塊對地面的壓強為2000Pa;將圖乙中的磚塊倒置后如圖丙所小,此時
磚塊對地面的壓強為3000Pa。則圖甲中磚塊對水平地面的壓強為()。
Qy,,,,,/,
圖甲圖乙圖丙
A.2250PaB.2400PaC.2500PaD.2750Pa
3.(2021?江蘇揚州市)如圖,邊長為0.1m的正方體木塊放在水平桌面中央,已知木塊密度為0.5X
103kg/m3,木塊質量為kg,它對桌面的壓強為Pa,木塊在大小為1.5N的水平向右的拉力作
用下從4點勻速直線運動到6點,它所受摩擦力為N,此過程中,它對桌面的壓強(填“變
大”、“變小”成“不變”)。(:lON/kg)
考點五:液體壓強的概念
【備考方略】
1.液體壓強的產生:液體受重力且具有流動性。我們知道,物體受到力的作用產生壓力,而只要某物體
對另一物體表面有壓力,就存在壓強,同理,水由于受到重力作用對容器底部有壓力,因此水對容器底部存
在壓強。液體具有流動性,對容器壁有壓力,因此液體對容器壁也存在壓強。
2.液體能夠把它所受到的壓強向各個方向傳遞。也就是說,液體內部某點向各個方向都有壓強,且壓強
大小都相同。
3.液體壓強可表述為:“液體內部向各個方向都有壓強,壓強隨液體深度的增加而增大,同種液體在同
一深度的各處,各個方向的壓強大小相等;不同的液體,在同一深度產生的壓強大小與液體的密度有關,密
度越大,液體的壓強越大。”
4.液體內部壓強大?。?/p>
(1)同種液體:向各個方向都有壓強;(2)同一深度處,壓強一致;(3)深度越深,壓強越大。
(2)不同液體:同一深度,密度越大,壓強越大。
(3)公式:p=Pgh式中g=9.8N/kg或g=10N/kg,h的單位是m,P的單位是kg/m,,壓強p的單位是Pa。
(4)由于液體內部同一深度處向各個方向的壓強都相等,所以我們只要算出液體豎直向下的壓強,也
就同時知道了在這一深度處液體向各個方向的壓強。這個公式定量地給出了液體內部壓強地規(guī)律。
深度是指點到液面的距離,液體的壓強只與深度和液體的密度有關,與液體的質量無關。
【經典例題】(2021?海南中考真題)如圖為帕斯卡實驗,在一個封閉的木桶內裝滿水,從桶蓋上插
入一根細長的管,向細管里只灌了幾杯水,就把木桶壓裂。這個實驗說明液體壓強大小與下列哪個因素有
關()。
A.液體的重力B.液體的體積
C.液體的深度D.液體的密度
【舉一反三】
1.(2021?黑龍江中考真題)兩個相同的燒杯A、B中分別盛有兩種不同液體,將兩個完全相同的小
球分別放入兩燒杯中,當兩小球靜止時所處位置如圖所示,且兩燒杯中液面相平,液體對燒杯底部的壓強
PA和PB,它們的大小關系是()。
D.無法確定
A.PA〉PBB.PA<PBC.PA=PB
2.(2021?青海中考真題)如圖所示,將質量相等的水,分別倒入放在水平桌面上的兩個形狀不
同、底面積相等的容器中,則水對容器底部產生的壓強和壓力正確的是()。
A.o甲〉。乙尸甲>尸乙B.〃甲〈0乙/甲〈尸乙
3.(2021?河南中考真題)如圖,一方形容器置于水平面上,用豎直薄隔板將其分成左、右兩部
分,右側部分橫截面積是左側的2倍,隔板底部有一小圓孔用薄橡皮膜封閉。左、右兩側分別注入兩種不
同液體,液面在圖中位置時,橡皮膜恰好不發(fā)生形變。下列說法正確的是()。
隔板
橡皮膜
A.左、右兩側液體對橡皮膜的壓強相等;
B.左、右兩側液體對容器底的壓力相等;
C.左側液體的密度小于右側液體的密度;
D.容器中左、右兩側液體的質量相等
考點六:液體壓強的計算
【備考方略】
壓強的計算是本節(jié)的熱門考點,是考查學生對壓強概念的理解和應用能力的重要方式。壓強的計算分為
簡單計算和大型計算,考試題型有選擇題、填空題和大型計算題三種類型。
進行壓強的計算需要注意:一、單位統(tǒng)一:各物理量單位都使用國際單位;二、分清壓力和受力面積(壓
力是作用在物體上的力,受力面積不一定是物體的底面面積);三、會利用壓強公式的變形公式計算其他物
理量。
【經典例題】(2021?黑龍江中考真題)如圖所示,一杯茶放置在水平桌面上,空杯的質量為
0.04kg,其底面積為lOcm?,茶水的質量為0.16kg,茶水的深度為10cm(茶水密度約為1.0XlO'kg/n?,g
取10N/kg,杯壁厚度不計)。求:
(1)茶水對杯底的壓強。
(2)茶水對杯底的壓力。
(3)茶杯對水平桌面的壓強。
【舉一反三】
1.(2021?甘肅蘭州市)如圖所示,質量為120g的平底燒瓶內裝有300mL的水,靜止放在水平桌面
上,燒瓶底面積為30cm)測得水的深度為5cm,己知P水=1.OXlO'kg/m)g=10N/kgo求:
(1)水對燒瓶底部的壓強;
(2)燒瓶對水平桌面的壓力;
(3)燒瓶對水平桌面的壓強。
2.(2020?四川成都)如圖所示,實心均勻圓柱體A、薄壁圓柱形容器B和C,三者高度均為
廬10cm,都放置在水平桌面上。容器B內裝有油,容器C內裝有水,相關數(shù)據(jù)如下表所示。忽略圓柱體A
吸附液體等次要因素,常數(shù)g取10N/kg。
(1)求A的底面積;
(2)若將A豎直緩慢放入B內,釋放后靜止時,求油對容器底部的壓強;
(3)若將A豎直緩慢放人C內,釋放并穩(wěn)定后,再將A豎直向上緩慢提升0.5cm,求靜止時水對容器底
部的壓力。
圓柱體A油水
質量/g9054120
密度/(g/cn?)0.60.91
深度/cm26
3.(2021?江蘇蘇州市)如圖,兩個質量相等的圓柱形杯子甲、乙放置于水平桌面上,杯底與桌面
的接觸面積之比為1:2,裝入一定量的水后杯子對桌面的壓強均為力。將乙杯中水全部倒入甲杯中放回原
處后,甲杯對桌面的壓強n(>/=/<)2,po,乙杯對桌面的壓強a_______(>/=/<)(1/2)
Poo
考點七:探究影響液體壓強大小的因素
【備考方略】
影響液體壓強大小的因素
探究課題:探究影響液體壓強大小的因素
「公IRs卜型管
實驗裝置1
二水二11
二鹽水:二
甲7n丙r
實驗方法控制變量法,轉換法
實驗原理根據(jù)U形管內兩管液面高度差來判斷液體內部壓強大小
1.根據(jù)如圖甲所示,按照組裝U形管壓強計
2.將水倒入燒杯,如圖乙,控制探頭在水下深度不變,調節(jié)旋鈕改變探頭的朝向,觀
察并測出U形管中液面的高度差,將數(shù)據(jù)填入下表;
探究過程3.如圖乙、丙,控制橡皮膜的朝向不變,改變探頭浸入水中的深度,觀察并測出U形
管中液面的高度差,將數(shù)據(jù)填入下表;
4.如圖丙、丁,控制探頭在水和鹽水下的深度相同,觀察并測出U形管中液面的高度
差,將數(shù)據(jù)填入下表;
實驗內容液體物質探頭浸入水下橡皮膜朝向U形管兩端液面高度差
深度(cm)
相同(5cm)向下
a水相同(5cm)向前
相同(5cm)向上
記錄表格
不同(3cm)向下
b水不同(5cm)向下
不同(7cm)向下
水相同(5cm)向下
c鹽水相同(5cm)向下
液體內部向各個方向都有壓強,壓強隨液體深度的增加而增加;同種液體在同深度的
實驗結論各處,各個方向的壓強大小相等;不同的液體,在同一深度產生的壓強大小與液體的
密度有關,密度越大,液體的壓強越大。
考查方向
器材作用1.u形管壓強計的作用?
1.液體壓強產生的原因是:
2.實驗前的兩個操作:(1)二
(2)檢查裝置的氣密性:
3.實驗時發(fā)現(xiàn)U型管內高度差沒變化原因是什么?怎么解決?
注意事項答
4.使用的U型管是不是連通器?答
5.此實驗U型管內液體為什么要染成紅色?答:5.實驗需要多次進行,目的是:6.比
較乙、丙實驗結論是:
7.比較丙、丁實驗結論是:
【經典例題】(2021?重慶中考真題)2020年11月10日,“奮斗者”號在馬里亞納海溝成功坐底,
創(chuàng)造了10909m的中國載人深潛新紀錄,標志著我國在載人深潛領域達到世界領先水平。這激發(fā)了小楊同
學探究液體內部壓強的興趣,實驗如圖所示。
(1)圖甲是U形管壓強計,金屬盒上的橡皮膜應該選用(選填“薄”或“厚”)一些的較
好,從結構來看,壓強計(選填“是”或“不是”)連通器。
(2)比較圖乙、丙兩次實驗可知:同種液體內部壓強隨深度的增加而;比較乙,丁兩次實驗
可初步判斷:液體內部壓強與液體密度(選填“有關”或“無關”)。
(3)根據(jù)液體內部壓強的規(guī)律可知,“奮斗者”號深潛到10000m時每平方米的艙體受到的海水壓力
為N(取P海水=1.03X101g/m3),相當于質量為力的物體受到的重力。
(4)若圖丁的實驗中U形管左右兩側水面的高度差為5cm,則橡皮管內氣體的壓強與管外大氣壓之差
為Pa;在圖乙的實驗中,保持金屬盒位置不變,在容器中加入適量清水與其均勻混合后(液體不
溢出),橡皮膜受到的液體壓強將(選填“變大”“變小”或“無法判斷”)。
【舉一反三】
1.(2021?寧夏中考真題)如圖所示,在“探究液體內部壓強”的實驗中:
ABCD
(1)圖A所示壓強計在使用前,需觀察U形管兩邊液面是否相平,要檢查裝置的氣密性。請簡述檢
查氣密性的方法:o實驗中通過________顯示液體內部壓強的大小。
(2)某同學實驗的情形如圖B、C、D所示。
①比較圖B和圖C可以探究的問題是。
②保持探頭在水中的深度不變,改變它的方向如圖C、D所示,根據(jù)實驗現(xiàn)象可以初步得出結論:
(3)該同學在實驗過程中發(fā)現(xiàn):在同種液體內部同一深度處,使用不同的壓強計,U形管兩側液面的
高度差不完全相同。他認為可能與探頭橡皮膜安裝的松緊有關。請你設計實驗證明他的觀點
2.(2021?湖南常德市)如圖在“研究液體內部的壓強”的探究活動中(U形管所裝液體是水)。
(1)甲圖中的壓強計是通過觀察U形管中液面高度差的大小來反映的大小;
(2)小明在探究過程中,發(fā)現(xiàn)U形管中的液面高度差不變,說明;
(3)儀器調試好后進行實驗,得到乙、丙、丁圖的結果,由圖可知,在同一深度,液體內部向各個
方向的壓強
(4)比較丁圖和戊圖,說明同一深度,液體壓強還與有關;
(5)在戊圖中,U形管左右兩側液面高度差匕=5cm,則壓強計所測之處的液體壓強是Pa。
3.(2021?江蘇泰州市)小明為探究“影響液體內部壓強的因素”,進行了如下實驗:
甲乙丙
(1)如圖甲,小明用手指輕按金屬盒上的橡皮膜,如果發(fā)現(xiàn)U形管兩側液面發(fā)生靈活變化,說明該
壓強計(選填“漏氣”或“不漏氣”)。
(2)將壓強計金屬盒的橡皮膜朝上逐漸浸入水中某一深度處,如圖乙,則壓強計顯示的是橡皮膜
(選填“各個方向”、“上方”或“下方”)的水對它的壓強。
(3)由乙、丙兩圖可知:深度相同時,液體的密度,壓強越大。
考點八:連通器及其應用
【備考方略】
連通器的特點是只有容器內裝有同一種液體時,各個容器中的液面才是相平的。如果容器傾斜,則各
容器中的液體即將開始流動,由液柱高的一端向液柱低的一端流動,直到各容器中的液面相平時,即停止
流動而靜止。如用橡皮管將兩根玻璃管連通起來,容器內裝同一種液體,將其中一根管固定,使另一根管
升高、降低或傾斜,可看到兩根管里的液面在靜止時總保持相平。其原理在生產實踐中有著廣泛的應用,
例如,水渠的過路涵洞、牲畜的自動飲水器、水位計,以及日常生活中所用的茶壺、灑水壺等都是連通
器。
【經典例題】(2021?黑龍江齊齊哈爾市)下列物理現(xiàn)象中,說法正確的是()。
A.連通器各部分中的液面高度總是相同的;
B.在醫(yī)院的手術室,病房中經常用紫外線燈來滅菌;
C.懸掛著的吊燈受到重力和吊燈對吊線的拉力是一對平衡力;
D.駱駝的腳掌寬大,能輕松地在沙漠中行走,是利用增大受力面積來減少壓力
【舉一反三】
1.(2021?四川廣安市)生活中處處有物理。下列說法不IE顧的是()。
A.用吸管從瓶中吸牛奶利用了大氣壓強
B.茶壺、鍋爐水位計利用了連通器的原理
C.高空拋物是違法行為,重物從高空下落時重力勢能會轉化為巨大的動能
D.動車進站時,旅客不能越過安全黃線,原因是流體中流速大的位置壓強大
2.(2021?甘肅蘭州市)生產和生活中處處蘊含著物理知識,人們利用原理在水壩上修筑了
船閘;注射器吸取藥液時,藥液是在_______的作用下進入注射器的。
3.(2020?衡陽)下列現(xiàn)象不是利用大氣壓的是()。
考點九:大氣壓強的概念
【備考方略】
1.產生:空氣受到重力作用,而且空氣具有流動性,因此空氣內部向各個方向都有壓強,這個壓強就叫
大氣壓強,簡稱大氣壓。
2.馬德堡半球實驗:有力地證明了:①大氣壓的存在;②大氣壓很大。
托里拆利實驗表明76cm汞柱的高度是由當?shù)氐拇髿鈮旱拇笮『退y的密度所共同決定的,與玻璃管的
粗細、形狀、長度(足夠長的玻璃管)無關。所以一個標準大氣壓約為1.013X105pa。
3.影響大氣壓強的因素:①溫度:溫度越高,空氣分子運動的越強烈,壓強越大。②密度:密度越大,
表示單位體積內空氣質量越大,壓強越大。③海拔高度:海拔高度越高,空氣越稀薄,大氣壓強就越小。
【經典例題】(2021?湖南常德市)下列關于大氣壓的描述,錯誤的是()。
A.1標準大氣壓值約為10'Pa;
B.馬德堡半球實驗證明了大氣壓的存在且很大;
C.利用高壓鍋煮食物容易煮熟,原因是壓強越大,沸點越高;
D.用紙片蓋住裝滿水的玻璃杯,倒置后紙片不掉落,是因為水把紙片粘住了
【舉一反三】
1.(2021?湖南郴州市)如圖所示是個自制氣壓計。下列說法正確的是()。
玻璃管
ri
A.帶著它登山的過程中,玻璃管中液柱會逐漸上升;
B.玻璃管中液柱靜止時,瓶內氣壓等于大氣壓;
C.玻璃管中液柱靜止時,瓶內氣壓小于大氣壓;
D.為提高氣壓計測量精度,可選用更粗的玻璃管
2.(2021?湖南長沙市)如圖所示,小雪用放在水平面上的兩個實驗裝置來觀察并研究大氣壓的變
化,下列說法正確的是()。
A.甲圖中大氣壓變大時,玻璃管內的液面會上升;
B.乙圖中大氣壓變小時,玻璃管內的液面會下降;
C.把乙裝置從高山腳下拿到高山頂上,玻璃管內外液面高度差一定變小;
3.(2021?四川成都市)如圖所示的情景中,下列說法正確的是()。
A.市民積極接種疫苗,用注射器將藥液注入肌肉時利用了大氣壓;
B.塑料掛鉤的吸盤能貼在玻璃表面,是因為吸盤對玻璃有吸引力;
c.測量成都各地氣壓值,青城山頂峰大氣壓比天府廣場大氣壓低;
D.s用真空米血管抽血,血液流入管中時,管內氣壓高于人體血壓
考點十:大氣壓強的應用
【備考方略】
1.影響大氣壓強的因素:①溫度:溫度越高,空氣分子運動的越強烈,壓強越大。②密度:密度越大,
表示單位體積內空氣質量越大,壓強越大。③海拔高度:海拔高度越高,空氣越稀薄,大氣壓強就越小。
2.生活中利用大氣壓強的例子:吸盤、自來水筆吸墨水、用吸管吸飲料、抽水機抽水、吸塵器、打針輸
液、真空壓縮包裝袋等。
【經典例題】(2021?內蒙古中考真題)下列事例中,利用大氣壓原理工作的是()。
A.三峽船閘B.拖拉機的履帶又寬又大
C.用塑料吸管吸飲料D.用注射器注射新冠疫苗到人體內
【舉一反三】
1.(2021?山東東營市)下列現(xiàn)象不能說明大氣壓強存在的是()。
塑料管
A.水“懸空”在塑料管
兩惻為同種液體1紙片
中;
用吸管喝飲料;吸盤被壓在光滑墻壁上
2.(2021?山東棗莊市)下列生活中的現(xiàn)象均與氣壓有關,其中一個利用的原理與另外三個不同的
是()。
3.(2021?浙江衢州市)如圖所示,用吸管吸飲料,讓飲料進入口中的力是()O
A.大氣壓力B.飲料的重力
C.手握玻璃杯的力D.玻璃杯對飲料的支持力
考點十一:流體壓強的概念及應用
【備考方略】
1.流體:物理學中把沒有一定形狀、且很容易流動的液體和氣體統(tǒng)稱為流體,如:空氣、水。
2.流體壓強與流速的關系:氣體流速大的位置壓強小;流速小的位置壓強大。
液體也是流體。它與氣體一樣,流速大的位置壓強??;流速小的位置壓強大。輪船的行駛不能靠得太近
就是這個原因。
3.生活中跟流體的壓強相關的現(xiàn)象:(1)窗外有風吹過,窗簾向窗外飄;(2)汽車開過后,路面上方塵土
飛揚;(3)踢足球時的“香蕉球”;(4)打乒乓球時發(fā)出的“旋轉球”等。
4.生活中與流體壓強的解答方法:在實際生活和生產中有許多利用流體壓強跟流速的關系來工作的裝
置和現(xiàn)象,如飛機的機翼形狀、家用煤氣灶灶頭工作原理、小汽車外形的設計等。利用這些知識還可以解釋
許多常見現(xiàn)象,如為什么兩艘船不能并排行駛、列車站臺上要設置安全線等。
(1)首先要弄清哪部分流速快,哪部分流速慢;(2)流速快處壓強小,壓力也小,流速慢處壓強大,壓力
也大;(3)流體受壓力差作用而產生各種表現(xiàn)形式和現(xiàn)象。
例如:如圖是非洲草原犬鼠洞穴的橫截面示意圖,犬鼠的洞穴有兩個出口,一個是平的,而另一個則是
隆起的土堆,生物學家不是很清楚其中的原因,他們猜想:草原犬鼠把其中一個洞的洞口堆成了包狀,是為
了建一處視野開闊的噫望臺,但是如果這一假設成立的話,它又為什么不在兩個洞口都堆上土包呢?那樣不
是有兩個噫望臺了嗎?實際上兩個洞口形狀不同,決定了洞穴空氣的流動方向。吹過平坦表面的空氣運動速
度小,壓強大;吹過隆起表面的空氣流速大,壓強小。因此,地面上的風吹進了犬鼠的洞穴,給犬鼠帶來了
陣陣涼風。
【經典例題】(2021?廣西南寧市)下列實例中,不涉及流體壓強與流速關系的是()。
A.玻璃廠用吸盤搬運玻璃;
B.風沿窗外墻面吹過時,窗布飄向窗外;
C.風雨天打傘,傘面有時會向上翻;
D.列車馳過時,安全線內的人容易被吸向列車
【舉一反三】
2.(2021?湖南邵陽市)下列對“清風不識字,何必亂翻書”的解釋最符合科學道理的是()。
A.空氣流速越慢的地方,氣體壓強越小B.氣體壓強隨高度的增加而增大
C.氣體壓強隨高度的增加而減小D.空氣流速越快的地方,氣體壓強越小
3.(2021?湖北隨州市)同學們梳理了教材中與壓強知識相關的現(xiàn)象及應用,如圖所示,其中分析
正確的是()。
A.圖甲:對著B管吹氣,A管內液柱升高,說明空氣流速越大的地方壓強越大;
B.圖乙:用吸管吸飲料時需要用力吸,說明人的吸力改變了大氣壓強;
C.圖丙:U形“反水彎”中兩側的液面相平,說明兩側液體壓強大小相同;
D.將圖的器材從山頂移到山腳,管內液柱逐漸下降,說明外界氣壓變小
專題11「阱練)(解析版)
.習目標
1.了解:壓力概念;液體壓強的產生;大氣壓強的大小;大氣壓強對高度的變化規(guī)律。
2.會:解釋壓強在生活中的應用;進行液體壓強的計算;利用流體壓強與流速關系分析
問題。
3.理解:壓強的概念及其計算;大氣壓強與沸點的關系;流體壓強與流速的關系。
4.掌握:液體壓強的特點及規(guī)律。
5.認識:生活中減小或增大壓強的實例;大氣壓強的特點及規(guī)律;生活中利用大氣壓強
的實例。
一、思維導圖
壓力:垂直作用在物體表面上的力(壓力大小不一定等于物
液體壓強的產生:液體具有流動性,液體受到重力作用
體的重力大小)
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