中考科学第一轮复习 第8讲压强 解析版.docx
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中考科学第一轮复习第8讲压强解析版
第九讲浮力
考点
常见题型
考点分值
1.概述压强的概念
选择、填空
2~4分
2.直接用压强公式或公式变形进行简单计算
选择(综合型)、填空
2~4分
3.辨认增大和减小压强的方法
选择(综合型)、填空
2~4分
4.感受液体压强的存在
选择(综合型)、填空
2~4分
5.知道液体压强跟液体密度、深度的定性关系
选择(综合型)、填空
2~4分
6.列举验证大气压存在的方法
选择(综合型)、填空
2~4分
7.知道标准大气压的值
选择(综合型)、填空
2~4分
8.知道大气压与人类生活的关系
选择(综合型)、填空
2~4分
9.知道液体压强与流速的定性关系
选择(综合型)、填空
2~4分
10.用流体压强与流速的定性关系解释有关的现象
选择(综合型)、填空
2~4分
一、压力和压强
1.压力
(1)定义:
_______作用在物体_______的力;
(2)方向:
总是_______物体表面,并指向被压物体;
(3)作用点:
受力物体_______。
2.压力与重力大小比较
注意:
只有在水平面上,且没有其他外力作用时,水平面所受压力的大小等于物体重力的大小,方向与物体所受重力方向相同.
3.压力作用效果的影响因素
(1)当受力面积相同时,压力_______,压力的作用效果越明显;
(2)当压力相同时,受力面积_______,压力的作用效果越明显。
(3)实际上,压力的作用效果是由__________受到的压力决定的。
单位面积受到的压力越大,压力的作用效果越明显。
4.压强
(1)定义:
科学上把物体__________受到的_______叫做压强。
(2)意义:
_____表示的作用效果。
(3)公式:
压强=。
5.增大或减小压强的方法:
增大压力或减小受力面积,可以_____压强;减小压力或增大受力面积,可以_____压强.
6.实验:
影响压力作用效果的相关因素
①实验器材(海绵、小凳子、砝码等)
(1)海绵的作用(反映压力的作用效果);
(2)砝码的作用(改变压力的大小)。
②实验装置
转换法(压力的作用效果通过_____________来体现)。
③要点探究(控制变量法)
(1)探究压力作用效果与压力大小的关系(保持受力面积不变,改变压力大小,可选______装置进行探究);
(2)探究压力的作用效果与__________的大小关系(控制压力大小不变,改变受力面积大小,可选______装置进行探究)。
④实验结论
当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
⑤交流与分析
(1)选用实验器材时,不选用长木板而选用海绵的原因(长木板的形变量不易用肉眼观察到,海绵的形变量容易用肉眼观察到);
(2)实验中在改变受力面积时一定要控制压力大小不变。
二、液体压强
1.产生原因:
(1)液体由于受到重力作用,对容器底部产生压强;
(2)液体具有________,因此液体对容器壁也有压强。
2.特点:
(1)液体对容器________和容器________都有压强;
(2)液体内部___________都有压强;
(3)在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都________.
(4)深度越深,压强越;
(5)液体内部压强的大小还跟液体的有关;
(6)在深度相同时,液体的越大,压强越大.
3.影响因素:
(1)液体内部的压强只与_________和深度有关
(2)跟液体的质量、重力、体积以及容器的形状、底面积均无关
注意:
“h”指液体的深度,即液体中某一点到液体自由面的
距离.深度h的大小与容器的粗细、形状和是否倾斜均无关
4.
适用范围:
p=ρgh适用于所有液体压强计算,也适用于一些密度均匀的柱形固体的压强计算
5.压强计
(1)作用:
测量液体压强大小的工具,如图1所示。
(2)构造:
U形玻璃管、橡皮膜、金属盒、橡胶管等。
(3)使用:
当压强计金属盒上的橡皮膜受到压强时,U形玻璃管左右两管
内的液面就会出现_______。
橡皮膜受到的压强越大,两管内液面的高度
差就会越大。
6.实验:
探究水内部压强的特点
(一)实验器材(压强计、透明盛液桶、水、刻度尺、盐水等)
(1)压强计使用时:
①检查气密性;
②调整压强计使左右两边玻璃管中液面的高度_______。
(2)刻度尺的作用(测量探头在液体中的深度)。
(二)实验装置
转换法(实验中通过压强计U形管中液面的_______来判断压强的大小)。
(三)要点探究(控制变量法)
(1)探究液体内部压强与方向的关系(让金属盒处于同种液体、相同的_______,不同的_______进行实验,可得出液体内部同一深度各个方向的压强大小相等);
(2)探究液体内部压强与深度的关系(让金属盒处于同种液体、相同的_______,不同的_______进行实验,可得出深度越大,液体内部压强越大);
(3)探究液体内部压强与液体密度的关系(让金属盒处于相同深度、相同的方向,不同的_______中进行实验,可得出液体密度越大,液体压强越大)。
(四)实验数据收集与分析
(五)实验结论
一切液体内部都存在着压强。
液体的压强随深度的增加而增大;在同一深度,液体向各个方向的压强相等;液体的压强还跟液体的密度有关,密度越大,压强越大。
三、大气压强
1.大气压强的存在
(1)现象表明:
大气会向各个方向对处于其中的物体产生的作用。
(2)__________实验有力地证明了大气会产生很大的压强。
(3)常考生活实例:
覆杯实验、用吸管吸饮料、紧贴在墙面上的吸盘、滴管中的液体不会滴落下来、钢笔吸墨水、吸尘器除尘等都能证明大气压的存在。
2.大气压的大小
(1)测量工具:
空盒气压计或_____气压计。
(2)标准大气压:
人们通常将___________帕(即760毫米汞柱)称为标准大气压。
标准大气压与760毫米高的水银柱产生的压强______。
其数值相当于在1厘米2的面积上施加约10牛的压力。
3.气压对液体沸点的影响
(1)实验表明:
气压的大小会对液体的沸点造成影响。
当气压增大时,液体的沸点_____;当气压减小时,液体的沸点会______。
(2)压力锅的原理:
利用液体的沸点随气压的增大而_______。
(3)吸尘器的工作原理:
吸尘器工作时,会将里面的空气排出,使里面形成一个______区。
这样,外界的空气就会在_______的作用下,带着尘垢从吸尘器的地刷进入。
在内部经过过滤后,尘垢留在里面,空气再从吸尘器的排气口排出。
四、流体压强和流速
1.流体:
气体和液体具有很多相似的性质,人们常常将它们统称为_______。
2.流体压强与流速的关系
事实表明,流体流速越大的位置,压强_______。
3.应用
(1)飞机升力:
飞机机翼上方的空气流速较____,压强较____;下方空气流速较_____,压强较_____。
这样机翼上下表面就存在压强差,因而有_______差,于是就产生了升力。
(2)列车站台上的安全线要求列车驶过时,旅客必须站在安全线外,以保证人体与列车有足够的距离。
(3)浴室淋浴时,边上的浴帘总会飘打到人的腿上。
知识点1:
增大、减小压强的方法
例1.下列生活实例中,属于增大压强的是( )
A.大型载重货车有很多车轮
B.铁路的钢轨铺在枕木上
C.取出一些书的书包背起来更舒服
D.剪刀的刀刃做得很薄
【解析】两物体完全相同,在甲液体中漂浮,在乙液体中悬浮,它们在液体内都是静止的,故受力平衡,即浮力都等于物体的重力;
由于物体在甲中浸入水面的体积比乙中的小,故由F浮=ρ液gV排得:
甲液体的密度大于乙液体的密度,
由于液面高度相同,根据p=ρ液gh得:
p甲>p乙.
【答案】A
◆变式训练
1.动物的进化会使它们的身体结构和功能更适应环境,下列用压强知识解释错误的是( )
A.啄木鸟的喙又尖又长——减小受力面积,增大压强,有利于摄食
B.狗的犬齿很尖——减小受力面积,增大压强,有利于撕咬食物
C.鲫鱼的身体呈梭形——增大受力面积,减小压强,有利于水中游行
D.骆驼的趾特别宽大——增大受力面积,减小压强,有利于沙漠行走
【解析】啄木鸟的喙又尖又长,即通过减小受力面积的方法增大压强,A不符合题意;狗的犬齿很尖,也是通过减小受力面积的方法增大压强,B不符合题意;鲫鱼的身体呈现梭型,有利于减小阻力,C符合题意;骆驼的脚趾面积大,即通过增大受力面积的方法减小压强,D不符合题意。
故选C。
【答案】C
2.小明用自己的零用钱为妈妈买了一个内置电动机的按摩棒,如图。
(1)用A型按摩头振动按摩时,小明妈妈说有些疼痛。
除了施力小些外,还可以换上________型按摩头。
【解析】按摩时按摩头的受力面积越小,产生的压强越大,妈妈说有些疼痛是因为按摩头受力面积小产生的压强大的原因,可以换上C型按摩头通过增大受力面积来减小产生的压强。
【答案】C
知识点2:
液体压强与液体密度、深度的关系
例2.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.①②③B.①②④C.②③④D.①③④
【解析】影响液体压强的因素是液体密度和液体深度。
要探究题中四个猜想,需要用到控制变量法。
①探究液体压强是否与液体的深度有关,可在隔板两侧加入不同深度的同种液体来控制液体的密度相同,改变液体的深度,观察橡皮膜的凹凸情况;②探究液体压强是否与液体的密度有关,可在隔板两侧加入相同深度的不同液体来控制液体的深度相同,改变液体的密度,观察橡皮膜的凹凸情况;③探究液体是否对容器的底部产生压强,容器底部没有橡皮膜,故不能利用该装置进行探究;④液体是否对容器的侧壁产生压强,可直接在隔板的一侧倒入液体观察橡皮膜的凹凸情况。
故选B。
【答案】B
◆变式训练
1.如图,甲、乙、丙是三个质量和底面积均相同的容器,若容器中都装入等量的水(水不溢出),三个容器底部受到水的压强( )
A.甲最大
B.乙最大
C.丙最大
D.一样大
【解析】影响液体压强的因素是液体密度和液体深度。
三个容器中装入等量的水,由图可知甲的液面最高,所以甲中液体对底面压强最大。
故选A。
【答案】A
2.一块实心的冰块,用细线拴住浸没在水中,固定在容器底(如图)。
冰块熔化过程中(不考虑水的蒸发和温度的影响,ρ冰=0.9×103kg/m3),容器底部受到水的压强将________。
(选填“增大”、“减小”或“不变”)
【解析】在试验中通过改变金属盒在液体里的深度来观察U形管的高度差,故深度应是实验的变量,通过高度差的大小可以知道液体内部压强的大小,故实验目的是为了探究液体内部压强与深度的关系。
【答案】水的内部压强与深度的关系
3.已知木块A的体积为1×10-3m3,重力为6N,与固定在容器底部的轻质弹簧相连,如图甲所示。
现向图甲容器中缓慢注水,直至木块A完全浸没并处于静止状态,如图乙。
(1)在向容器中注水的过程中,水对容器底部的压强逐渐________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【解析】容器底部受到水的压强为p=ρgh,冰块熔化过程中,由于ρ冰<ρ水,冰块熔化成水后体积变小,容器内液面下降,容器底部受到水的压强将减小。
【答案】减小
4.某兴趣小组用如图所示装置进行探究“影响液体内部压强的因素”实验。
已知:
①a、b两点压强等于外界大气压(大气压保持不变);②a点压强等于a点上方液柱压强与左管内气压p1之和;③b点压强等于b点上方液柱压强与右管内气压p2之和;④液体1和液体2密度不同。
该小组同学先关闭K2,打开K和K1,用抽气机抽气,进行多次实验。
再关闭K1,打开K和K2,重复上述操作。
具体数据记录如下表:
液体种类
液体1
液体种类
液体2
实验次数
第一次
第二次
第三次
实验次数
第四次
第五次
第六次
液柱高度
(h1/cm)
10
20
30
液柱高度
(h2/cm)
10
20
30
左管内气
体压强
(p1/千帕)
99
97
95
右管内气
体压强
(p2/千帕)
100
99
98
(1)以下研究过程所用到的方法与本实验中所用的方法明显不同的是________。
A.研究磁极间的相互作用规律
B.研究压力的作用效果与受力面积大小的关系
C.研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系
D.研究物体重力势能大小与物体被举高高度的关系
(2)通过比较第一次和第四次所测得的数据,可以研究______________________________。
(3)通过比较第四、第五、第六三次测得的数据,可以得出的结论是______________________________________________________________。
(4)探究液体压强与密度关系时,为了使结论更具普遍性,该小组同学还应如何继续实验(请写出实验思路,不需写具体步骤)__________________________________________________________________________________________。
【解析】
(1)根据题干的叙述和图示相结合,利用控制变量法,得出液柱高度与液体内部压强的关系,即选项中的BCD都是利用控制变量法,而A不属于控制变量法;
(2)比较第一次和第四次数据可知液柱高度相等,而液体种类和气体压强不同,即是由于液体不同,则液体密度不同,可以研究液体内部压强与液体密度的关系;(3)根据第四、第五、第六三次数据可得,同一种液体密度相等,由于液柱高度不同,即液体内部压强也不同,可得出结论,当密度一定时,液体压强随液柱高度的升高而增大;(4)要验证实验结论的可靠性,样本数量越多越好,即换用不同的液体做重复的实验。
【答案】
(1)A
(2)液体内部压强与液体密度的关系 (3)液体密度相同时,液体内部压强随液柱高度的升高而增大 (4)换不同密度的液体重复实验
知识点3:
大气压强
例3.某同学用嘴对着小空瓶吸一口气,空瓶就能“挂”在嘴唇上,原因是( )
A.唾液把瓶粘住了 B.瓶内气压减小了
C.瓶外气压增大了D.瓶子质量减小了
【解析】用嘴对一小空瓶吸一口气,使瓶内的气压降低,在瓶外大气压的作用下空瓶就能“挂”在嘴唇上,故B正确。
【答案】B
◆变式训练
1.在验证大气压存在的覆杯实验中,小柯认为:
“实验中纸片不掉落完全是因为纸片被杯口的水粘住了,而与大气压无关。
”下列能帮助小柯改变这种想法的实验是( )
A.如图甲,换用不同种类的纸片做覆杯实验,纸片都不掉落
B.如图乙,覆杯实验中将杯口朝不同方向,纸片均不掉落
C.如图丙,将一张湿纸覆在空杯子的杯口,倒转杯子纸片不掉落
D.如图丁,在密闭钟罩内做覆杯实验,抽出钟罩内空气的过程中纸片掉落
【解析】甲、乙、丙实验能说明外界大气压大于杯子内部水对纸片的压强,纸片不掉下来。
但不能反驳小柯的观点,故A、B、C错误;空气被抽出前纸片受到向上的大气压,罩内气压大于杯内的水产生的向下的压强,纸片不会掉下,空气被抽出后纸片受到向上的大气压几乎为零,纸片只受到杯子中水的压强,硬纸片在上下压强差的作用下会掉下来,故据图丁所示装置进行实验,随着玻璃罩中的空气被抽出,纸片掉下来可知,实验中纸片不是被水粘住,而是由于大气压作用的结果,故D正确。
故选D。
【答案】D
2.小柯设计了一个“不用绳子扎口的气球”,如图所示,先将气球放入玻璃瓶中,再将气球口紧套在玻璃瓶口,从抽气口抽气,观察到气球变大,停止抽气后,马上用橡皮套封住抽气口,此时气球不用绳子扎,也能保持膨胀状态。
假设抽气前后气球内的气压分别是p1、p2,瓶内的气压分别是p3、p4。
下列关系正确的是( )
A.p1<p2
B.p1=p2
C.p3<p4
D.p3=p4
【解析】因为p1和p2都是气球内部气压,而抽气前后气球口并未封闭,所以气球内部气压都等于外界大气压,所以p1=p2,故A错误,B正确;抽气前气球属于松弛状态,所以气球内部气压和瓶内气压相等,即p1=p3,抽气后气球膨胀,所以气球内部气压大于瓶内气压,即p2>p4,因为p1=p2=p3,可得p3>p4,故C、D错误。
故选B。
【答案】B
知识点4:
流体压强与流速的关系
例4.如图所示,将乒乓球放置于吹风机出风口的正上方,球会悬在空中。
若将乒乓球稍微右移,放手后乒乓球将会( )
A.停在右边
B.回到正上方
C.往下掉落
D.往右移动
:
【解析】将乒乓球放置于吹风机出风口的正上方,球会悬在空中,若将乒乓球稍微右移,由于吹风机的作用,乒乓球的左侧空气流速大,压强小,乒乓球的右侧空气流速小,压强大,所以乒乓球在右侧较大的大气压强的作用下被压回原位置。
故选B。
【答案】B
◆变式训练
1.如图装置可以用来研究液体压强与流速的关系,打开阀门,水流经该装置时,可观察到a、b两管口均有水喷出,且______管口喷出的水柱更高,原因是________________________。
【解析】据流体压强和流速的关系可知,流速越大,压强越小,流速越小,压强越大;对于管中,相同时间流过的水量是相同的,因为a管下方的管径小,即水的流速越大,压强越小,液柱低;而b管下方的管径大,水的流速小,压强大,所以液柱高。
【答案】b b管下方的管径大,液体流速小,压强大,所以液柱高
知识点5:
固体压强的计算
例5.如图所示,密度为ρ、厚度为d、边长为L的均匀正方形薄板静止在水平桌面上,其右端与桌子边缘相平,板与桌面间的光滑程度不变,现用水平向右的力推薄板使其运动
,在推薄板的过程中对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况是( )
A.p、F、f均不变
B.p大小由ρdg增大为
ρdg,F不变、f变大
C.F大小由ρL2dg减小为
ρL2dg,p不变,f变小
D.p大小由ρdg增大为
ρdg,F、f不变
【解析】题图甲中均匀正方形薄板静止在水平桌面上,压力等于重力,图乙中压力仍等于重力,所以压力F不变,但其与桌面的接触面积变为原来的
,根据固体压强计算公式p=
=ρdg可知:
压强增大为
ρdg,故A、C错误;在推薄板的过程中,板与桌面间的光滑程度不变,压力也不变,所以摩擦力f不变,故B错误,D正确。
故选D。
【答案】D
◆变式训练
1.“骑泥马”是一种海涂趣味运动(如图)。
小金双手握住“泥马”上的横档,一只脚跪在“泥马”上,另一只脚用力蹬海涂,“泥马”就在海涂上“疾行如飞”。
已知小金质量为62kg,“泥马”的质量为10kg。
(不考虑运动过程对“泥马”和人质量的影响).小金在运动过程中的某一时刻,一只脚跪在水平“泥马”上,另一只脚悬在空中。
“泥马”对海涂压力的受力面积是0.4m2。
求此时“泥马”对海涂的压强。
【解析】
(2)G人=m人g=62kg×10N/kg=620N
G马=m马g=10kg×10N/kg=100N
F=G总=G人+G马=620N+100N=720N
p=
=
=1800Pa
2.如图是某品牌自动咖啡机及其结构示意图,其工作原理为:
当盛水器内的水温升高至一定温度时,水沿导管进入盛有咖啡粉的玻璃杯中,在平衡球作用下,原来水平的平衡杆绕O点转动,盛水器抬升。
冷却一段时间后,玻璃杯中的咖啡液体又倒吸进入盛水器,咖啡冲泡完成。
(1)当密封的盛水器内水温升高到一定程度时,其内部的热水开始自动沿导管进入玻璃杯,则此时盛水器内的气压p内与外界大气压p0的大小关系为:
p内________p0。
(3)打开出水开关,使0.2千克的咖啡流入重为1牛的水杯中。
若水杯底部与水平桌面的接触面积为20厘米2,则水杯对桌面的压强是多少帕?
(写出计算过程,g取10牛/千克)
【解析】当密封的盛水器水温升高到一定程度时,内部的热水能自动沿导管进入玻璃杯内,说明此时盛水器内的气压p内大于外界大气压p0。
(3)解:
(3)玻璃杯内咖啡的重力为G=mg=0.2kg×10N/kg=2N杯子和咖啡对水平桌面的压力为F=G总=2N+1N=3N杯子与水平桌面的受力面积为S=20cm2=2×10-3m2水杯对水平桌面的压强为p=
=
=1.5×103Pa
【答案】大于1.5×103Pa
1.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
【解析】手指对图钉的压力与墙壁对图钉的压力是一对平衡力,故手指对钉帽的压力等于墙壁对钉尖的压力,故A、B错误;压强的大小与压力和受力面积有关,压力大小相同,但受力面积不等,所以压强不等,C错误;墙壁对钉尖的压力与钉尖对墙壁的压力是一对相互作用力,故二者大小相等,D正确。
故选D。
【答案】D
2.在探究实践创新大赛中,小明同学展示了他的“液体压强演示仪”,其主要部件是一根两端开口且用橡皮膜扎紧的玻璃管(如图所示)。
将此装置放于水中,通过橡皮膜的凹凸程度变化,探究液体压强规律。
选项中描述的几种橡皮膜的变化情况,其中正确的是( )
【解析】橡皮膜受到水的压强只会凹陷而不会凸起,且深度越深,受到的压强越大,凹陷的程度越大,故A、C、D错误,B正确。
故选B。
【答案】B
3.下列用矿泉水瓶所做的实验中,能验证大气压存在的是( )
【解析】两次海绵形变程度不同,验证了压力的作用效果与受力面积大小有关,A错误;从三孔流出水的喷射距离不同,验证了液体压强与液体深度有关,B错误;用纸片盖住装满水的瓶口,倒立后纸片不下落,验证了大气压的存在,C正确;向两空瓶中间吹气,两瓶向中间靠拢,验证了空气流速大的位置压强小,D错误。
故选C。
【答案】C
4.如图所示,未装满水的密闭小瓶上有一根两端开口的竖直细玻璃管,玻璃管内水柱高于瓶内水面,现用一根饮料吸管水平贴靠在玻璃管的上端吹气,下列分析正确的是( )
A.吹气前,瓶内气体压强小于瓶外大气压强
B.吹气前,瓶内气体压强等于瓶外大气压强
C.吹气时,玻璃管中水柱升高
D.吹气时,玻璃管中水柱降低
【解析】吹气前,玻璃管内水柱高于瓶内水面,说明瓶内气压大于瓶外大气压,A、B说法错误;吹气时,玻璃管上端空气流速快,压强变小,所以玻璃管中水柱升高,C正确、D错误。
故选C。
【答案】C
5.我国自主建造的世界上压力最大的8万吨多向模锻压机锻造大型工件时,对工件的压力为8×108N,与工件的接触面积为4m2,则工件承受的压强相当于( )
A.2km高水柱产生的压强B.4km高水柱产生的压强
C.8km高水柱产生的压强D.20km高水柱产生的压强
【解析】此时该工件所受的压强是:
p=
=
=2×108Pa;则假设高度为hkm的水产生的压强与之相等,则由:
p=ρgh可知,h=
=
=20000m=20km。
故选D。
【答案】
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