教材同步復(fù)習(xí)第一部分第四章 壓強(qiáng)
知識思維導(dǎo)圖
知識要點歸納
1.定義:①________作用在物體表面上的力叫做壓力.(1)作用點:在受力物體②________(壓力作用點不能畫在物體的重心上),如下圖所示.(2)方向:③________于被壓物體表面并指向被壓物體內(nèi)部.知識點1壓力垂直表面垂直
2.影響壓力作用效果的因素(1)受力面積一定時,④________越大,壓力的作用效果越明顯.(2)壓力一定時,⑤____________越小,壓力的作用效果越明顯.3.探究影響壓力作用效果的因素(詳見核心素養(yǎng)實驗).壓力受力面積
【知識鏈接】物體接觸面所受壓力的幾種情況(物體所受重力為G)
知識點2壓強(qiáng)(A卷5年4考;B卷5年4考)壓力受力面積
(1)變形式有a.求壓力:F=⑨______.b.求面積:S=⑩______.(2)單位換算:1cm2=?____________m2;1dm2=?____________m2.pS1×10-41×10-2
4.減小或增大壓強(qiáng)的方法(1)減小壓強(qiáng)一般是減小有害壓強(qiáng)受力面積方法實例壓力一定時,增大?____________鐵軌鋪在枕木上受力面積一定時,減小?________易損貨物不能摞得太高條件允許時,減小壓力,同時增大受力面積卡車限重并增加輪子的個數(shù)壓力
(2)增大壓強(qiáng)一般是增大有益壓強(qiáng)減小方法實例壓力一定時,?________受力面積針尖做得很尖受力面積一定時,?________壓力壓路機(jī)的碾子很重條件允許時,增大壓力,同時減小受力面積釘釘子時,一方面用較大的力,另一方面把釘子的一端做得尖細(xì)增大
3.公式中的S是受力面積,它是施力物體擠壓受力物體時,兩者相互接觸的面積.4.壓力F和受力面積S之間不存在因果關(guān)系,但壓強(qiáng)p與壓力F和受力面積S之間有密切關(guān)系.即在S一定時,p與F成正比;在F一定時,p與S成反比.
【即時小練】 正誤判斷1.壓力大小就等于重力大小()2.物體受到的壓力越大產(chǎn)生的壓強(qiáng)就越大()3.榔頭的前端做得很尖是通過減小受力面積來減小壓強(qiáng)的()4.共享單車的坐墊做得寬大是為了減小壓強(qiáng)()×××√
知識點3液體的壓強(qiáng)(A卷5年4考;B卷必考)流動性相等越大密度越大
ρgh相同
【知識鏈接】對液體壓強(qiáng)公式的理解1.液體內(nèi)部某處的壓強(qiáng)只取決于液體的密度和深度,與液體的質(zhì)量、體積等無關(guān).2.液體深度是指液體中被研究的點到液面(液體與空氣的分界面)的豎直距離,如圖.3.公式p=ρgh適用于靜止的液體和密度均勻的氣體,不適用于固體和流動的液體、氣體.
知識點4大氣壓強(qiáng)(A卷:2020.10第1空,2019.10第2空;B卷:2020.9第2空,2018.5C)托里拆利7601.01×105
【知識鏈接】生活中證明大氣壓強(qiáng)存在的實例1.堵住茶壺蓋上的小孔,茶壺里的水不容易從壺嘴倒出來.2.真空掛衣鉤能緊緊地吸附在平面玻璃上.3.鋼筆吸墨水.小降低升高
知識點5流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系(A卷:2020.10第2空;B卷:2019.5D,2018.10第1空)小
大小小大
【即時小練】 正誤判斷1.流體壓強(qiáng)與流速有關(guān),流速大的地方壓強(qiáng)小,流速小的地方壓強(qiáng)大()2.在地鐵站候車時要站在黃色安全線遠(yuǎn)離列車一側(cè)的位置()3.民航客機(jī)在空中飛行,主要是浮力的作用()√√×
教材圖片解讀
命題點 壓強(qiáng)1.如圖所示的兩個人對雪地的壓力差不多,但一個陷下去了,而另一個卻沒有,這是因為在________相同時,____________不同,兩人對雪地的________不同.壓力受力面積壓強(qiáng)
命題點 增大或減小壓強(qiáng)的方法2.如圖所示,壓力一定時:推土機(jī)的履帶做得又寬又大是通過______________來減小壓強(qiáng)的、篆刻刀的刀刃又尖又薄是通過減小受力面積來________壓強(qiáng)的、破窗錘的錘頭很尖,是通過_______________來增大壓強(qiáng)的、火車軌道鋪枕木是通過增大受力面積來________壓強(qiáng)的.增大受力面積增大減小受力面積減小
命題點 連通器3.如圖所示,茶壺的壺身和壺嘴構(gòu)成了__________,當(dāng)壺中的水靜止時,壺身和壺嘴中的水面保持________,若把小孔封住,那么整個茶壺________(選填“是”或“不是”)連通器.連通器相平不是
命題點 大氣壓強(qiáng)4.一根有刻度的細(xì)玻璃管兩端開口,通過橡膠塞插入裝有紅色溶液的玻璃瓶,制成一個簡易氣壓計,如圖所示.細(xì)玻璃管內(nèi)的液柱是由于瓶內(nèi)的氣壓________瓶外的大氣壓而形成的;把氣壓計從山下拿到山上,細(xì)玻璃管內(nèi)的液柱會________.大于升高
命題點 流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系5.手握兩張大小相同、彼此正對且自然下垂的紙張,如圖所示.如果從兩張紙中間的上端向下吹氣,那么,這兩張紙將會出現(xiàn)____________(選填“互相靠攏”或“彼此遠(yuǎn)離”)的現(xiàn)象,此實驗表明:在氣體中,流速越大的位置,壓強(qiáng)________.互相靠攏越小
命題點 流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系6.如圖所示,把飲料管A插入盛水的燒杯中,另一根飲料管B的管口貼靠在A管的上端.往B管中用力吹氣,A管中的水面將________(選填“不變”“上升”或“下降”).A管上端管口的壓強(qiáng)________(選填“大于”“等于”或“小于”)杯中水面處的壓強(qiáng).上升小于
核心素養(yǎng)實驗
【設(shè)計和進(jìn)行實驗】1.主要實驗器材及作用(1)海綿:受力容易發(fā)生形變,實驗現(xiàn)象更明顯.(2)砝碼:改變壓力的大小.2.實驗裝置圖實驗1探究影響壓力作用效果的因素
3.實驗方法(1)轉(zhuǎn)換法:將壓力的作用效果轉(zhuǎn)換為海綿的凹陷程度.(2)控制變量法①探究壓力的作用效果與壓力大小的關(guān)系:控制受力面積不變,改變壓力的大小,觀察海綿的凹陷程度.②探究壓力的作用效果與受力面積的關(guān)系:控制壓力的大小不變,改變受力面積的大小,觀察海綿的凹陷程度.4.實驗操作注意事項:被壓物體要選一個容易發(fā)生形變的材料,便于比較壓力的作用效果.
【實驗結(jié)論】壓力的作用效果不僅與壓力的大小有關(guān),而且與受力面積有關(guān).當(dāng)壓力一定時,受力面積越小,壓力的作用效果越明顯;當(dāng)受力面積一定時,壓力越大,壓力的作用效果越明顯.
【例1】在探究“壓力的作用效果”時,小明利用海綿和磚塊等器材,進(jìn)行了如圖所示的實驗.
(1)甲、乙、丙實驗中,根據(jù)__________________來比較壓力的作用效果.(2)通過甲、乙實驗?zāi)軌虻玫降慕Y(jié)果是在受力面積一定時,____________,壓力的作用效果越明顯.(3)若將磚塊放在如圖丁所示的木板上,比較圖丙中海綿受到的壓強(qiáng)p丙和圖丁中木板受到的壓強(qiáng)p丁的大小關(guān)系p丙______(選填“>”“<”或“=”)p?。>d的凹陷程度壓力越大=
【能力提升】(4)通過比較丙、丁兩組實驗,發(fā)現(xiàn)海綿和木板的形變量不同,由此得出壓力的作用效果與受力物體的材料有關(guān),你認(rèn)為這個結(jié)論正確嗎?__________,請說明原因:________________.(5)由實驗甲、丙可知壓力的作用效果與受力面積大小的關(guān)系,請舉出生活中應(yīng)用此知識的一個實例:______________________________________________.不正確木板不易變形背包帶做得扁而寬(或建房子地基打得較寬等)
(6)小明將質(zhì)量分布均勻的磚塊沿豎直方向切成大小不同的兩塊,如圖戊所示,將左邊部分移開后,發(fā)現(xiàn)剩余部分對海綿的壓力作用效果沒有變化,如圖己所示,由此得出壓力的作用效果與受力面積無關(guān),你認(rèn)為他在探究過程中存在的問題是:____________________.沒有控制壓力不變
【設(shè)計和進(jìn)行實驗】1.實驗前裝置的檢測與調(diào)整用手按壓金屬盒上的橡皮膜,觀察U形管中兩邊液柱是否發(fā)生變化,若變化,則氣密性良好;若不變化,可以通過拆除軟管重新安裝的方法進(jìn)行調(diào)節(jié),最終使左右兩邊的液面相平.實驗2探究液體內(nèi)部的壓強(qiáng)
2.實驗方法(1)轉(zhuǎn)換法:根據(jù)U形管壓強(qiáng)計中兩邊液柱的高度差來判斷液體壓強(qiáng)的大?。?2)控制變量法①探究液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與深度的關(guān)系:金屬盒在同一種液體中,控制金屬盒的方向不變,改變金屬盒浸入的深度,觀察U形管兩邊液柱的高度差.
②探究液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與方向的關(guān)系:金屬盒在同一種液體中,控制金屬盒在同一種液體的同一深度,改變金屬盒的方向,觀察U形管兩邊液柱的高度差.③探究液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系:控制金屬盒在液體中的深度、金屬盒的方向相同,改變液體的種類,觀察U形管兩邊液柱的高度差.
3.實驗操作注意事項(1)金屬盒在沒有放入之前,要觀察U形管中兩邊液面是否相平(2)U形管中滴入少許紅墨水使實驗現(xiàn)象更明顯.【實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)分析】4.比較不同條件下的液體壓強(qiáng)(p=ρgh).5.根據(jù)U形管壓強(qiáng)計兩邊液面的高度差,總結(jié)液體內(nèi)部壓強(qiáng)的影響因素.
【交流與反思】6.多次實驗的目的:使實驗結(jié)論具有普遍性.7.探究液體內(nèi)部的壓強(qiáng)大小與盛液體的容器形狀是否有關(guān).控制金屬盒浸沒在同一液體同一深度處,改變?nèi)萜鞯男螤?,得出液體壓強(qiáng)與容器形狀無關(guān).【實驗結(jié)論】液體內(nèi)部的同一深度,向各個方向的壓強(qiáng)都相等.同一液體深度越深,壓強(qiáng)越大;液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小還與液體的密度有關(guān),在深度相同時,液體的密度越大,壓強(qiáng)越大.
【例2】趙華小組在研究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點與規(guī)律時,遇到如下問題:(1)本實驗研究中,主要用到的實驗方法是______________________.(2)如圖甲,將壓強(qiáng)計的金屬盒放在水中,若使壓強(qiáng)計U形管兩邊液面的高度差減小,可行的辦法是_____(填序號).A.將壓強(qiáng)計的金屬盒向下移動一段距離B.將壓強(qiáng)計的金屬盒向上移動一段距離C.將壓強(qiáng)計的金屬盒在原位置轉(zhuǎn)動180°D.將壓強(qiáng)計的金屬盒放在同深度的鹽水中轉(zhuǎn)換法和控制變量法B
(3)該組同學(xué)用a、b兩種液體進(jìn)行了多次實驗,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了液體壓強(qiáng)隨深度變化的圖像,如圖乙所示,則a、b兩種液體的密度關(guān)系是ρa______(選填“>”“=”或“<”)ρb.>
(4)他們又提出了新的猜想,于是利用壓強(qiáng)計、刻度尺和裝有適量水的A、B兩個燒杯,進(jìn)行了如下實驗探究:①將壓強(qiáng)計的金屬盒放入A燒杯的水中,金屬盒到燒杯底的距離L1為6cm,如圖丙所示,記錄壓強(qiáng)計U形管兩邊的液面高度差h1;②將壓強(qiáng)計的金屬盒放入B燒杯的水中,金屬盒到燒杯底的距離L2為10cm,如圖丁所示,記錄壓強(qiáng)計U形管兩邊的液面高度差h2;
該組同學(xué)發(fā)現(xiàn)h1大于h2,于是他們得出結(jié)論:“液體內(nèi)部任意一點的壓強(qiáng)與該點到容器底的距離L有關(guān)”.你認(rèn)為這個觀點是否正確?如果錯誤,請寫出錯誤的原因:__________________________________________________________________________________________________________________________.錯誤;液體內(nèi)部壓強(qiáng)只與液體的密度和深度(液體內(nèi)部某點到液體表面的高度)有關(guān),液體內(nèi)部某點的壓強(qiáng)與該點到容器底的距離無關(guān)
【能力提升】(5)若圖甲中U形管左右兩邊水面的高度差h=5cm,則橡皮管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)與大氣壓之差約為_______Pa.(ρ鹽水=1.2×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)(6)趙華用壓強(qiáng)計繼續(xù)探究,當(dāng)壓強(qiáng)計的金屬盒在空氣中時,U形管兩邊的液面應(yīng)當(dāng)相平,而趙華卻觀察到左邊液面比右邊液面低的情景.出現(xiàn)這種情況的原因是:U形管左邊支管液面上方的氣壓________(選填“大于”“小于”或“等于”)大氣壓.調(diào)節(jié)的方法是_____(填序號).A.將此時右邊支管中高出的液體倒出B.取下軟管重新安裝500大于B
(7)有兩只相同的燒杯,分別盛有體積相同的水和酒精,但沒有標(biāo)簽,趙華同學(xué)用自己改裝并調(diào)試好的壓強(qiáng)計進(jìn)行實驗探究.將壓強(qiáng)計兩金屬盒分別浸入兩種液體中,實驗現(xiàn)象如圖戊所示,可斷定圖戊_____(選填“A”或“B”)燒杯中是水.A
重點難點突破
【例1】如圖所示,質(zhì)地均勻的長方體重7N,放在水平桌面上,它與桌子的接觸面積為0.01m2,則它對桌面的壓強(qiáng)為_______Pa;豎直切除該長方體右邊的陰影部分,剩余部分對桌面的壓強(qiáng)會________(選填“變小”“不變”或“變大”).重難點1固體壓強(qiáng)的判斷及相關(guān)計算700變小
【變式1】如圖所示,A、B均為正方體,A重為30N,B重為15N,A的底面積為10cm2,B的底面積為5cm2.則A對B的壓強(qiáng)是__________Pa,B對桌面的壓強(qiáng)是__________Pa.6×1049×104
【例2】如圖所示,甲容器中裝有適量的水,水深5cm,則水對容器底的壓強(qiáng)是_______Pa(g取10N/kg);若甲圖中水的重力為G,水對容器底的壓力為F,則G______F.重難點2液體壓強(qiáng)的判斷及相關(guān)計算500>甲圖中容器對水平桌面的壓強(qiáng)是p1,水對容器底的壓強(qiáng)是p3;將甲圖的容器倒放后如乙圖(圖中沒畫出水的位置),容器對水平桌面的壓強(qiáng)是p2,水對容器底的壓強(qiáng)是p4,則p1______p2,p3______p4.(后三空均選填“>”“<”或“=”)>>
【變式2】如圖所示,放在桌面上的飲料瓶子,內(nèi)部剩有飲料.瓶蓋旋緊后倒過來時,飲料對瓶蓋的壓強(qiáng)比正放時飲料對瓶底的壓強(qiáng)______(選填“大”或“小”),瓶子對桌面的壓力________(選填“變大”“變小”或“不變”),瓶子對桌面的壓強(qiáng)________(選填“變大”“變小”或“不變”).大不變增大
【變式3】如圖所示,一個重為5N的容器,底面積為100cm2,容器內(nèi)裝有400mL的酒精,則容器對桌面的壓力為________N,容器對桌面的壓強(qiáng)為_______Pa.(ρ酒精=0.8×103kg/m3,g取10N/kg)8.2820
【方法指導(dǎo)】液體底部壓力大小的判斷及計算1.先通過液體壓強(qiáng)公式p=ρgh計算出液體對容器底部的壓強(qiáng),再利用F=pS比較液體對容器底部的壓力.2.只有粗細(xì)均勻的容器放在水平桌面上時,液體對容器底部的壓力大小才等于液體的重力.液體對容器底的壓力F與液體的重力G的關(guān)系:
重慶真題精練
1.(2019·重慶B卷8題3分)如圖所示,將圓柱體甲、乙放在水平面上,已知ρ甲>ρ乙.若沿水平方向切除相同的高度Δh,則下列圖像中能正確表示余下部分對地面的壓強(qiáng)p′與切去部分高度Δh的關(guān)系是()命題點1固體壓強(qiáng)的計算
答案D
【解析】已知ρ甲>ρ乙、h甲>h乙,根據(jù)p=ρgh知p甲>p乙,所以開始時甲圖線在乙圖線的上面,若沿水平方向切除相同的高度Δh,因為ρ甲>ρ乙,所以Δp甲>Δp乙,甲的壓強(qiáng)減小得快,但由于甲的高度大于乙的高度,甲的壓強(qiáng)不可能比乙先變成零,故ABC錯誤,D正確.
2.(2020·重慶B卷12題2分)甲、乙為兩個質(zhì)量分布均勻的實心圓柱體,放置在水平桌面上,沿水平方向切去上部分,剩余部分對桌面的壓強(qiáng)p與切去部分高度h的關(guān)系如圖所示,已知甲的密度為4.0×103kg/m3,則圓柱體甲的高度為______cm.當(dāng)切去的高度為12cm,將各自切去部分放置在另一個圓柱體的剩余部分的上表面時,甲剩余部分和乙切去部分的組合體對桌面的壓強(qiáng)為p1,乙剩余部分和甲切去部分的組合體對桌面的壓強(qiáng)為p2,且p1∶p2=3∶2,則甲、乙圓柱體的底面積之比為________.204∶9
3.(2019·重慶A卷20題8分)小楊選擇了兩個高度分別為10cm和6cm,底面積SA∶SB=1∶3的實心均勻的圓柱體A、B進(jìn)行工藝品搭建,A、B置于水平桌面上,如圖甲所示.他從A的上表面沿水平方向截取高為h的圓柱塊,并將截取部分平放在B的中央,則AB對桌面的壓強(qiáng)隨截取高度h的變化關(guān)系如圖乙所示.求:(1)圓柱體A的密度;(2)從A截取h=6cm的圓柱塊平放在B的中央,B對桌面的壓強(qiáng)增加量;(3)圖乙中a的值.
4.(2016·重慶A卷20題8分)如圖甲是西南大學(xué)校內(nèi)的一座塑像,其基座結(jié)構(gòu)類似于圖乙和丙的模型.若A、B是質(zhì)量分布均勻的正方體物塊,其棱長分別是20cm、30cm,密度之比ρA∶ρB=3∶1.將A放在水平地面上,B放在A的上面,A對水平地面的壓強(qiáng)為5100Pa(如圖乙).求:
(1)圖乙中,物塊A對地面的壓力;(2)物塊A的密度;(3)若將物塊B放在水平地面上,A放在B的上面(如圖丙),要使B對地面的壓強(qiáng)為2800Pa,應(yīng)將物塊B沿豎直方向切去幾分之幾.
5.(2020·重慶A卷19題8分)如圖所示,水平桌面上放有圓柱形溢水杯,它的重為3N,底面積為300cm2,溢水口距杯底20cm.內(nèi)裝水的深度為18cm.將一體積為1000cm3、密度為0.9g/cm3的正方體木塊緩慢放入水中,不計溢水杯厚度,求:(1)木塊的質(zhì)量m;(2)木塊放入前,水對溢水杯底的壓力F;(3)木塊放入水中靜止后溢水杯對桌面的壓強(qiáng)p.命題點2液體壓強(qiáng)的計算
7.(2020·重慶B卷10題2分)舉世聞名的三峽水利樞紐工程的船閘實現(xiàn)了上下游通航,船閘的工作利用了__________原理.輪船在閘室中前進(jìn)時,若以河岸為參照物,該輪船是________(選填“運動”或“靜止”)的.【解析】船閘的上游閥門打開時,上游和閘室構(gòu)成連通器,下游閥門打開時,下游和閘室構(gòu)成連通器,所以船閘是根據(jù)連通器原理工作的;輪船在閘室中前進(jìn)時,若以河岸為參照物,輪船與河岸的位置在不斷發(fā)生變化,所以該輪船是運動的.命題點3連通器連通器運動
8.(2020·重慶A卷10題2分)如圖甲所示,飲料從吸管上升到嘴里,是因為空氣中存在____________.如圖乙所示,對吸管A吹氣,管B中的水會上升,是因為流體中流速越大的位置壓強(qiáng)越______(選填“大”或“小”).命題點4大氣壓 流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系大氣壓強(qiáng)小
【解析】飲料從吸管上升到嘴里,是因為空氣中存在大氣壓強(qiáng).流體中流速與壓強(qiáng)的關(guān)系是:流速大的位置,壓強(qiáng)小.