17重庆2022中考物理一轮复习：压力 压强(提高)学案

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总复习：压力 压强（提高）
  【考纲要求】1、理解压力的概念、压强的概念单位和公式；2、固体压强的计算，增大减小压强的办法及应用；
3、液体压强的特点及相关计算；
4、大气压强与流体压强【知识网络】
    【考点梳理】考点一、压强（高清课堂《压强》）1.压力：（1）压力是垂直压在物体表面上的力。（2）方向：垂直于受力面，指向被压物体。（3）压力与重力的关系：力的产生原因不一定是由于重力引起的，所以压力大小不一定等于重力。2.压强(1) 定义：物体所受压力的大小与受力面积之比(2) 公式：P=F/S。式中P表示压强，单位是帕斯卡；F表示压力，单位是牛顿；S表示受力面积，单位是平方米。 (3) 国际单位：帕斯卡，简称帕，符号是Pa。1Pa=lN/m2，其物理意义是：lm2的面积上受到的压力是1N。3.增大和减小压强的方法(1)增大压强的方法：①增大压力；②减小受力面积。(2)减小压强的方法：①减小压力；②增大受力面积。考点二、液体压强1.液体压强的特点   (1)液体向各个方向都有压强。     (2)同种液体中在同一深度处液体向各个方向的压强相等。(3)同种液体中，深度越深，液体压强越大。  (4)在深度相同时，液体密度越大，液体压强越大。2.液体压强的大小   (1)液体压强与液体密度和液体深度有关。(2)公式：P=ρgh。式中，P表示液体压强单位帕斯卡(Pa)；ρ表示液体密度，单位是千克每立方米(kg/m3）；h表示液体深度，单位是米(m)。3.连通器——液体压强的实际应用(1)原理：连通器里的液体在不流动时，各容器中的液面高度总是相同的。(2)应用：水壶、锅炉水位计、水塔、船闸、下水道的弯管。考点三、大气压强1.大气压产生的原因：由于重力的作用，并且空气具有流动性，因此发生挤压而产生的。2.证明大气压存在：马德堡半球实验，覆杯实验，瓶吞鸡蛋实验。3.大气压的测量——托里拆利实验要点诠释：(1)实验方法：在长约1m一端封闭的玻璃管里灌满水银，用手指将管口堵住，然后倒插在水银槽中。放开手指，管内水银面下降到一定高度时就不再下降，这时测出管内外水银面高度差约为76cm。(2)计算大气压的数值：P0=P水银=ρgh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa。所以，标准大气压的数值为：P0=1.013×l05Pa=76cmHg=760mmHg。(3)以下操作对实验没有影响   ①玻璃管是否倾斜；②玻璃管的粗细；③在不离开水银槽面的前提下玻璃管口距水银面的位置。(4)若实验中玻璃管内不慎漏有少量空气，液体高度减小，则测量值要比真实值偏小。(5)这个实验利用了等效替换的思想和方法。4.影响大气压的因素：高度、天气等。在海拔3000m以内，大约每升高10m，大气压减小100Pa。5.气压计——测定大气压的仪器。种类：水银气压计、金属盒气压计(又叫做无液气压计)。6.大气压的应用：抽水机等。考点四、流体压强与流速的关系流速越大的位置压强越小。要点诠释：飞机的升力的产生：飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状。当飞机在机场跑道上滑行时，流过机翼上方的空气速度快、压强小，流过机翼下方的空气速度慢、压强大。机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。 【典型例题】类型一、基础知识 1、一只放在水平桌面上的密封的圆台形容器，其截面如图所示，容器中装有一定量的水，水未装满，水对容器底压力、压强分别为F、p，与把容器倒置，水对容器底部的压力、压强与F、p的大小关系是（   ）　A、      　B、C、      　D、【思路点拨】倒置后，液体深度增大，由液体压强公式得出容器底受到液体压强的变化情况；倒置后容器底受到的压强变大，但受力面积变小。若利用F=PS，则不好判断压力的变化情况。
对于这种上下口不一样大的容器，可以通过比较对容器底的压力与液体重的大小关系，得出倒置前后对容器底的产生的压力大小关系。【答案】A【解析】在求解液体压力时，，因而可以得到“液体对容器底部的压力等于以容器底面积为截面，以液体深度为高的液柱重”这个结论。
　　上口小下口大，倒置后液面要上升，根据，易得压强；但压力，倒置后，p变大、S变小，则不能确定F的变化情况。若根据上面的结论，正放时如图所示；倒放时，所以。
　　　　　　　　　　　　　　【总结升华】上口大、下口小的容器，液体对容器底的压力小于所装液体重；上口小、下口大的容器，液体对容器底的压力大于所装液体重；圆柱形、长方体或正方体直壁容器，液体对容器底的压力等于所装液体重。举一反三：【变式】如图所示，甲、乙、丙三个容器（容器重忽略不计）底面积都相同、高度也相同，放在水平桌面上，如果三个容器都装有同种液体，求：
　　（1）容器底受到液体的压强和压力的大小关系?
　　（2）容器对桌面的压强和压力的大小关系?
　　　　　　　　　　　　　【答案】（1）压力和压强都相等 （2） 压力：F′甲＜F′乙＜F′丙 压强：p′甲＜p′乙＜p′丙 2、如图所示，将小纸条靠近水龙头流下的稳定水流，你预测小纸条的运动情况是怎样的？物理依据是什么？                              【思路点拨】水流带动空气流动，使水流与纸条间的空气流动速度快，压强小，纸条被压向水流。【答案】小纸条会向左运动，依据对于流体，流速大的地方压强小。【解析】水流动处的水流速大，压强小，小纸条右侧气体的流速小。压强大，所以气压会把小纸条压向水流处。【总结升华】本题通过让同学们根据具体的物理情境，进行合理地推测猜想，拓展了同学们的思维想象空间。解决本题的关键是抓住、弄清本题涉及的知识点。举一反三：【变式】（2016春•东平县期中）在火车站的站台上，离站台边缘lm左右的地方标有一条安全线。人必须站在安全线以外的位置候车，这是因为列车进站时车体附近（　　）A．气流速度大，压强小     B．气流速度大，压强大C．气流速度小，压强大     D．气流速度小，压强小【答案】A 3、（高清课堂《力学3：压强》例7）如图所示，质量是2kg的平底水桶底面积为800cm2，放在水平地面上，桶内装有50cm深、体积是45dm3的水。小萍同学用竖直向上的力F提水桶，但是没有提起来。这时，如果水对桶底的压强和桶对地面的压强相等。小萍同学提水桶的力F＝____N。（g＝10N/kg）【思路点拨】①知道桶内水的体积、水的密度，利用密度公式求水的质量；
②知道水深和水的密度，利用液体压强公式求水对容器底的压强，又知道容器底面积，利用压强定义式求水对容器底的压力；
③知道水对桶底的压强和桶对地面的压强相等，受力面积相同，可知水对桶底的压力和桶对地面的压力相等，而桶对地面的压力等于桶重加上水重再减去拉力，据此求出小萍同学提水桶的力。【答案】70【解析】水的体积：
V=45dm3=45×10-3m3，
水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×45×10-3m3=45kg，
水深h=50cm=0.5m，
底面积s=800cm2=800×10-4m2，
∵，
∴水对桶底的压力：
F水=ps=ρ水ghs=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m×800×10-4m2=400N。
∵水对桶底的压强和桶对地面的压强相等，受力面积相同，
∴桶对地面的压力等于水对桶底的压力，
∴桶对地面的压力：
G桶+G水-F拉=400N，
小萍同学提水桶的力：
F拉=G桶+G水-F水=2kg×10N/kg+45kg×10N/kg-400N=70N。【总结升华】本题考查了学生对密度公式、重力公式、压强公式、液体压强公式的掌握和运用，要求灵活运用公式，利用好“水对桶底的压强和桶对地面的压强相等”是关键。举一反三：【变式】如图所示，一木块竖直浮于盛水的容器中，当将它取出后横置于杯口时，则下面说法正确的是（   ）
　　　　　　　　　　　　　　　
　　A. 杯底和地面受到的压力和压强都不变     　B. 杯底受到的压力和压强都减小
　　C. 杯底受的压强增大，地面受的压强不变   　D. 杯底和地面受到的压力和压强都变小【答案】B 类型二、知识运用4、（高清课堂《力学3：压强》例3）已知长方体A、B的密度之比为2∶1，底面积之比为l∶3，高度之比为2∶3。将B放在水平地面上，A叠放在B上面，如图甲所示，B对地面的压强为pB。若把B叠放在A上面，如图乙所示，B对A的压强为pB。则pB∶pB 为  （   ）                 A．4∶9    B．3∶1    C．13∶3    D．13∶27【思路点拨】（1）知道AB的底面积之比、高度之比，可求体积之比；又知道密度之比，利用密度公式和重力公式可求AB的重力之比；
（2）甲图B对地面的压力等于A和B的总重力，受力面积为SB，利用压强公式求B对地面的压强为pB；乙图B对A的压力等于B的重力，受力面积为SA，利用压强公式求B对A的压强为pB′．再求两个压强的比值。【答案】D【解析】     【总结升华】本题考查了学生对重力公式、密度公式、压强公式的掌握和运用，确定两次的受力面积是本题的关键，推导时要细心，防止因颠倒而出错。举一反三：【变式】两块完全相同的砖块，如图所示，叠放在水平地面上，砖块的几何尺寸是20cm×20cm×5cm，若砖块A对砖块B的压力是FA，压强是pA；砖块B对地面的压力是FB，压强是PB，则FA:FB=_________________，pA:pB=_________________。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　【答案】FA:FB=1:2，pA:pB=2:1 5、同学们在学校体育馆进行排球训练时，班级“物理实践活动小组”的同学准备测量排球被击打落地后形变最大时对地板的压强，如图所示。                 （1）写出该测量的实验原理以及需要使用的主要实验器材。（2）请你设计该测量的实验过程。（3）为了使测量的误差较小，你建议同学们在实验过程中应注意什么问题。（写出一条即可）【思路点拨】要测量排球打落地后形变最大时对地板的压强，就要测出压力和受力面积，用压力除以受力面积就是压强；用一个方格纸来测量受力面积，先将排球放在地面上，使排球落在方格纸上，排球在方格纸上的印痕就是受力面积；压力的测量可使用体重计来完成，将方格纸放在体重计上，排球放在方格纸上，用力向下压，直到排球的形变和印痕重合，读出体重计的示数，就是压力。【答案】
　　（1）实验原理：
　　　　 实验器材：排球、体重计、方格纸（或刻度尺和白纸）
　　（2）实验过程：
　　①使排球落在地面的方格纸（或白纸）上留下印痕；
　　②把带有印痕的方格纸（或白纸）放在体重计上，用力压排球，直到排球的形变与印痕重合，得出压力F的大小；
　　③利用方格纸（或白纸）计算出排球印痕的面积S；
　　④根据计算出排球形变最大时对地板的压强。
　　（3）建议：
　　①用少量水涂在排球上，使排球落在纸上后留下清晰的印痕；
　　②测量压力时，应缓慢压排球，直到排球的形变与印痕边缘重合；
　　③测量面积时，尽量选择规格小的方格纸（。或用笔在白纸上清晰地描出印痕的轮廓）【解析】要测量排球对地板的压强，依据的实验原理是压强公式。由原理可知，要分别测排球对地面的压力F和受力面积S的大小，然后选择合适的实验器材，用控制变量法设计实验过程，要使测量的误差较小，应该从所测物理量的实验操作上考虑，如何使实验数据准确。【总结升华】此题考查的测量压强的办法，难点在于压力的测量，若将排球直接落在体重计上，体重计是可以测出排球发生最大形变时的压力的，但时间段是比较短的，不容易读准确。 6、（2015•上海）如图所示，均匀圆柱体甲和乙放置在水平地面上，现沿水平虚线切去部分后，使甲、乙剩余部分的高度均为h．若此时甲、乙的剩余部分对地面的压力相等，则甲、乙原先对地面的压强p甲、p乙和压力F甲、F乙的关系是（　　）A．p甲＜p乙，F甲＞F乙          B．p甲＜p乙，F甲＜F乙C．p甲＞p乙，F甲＞F乙          D．p甲＞p乙，F甲＜F乙【思路点拨】圆柱体放置地面时，对地面的压力等于物体重力，根据压强公式p=F/S和p=ρgh来判断压强大小关系。【答案】B【解析】切去之后甲乙压力相等，压力等于重力等于mg，所以切去后甲乙质量相等，又因为乙底面积小而两物体高度一样，所以乙体积小，质量相等乙的体积小，所以乙的密度大；对于圆柱体，对地面的压强p=ρgh，而ρ甲＜ρ乙，h甲＜h乙，所以p甲＜p乙。切去后，甲、乙对地面的压力相等，由图知，甲切去部分小于乙切去部分，而ρ甲＜ρ乙，所以在切之前，甲的重力小于乙的重力，甲对地面的压力小于乙对地面的压力，即F甲＜F乙。由上分析知，F甲＜F乙，p甲＜p乙。【总结升华】本题主要考查了有关压强和压力的大小比较，关键能够利用好图示，切去部分与剩下部分的比例关系。