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第九章壓強第1課時壓強液體壓強 考點梳理過關 考點1壓力 辨一辨 1 在水平面上的物體對水平面的壓力等于物體的重力 2 壓力的方向垂直于接觸面一定是 豎直向下 考點2壓強 辨一辨 1 受力面積是指施力物體擠壓受力物體時 二者相互接觸的面積 而不是其他的面積 2 質(zhì)地均勻 形狀規(guī)則的柱狀物體對地面的壓強可以用公式p gh來計算 此時壓強只與物體的密度和高度有關 與受力面積的大小無關 考點3液體壓強 辨一辨 1 液體的壓強只與液體密度和深度有關 與液體的質(zhì)量 體積 容器形狀無關 2 深度 高度 深度是指液體內(nèi)部某點到容器底部的豎直距離 教材重點圖片 重點難點突破 類型1增大和減小固體壓強的方法 根據(jù)公式知 壓強的大小與壓力大小和受力面積有關 所以增大和減小固體壓強可采用以下方法 壓力一定時 改變受力面積 受力面積一定時 改變壓力大小 同時改變壓力大小與受力面積 例1 2017 德州中考 下圖所示的四個實例中 屬于增大壓強的是 D 思路點撥 大型運輸車有很多輪子 是在壓力一定時 增大受力面積來減小車對路面的壓強 書包背帶較寬 是在壓力一定時 增大受力面積來減小書包對肩膀的壓強 滑雪時穿滑雪板 是在壓力一定時 增大受力面積來減小人對雪面的壓強 安全錘頭部做成錐形 是在壓力一定時 減小受力面積來增大壓強 變式運用 1 2017 成都中考 下列事例中 為了減小壓強的是 A 書包要用寬的背帶B 在鞋底做上凹凸不平的花紋C 菜刀要經(jīng)常磨一磨D 攔河壩修成上窄下寬的形狀 A書包要用寬的背帶 是在壓力一定時 增大受力面積來減小壓強 故A符合題意 在鞋底做上凹凸不平的花紋 是在壓力一定時 增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力 故B不符合題意 菜刀要經(jīng)常磨一磨 是在壓力一定時 減小受力面積來增大壓強 故C不符合題意 攔河壩修成上窄下寬的形狀是因為液體壓強隨深度的增加而増大 這樣可承受更大的壓強 故D不符合題意 類型2液體壓強的計算 根據(jù)容器的形狀 液體對容器底部的壓力通常有三種情況 如圖所示 如果裝入三個容器的液體的重力都為G液 則有 液體對容器底部的壓力F pS ghS 而Sh的含義是以容器底為底面積 以液體深度為高的柱體的體積 即V柱 Sh 所以F pS ghS gV柱 m柱g G柱 G柱的含義為以V柱為體積的那部分液體的重力 如圖中斜線部分 即若容器為柱體 則F G液 若容器為非柱體 則F G液 思路點撥 杯對水平桌面的壓力F G總 3N 則杯對水平桌面的壓強 1500Pa 水的深度h 10cm 0 1m 水對杯底的壓強 1000Pa 水對杯底的壓力F p S 1000Pa 20 10 4m2 2N 例2 2017 郴州中考 如圖所示 一茶杯放在水平桌面上 茶杯底面積為20cm2 杯中水深10cm 杯和水的總重力為3N 則杯對水平桌面的壓強為1500Pa 水對杯底的壓力為2N g 10N kg 茶杯杯壁厚度不計 D杯子倒過來以后 水的深度變小 根據(jù)公式p gh可知水對杯底的壓強變小 故C錯誤 D正確 杯子和水對桌面的壓力不變 但底面積變大 根據(jù)公式可知杯子對桌面的壓強變小 故A B錯誤 類型3固體壓力和壓強的計算 直接利用公式計算壓強 壓力或受力面積 1 利用計算固體壓強的關鍵是確定受力面積 解題時 要抓住 受力 二字 分析物體表面到底有多大面積受到壓力作用 而不能取任意的一個面積代入 2 解題思路 根據(jù)平衡條件和物體間相互作用規(guī)律求出壓力F 確定受力面積S 再根據(jù)公式求出壓力對受力面積的壓強 要特別注意壓力和重力的區(qū)別 解 1 冰壺受到的重力G mg 19kg 10N kg 190N 2 冰壺到達營壘靜止在冰面上時 對冰面的壓力F G 190N對冰面的壓強 例3 2017 諸城一模 冰壺運動是冬奧會的比賽項目之一 冰壺形狀如圖所示 比賽時使冰壺沿著冰道的中心線滑行 以冰壺靜止時距離營壘圓心的遠近決定勝負 冰壺是由花崗巖鑿磨而成 若冰壺的質(zhì)量約為19kg 與冰道接觸的底面積約為190cm2 g取10N kg 請解答下列問題 1 冰壺受到的重力是多少 2 冰壺到達營壘靜止在冰面上時 對冰面的壓強是多少 變式運用 3 2017 濰城區(qū)一模 一顆圖釘尖的面積是5 10 8m2 圖釘帽的面積是0 5 10 4m2 手指對圖釘?shù)膲毫?0N 求 1 圖釘尖對墻面產(chǎn)生的壓強 2 圖釘尖對墻面產(chǎn)生的壓強相當于多少米深處水所產(chǎn)生的壓強 3 在1標準大氣壓下圖釘帽受到大氣的壓力 水 1 0 103kg m3 g取10N kg 1標準大氣壓p0 1 0 105Pa 重點實驗聚焦 實驗12 探究影響壓力作用效果的因素 實驗裝置及結(jié)論 實驗結(jié)論 壓力作用的效果不僅跟壓力的大小有關 而且跟受力面積有關 命題點全梳理 1 實驗中 應用了控制變量法和轉(zhuǎn)換法 1 控制變量法 探究壓力的作用效果與壓力大小的關系時 應控制受力面積不變 只改變壓力的大小 要探究壓力的作用效果與受力面積之間的關系時 應控制壓力的大小不變 只改變接觸面的大小 2 轉(zhuǎn)換法 用海綿被小桌壓下的深度來顯示小桌對海綿的壓力的作用效果 這是應用了轉(zhuǎn)換法 比較海綿被壓下的深淺 深則效果明顯 淺則效果不明顯 2 不能用木板等一些較硬材料來替代海綿的原因 用木板等一些較硬的材料 壓力使其產(chǎn)生的形變程度太小 無法用肉眼觀察到 故不能代替海綿 例1 2016 濱州中考 在 探究實心圓柱體對地面的壓強與哪些因素有關 的實驗中 某中學一小組的同學們認為此壓強跟圓柱體的密度 高度h 圓柱體底面積S是有關的 但有怎樣的關系看法不同 于是 在老師的幫助下 小組的同學們從實驗室里挑選了由不同密度的合金材料制成 高度和橫截面積不同 質(zhì)量分布均勻的實心圓柱體做實驗 測出實心圓柱體豎直放置時 如圖所示 對水平桌面上海綿的壓下深度 實驗記錄見下表 1 該小組同學是通過海綿被壓下深度來判斷壓強大小的 2 分析實驗1 2或4 5可以得出 當圓柱體的材料密度相同時 實心圓柱體對水平地面的壓強與圓柱體的高度有關 3 分析2 3 或5 6 可以得出 當圓柱體的密度相同時 實心圓柱體對水平地面的壓強與底面積無關 4 此探究過程用到的科學探究方法有控制變量法 轉(zhuǎn)換法 5 實驗結(jié)束之后 同學們在老師的指導下 以某一合金甲圓柱體為研究對象 推導它對海綿的壓強大小的表達式 已知合金的密度為 圓柱體的高度為h 底面積為S 表達式為p gh 6 上面推導出的表達式不能 選填 能 或 不能 應用于各類固體的壓強的計算 思路點撥 1 由題意可知 該小組同學是通過海綿被壓下深度來判斷壓強大小的 這是轉(zhuǎn)換法的運用 2 分析實驗1 2或4 5可以看出 圓柱體的材料密度相同 高度不同 對水平面的壓強不同 故可得出結(jié)論 當圓柱體的材料密度相同時 實心圓柱體對水平地面的壓強與圓柱體的高度有關 3 當圓柱體的密度相同時 實心圓柱體對水平地面的壓強與底面積無關 要求圓柱體的密度相同 高度也相同 而底面積必須不同 故序號2 3或5 6符合要求 4 此探究過程用到的科學探究方法有控制變量法 轉(zhuǎn)換法 5 已知合金的密度為 圓柱體的高度為h 底面積為S 壓強公式推導過程為 gh 6 從實驗條件可以看出p gh這一公式只適用于質(zhì)量分布均勻的實心柱狀物體 不能應用于各類固體的壓強的計算 命題挖掘 7 該實驗用海綿而不用木板材料 是為了利于觀察實驗現(xiàn)象 8 在生活中 書包的背帶做得又寬又大 這是通過增大受力面積來減小壓力作用的效果 俗話說 磨刀不誤砍柴工 所蘊含的物理知識是通過減小受力面積來增大壓力作用的效果 實驗13 探究液體內(nèi)部壓強的特點 實驗裝置及結(jié)論 1 壓強計 將金屬盒浸入水中 當橡皮膜受到壓強時 U形管中兩液面出現(xiàn)高度差 高度差越大 說明橡皮膜受到的壓強越大 2 觀察要點 探頭在水中的深度及探頭的方向 U形管左右兩側(cè)液面的高度差 實驗結(jié)論 在液體內(nèi)部的同一深度 向各個方向的壓強都相等 深度越深 壓強越大 液體內(nèi)部壓強的大小還跟液體的密度有關 在深度相同時 液體的密度越大 壓強越大 命題點全梳理 1 轉(zhuǎn)換法 液體壓強的大小我們無法直接測量 可通過U形管左右兩側(cè)的液面高度差來判斷 液面高度差越大 表示壓強越大 這種方法就是轉(zhuǎn)換法 2 控制變量法 探究同一深度的壓強 將金屬盒分別放到同種液體某一深度的各個方向 U形管內(nèi)液面的高度差相等 如圖甲所示 探究液體壓強與深度的關系 將金屬盒分別放到同種液體的不同深度 U形管內(nèi)液面的高度差不相等 如圖乙所示 探究液體壓強與密度的關系 將金屬盒分別放到不同液體的同一深度 U形管內(nèi)液面的高度差不相等 如圖丙所示 例2 2016 遂寧中考 小聰學習了固體壓強后 愛動腦筋的他想探究液體內(nèi)部是否有壓強 液體內(nèi)部壓強究竟有哪些特點 小聰進行了大膽猜想 猜想1 液體內(nèi)部可能有壓強猜想2 液體內(nèi)部的壓強大小可能與方向有關猜想3 液體內(nèi)部的壓強大小可能與液體深度有關猜想4 液體內(nèi)部的壓強大小可能與液體的密度有關 為了驗證以上猜想是否正確 小聰在老師的幫助下找來了一些實驗器材 設計并完成了實驗探究 請你完成下列問題 1 實驗前 要通過調(diào)試 使壓強計U形管兩邊的液面相平 小聰在調(diào)試時發(fā)現(xiàn) 用手指不論是輕壓還是重壓探頭的橡皮膜時 U形管兩邊液面幾乎沒有變化 如圖所示 說明該壓強計漏氣 選填 漏氣 或 不漏氣 2 為了驗證猜想1 小聰把探頭放入水中 再觀察壓強計U形管兩邊液面是否有高度差來判斷探頭處是否受到水的壓強 3 在驗證其余猜想的過程中 小聰收集到如下表中的數(shù)據(jù) 根據(jù)表中的數(shù)據(jù) 比較序號1 2 3 4的數(shù)據(jù) 可得出的結(jié)論是在同一深度 液體向各個方向的壓強相等 為了驗證猜想3 小聰完成的實驗操作應該是表中序號為1 5 6的實驗 比較序號6 7兩組數(shù)據(jù) 可得出液體的壓強與液體種類有關 思路點撥 1 實驗前要正確安裝壓強計 調(diào)節(jié)好的壓強計放在空氣中時 橡皮膜不受液體的壓強 因此U形管兩邊的液面應該相平 若壓強計的氣密性很差 用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜時 都會有漏氣現(xiàn)象 因此U形管兩邊液面的高度差變化小 2 把壓強計的金屬盒浸入液體中 U形管兩邊出現(xiàn)高度差 說明液體內(nèi)部有壓強 因此小聰通過觀察壓強計U形管兩邊液面是否有高度差來判斷探頭處是否受到水的壓強 3 同種液體 深度相同 不同的是橡皮膜方向 液面差相等即壓強相等 說明在同一深度 液體向各個方向的壓強相等 根據(jù)猜想3 液體內(nèi)部的壓強大小可能與液體深度有關 可知應控制液體種類相同 深度不同 即小聰完成的實驗操作應該是表中序號為1 5 6的實驗 比較序號6 7兩組數(shù)據(jù)可知 液體種類不同 深度相同 液體的壓強不同 由此可得 液體的壓強與液體種類有關 4 由實驗過程可知 小聰在實驗中主要用到的研究方法有轉(zhuǎn)換法和控制變量法 命題挖掘 在探究 影響液體內(nèi)部壓強大小的因素 實驗中 5 如圖甲所示 用手按壓強計的橡皮膜 U形管內(nèi)水面出現(xiàn)高度差 將橡皮膜放入酒精中 U形管內(nèi)水面也出現(xiàn)高度差 這說明液體內(nèi)部有壓強 這種研究問題的方法是等效替代法 6 若在使用壓強計前發(fā)現(xiàn) U形管中水面有高度差 通過 方法可以進行調(diào)節(jié) 選填序號 從U形管內(nèi)向外倒出適量水 拆除軟管重新安裝 向U形管內(nèi)加適量水 7 比較乙 丙實驗可知 液體內(nèi)部壓強與液體的密度有關 比較丙 丁實驗可知 液體內(nèi)部壓強與液體的深度有關 六年真題全練 命題點1固體壓強 主要考查固體壓強公式應用及計算 1 2015 泰安中考 騎自行車是一項很好的鍛煉活動 如圖所示 下列有關自行車及騎自行車的說法中 正確的是 A 騎自行車水平勻速行駛時人對車的壓力和車對人的支持力是一對平衡力B 自行車的輪胎上刻有較深的花紋是為了增大摩擦C 騎自行車下坡時 重力勢能越來越大D 將坐墊做得較寬 是為了減小人對坐墊的壓力 從而減小壓強 B人對車的壓力與車對人的支持力是一對相互作用力 A選項錯誤 自行車的輪胎表面刻有花紋是為了增大接觸面的粗糙程度 從而增大輪胎與地面的摩擦 B選項正確 騎自行車下坡時 高度越來越小 重力勢能越來越小 C選項錯誤 自行車的坐墊做得較寬是為了增大受力面積 在壓力一定時減小壓強 D選項錯誤 2 2015 泰安中考 如圖所示 a b為放在水平地面上的兩個均勻圓柱體 已知底面積Sa 3Sb 高度hb 2ha 對地面的壓強pa pb 圓柱體密度分別為 a和 b 對地面的壓力分別為Fa和Fb 則下列說法正確的是 A a b Fa FbB a 2 b Fa 3FbC a b Fa FbD a b Fa 3Fb 3 2013 泰安中考 如圖所示 圖釘尖的面積是5 10 8m2 圖釘帽的面積是1 10 4m2 木塊能承受的最大壓強是6 108Pa 手指至少要用N的力 圖釘尖才能進入木塊 30木塊能承受的最大壓力F pS 6 108Pa 5 10 8m2 30N 所以 手指至少要用30N的力 圖釘尖才能進入木塊 30 4 2017 泰安中考 隨著人們生活水平的提高 小汽車已經(jīng)逐步進入家庭 某品牌小汽車質(zhì)量是1600kg 車上載有人和物品質(zhì)量共為200kg 車輪與地面的總接觸面積為2 0 10 2m2 若小汽車以輸出功率60kW在市區(qū)外水平路面上做勻速直線運動 運動速度v1 72km h 當汽車將要進入市區(qū)時 司機減小了油門 使汽車的輸出功率立即減小為24kW并保持該功率繼續(xù)直線行駛 汽車的速度與時間的關系如圖所示 設運動過程中汽車所受阻力不變 g取10N kg 求 1 該汽車靜止時對水平路面的壓強 2 汽車運動過程中受到的阻力 3 t2時間后汽車運動的速度v2大小 猜押預測 1 2017 威海中考 關于壓力和壓強 下列說法正確的是 A 物體的重力越大對接觸面的壓強就一定越大B 刀刃磨得很鋒利 是為了增大壓力C 大氣壓強隨著海拔高度的增加而增大D 水壩建成上窄下寬的形狀 是由于水對壩體的壓強隨深度的增加而增大 D根據(jù)壓強公式可知 壓強大小的影響因素是壓力和受力面積 不知道受力面積的大小 不能比較壓強的大小 故A錯誤 刀刃磨得很鋒利 是在壓力一定時 通過減小受力面積來增大壓強 故B錯誤 大氣壓強隨著海拔高度的增加而減小 故C錯誤 液體的壓強隨深度的增加而增大 水壩建成上窄下寬的形狀可承受更大的壓強 故D正確 命題點2液體壓強 考查的重點是液體內(nèi)部壓強的計算 解題關鍵是理解液體壓強與固體壓強 壓力的不同 通常以選擇題 計算題的形式進行考查 5 2013 泰安中考 如圖所示 放在水平桌面上的兩個容器分別裝有相同高度的純水和鹽水 鹽水 水 下面關于液體中a b c三點 其中b c兩點在同一水平面上 壓強大小的關系說法正確的是 A pa pb pcB pc pb paC pb pa pcD pc pa pb B由b c兩點可知 深度相同 由于鹽水的密度大于純水的密度 所以pc pb 由a b兩點可知 同種液體中 壓強隨深度的增加而增大 所以pb pa 綜上所述 pc pb pa 猜押預測 2 2017 濱州中考 質(zhì)量為100g底面積為20cm2的薄壁容器中盛有500g水 將容器放置在水平地面上 如圖所示 容器內(nèi)水深h為20cm 則水對容器底部的壓強為Pa 容器底部對地面的壓強為Pa 水 1 0 103kg m3 g取10N kg 猜押預測 2 2000 3000