專題09 壓強(qiáng)-2025年中考《物理》一輪復(fù)習(xí)知識(shí)清單與解題方法_第1頁
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PAGE12025年中考第一輪復(fù)習(xí)(知識(shí)清單+方法清單)專題九壓強(qiáng)總覽一、知識(shí)結(jié)構(gòu)二、知識(shí)清單+方法清單模塊一壓強(qiáng)知識(shí)清單知識(shí)清單一、壓力1.壓力的概念(1)定義:垂直作用在物體表面上的力叫做壓力,常用F表示。如圖所示:甲足球?qū)Φ孛娴牧σ椅矬w對(duì)斜面的力丙手指對(duì)墻壁的力(2)產(chǎn)生條件:兩個(gè)物體必須相互接觸,而且有相互擠壓的作用。(2)作用點(diǎn):在受壓的物體表面,作用點(diǎn)等效在接觸面中心。(3)方向:垂直并指向受壓的物體表面。由于受力面可能是水平面,也可能是豎直面,還可能是傾斜面,故壓力的方向沒有固定指向,可指向任何方向,但始終和受力面相垂直。(4)大?。核矫?.壓力與重力的區(qū)別與聯(lián)系壓力重力定義垂直作用在物體表面的力物體由于地球吸引受到的力方向垂直于受力面,指向被壓物體豎直向下作用點(diǎn)被壓物體表面重心大小取決于物體間的擠壓程度,不一定等于重力的大小與質(zhì)量成正比G=mg力的性質(zhì)接觸的物體間相互擠壓而發(fā)生形變產(chǎn)生的,屬于彈力來源于萬有引力,是非接觸力受力示意圖聯(lián)系只有當(dāng)物體處于水平面,且在豎直方向上只受重力和支持力時(shí),物體對(duì)水平面壓力的大小、方向才與重力的大小方向相同,盡管如此,壓力仍不是重力。二、實(shí)驗(yàn):探究影響壓力作用效果的因素【猜想與假設(shè)】小小的蚊子能輕而易舉地用口器把皮膚刺破,重重的駱駝卻不會(huì)陷入沙中。由此猜想:壓力作用的效果除了與壓力的大小有關(guān),還跟受力面積有關(guān)。【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】(1)實(shí)驗(yàn)器材:形變顯著的物體(如海綿、沙子等)、壓力小桌、砝碼。(2)實(shí)驗(yàn)方法①控制變量法:探究壓力的作用效果與壓力的大小和受力面積的關(guān)系,采用該法進(jìn)行。②轉(zhuǎn)換法:壓力的作用效果通過海綿的凹陷程度來體現(xiàn)?!具M(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)】(1)如圖甲所示,在海綿上放一個(gè)小桌,觀察圖中海綿形變的程度。(2)保持小桌與海綿的接觸面積不變,在小桌上放一個(gè)砝碼,改變壓力,觀察海綿形變的程度,如圖乙所示?!痉治稣撟C】(1)由甲、乙可發(fā)現(xiàn),受力面積相同時(shí),壓力大,壓力的作用效果更明顯。(2)由乙、丙可發(fā)現(xiàn),壓力大小相同時(shí),受力面積小,壓力的作用效果更明顯?!緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】壓力的作用效果與壓力大小和受力面積有關(guān);在受力面積相同時(shí),壓力越大,壓力的作用效果越明顯。在壓力相同時(shí),受力面積越小,壓力的作用效果越明顯?!窘涣饔懻摗繉?shí)驗(yàn)中選擇海綿而不選擇木板的原因是海綿易發(fā)生形變,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,而木板不易發(fā)生形變,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯。實(shí)驗(yàn)中可以用沙子、橡皮泥等代替海綿。三、壓強(qiáng)1.壓強(qiáng)的概念(1)物理意義:表示壓力的作用效果。壓強(qiáng)越大表示壓力的作用效果越明顯。(2)定義:物體所受壓力的大小與受力面積之比叫做壓強(qiáng)。(3)公式:壓強(qiáng)=eq\f(壓力,受力面積)p=eq\f(F,S)這是壓強(qiáng)的定義式,適用于所有物體間的壓強(qiáng)計(jì)算,包括氣體、固體、液體。(4)單位:壓強(qiáng)的國際單位是帕斯卡,簡稱帕,符號(hào)是pa。1pa=1N/m2,1pa表示1m2面積上所受的壓力是1N。實(shí)際應(yīng)用中常用千帕(kpa)、兆帕(Mpa)作單位,氣象學(xué)中常用百帕(hpa)作單位。換算關(guān)系:1Mpa=103kpa1kpa=103pa1hpa=100pa(5)理解壓強(qiáng)公式p=eq\f(F,S)與F成正比,在F一定時(shí),p與S成反比。②公式中的F是壓力,而不是重力。當(dāng)物體放在水平上時(shí),壓力的大小等于重力。③公式中的S是受力面積,它是施力物體擠壓受力物體時(shí),二者相互接觸的面積,而不是其他面積,而且在計(jì)算時(shí)S的單位用國際單位。3.柱體的壓強(qiáng)(1)公式推導(dǎo):如圖所示,有一質(zhì)量分布均勻的柱狀固體,密度為??,底面積為S,高度為h。求該柱體對(duì)水平面的壓強(qiáng)。這個(gè)柱體的體積V=sh;這個(gè)柱體的質(zhì)量m=ρV=ρSh;對(duì)水平面的壓力F=G=mg=ρVg=ρgSh對(duì)水平面的壓強(qiáng):p=eq\f(F,S)=eq\f(ρgSh,S)=ρgh即柱體產(chǎn)生的壓強(qiáng)p=ρgh(2)公式p=ρgh中各物理量的意義與單位ρ表示密度,單位為千克/米3(kg/m3);h表示高度,單位為米(m);g=p表示壓強(qiáng),單位為帕(Pa)各物理量的單位全部采用國際單位制。(3)理解公式p=ρgh①公式p=ρgh只適用于柱形的物體(例如長方體、正方體、圓柱體等)對(duì)水平面的壓強(qiáng),不能用于其他形狀的物體產(chǎn)生的壓強(qiáng);②柱形的物體對(duì)水平面的壓強(qiáng)只與物體的密度和高度有關(guān),與物體的底面積、重力等無關(guān)。(均選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)四、怎樣減小或增大壓強(qiáng)1.減小壓強(qiáng)的方法2.增大壓強(qiáng)的方法方法實(shí)例壓力一定,減小受力面積①啄木鳥的嘴很尖;②菜刀的刀刃磨得很鋒利;③圖釘針頭很尖受力面積一定,增大壓力①壓路機(jī)的碾子是重質(zhì)實(shí)心的;②用鐵錘敲打鐵釘;③用力打夯增大壓力的同時(shí)減小受力面積①用很大的力按圖釘;②木樁底部削尖、用大力氣,容易打入地里方法清單方法清單考向01探究影響壓力作用效果的因素 【例題1】(2024·齊齊哈爾·中考真題)在探究“影響壓力作用效果的因素”實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)小組利用小桌、砝碼、海綿、沙子等器材在水平臺(tái)面上進(jìn)行探究。(1)實(shí)驗(yàn)中壓力的作用效果是通過海綿來體現(xiàn)的,(選填“可以”或“不可以”)用木板代替海綿來完成實(shí)驗(yàn);(2)比較圖1、圖2所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,將小桌分別正立放在海綿上,這樣做的目的是為了控制相同;改變壓力的大小,可以得出結(jié)論:;(3)比較圖2、圖3所示實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象可以得出另一結(jié)論,下列實(shí)例中,可用此結(jié)論解釋的是:;A.書包的背帶做的很寬

B.嚴(yán)禁貨車超載(4)圖3中桌面對(duì)海綿的壓強(qiáng)為p1,小航將圖3中的小桌、砝碼平放在表面平整的沙子上,靜止時(shí)如圖4所示,桌面對(duì)沙子的壓強(qiáng)為p2,則p1p2(選填“<”、“=”或“>”);(5)小彬選用質(zhì)地均勻的長方體物塊A代替小桌進(jìn)行探究,如圖5所示,將物塊A沿豎直虛線方向切成大小不同的兩部分。將左邊部分移開后,發(fā)現(xiàn)剩余部分對(duì)海綿的壓力作用效果沒有發(fā)生變化,由此他得出結(jié)論:壓力的作用效果和受力面積無關(guān)。你認(rèn)為他在探究過程中存在的問題是:。【答案】被壓下的深淺不可以受力面積受力面積相同時(shí),壓力越大,壓力的作用效果越明顯A=沒有控制壓力的大小相同【詳解】(1)根據(jù)轉(zhuǎn)換法,圖中壓力的作用效果是通過海綿的凹陷程度來體現(xiàn)的,由于木板的形變不明顯,所以不可以用木板代替海綿來完成實(shí)驗(yàn)。(2)比較圖1、圖2所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,將小桌分別正立放在海綿上,這樣做的目的是為了控制受力面積大小不變,壓力的大小不同,由于海綿的凹陷程度不同,且壓力越大海綿的凹陷程度越大,故可得結(jié)論:當(dāng)受力面積相同時(shí),壓力越大,壓力作用效果越顯著。(3)分析比較圖2、圖3的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象知道,兩圖的壓力大小不變,受力面積的大小不同,海綿的凹陷程度不同,且受力面積越小海綿的凹陷程度越大,故可得結(jié)論:當(dāng)壓力相同時(shí),受力面積越小,壓力作用效果越顯著。A.書包的背帶做得又寬又大,這是通過增大受力面積來減少壓力的作用效果,故符合題意;B.交通管理部門規(guī)定,嚴(yán)禁貨車超載,通過減小壓力來減小壓強(qiáng),故不符合題意。故選A。(4)壓強(qiáng)大小跟壓力大小和受力面積大小有關(guān),圖3和圖4兩圖壓力相同,受力面積相同,由p=F/S知道,壓強(qiáng)相同,即p1=p2(5)為了探究壓力的作用效果與受力面積的關(guān)系,應(yīng)保持壓力相等,改變受力面積,觀察泡沫的凹陷程度;小明同學(xué)在探究“壓力的作用效果與受力面積的關(guān)系”時(shí),將物塊沿豎直方向切成大小不同的兩塊,這樣兩塊對(duì)泡沫的壓力不同,小明可以改變物塊A的放置方向,從而改變物塊對(duì)底面壓力的受力面積,同時(shí)保持了壓力不變,可用于探究“壓力的作用效果與受力面積的關(guān)系”。方法技巧探究影響壓力作用效果的因素實(shí)驗(yàn)主要采用的是控制變量法和轉(zhuǎn)換法。比如力的作用效果通過海綿的形變程度、桌子陷入沙子的深度等來反映,這用到了轉(zhuǎn)換法。在控制變量方面,除了常規(guī)的實(shí)驗(yàn)室器材之外,利用生活中的常見物品也可以改變面積和壓力大小,比如礦泉水瓶,通過裝水的多少來改變壓力大小,通過瓶底和瓶蓋來改變受力面積?!居?xùn)練1-1】在“探究壓力作用效果與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)利用了多個(gè)完全相同的鐵塊和海綿進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。(1)實(shí)驗(yàn)中通過觀察海綿的來比較壓力作用效果;(2)由兩圖可以探究壓力作用效果與壓力大小的關(guān)系;(3)對(duì)比乙、丙兩圖可以得出:當(dāng)壓力一定時(shí),越小,壓力作用效果越明顯;(4)對(duì)比甲、丙兩圖,該同學(xué)認(rèn)為壓力作用效果與壓力大小無關(guān),他的觀點(diǎn)是(選填“正確”或“錯(cuò)誤”)的,理由是?!敬鸢浮堪枷莩潭燃住⒁沂芰γ娣e錯(cuò)誤比較時(shí)沒有控制受力面積相同【詳解】(1)凹陷程度越大,壓力的作用效果越明顯,故可以根據(jù)海綿的凹陷程度來表示壓力的作用效果。(2)探究壓力的作用效果與壓力的大小關(guān)系,故需要改變壓力的大小,控制受力面積相同,故選擇甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)。(3)對(duì)比乙、丙兩圖可以看出,乙的受力面積比丙小,海綿的凹陷程度深,乙的壓力作用效果明顯,故結(jié)論為當(dāng)壓力一定時(shí),受力面積越小,壓力作用效果越明顯。(4)探究壓力作用效果與壓力大小關(guān)系,需要控制受力面積相同,而甲、丙兩組實(shí)驗(yàn),壓力不同,受力面積也不同,故得出的結(jié)論是錯(cuò)誤的?!居?xùn)練1-2】如圖甲是總質(zhì)量相同的滑雪者和步行者在雪地里行走的惜景,圖乙、丙、丁是利用海綿、小桌、砝碼探究影響壓力作用效果的實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是()A.甲圖中滑雪者和步行者對(duì)雪地單位面積的壓力相等B.若要探究滑雪者和步行者對(duì)雪地壓力的作用效果應(yīng)該選擇乙與丙進(jìn)行模擬研究C.本實(shí)驗(yàn)中用木板代替海綿也可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究D.本實(shí)驗(yàn)通過海綿的凹陷程度來顯示壓力作用效果【答案】D【詳解】A.質(zhì)量相同的滑雪者和步行者,由G=mg可知:體重相同,對(duì)雪地的壓力相同,受力面積不同,由p=F/S可知壓強(qiáng)不同,即二者對(duì)雪地單位面積的壓力不相等,甲圖中步行者的受力面積較小,作用效果較為明顯,故A錯(cuò)誤;B.圖甲只有一人腳穿滑雪板,另一人步行,受力面積不同,總質(zhì)量相同,壓力相同,為了探究他們對(duì)雪地壓力的作用效果,即在壓力一定時(shí),研究壓力作用效果與受力面積的關(guān)系,應(yīng)保持壓力大小不變,只改變受力面積大小,故應(yīng)選擇丙與丁圖實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較,故B錯(cuò)誤;CD.海綿容易發(fā)生形變,實(shí)驗(yàn)過程中,通過海綿的凹陷程度來顯示壓力的作用效果,而木板發(fā)生形變程度不容易觀察,不能用木板代替海綿實(shí)驗(yàn),故C錯(cuò)誤,D正確。故選D??枷?2壓強(qiáng)及其計(jì)算【例題2】(2024·山東青島·中考真題)黃海海平面是中國高程系統(tǒng)唯一基準(zhǔn)面,在青島的黃海海濱矗立著一座“中華人民共和國水準(zhǔn)零點(diǎn)”雕塑,標(biāo)志著“高度從這里開始”,這座雕塑高6m,質(zhì)量約為10t,它的四個(gè)支腳處在同一水平面上,每個(gè)支腳與地面的接觸面積約為250cm2,它對(duì)地面的壓強(qiáng)大約是()A. B. C. D.【答案】B【詳解】雕塑的重力為雕塑對(duì)地面的壓力等于其自身的重力,則雕塑對(duì)地面的壓強(qiáng)為故B符合題意,ACD不符合題意。故選B。方法技巧1.壓強(qiáng)計(jì)算題的基本步驟計(jì)算固體壓強(qiáng)時(shí),一般先計(jì)算壓力的大小,再結(jié)合受力面積計(jì)算壓強(qiáng)的大??;(1)求壓力:注意當(dāng)物體水平面上自由放置時(shí),壓力F=G=mg(2)求面積:注意倍數(shù)關(guān)系。(3)求壓強(qiáng):用p=F/S計(jì)算得結(jié)果。注意各物理量的單位均采用國際單位制。2.疊加體壓強(qiáng)的計(jì)算單獨(dú)的長方體放在水平面上,對(duì)地面的壓強(qiáng)可用p=F/S或p=ρgh計(jì)算;疊加后對(duì)地面的壓力都等于二者重力之和,用p=F/S比較計(jì)算。【訓(xùn)練2-1】(2023·青海西寧·中考真題)如圖甲所示,將一塊質(zhì)地均勻的長木板平放在水平桌面上,用水平向右的推力F緩慢推動(dòng)長木板,直至圖乙所示的位置。在此過程中,長木板對(duì)桌面的壓力、壓強(qiáng)的變化情況是()A.壓力變小,壓強(qiáng)變小 B.壓力不變,壓強(qiáng)變大C.壓力不變,壓強(qiáng)不變 D.壓力變大,壓強(qiáng)變大【答案】B【詳解】長木板放在水平桌面上,長木板對(duì)桌面的壓力等于長木板的重力,用水平向右的推力F緩慢推動(dòng)長木板,直至圖乙所示的位置,因長木板的重力不變,則對(duì)水平桌面的壓力不變;長木板對(duì)水平桌面的壓力不變,受力面積減小,由公式p=F/S可知,長木板對(duì)桌面的壓強(qiáng)變大,故ACD不符合題意,B符合題意。故選B。【訓(xùn)練2-2】如圖,兩個(gè)圓柱體豎放在水平地面上,對(duì)地面的壓強(qiáng)相等,則()A.a(chǎn)的密度大,重力小 B.b的密度大,重力小C.a(chǎn)的密度大,重力大 D.b的密度大,重力大【答案】C【詳解】由題意知兩個(gè)圓柱體豎放在水平地面上,對(duì)地面的壓強(qiáng)相等,即pa=pb由圖可知Sa>Sb,根據(jù)壓強(qiáng)公式p=F/S可得Fa>Fba和b放在水平面上且無其他外力作用,所以壓力大小與其重力大小相等,結(jié)合以上分析,a和b的重力關(guān)系是Ga>Gb根據(jù)壓強(qiáng)公式p=F/S,由于a和b是圓柱體,則它們壓強(qiáng)計(jì)算公式可表示為p=即p=ρgh,又因?yàn)閜a=pbha<hb,g相同,則a和b的密度關(guān)系是ρ故ABD不符合題意,C符合題意。故選C。考向03減小或增大壓強(qiáng)的方法【例題3】(2024·廣東深圳·中考真題)2024年6月2日,嫦娥六號(hào)探測器成功著陸月背面南極艾特肯盆地,這是人類歷史上首次登陸月球背面,圖是嫦娥六號(hào)探測器,成功著陸月球背面3D動(dòng)畫模擬圖?!版隙鹆?hào)”著落架下方安裝圓盤型“腳”,其目的是()A.減小壓力 B.增大壓力 C.減小壓強(qiáng) D.增大壓強(qiáng)【答案】C【詳解】“嫦娥六號(hào)”著落架下方安裝圓盤型“腳”,是在壓力一定時(shí),通過增大受力面積來減小對(duì)月球表面壓強(qiáng)。故選C。方法技巧根據(jù)p=F/S分析減小或增大壓強(qiáng)的方法1.增大壓強(qiáng)的方法:在壓力一定時(shí),減小受力面積來增大壓強(qiáng);在受力面積一定時(shí),增大壓力來增大壓強(qiáng)。2.減小壓強(qiáng)的方法:在壓力一定時(shí),增大受力面積來減小壓強(qiáng);在受力面積一定時(shí),減小壓力來減小壓強(qiáng)。3.通過總結(jié)我們會(huì)發(fā)現(xiàn),生活中改變壓強(qiáng)的例子中改變受力面積的方式較多?!居?xùn)練3-1】(2024·江蘇宿遷·中考真題)如圖所示,是修筑公路的壓路機(jī),下列措施為了增大壓強(qiáng)的是()A.碾子質(zhì)量很大 B.輪胎很寬C.用橡膠制作輪胎 D.向轉(zhuǎn)軸加潤滑油【答案】A【詳解】A.碾子質(zhì)量很大,對(duì)路面壓力較大,在受力面積一定時(shí),可以增大對(duì)路面的壓強(qiáng),故A符合題意;B.輪胎很寬,增大了受力面積,在壓力一定時(shí)可以減小壓強(qiáng),故B不符合題意;C.用橡膠制作輪胎,這是利用橡膠彈性好、耐磨的特性,故C不符合題意;D.向轉(zhuǎn)軸加潤滑油可以減小摩擦,故D不符合題意。故選A?!居?xùn)練3-2】“嫦娥四號(hào)”月球探測器由如圖所示的“著陸器”和由它搭載的“月球車”組成。在月球表面著陸后,“月球車”與“著陸器”分離,這時(shí)“著陸器”對(duì)地面的壓力將_______,壓強(qiáng)將______;為了適應(yīng)月球地面的特殊狀況,“月球車”安裝了6個(gè)車輪,當(dāng)“月球車”在水平地面上行駛時(shí),如果只有4只輪子著地,那么它對(duì)地面的壓力將_______,壓強(qiáng)將_______?!爸懫鳌薄爸懫鳌薄霸虑蜍嚒薄敬鸢浮啃⌒〈蟆窘馕觥俊霸虑蜍嚒迸c“著陸器”分離,這時(shí)“著陸器”對(duì)地面的壓力將變小,因?yàn)槭芰γ娣e不變,根據(jù)P=F/S可知:壓強(qiáng)變小;“月球車”安裝6個(gè)車輪后,若只有4只輪子著地,因?yàn)閷?duì)地面的壓力將不變,受力面積變小,根據(jù)P=F/S可知:壓強(qiáng)變大。模塊二液體的壓強(qiáng)知識(shí)清單知識(shí)清單一、液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)1.實(shí)驗(yàn):探究液體內(nèi)向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)

(1)實(shí)驗(yàn)探究①如圖甲所示,表明水對(duì)容器的底部有向下的壓強(qiáng);如圖乙所示,說明水對(duì)側(cè)壁有壓強(qiáng)。甲乙丙?、趥?cè)面上如圖丁所示,將底部和側(cè)壁套有橡皮膜的空塑料瓶豎直壓入水中,發(fā)現(xiàn)底部和側(cè)壁的橡皮膜向瓶內(nèi)凹,表明水內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:液體內(nèi)向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。(3)液體產(chǎn)生壓強(qiáng)的原因:液體受到液體具有流動(dòng)性。2.壓強(qiáng)計(jì)(1)作用:測量比較液體內(nèi)部壓強(qiáng)。(2)構(gòu)造:壓強(qiáng)計(jì)主要由U形管、橡皮管、探頭(由空金屬盒蒙上橡皮膜構(gòu)成)等組成。(3)原理:放在液體里的探頭上的橡皮膜受到液體壓強(qiáng)的作用會(huì)發(fā)生形變,U形管左右兩側(cè)液面就會(huì)產(chǎn)生高度差,高度差的大小反映了橡皮膜所受壓強(qiáng)的大小,液面的高度差越大,壓強(qiáng)越大。(4)壓強(qiáng)計(jì)的使用①實(shí)驗(yàn)前應(yīng)檢查蒙在金屬盒上的橡皮膜、連接用的橡皮管及各連接處是否漏氣。常用方法是用手輕按橡皮膜,觀察壓強(qiáng)計(jì)U形管兩側(cè)液面的高度差是否發(fā)生變化,如果變化,說明不漏氣;如果不變,說明漏氣,則要查出原因,加以修整。②當(dāng)壓強(qiáng)計(jì)的橡皮膜沒有受到壓強(qiáng)時(shí),U形管中的液面應(yīng)該是相平的,若出現(xiàn)高度差,需要將橡皮管取下,再重新安裝。3.實(shí)驗(yàn)探究:液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小有什么特點(diǎn)【猜想與假設(shè)】猜想1:潛水越深,需要的裝備越堅(jiān)固,液體壓強(qiáng)的大小可能與深度有關(guān);猜想2:水越多,重力越大,液體壓強(qiáng)的大小可能與液體的質(zhì)量有關(guān);猜想3:液體的壓強(qiáng)是由液體產(chǎn)生的,壓強(qiáng)的大小可能與液體的種類有關(guān);猜想4:液體壓強(qiáng)的大小可能與液體內(nèi)部的方向有關(guān)?!驹O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】(1)實(shí)驗(yàn)器材:壓強(qiáng)計(jì)、鐵架臺(tái)、透明深水槽、水、鹽水、刻度尺等。(2)探究方法——控制變量法①保壓強(qiáng)計(jì)探頭在水中的深度不變,改變探頭的方向,觀察并記錄U形管液面的高度差。②控制液體的種類不變(水)、探頭在水中的方向不變,逐漸改變探頭在水中的深度,觀察并記錄U形管液面的高度差。③把壓強(qiáng)計(jì)的探頭放入鹽水中,控制探頭的深度不變、在鹽水中的方向不變,觀察并記錄U形管液面的高度差?!具M(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)】操作1:保持U形管壓強(qiáng)計(jì)探頭在水中的深度不變;改變探頭的方向,分別沿水平向上、水平向下、沿豎直方向,觀察并記錄U形管液面的高度差。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:U形管液面的高度差Δh相等。操作2:保持液體的種類不變(水)、探頭在水中的方向不變(水平向下),逐漸增加探頭在水中的深度,觀察并記錄U形管液面的高度差。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:U形管液面高度差Δh1<Δh2<Δh3。操作3:把壓強(qiáng)計(jì)的探頭分別放入水、酒精中,控制深度相同、探頭所對(duì)某一方向不變,觀察并記錄U形管液面的高度差。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:Δh水>Δh酒精?!痉治稣撟C】(1)由操作1可得出:在液體內(nèi)部的同一深度,向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等。(2)由操作2可得出:同種液體,液體內(nèi)部的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大。(3)由操作3可得出:深度相同時(shí),液體的密度越大,液體內(nèi)部的壓強(qiáng)越大?!緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】液體壓強(qiáng)的特點(diǎn):在液體內(nèi)部的同一深度,向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等;深度越深,壓強(qiáng)越大;液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小還跟液體的密度有關(guān),在深度相同處,液體的密度越大,壓強(qiáng)越大?!窘涣饔懻摗糠较蛏疃纫后w密度二、液體壓強(qiáng)的大小1.研究方法——“理論推導(dǎo)法”要想得到液面下某處的壓強(qiáng),可以設(shè)想這里有一個(gè)水平放置的“平面”S。這個(gè)平面以上的液柱對(duì)平面的壓力等于液柱所受的重力,所以計(jì)算出液柱所受的重力是解決問題的關(guān)鍵。2.推導(dǎo)液體壓強(qiáng)的大小如圖所示,設(shè)想在密度為ρ的液面下有一高度為h、截面積為S的液柱。這個(gè)液柱體的體積V=Sh,這個(gè)液柱的質(zhì)量m=ρV=ρSh這個(gè)液柱對(duì)平面的壓力F=G=mg=ρVg=ρgSh平面S受到的壓強(qiáng)p=eq\f(F,S)=eq\f(ρgSh,S)=ρgh因此,液面下深度為h處液體的壓強(qiáng)為p=ρgh3.進(jìn)一步理解p=ρgh(1)壓強(qiáng)公式中的物理量及其單位ρ表示液體的密度,單位為千克/米3(kg/m3)h表示液體的深度,單位為米(m);g為常數(shù),大小為9.8N/kgp表示液體在深度為h處的壓強(qiáng),單位為帕(Pa)。公式中的物理量單位全部使用國際單位。(2)深度h:指液面到某點(diǎn)的豎直距離,而不是高度。如圖所示,容器底部的深度為27cm,A點(diǎn)的深度為13cm,B點(diǎn)的深度為22cm。三、連通器1.連通器(1)連通器的概念:上端開口、下端連通的容器叫做連通器。注意連通器的特征:底部互相連通;容器上端都開口;與形狀無關(guān)。(2)連通器的特點(diǎn)①連通器里裝同種液體,當(dāng)液體不流動(dòng)時(shí),連通器各部分中的液面總是相平的。②利用液體壓強(qiáng)知識(shí)解釋連通器的特點(diǎn)如上圖所示,在連通器中,設(shè)想在容器底部連通的部分有一“液片”AB。因?yàn)橐后w不流動(dòng)時(shí),液片AB處于平衡狀態(tài),所以液片兩側(cè)受到壓力相等:F1=F2根據(jù)壓強(qiáng)公式p=F/S可知:F1=P1SF2=P2S,所以液片兩側(cè)受到壓強(qiáng)相等:p1=p2又因p1=ρgh1p2=ρgh2即ρgh1=ρgh2所以h1=h2,即兩管液面相平。2.連通器的應(yīng)用(1)茶壺:茶壺的壺身與壺嘴構(gòu)成連通器,如果壺嘴太高,則倒不出水;如果壺嘴太低,則裝不滿水,如圖所示。(2)鍋爐水位計(jì):能通過觀察水位計(jì)的玻璃管中的水位了解鍋爐內(nèi)的水位,如圖所示。(3)洗手間下水管:U形管存水彎頭是一個(gè)連通器,正常使用時(shí)應(yīng)充滿水,阻礙下水道內(nèi)的臭味從下水管進(jìn)入洗手間內(nèi),如圖所示。(4)乳牛自動(dòng)喂水器:儲(chǔ)水槽與飲水槽構(gòu)成連通器,水位不相平時(shí)水就能流動(dòng),使水槽內(nèi)始終有水,如圖所示。3.三峽船閘(1)船閘的基本構(gòu)造:船閘由閘室和上、下游閘門以及上、下游閥門組成(見甲圖)。(2)船閘的工作過程①分析一艘輪船由上游通過船閘駛往下游的情況。②輪船由下游通過船閘駛往上游的情況可參照上述①分析。四、液體產(chǎn)生的壓力F=G液體p=ρgh方法清單方法清單考向01探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)【例題1】(2024·四川南充·中考真題)小明采用如圖所示的裝置,進(jìn)行“探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn):(1)實(shí)驗(yàn)前,小明用手指輕壓金屬盒橡皮膜,觀察U形管中兩液面是否出現(xiàn)高度差,若兩液面(選填“有”、“沒有”)高度差,則說明U形管壓強(qiáng)計(jì)存在漏氣問題;(2)實(shí)驗(yàn)中,小明通過觀察來比較液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小,這里應(yīng)用的科學(xué)方法是;(3)比較兩圖,可以研究液體壓強(qiáng)與液體深度的關(guān)系?!敬鸢浮繘]有U形管內(nèi)液面的高度差轉(zhuǎn)換法乙、丙【詳解】(1)實(shí)驗(yàn)前,要先檢查氣密性,用手指輕壓金屬盒橡皮膜,觀察U形管中兩液面是否出現(xiàn)高度差,若兩液面出現(xiàn)高度差,說明壓強(qiáng)計(jì)不漏氣,若兩液面沒有高度差,則說明U形管壓強(qiáng)計(jì)存在漏氣問題。(2)實(shí)驗(yàn)中,通過觀察U型管內(nèi)液面的高度差來比較液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小,高度差越大表示壓強(qiáng)越大,這里應(yīng)用的科學(xué)方法是轉(zhuǎn)換法。(3)比較乙、丙兩圖,液體的密度相同,深度不同,壓強(qiáng)不同,可以研究液體壓強(qiáng)與液體深度的關(guān)系。方法技巧“探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中涉及的方法1.控制變量法:液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與多個(gè)因素有關(guān),每次只能研究與一種因素的關(guān)系。2.轉(zhuǎn)換法:將U形管壓強(qiáng)計(jì)的探頭放入液體中,根據(jù)U形管兩管液面的高度差判斷液體壓強(qiáng)大小。3.等效替代法:液體的壓強(qiáng)等效于橡皮膜受到的壓強(qiáng)?!居?xùn)練1-1】如圖,容器中間用隔板分成左右兩部分,隔板下部有一圓孔用薄橡皮膜封閉,橡皮膜兩側(cè)壓強(qiáng)不同時(shí)其形狀發(fā)生改變。它可以用來做“探究液體壓強(qiáng)是否跟深度、液體密度有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)。現(xiàn)有酒精和濃鹽水,要檢驗(yàn)“液體壓強(qiáng)跟液體密度有關(guān)”這一結(jié)論時(shí):(1)實(shí)驗(yàn)方法:;(2)應(yīng)該觀察什么現(xiàn)象:?!敬鸢浮恳娊馕鱿鹌つは蛞粋?cè)凸,凸的一側(cè)是酒精【詳解】(1)在液體深度一定時(shí),液體密度越大,液體的壓強(qiáng)越大,鹽水密度大,鹽水產(chǎn)生壓強(qiáng)大,實(shí)驗(yàn)過程中可以在隔板兩側(cè)裝等深的酒精和濃鹽水,觀察橡皮膜凹凸情況。(2)液體深度相同時(shí),鹽水的密度大于酒精的密度,據(jù)p=ρgh知,鹽水產(chǎn)生的壓強(qiáng)大于酒精產(chǎn)生的壓強(qiáng),鹽水對(duì)橡皮膜的壓強(qiáng)大于酒精對(duì)橡皮膜的壓強(qiáng),橡皮膜向酒精一側(cè)凸出?!居?xùn)練1-2】如圖所示的裝置可能是用來研究()A.液體內(nèi)部的壓強(qiáng)跟液體密度的關(guān)系B.液體內(nèi)部的壓強(qiáng)跟深度的關(guān)系C.在同一深度,液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)大小是否相等D.液體內(nèi)部向各個(gè)方向是否都有壓強(qiáng)【答案】A【詳解】AB.液體的壓強(qiáng)與液體的深度、液體的密度有關(guān),如圖所示,壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒浸入液體的深度相同,壓強(qiáng)計(jì)U形管兩側(cè)液柱的高度差不同,即液體的壓強(qiáng)不同,故本實(shí)驗(yàn)應(yīng)探究的是液體的壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系,故A正確,B錯(cuò)誤;CD.實(shí)驗(yàn)中金屬盒指向同一方向,故不能探究液體在同一深度向各個(gè)方向壓強(qiáng)是否相等,也不能探究液體向各個(gè)方向是否都有壓強(qiáng),故C、D錯(cuò)誤。故選A??枷?2液體壓強(qiáng)相關(guān)分析與計(jì)算【例題2】(2023·湖南郴州·中考真題)題圖是某攔河大壩的截面示意圖。則A點(diǎn)受到水的壓強(qiáng)是(g取10N/kg)()

A.4×105Pa B.3×105PaC.5×105Pa D.1×105Pa【答案】B【詳解】A點(diǎn)的深度為h=40m-10m=30mA點(diǎn)受到水的壓強(qiáng)p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×30m=3×105Pa故選B。方法技巧計(jì)算液體壓強(qiáng)的公式是p=ρgh,可見,液體壓強(qiáng)的大小只取決于液體的種類(即密度ρ)和深度h,而和液體的質(zhì)量、體積沒有直接的關(guān)系。運(yùn)用液體壓強(qiáng)的公式計(jì)算時(shí),確定深度時(shí)要注意是指液體與大氣(不是與容器)的接觸面向下到某處的豎直距離,不是指從容器底部向上的距離(那叫“高度”)?!居?xùn)練2-1】(2023·黑龍江·中考真題)如圖所示,底面積和質(zhì)量都相同的A、B兩容器,裝有深度相等,質(zhì)量相同的不同液體,若容器底而受到的液體壓強(qiáng)分別為pA和pB,容器對(duì)桌面的壓力分別為FA和FB。則下列說法正確的是()

A.pA=pB;FA<FB B.pA<pB;FA<FBC.pA<pB;FA=FB D.pA>pB;FA=FB【答案】C【詳解】AD.由圖可知,A容器內(nèi)液體的體積大于乙容器內(nèi)液體的體積,且兩液體的質(zhì)量相等,所以,由ρ=m/V可知,A容器內(nèi)液體的密度小于B容器內(nèi)液體的密度,即ρA<ρB;由圖可知兩容器內(nèi)液體的深度相同,由p=ρgh可知,A容器內(nèi)液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)較小,即pA<pB,故AD錯(cuò)誤;BC.由題意可知,A、B兩容器的質(zhì)量相等,容器內(nèi)液體的質(zhì)量也相等,因水平面上物體的壓力和自身的重力相等,所以,由F=G=mg可知,兩容器的總質(zhì)量相等,重力相等,對(duì)水平桌面的壓力相等,即FA=FB,故C正確,D錯(cuò)誤。故選C。【訓(xùn)練2-2】如圖所示,有一容器底面積為40cm2,內(nèi)裝1.5kg的水,水的深度為30cm,容器置于面積為200cm2的水平桌面上,此時(shí)容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)為5×103Pa。求:(1)容器中水的重力;(2)容器的重力;(3)水對(duì)容器的底面壓力。(g=10N/kg)【答案】(1)15N;(2)5N;(3)12N【詳解】(1)容器中水的重力G水=m水g=1.5kg×10N/kg=15N(2)容器對(duì)水平桌面的壓力F=pS=5×103Pa×40×10-4m2=20N容器和水的總重力G總=G水+G容=15N+G容=F=20N容器的重力G容=20N-15N=5N(3)水對(duì)容器底的壓強(qiáng)p1=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa水對(duì)容器底的壓力F1=p1S=3×103Pa×40×10-4m2=12N答:(1)容器中水的重力是15N;(2)容器的重力是5N;(3)水對(duì)容器的底面壓力是12N??枷?3連通器【例題3】下圖所示的事例中不是利用連通器原理的是(

)A.自制雞用自動(dòng)飲水機(jī) B.茶壺C.鍋爐水位計(jì) D.水塔和自來水管【答案】A【詳解】A.自制雞用自動(dòng)飲水機(jī)的一端容器上端封閉,不屬于連通器。故A符合題意;B.茶壺的壺身和壺嘴底部相連通,當(dāng)茶壺中的水不流動(dòng)時(shí),壺身和壺嘴中的水面總是相平的。屬于連通器原理的應(yīng)用。故B不符合題意;C.鍋爐水位計(jì)也是利用連通器原理來工作的。它的設(shè)計(jì)使得鍋爐內(nèi)部的水位與外部的水位計(jì)中的水位連通,靜止時(shí)內(nèi)外液面相平,從而可以準(zhǔn)確地顯示鍋爐內(nèi)部的水位情況。故C不符合題意;D.水塔和自來水管之間通過連通器原理來保持水壓和水位。故D不符合題意。故選A。方法技巧明確連通器的特點(diǎn)是上端開口、底部互相連通,同種液體在液體不流動(dòng)時(shí),液面相平。【訓(xùn)練3-1】(如圖所示,排水管的U形“反水彎”是一個(gè)。使用后,“反水彎”處會(huì)存有一定量的水,兩側(cè)水面是的,可以有效的阻擋排水管中異味進(jìn)入室內(nèi)。【答案】連通器相平(或高度相同)【詳解】連通器的定義:上端開口,底部連通的容器叫連通器。排水管的U形“反水彎”符合連通器的特點(diǎn)。根據(jù)連通器的特點(diǎn),當(dāng)連通器內(nèi)裝同一種液體時(shí),兩邊的液面齊平。這樣可以時(shí)刻保持在U形位置中有液體存在,有效的阻擋排水管中異味進(jìn)入室內(nèi)?!居?xùn)練3-2】位于陜西涇陽的鄭國渠,是我國古代三大水利工程之一、如圖是鄭國渠跨路面兩側(cè)的截面示意圖,兩側(cè)水渠和中間的涵洞可以看作是一個(gè);當(dāng)水不流動(dòng)時(shí),水對(duì)A點(diǎn)的壓強(qiáng)(選填“大于”、“等于”或“小于”)水對(duì)B點(diǎn)的壓強(qiáng)?!敬鸢浮窟B通器小于【詳解】跨路面兩側(cè)的水渠是上端開口、下端連通的,當(dāng)水不流動(dòng)時(shí),液面總保持相平,故兩側(cè)水渠和中間的涵洞可看作一個(gè)連通器。由圖知,A點(diǎn)到液面的深度要小于B點(diǎn)到液面的深度,即hA<hB,由液體壓強(qiáng)公式p=ρgh可知,當(dāng)水不流動(dòng)時(shí),水對(duì)A點(diǎn)的壓強(qiáng)小于水對(duì)B點(diǎn)的壓強(qiáng)?!居?xùn)練3-3】如圖所示,水龍頭放水時(shí),水管與水塔組成;水龍頭關(guān)閉時(shí),A處水龍頭所受水的壓強(qiáng)為Pa。(g=10N/kg;ρ

【答案】連通器1.4×1【詳解】各用戶間的水管和水塔下部連通,當(dāng)水龍頭打開時(shí),上部都與空氣連通,因此水管與水塔組成連通器。相鄰兩層樓相應(yīng)位置水管內(nèi)的壓強(qiáng)差p=ρgh模塊三大氣壓強(qiáng)知識(shí)清單知識(shí)清單一、大氣壓強(qiáng)的存在1.實(shí)驗(yàn)探究:大氣壓的存在(1)覆杯實(shí)驗(yàn)①實(shí)驗(yàn)一:把杯內(nèi)加滿水,將硬紙片放在塑料杯杯口,用手按住并倒置過來,放手后,發(fā)現(xiàn)硬紙片沒有掉下來。原因分析:杯中裝滿水,排出了空氣,杯內(nèi)水對(duì)硬紙片向下的壓強(qiáng)小于大氣對(duì)硬紙片向上的壓強(qiáng),由于大氣壓的作用,硬紙片沒有掉下來。實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)三②③實(shí)驗(yàn)三:在裝滿水倒置的塑料杯底部用針扎一個(gè)小孔,發(fā)現(xiàn)硬紙片掉了下來,水流出。原因分析:用針在塑料杯杯底扎孔后,水上方有大氣壓,下面也有大氣壓,所以水在重力的作用下流出來。(2)瓶吞雞蛋將剝了皮的熟雞蛋放入廣口瓶中,雞蛋不會(huì)掉入瓶中。將浸過酒精的棉花點(diǎn)燃后放入廣口瓶內(nèi),然后立即將剝殼的熟雞蛋堵住瓶口,發(fā)現(xiàn)熟雞蛋被“吞入”瓶中。原因分析:棉花燃燒,瓶內(nèi)空氣受熱膨脹被排出一部分,堵上雞蛋,瓶內(nèi)氣體冷卻后,瓶內(nèi)氣壓低于外界大氣壓,在大氣壓的作用下,雞蛋被壓入瓶中。(3)探究歸納:大氣與液體一樣,向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。2.大氣壓(1)概念:大氣對(duì)浸在它里面的物體產(chǎn)生的壓強(qiáng)叫做大氣壓強(qiáng),簡稱大氣壓或氣壓。(2)大氣壓產(chǎn)生的原因地球周圍的空氣層因地球的吸引而受到重力作用,同時(shí)空氣又具有流動(dòng)性,因此大氣對(duì)浸在空氣中的物體表面就產(chǎn)生了壓強(qiáng)。(3)大氣壓的特點(diǎn):在大氣層內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng);在同一高度、同一地點(diǎn)向各個(gè)方向的壓強(qiáng)大小相等。(4)大氣壓存在的現(xiàn)象:生活中吸飲料、吸藥液、吸墨水等例子都表明大氣壓的存在,實(shí)際上,一切“吸”液體的過程都是靠管內(nèi)外氣體壓強(qiáng)差將液體“壓”的過程。二、大氣壓的測量1.托里拆利實(shí)驗(yàn)②一只手握住玻璃管中部,用另一只手指緊緊堵住玻璃管開口端并把玻璃管小心地倒插在盛有水銀的槽里。③待開口端全部浸入水銀時(shí)放開手指,將管子豎直固定,當(dāng)管內(nèi)水銀停止下降時(shí),讀出此時(shí)水銀柱的高度,約760mm。④如果玻璃管傾斜,進(jìn)入到玻璃管內(nèi)水銀的長度會(huì)變大,但水銀柱的豎直高度不變,仍是760mm。(2)實(shí)驗(yàn)分析:玻璃管內(nèi)水銀面的上方是真空,沒有大氣壓,管外水銀面的上方是空氣,玻璃管內(nèi)的水銀面之所以能夠高于水銀槽內(nèi)的水銀面,是因?yàn)榇髿鈮褐沃軆?nèi)這段水銀柱使它不會(huì)落下。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論大氣壓的數(shù)值等于它支撐的這段水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),即p大氣壓=p水銀這個(gè)實(shí)驗(yàn)最早是由意大利科學(xué)家托里拆利做的,故被稱為托里拆利實(shí)驗(yàn)。2.理解托里拆利實(shí)驗(yàn)(1)水銀柱的高度:水銀柱的高度是指管內(nèi)外水銀面的豎直高度差,不是指管傾斜時(shí)水銀柱的長度,實(shí)驗(yàn)過程中,只要測量正確(測量高度差),玻璃管是否傾斜不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果(選填“影響”或“不影響”)。管內(nèi)水銀柱的高度只與外界的大氣壓有關(guān),與管的粗細(xì)、長度、形狀、插入水銀中的深度都無關(guān),改用粗一些或細(xì)一些的玻璃管不影響結(jié)果(選填“影響”或“不影響”)。(2)玻璃管口在水銀中的深度:玻璃管口在水銀槽內(nèi)的深度不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,稍稍向上提或向下按玻璃管,只能改變管內(nèi)水銀柱上方真空部分的體積,而水銀柱的高度不變。(3)玻璃管內(nèi)漏進(jìn)空氣:實(shí)驗(yàn)時(shí),如果玻璃管內(nèi)漏進(jìn)去一些空氣,因?yàn)楣軆?nèi)空氣能夠產(chǎn)生壓強(qiáng),所以會(huì)使水銀柱的液面下降,測量結(jié)果變?。ㄟx填“大”或“小”)。h3.標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(1)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓:托里拆利當(dāng)時(shí)測得管內(nèi)外水銀面的高度差為760mm,通常把這樣大小的大氣壓叫做標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,用字母p0表示。根據(jù)液體壓強(qiáng)的公式,760mm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)p0=ρ水銀gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa粗略計(jì)算時(shí)可取標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為1.0×105Pa。(2)大氣壓的一些單位:帕(pa)、千帕(kpa)、百帕(hpa)、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、毫米水銀柱高(mmHg柱)或厘米水銀柱高(cmHg柱)等。1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=1.013×105Pa=760毫米水銀柱=76厘米水銀柱4.氣壓計(jì)測量大氣壓的儀器叫做氣壓計(jì)。(1)水銀氣壓計(jì):在托里拆利實(shí)驗(yàn)中,如果玻璃管旁立一個(gè)刻度尺,讀出水銀柱的高度,就知道當(dāng)時(shí)的大氣壓了,這就是一個(gè)簡單的水銀氣壓計(jì)。水銀氣壓計(jì)比較準(zhǔn)確,但攜帶不便。(2)金屬盒氣壓計(jì)(又稱無液氣壓計(jì)):它的主要部分是一個(gè)波紋狀真空金屬盒,氣壓變化時(shí),金屬盒厚度會(huì)發(fā)生變化,傳動(dòng)裝置將這種變化轉(zhuǎn)化為指針的偏轉(zhuǎn),指示出氣壓的大小。(3)自制氣壓計(jì)①制作與使用:取一個(gè)瓶子,裝入適量帶色的水,再取一根兩端開口的細(xì)玻璃管,在它上面畫上刻度,使玻璃管穿過橡皮塞插入水中。從管的上端吹入少量氣體,使瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)大于大氣壓,水沿玻璃管上升到瓶口以上。根據(jù)玻璃管內(nèi)水柱的高低,就可以知道外部大氣壓強(qiáng)的大小,如下圖所示。②自制氣壓計(jì)的測量原理在玻璃管內(nèi)的底部取一液片“AB”,因?yàn)橐浩o止,所以p內(nèi)=p大氣壓+p水即P內(nèi)上=p0+ρ水gh水因?yàn)槠績?nèi)氣壓基本不變,即水對(duì)液片向上的壓強(qiáng)p內(nèi)基本不變,所以當(dāng)外界大氣壓強(qiáng)p0降低時(shí),h水變大;反之,外界大氣壓強(qiáng)p0增大時(shí),h水變小。該氣壓計(jì)會(huì)受溫度的影響,當(dāng)溫度升高時(shí),瓶內(nèi)氣壓P內(nèi)變大,h水變大。5.大氣壓與高度的關(guān)系(1)實(shí)驗(yàn)探究:拿著自制氣壓計(jì)從一樓到五樓,記錄并觀察玻璃管內(nèi)水柱的高度(即管內(nèi)與瓶內(nèi)水面的高度差)。樓層12345管內(nèi)與瓶內(nèi)水面的高度差/cm55.35.766.3實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:拿著自制氣壓計(jì)從一樓到五樓,發(fā)現(xiàn)管內(nèi)水面的高度差變大。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:大氣壓隨高度增加而減小。(2)大氣壓與高度的關(guān)系【看圖分析】①結(jié)論:大氣壓隨高度增加而減小,在海拔3000m以內(nèi),每升高10m,大氣壓大約減小100pa。②大氣壓隨海拔高度的升高而減小的原因:大氣壓由于大氣受重力而產(chǎn)生,因?yàn)楹0卧礁?,空氣越稀薄,空氣密度變小,大氣重力變小,因此大氣壓就?huì)降低。當(dāng)離開地面的高度達(dá)到100km時(shí),大氣就變得極其稀薄了。(3)高度計(jì):如果無液氣壓計(jì)的刻度盤上標(biāo)的是高度,就變成了高度計(jì)。因?yàn)榇髿鈮簭?qiáng)隨高度的增加而減小,我們可測出不同高度的氣壓值,把它們的對(duì)應(yīng)關(guān)系刻在無液氣壓計(jì)的刻度盤上即可。6.水的沸點(diǎn)與大氣壓的關(guān)系(1)實(shí)驗(yàn)探究①進(jìn)行實(shí)驗(yàn):如圖所示,將水加熱至沸騰后停止加熱,沸騰停止,若將燒瓶內(nèi)部的空氣抽出,停止沸騰的水又重新沸騰起來。②現(xiàn)象分析:抽出空氣,瓶內(nèi)的氣壓降低,停止沸騰的水還能重新沸騰起來,說明瓶內(nèi)水的沸點(diǎn)降低了。③實(shí)驗(yàn)結(jié)論:液體的沸點(diǎn)與表面上方的氣壓有關(guān),氣壓降低,沸點(diǎn)降低;氣壓升高,沸點(diǎn)升高。(2)水的沸點(diǎn)與氣壓值對(duì)照表:觀察表格可以得出水的沸點(diǎn)與氣壓之間的關(guān)系。氣壓值(×103pa)12351020305070101沸點(diǎn)(℃)41623324660698190100①氣壓越大,水的沸點(diǎn)越高;氣壓越小,水的沸點(diǎn)越低。②在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,水的沸點(diǎn)為100℃。在海拔8848米的珠穆朗瑪峰頂上,大氣壓約為31000pa,水的沸點(diǎn)大約是:70℃(69~75℃間均正確)。(3)高壓鍋的原理:高壓鍋使鍋內(nèi)部的氣壓高于1個(gè)大氣壓,水的沸點(diǎn)升高,要在高于100℃時(shí)才沸騰,這樣高壓鍋內(nèi)部就形成高溫高壓的環(huán)境,飯就容易很快做熟。三、大氣壓的應(yīng)用1.生活中的應(yīng)用實(shí)例生活中,吸塵器、吸盤掛鉤、拔火罐、馬路垃圾清掃車等都應(yīng)用了大氣壓知識(shí),這些吸的過程都是靠大氣壓“壓”的結(jié)果。2.活塞式抽水機(jī)(1)組成:活塞式抽水機(jī)由圓筒、活塞、出水管、兩個(gè)單向閥門A、B等組成。(2)工作原理①提起活塞,閥門A受到大氣壓的作用關(guān)閉?;钊旅婵諝庀”?,氣壓小于外界的大氣壓。低處的水受到大氣壓的作用,推開閥門B進(jìn)入圓筒。②當(dāng)壓下活塞時(shí),閥門B被水壓下關(guān)閉,水被阻不能向下流動(dòng),便沖開閥門A進(jìn)入圓筒的上部。③再提起活塞時(shí),活塞上面的水迫使閥門A關(guān)閉,水從側(cè)管流出。同時(shí)井的水又在大氣壓的作用下推開閥門B而進(jìn)入圓筒。方法清單方法清單考向01大氣壓強(qiáng)的存在與應(yīng)用【例題1】(2024·寧夏·中考真題)拔火罐具有促進(jìn)血液循環(huán)、緩解肌肉疼痛等功效。如圖所示,拔火罐時(shí),用火加熱玻璃罐內(nèi)部后迅速扣在皮膚上,玻璃罐在的作用下“吸”在皮膚上。請(qǐng)列舉一個(gè)生產(chǎn)生活中應(yīng)用該原理的實(shí)例:?!敬鸢浮看髿鈮簭?qiáng)吸管吸飲料【詳解】用火把拔火罐內(nèi)里加熱之后,拔火罐里邊的空氣排出去一部分,拔火罐內(nèi)的氣壓減小,小于拔火罐外邊的大氣壓,在大氣壓強(qiáng)的作用下,拔火罐緊緊吸住患者的皮膚,不會(huì)掉下來。利用吸管來喝飲料時(shí),我們用力吸吸管,使吸管內(nèi)的氣壓減小,小于外界大氣壓,則大氣壓就將飲料壓入吸管中,進(jìn)入我們的口中,這與拔火罐的原理是相同的,都是利用了大氣壓的作用。方法技巧證明大氣壓存在的原理與方法1.找到由“內(nèi)”“外”氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)差。物體內(nèi)部氣體被部分或全部排出后,內(nèi)部壓強(qiáng)減小,小于外界大氣壓,產(chǎn)生壓強(qiáng)差。2.找到與大氣壓力相平衡的力。利用大氣壓支持液柱,液柱的重力或其他力與大氣壓力相平衡?!居?xùn)練1-1】瘋狂物理的課堂豐富多彩,下列實(shí)驗(yàn)或現(xiàn)象能說明大氣壓存在的是()ABCDA.紙片托住水 B.橡皮膜外凸C.U形管中液面相平 D.手指夾住鉛筆兩端【答案】A【詳解】A.蓋在杯口的紙片托住倒過來的一滿杯水而不灑出,是因?yàn)榇髿鈮褐С种械乃粫?huì)流出來,能說明大氣壓存在,故A符合題意;B.橡皮膜向外凸出,是因?yàn)楣苤械乃o橡皮膜一個(gè)向下的壓力,說明液體對(duì)容器底部有壓強(qiáng),不能說明大氣壓的存在,故B不符合題意;C.圖中的U形管是連通器,根據(jù)連通器原理可知,在液體不流動(dòng)時(shí),液面總是相平的,不能說明大氣壓的存在,故C不符合題意;D.圖中,兩手指同時(shí)壓鉛筆兩端,由于物體間力的作用是相互的,所以左手和右手受到的壓力相同,由于右手的受力面積小,則筆尖對(duì)右手的壓強(qiáng)大,所以右手感到疼,不能說明大氣壓的存在,故D不符合題意。故選A?!居?xùn)練1-2】(2024·無錫·中考真題)生活中常用如圖所示的吸盤掛鉤來掛毛巾,使用時(shí)排盡吸盤內(nèi)的空氣,吸附在(選填“平整”或“不平整”)的墻面上,以防止漏氣。若吸盤的橫截面積為2×10-3m2,外界大氣壓為1×105Pa,則排盡空氣后的吸盤受到的大氣壓力為N,吸盤掛鉤不會(huì)掉落是因?yàn)槭艿綁Ρ趯?duì)它豎直向上的【答案】平整200摩擦力【詳解】吸盤掛鉤是利用大氣壓工作的,使用時(shí)排盡吸盤內(nèi)的空氣,吸附在光滑的墻面上,外界大氣壓大于吸盤內(nèi)氣壓,將吸盤緊壓在墻面上,若墻面不平整,空氣會(huì)進(jìn)入吸盤內(nèi),吸盤會(huì)脫落。排盡空氣后的吸盤受到的大氣壓力為F=pS吸盤掛鉤受自身重力和物體向下的拉力而不會(huì)掉落是因?yàn)槭艿綁Ρ趯?duì)它豎直向上的摩擦力??枷?2大氣壓強(qiáng)的測量【例題2】如圖是托里拆利實(shí)驗(yàn)的規(guī)范操作過程。關(guān)于該實(shí)驗(yàn),下面說法錯(cuò)誤的是()A.實(shí)驗(yàn)中玻璃管內(nèi)水銀面的上方有少量空氣B.是大氣壓支持玻璃管內(nèi)這段水銀柱不會(huì)落下C.大氣壓的數(shù)值等于這段水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)D.玻璃管傾斜不影響實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果【答案】A【詳解】A.實(shí)驗(yàn)中玻璃管內(nèi)水銀面的上方是真空,故A錯(cuò)誤,符合題意;B.玻璃管內(nèi)水銀柱不會(huì)落下是靠大氣壓支持,故B正確,不符合題意;C.玻璃管內(nèi)水銀柱不會(huì)落下是靠大氣壓支持,大氣壓的數(shù)值等于這段水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),故C正確,不符合題意;D.實(shí)驗(yàn)時(shí),玻璃管如果傾斜會(huì)使長度增加,但高度不變,不影響實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果,故D正確,不符合題意。故選A。方法技巧托里拆利實(shí)驗(yàn)理解要點(diǎn)1.玻璃管中要充滿汞,不能混有氣泡。若玻璃管內(nèi)混入了少量空氣,由于這部分空氣也有壓強(qiáng),管內(nèi)外汞面的高度差會(huì)變小,使測得的大氣壓強(qiáng)偏小。2.管內(nèi)汞柱的高度是指管內(nèi)外汞面的堅(jiān)直高度差,不是指管內(nèi)汞柱的長度,所以實(shí)驗(yàn)過程中,只要測量正確(測量高度差),玻璃管是否傾斜不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。3.做托里拆利實(shí)驗(yàn)時(shí),不宜選用粗管,原因是選用粗管耗用汞多,不容易堵住玻璃管口,易漏氣。4.管內(nèi)汞柱的高度只隨外界大氣壓的變化而變化,而與管的粗細(xì)、長度、形狀都無關(guān)。5.玻璃管管口在汞液槽內(nèi)的深度不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,稍稍向上提或向下按玻璃管,只能改變管內(nèi)汞柱上方真空部分的體積,而管內(nèi)汞柱的高度不變?!居?xùn)練2-1】如圖是測量大氣壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)裝置,玻璃管長約1米,槽內(nèi)裝有水銀。下列說法正確的是()A.將玻璃管從豎直位置適當(dāng)向右側(cè)傾斜,玻璃管內(nèi)外水銀面的高度差仍為760mmB.若將玻璃管向上提2cm,但玻璃管口仍在槽內(nèi)水銀面以下,則玻璃管內(nèi)外水銀面高度差變?yōu)?80mmC.在實(shí)驗(yàn)中,若玻璃管內(nèi)混入少量空氣,所測的大氣壓值偏大D.將此裝置從山腳移到山頂,管內(nèi)外水銀面高度差變大【答案】A【詳解】在托里拆利實(shí)驗(yàn)中,管內(nèi)外水銀面的高度差是指管內(nèi)水銀面到水銀槽中水銀面的垂直高度,玻璃管水銀上方是真空,所以玻璃管內(nèi)水銀柱的高度由大氣壓決定。A.當(dāng)把玻璃管傾斜時(shí),大氣壓不變,水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)相等,故水銀柱的高度不變,所以管內(nèi)外水銀面的高度差不發(fā)生變化,仍為760mm,故A正確;B.向上提起一段距離,管口未離開水銀面,水銀柱的高度差不變,產(chǎn)生壓強(qiáng)始終等于大氣壓,管內(nèi)封閉水銀柱長度不變,仍為760mm,故B錯(cuò)誤;C.若玻璃管內(nèi)混入少量空氣,空氣也會(huì)產(chǎn)生壓強(qiáng),所以大氣壓支持的水銀柱高度會(huì)降低,測出的大氣壓值偏小,故C錯(cuò)誤;D.由于大氣壓隨高度的增加而降低,所以將該裝置從山腳移到山頂,玻璃管中水銀柱的液面將下降,即玻璃管內(nèi)外水銀面高度差變小,故D錯(cuò)誤。故選A?!居?xùn)練2-2】如圖所示是在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下完成的托里拆利實(shí)驗(yàn),原來玻璃管豎直,后來讓玻璃管傾斜,水銀充滿全管,有關(guān)尺寸如圖所示。下列說法中錯(cuò)誤的是()A.玻璃管傾斜后,水銀對(duì)玻璃管上端有壓強(qiáng)B.外界大氣壓強(qiáng)等于76cm高水銀柱所產(chǎn)生壓強(qiáng)C.玻璃管豎直時(shí),上端無水銀的部分肯定是真空D.玻璃管傾斜后,若不慎將上端碰出一小孔,則水銀會(huì)向上噴出【答案】D【詳解】A.大氣壓不變,對(duì)玻璃管頂端水銀液面進(jìn)行受力分析,由于液面受力平衡,所以玻璃管頂端的水銀液面受到的壓強(qiáng)等于大氣壓減去水銀柱的壓強(qiáng),也等于玻璃管上端對(duì)液面的壓強(qiáng),進(jìn)而等于液面對(duì)玻璃管上端的壓強(qiáng),即2cm高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),故A正確,不符合題意;B.由于玻璃管上方是真空,所以外界大氣壓就等于76cm高水銀柱,故B正確,不符合題意;C.玻璃管傾斜后能夠充滿全管,說明上端無水銀的部分肯定是真空,若不是真空,管內(nèi)水銀不會(huì)充滿全管,故C正確,不符合題意;D.上端碰出一小孔,管內(nèi)水銀會(huì)下降,而不會(huì)向上噴,故D錯(cuò)誤,符合題意。故選D。考向03大氣壓強(qiáng)的變化【例題3】如題圖所示,用兩個(gè)吸盤模擬馬德堡半球?qū)嶒?yàn);將兩個(gè)吸盤對(duì)接,用力擠壓出空氣后難以將其分開,說明吸盤內(nèi)部氣體壓強(qiáng)(選填“大于”“等于”或“小于”)大氣壓強(qiáng);若在吸盤上截一個(gè)小孔,吸盤內(nèi)部氣體壓強(qiáng)會(huì)變;若在海拔更高的地方做同樣的實(shí)驗(yàn),將其分開所需的力更小,說明海拔越高,大氣壓強(qiáng)越。

【答案】小于大小【詳解】將兩個(gè)吸盤對(duì)接,用力擠壓出空氣后,內(nèi)部屬于真空狀態(tài),大氣壓強(qiáng)變小,內(nèi)外形成壓強(qiáng)差,內(nèi)部氣體壓強(qiáng)小于外界大氣壓強(qiáng),使其難以分開。若在吸盤上截一個(gè)小孔,空氣進(jìn)入吸盤內(nèi)部,吸盤內(nèi)部氣體壓強(qiáng)就會(huì)變大。若在海拔更高的地方做同樣的實(shí)驗(yàn),將其分開所需的力更小,說明內(nèi)外氣體壓強(qiáng)差變小了,內(nèi)部氣體壓強(qiáng)保持不變,則外部大氣壓強(qiáng)變小了,即海拔越高,大氣壓強(qiáng)越小。方法技巧1.大氣壓隨著高度的變化而變化,隨著季節(jié)、氣候的變化而變化。2.封閉的氣體的壓強(qiáng),在溫度不變時(shí),氣體的體積增大,其壓強(qiáng)就減小,氣體的體積減小,其壓強(qiáng)就增大;在體積不變時(shí),溫度降低,壓強(qiáng)變小,溫度升高,壓強(qiáng)變大。【訓(xùn)練3-1】(2024·山東威?!ぶ锌颊骖})如圖是用羊皮制作的鍋,鍋中水沸騰時(shí)水的溫度始終在90℃左右,此地大氣壓強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(選填“低于”“等于”“高于”);羊皮鍋不會(huì)因溫度過高而損壞是因?yàn)??!敬鸢浮康陀谝娊馕觥驹斀狻繗鈮旱?,水的沸點(diǎn)低,1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃,鍋中水沸騰時(shí)水的溫度始終在90℃左右,說明此地大氣壓強(qiáng)低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。當(dāng)水沸騰后,雖然不斷吸熱,但溫度保持不變,羊皮鍋不會(huì)因溫度過高而損壞。【訓(xùn)練3-2】大氣壓隨海拔高度的升高而(選填“增大”、“減小”或“不變”),小娟同學(xué)拿著自制氣壓計(jì)從峨眉山腳的報(bào)國寺爬到山上的金頂時(shí),發(fā)現(xiàn)玻璃管內(nèi)水柱的高度h(選填“增大”、“減小”或“不變”)?!敬鸢浮繙p小增大【詳解】高度越大,上方大氣層的厚度越小,空氣越稀薄。所以,高度越大,大氣壓越小。瓶內(nèi)的氣體是封閉的。向上運(yùn)動(dòng)時(shí),外界的氣壓減小,在里面氣體壓強(qiáng)的作用下,玻璃管內(nèi)水柱會(huì)上升。模塊四流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系知識(shí)清單知識(shí)清單一、流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系1.流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系

(1)流體:液體和氣體都具有流動(dòng)性,統(tǒng)稱為流體。流體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的壓強(qiáng)稱作流體壓強(qiáng)。【實(shí)驗(yàn)一】分不開的紙。如圖所示,手握兩張紙,讓紙自然下垂,在兩張紙中間向下吹氣。發(fā)現(xiàn)兩張紙不但不分開,反而會(huì)靠攏。實(shí)驗(yàn)分析:吹氣時(shí),兩張紙條內(nèi)側(cè)空氣流動(dòng)快,壓強(qiáng)變小,而紙條外側(cè)空氣的流速基本不變,大氣壓強(qiáng)相對(duì)較大,存在壓強(qiáng)差,因而有壓力差,是這個(gè)壓力差把兩紙條壓到了一起。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在氣體中,流速越大的位置,壓強(qiáng)越小。【實(shí)驗(yàn)二】口吹硬幣跳躍木塊。如圖所示,在離桌邊20~30cm的地方放一枚鋁制硬幣,在硬幣前10cm左右放置一個(gè)高度約2cm的木塊,在硬幣后放置一本與硬幣厚度相當(dāng)?shù)墓P記本。在硬幣上方沿著與桌面平行的方向用力吹一口氣,發(fā)現(xiàn)硬幣會(huì)跳過木塊。實(shí)驗(yàn)分析:實(shí)驗(yàn)中的硬幣,上面只有空氣與它接觸。吹氣時(shí)硬幣向上“跳”,說明它下面空氣向上的壓力較大。硬幣上下兩面的面積相同,因此一定是下面空氣向上的壓強(qiáng)比較大。由于吹氣,硬幣上面的流速變大,壓強(qiáng)變?。挥矌畔路娇諝饬魉傩?,壓強(qiáng)大。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在氣體中,流速越大的位置,壓強(qiáng)越小。【實(shí)驗(yàn)三】吹不開的乒乓球。如圖所示,在盛水的淺容器中放入兩個(gè)乒乓球,使兩球間隔一定的距離且靜止?,F(xiàn)用一細(xì)紙管向兩乒乓球中間吹氣,兩乒乓球會(huì)靠攏。實(shí)驗(yàn)分析:兩個(gè)乒乓球向中間靠攏,說明兩球內(nèi)側(cè)受到液體的壓強(qiáng)變小,吹氣前后兩球外側(cè)受到液體壓強(qiáng)不變,球內(nèi)外存在壓強(qiáng)差,因而存在壓力差,兩球在壓力差作用下向中間靠攏。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在液體中,流速越大的位置,壓強(qiáng)越小。(3)探究歸納:在氣體和液體中,流速越大的位置,壓強(qiáng)越??;流速越小的位置,壓強(qiáng)越大。2.用“流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系”解釋現(xiàn)象(1)火車站臺(tái)上的安全線:在火車站和地鐵站的站臺(tái)上往往要畫一條安全線。原因是:當(dāng)火車或地鐵進(jìn)站時(shí),會(huì)帶動(dòng)人和車之間的空氣的流速加快,人外側(cè)空氣流速慢壓強(qiáng)大,而內(nèi)側(cè)流速快壓強(qiáng)小,會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向內(nèi)側(cè)的壓強(qiáng)差,將人推向火車,易出現(xiàn)危險(xiǎn)。(2)噴霧器的工作原理:噴霧器的小孔處比較細(xì),當(dāng)有氣體流出時(shí),空氣流速快,壓強(qiáng)小,容器里液面上方的空氣壓強(qiáng)大,液體就沿著細(xì)管上升,從管口流出后,受氣流的沖擊,被噴成霧狀。(3)跑車的氣流偏導(dǎo)器跑車車身形狀和機(jī)翼類似,高速飛馳時(shí),如果產(chǎn)生向上的力就會(huì)發(fā)飄,會(huì)造成行駛不穩(wěn)定。所以在跑車車尾安裝了一種“氣流偏導(dǎo)器”,“氣流偏導(dǎo)器”上表面平直,下表面呈弧形向下凸,當(dāng)跑車高速行駛時(shí),流過它上方的空氣速度比下方空氣小。此時(shí),上方空氣壓強(qiáng)比下方空氣壓強(qiáng)大,這樣,“氣流偏導(dǎo)器”受到一個(gè)向下的壓力差,從而使車輪抓緊地面。二、飛機(jī)的升力如圖所示是飛機(jī)的機(jī)翼截面形狀,機(jī)翼的形狀基本是上凸下平,機(jī)翼的形狀對(duì)飛機(jī)的起飛起了很重要的作用。飛機(jī)起飛前,先在跑道上跑一段距離,空氣相對(duì)機(jī)翼向后運(yùn)動(dòng)。因?yàn)闄C(jī)翼的形狀是上凸下平,所以上方空氣流速快,壓強(qiáng)小,機(jī)翼上、下方存在壓強(qiáng)差,產(chǎn)生壓力差,形成了向上的升力。機(jī)翼上、下表面的壓強(qiáng)差是產(chǎn)生升力的原因。三、拓展性實(shí)驗(yàn)—用傳感器研究氣體流速與壓強(qiáng)的關(guān)系【實(shí)驗(yàn)介紹】如圖,三節(jié)直徑不同的塑料管聯(lián)結(jié)在一起,然后與抽氣機(jī)相通。當(dāng)抽氣機(jī)抽氣時(shí),在同一時(shí)間內(nèi),通過三個(gè)管子的氣體總量是相同的,所以細(xì)管內(nèi)氣體的流速一定比粗管內(nèi)氣體的流速大。將三個(gè)氣體壓強(qiáng)傳感器分別放入管內(nèi),將傳感器與計(jì)算機(jī)相連,從計(jì)算機(jī)上就可以讀出三個(gè)位置氣體的壓強(qiáng)值??纯词遣皇菤怏w流速大的地方壓強(qiáng)小?!緦?shí)驗(yàn)與現(xiàn)象】(1)將三個(gè)氣體壓強(qiáng)傳感器探頭分別插入三節(jié)管中,將傳感器與電腦相連,打開抽氣機(jī)抽氣,觀察電腦屏幕?!緦?shí)驗(yàn)分析】如圖所示,①、②、③三條圖線分別對(duì)應(yīng)粗細(xì)不同的三節(jié)管中氣體壓強(qiáng)隨時(shí)間變化的情況。分析圖像可知,A處流速大,壓強(qiáng)小;C處流速小,壓強(qiáng)大。當(dāng)調(diào)換抽氣機(jī)的擋位后,圖乙中的三條圖線均下移,由此可判斷三節(jié)管中氣體的流速均增大。(選填“增大”或“減小”)【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】流體的流速越大,壓強(qiáng)越??;流體的流速越小,壓強(qiáng)越大。方法清單方法清單考向01流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系【例題1】(2024·青島·中考真題)下列實(shí)例中,能利用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋的是()A.?dāng)r河壩上窄下寬更加穩(wěn)固 B.用活塞式抽水機(jī)抽水C.飛機(jī)機(jī)翼上凸下平獲得升力 D.船只利用船閘在上下游之間往返【答案】C【詳解】A.據(jù)p=ρgh可知,河水越深壓強(qiáng)越大,攔河壩上窄下寬更加穩(wěn)固,A不符題意;B.活塞式抽水機(jī)抽水是利用了大氣壓強(qiáng)的原理,故B不符合題意;C.在流體中,流速越大的位置壓強(qiáng)越小,飛機(jī)機(jī)翼上凸下平,上面壓強(qiáng)小,下面壓強(qiáng)大,產(chǎn)生了壓強(qiáng)差,從而獲得升力,故C符合題意;D.船只利用船閘在上下游之間往返是利用了連通器原理,故D不符合題意。故選C。方法技巧用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋現(xiàn)象1.根據(jù)實(shí)際情況確定流速大的地方在哪里;2.根據(jù)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系確定壓強(qiáng)差的方向,進(jìn)而確定壓力差的方向;3.根據(jù)壓力差的作用分析產(chǎn)生的各種現(xiàn)象。(1)窗外有風(fēng)吹過,窗簾向窗外飄;(2)汽車開過后,路面上方塵土飛揚(yáng);(3)踢足球時(shí)的“香蕉球”;(4)打乒乓球時(shí)發(fā)出的“旋轉(zhuǎn)球”;……【訓(xùn)練1-1】(2024·四川樂山·中考真題)樂山某初中學(xué)校開展以“蒼穹”為主題的飛機(jī)模型制作大賽,要讓飛機(jī)獲得升力,機(jī)翼橫截面的形狀應(yīng)設(shè)計(jì)成()ABCD【答案】B【詳解】AC.圖中模型上下表面對(duì)稱,即空氣流速相同,壓強(qiáng)相同,無壓強(qiáng)的差值,不會(huì)獲得向上的升力,故AC不符合題意;B.圖中模型上凸下平,上方空氣流速快,向下壓強(qiáng)小,下方空氣流速慢,向上壓強(qiáng)大,會(huì)產(chǎn)生向上的壓強(qiáng)差,壓力差,能夠獲得向上的升力,因此該圖為機(jī)翼橫截面的形狀。故B符合題意;D.圖中模型上平下凸,上方空氣流速慢,向下壓強(qiáng)大,上方空氣流速快,向上壓強(qiáng)小,會(huì)產(chǎn)生向下的壓強(qiáng)差,壓力差,不能獲得向上的升力,故D不符合題意。故選B?!居?xùn)練1-2】如圖的現(xiàn)象中不能用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系來解釋的是()A.圖甲,飛機(jī)升力的產(chǎn)生原因B.圖乙,向兩張紙中間吹氣,紙張向中間靠攏C.圖丙,裝有液體的玻璃管,底部和側(cè)壁的橡皮膜往外凸出D.圖丁,地鐵站臺(tái)邊,人必須站在安全黃線以外的區(qū)域候車【答案】C【詳解】A.由于機(jī)翼的形狀上凸下平,相等的時(shí)間內(nèi),空氣經(jīng)過機(jī)翼上面的路程大于下面的路程,機(jī)翼上面的空氣流速大于下面的流速,機(jī)翼上面的壓強(qiáng)小于下面的壓強(qiáng),出現(xiàn)壓強(qiáng)差,出現(xiàn)了壓力差,這個(gè)壓力差就是機(jī)翼向上的升力;能用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系來解釋,故A不符合題意;B.對(duì)著兩張平行的紙吹氣,兩紙間的空氣流速大壓強(qiáng)小,而兩紙的外部空氣流速小壓強(qiáng)大,兩紙受到兩邊向內(nèi)的壓力差,被壓到一起,能用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系來解釋,故B不符題意;C.如圖所示裝有液體的玻璃管,底部和側(cè)壁的橡皮膜往外凸起,是因?yàn)橐后w對(duì)容器底和側(cè)壁有壓強(qiáng),不能用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系來解釋,故C符合題意;D.當(dāng)列車駛進(jìn)站臺(tái)時(shí),會(huì)帶動(dòng)人和車之間的空氣流動(dòng)速度加快,此時(shí)人外側(cè)的空氣流動(dòng)速度慢,根據(jù)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系可知:人外側(cè)空氣流速慢壓強(qiáng)大,而內(nèi)側(cè)流速快壓強(qiáng)小,會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向內(nèi)側(cè)的壓強(qiáng)差,將人推向火車,易出現(xiàn)危險(xiǎn)。所以人必須站在安全黃線以外的區(qū)域候車。能用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系來解釋,故D不符合題意。故選C??枷?2升力的產(chǎn)生原因【例題2】(2024·瀘州市·中考真題)在學(xué)??萍忌鐖F(tuán)活動(dòng)中,小趙同學(xué)所在的團(tuán)隊(duì)利用3D打印機(jī)制作了如圖所示的飛機(jī)模型。飛機(jī)模型的機(jī)翼設(shè)計(jì)成上凸下平。試飛時(shí),手將飛機(jī)模型向前推出,是力改變了飛機(jī)模型的;飛機(jī)模型在空中水平飛行過程中,機(jī)翼上方的空氣流速較快,壓強(qiáng)較;飛機(jī)模型著地后,能夠沿水平地面繼續(xù)向前滑行一段距離,是由于飛機(jī)模型具有。【答案】運(yùn)動(dòng)狀態(tài)小慣性【詳解】試飛時(shí),手將飛機(jī)模型向前推出,手對(duì)飛機(jī)模型施加了作用力,使它由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng),是力改變了飛機(jī)模型的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。飛機(jī)模型在空中水平飛行過程中,機(jī)翼上方的空氣流速較快,壓強(qiáng)較小,下方空氣流速較小、壓強(qiáng)較大,從而形成向上的升力。飛機(jī)模型著地后,能夠沿水平地面繼續(xù)向前滑行一段距離,是由于飛機(jī)模型具有慣性,要保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)。方法技巧流體流速變大的幾種情況1.外力導(dǎo)致流體流速變大,如用力吹氣。2.高速運(yùn)動(dòng)的物體帶動(dòng)流體流速變快,如列車周圍的氣流速度變大。3.同一流體在相同的時(shí)間內(nèi),通過較大的路程處流速大,如空氣經(jīng)過凸起的巖石流速變大。4.同一流體經(jīng)過不同的橫截面時(shí),流過橫截面小的位置流速大,壓強(qiáng)小,如河道狹窄處水的流速大?!居?xùn)練2-1】如圖1所示,C919是我國首架自主研發(fā)的大型商用客機(jī),飛機(jī)的機(jī)翼橫截面呈現(xiàn)上凸下平的流線型,如圖2所示。下列說法正確的是()A.機(jī)翼上方的空氣流速小,壓強(qiáng)大 B.機(jī)翼上方的空氣流速大,壓強(qiáng)小C.機(jī)翼下方的空氣流速大,壓強(qiáng)小 D.機(jī)翼下方的空氣流速小,壓強(qiáng)小【答案】B【詳解】等質(zhì)量的空氣在相同的時(shí)間內(nèi)同時(shí)通過機(jī)翼的上表面和下表面,由于機(jī)翼上表面彎曲、下表面平直,所以空氣通過機(jī)翼上方的空氣流速大、壓強(qiáng)??;機(jī)翼下方的空氣流速小、壓強(qiáng)大,使飛機(jī)受到一個(gè)向上的升力,故B正確,ACD錯(cuò)誤。故選B?!居?xùn)練2-2】如題圖-甲所示,放學(xué)途中,小媛?lián)沃陚阍谟曛行凶?。一陣大風(fēng)吹來,傘面被吹翻。她猜想傘面受到升力的大小可能與空氣的有關(guān)。無風(fēng)低速高速181610風(fēng)速托盤測力計(jì)示數(shù)F/N【設(shè)計(jì)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】如題圖-乙所示,小媛自制了一個(gè)上凸下平的模型,將其固定在托盤測力計(jì)上,在模型的正前方用電風(fēng)扇迎面吹風(fēng),模擬氣流,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。打開電風(fēng)扇,調(diào)整氣流速度,讀出測力計(jì)的示數(shù),將數(shù)據(jù)記錄在表中如圖丙:(2)【分析論證】根據(jù)分析表中數(shù)據(jù)可知:空氣低速流過時(shí),模型所受升力為N;空氣流速越快,模型受到的升力越(選填“大”或“小”)。(3)【評(píng)估】傘面被吹翻除了和空氣流速有關(guān),還可能和什么因素有關(guān)呢?【答案】流速2大傘的形狀【詳解】(1)如圖甲所示,風(fēng)吹過傘的上下表面時(shí),風(fēng)速越大,上下表面壓強(qiáng)差越大,傘越容易被吹翻,故提出猜想:傘面受到升力的大小可能與空氣的流速有關(guān)。(2)分析表中數(shù)據(jù)可知:空氣低速流過時(shí),模型所受升力為18N-16N=2N空氣高速流過時(shí),產(chǎn)生的升力更大。說明空氣流速越快,壓強(qiáng)越小,上下表面壓強(qiáng)差越大,模型受到的升力越大。(3)傘面被吹翻除了和空氣流速有關(guān)外,還可能和傘的形狀有關(guān),傘的外形是上凸下平的,上表面凸起程度越大,風(fēng)吹過時(shí),上表面空氣流速越大,壓強(qiáng)越小,上下表面壓強(qiáng)差越大,傘越容易被吹翻。三、易混易錯(cuò)分析易混易錯(cuò)點(diǎn)1易混易錯(cuò)點(diǎn)1受力面積S與壓力F的確定。

【辨析】運(yùn)用公式p=F/S進(jìn)行計(jì)算時(shí),受力面積S與壓力F的確定是一個(gè)關(guān)鍵。1.確定研究對(duì)象:誰對(duì)誰的壓強(qiáng);2.確定受力面積:一般是兩研究對(duì)象間的接觸面積;3.確定壓力:先方向后大小,壓力的大小一般在與同方向上的其他力之間找關(guān)系?!纠}1】質(zhì)量為1kg底面積為20cm2的物體A放在水平地面上,將質(zhì)量為0.5kg底面積為10cm2的物體B疊放在A上面,如圖所示。求:(1)B對(duì)A的壓力和壓強(qiáng)分別為多大?(2)地面受到的壓強(qiáng)為多大?(g=10N/kg)【答案】(1)5N,5000Pa;(2)7500Pa【詳解】(1)B對(duì)A的壓力B對(duì)A的壓強(qiáng)(2)地面受到的壓力地面受到的壓強(qiáng)答:(1)B對(duì)A的壓力是5N,B對(duì)A的壓強(qiáng)是5000Pa;(2)地面受到的壓強(qiáng)為7500Pa。易混易錯(cuò)易混易錯(cuò)點(diǎn)2液體深度h的判定

。

【辨析】在利用p=ρgh計(jì)算液體壓強(qiáng)時(shí),確定液體的深度h最為關(guān)鍵?!吧疃取辈坏扔凇伴L度”,深度是指從液面到液體內(nèi)研究點(diǎn)的豎直距離,液面是指液體與大氣接觸的地方,而長度可以是豎直的,也可以是傾斜的。如圖所示,液柱的長度是10cm,液體的深度是8cm,要注意區(qū)分。【例題2】如圖所示,質(zhì)量為500g的薄壁容器放在水平地面上,容器底面積為80cm2,內(nèi)裝1.5kg的水,求:(1)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng);(2)水對(duì)容器底部的壓力;【答案】(1)1×103Pa;(2)8N【詳解】(1)由圖可知水的深度為h=10cm=0.1m水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa(2)水對(duì)容器底部的壓力為F=pS=1×103Pa×80×10﹣4m2=8N(3)水的重力G水=m水g=1.5kg×10N/kg=15N容器的重力為G容=m容g=500×10﹣3kg×10N/kg=5N容器對(duì)水平地面的壓力F′=G總+G容=15N+5N=20N容器對(duì)水平地面的壓強(qiáng)答:(1)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為1×103Pa;(2)水對(duì)容器底部的壓力為8N;(3)容器對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為2.5×103Pa。對(duì)托里拆利實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí).對(duì)托里拆利實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí).

8

易混易錯(cuò)點(diǎn)3【辨析】1.水銀柱高度:指管內(nèi)外水銀面的豎直高度差h,不是指傾斜時(shí)水銀柱的長度L,實(shí)驗(yàn)中玻璃管傾斜后,管內(nèi)水銀柱長度雖然增加,但水銀柱高度不變。2.實(shí)驗(yàn)中玻璃管的粗細(xì)、水銀槽內(nèi)水銀的多少、玻璃管是否豎直及水銀面與管頂?shù)木嚯x等都不會(huì)影響大氣壓的測量值,因?yàn)橐后w的壓強(qiáng)只與液體密度、深度有關(guān),與液體的重力、體積等均無關(guān)。3.實(shí)驗(yàn)中,玻璃管中插入水銀槽里的深度對(duì)測量值沒有影響,管口向上提,管內(nèi)水銀面上方真空部分體積增大,水銀柱高度不變;管口向下按,管內(nèi)水銀面上方真空部分體積減小,水銀柱高度不變。4.若玻璃管內(nèi)進(jìn)入空氣,此時(shí)水銀柱上方不再是真空,會(huì)使水銀柱高度變小,使得測量值比實(shí)際大氣壓的值偏小。5.若在玻璃管上端或側(cè)壁開個(gè)小孔,管內(nèi)的水銀會(huì)立即下降,最終與水銀槽內(nèi)的水銀面相平?!纠}3】小明想利用托里拆利實(shí)驗(yàn)測出較為準(zhǔn)確的大氣壓強(qiáng)數(shù)值,在如圖所示長約為1米,一端封閉的玻璃管內(nèi)灌滿水銀,堵住管口,然后倒插在水銀槽中,松開管口,管內(nèi)水銀面下降到一定高度就不再下降。①將玻璃管傾斜一點(diǎn),管內(nèi)水銀面上方仍是真空,水銀面的高度差將(選填“變大”“不變”或“變小”);②若玻璃管內(nèi)不慎混入空氣,水銀面的高度差將(選填“變大”“不變”或“變小”);所測的大氣壓強(qiáng)會(huì)(選填“偏大”“偏小”或“不變”);③若小明在玻璃管頂部敲了一個(gè)孔,你認(rèn)為會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象是管內(nèi)液面(選填“上升”“不變”或“下降”)。【答案】不變變小偏小下降【詳解】①將玻璃管傾斜一點(diǎn),且管內(nèi)水銀面上方仍是真空,管內(nèi)水銀柱變長,由于大氣壓的值不變,水銀面的高度差將不變。②實(shí)驗(yàn)時(shí)管中不慎進(jìn)入少量空氣,則空氣會(huì)產(chǎn)生一定的向下的壓強(qiáng),水銀面的高度差變小;根據(jù)p=ρgh計(jì)算出的大氣壓強(qiáng)會(huì)偏小。③將玻璃管的頂部打破了一個(gè)小孔后,這個(gè)裝置就相當(dāng)于一個(gè)連通器,所以玻璃管中水銀會(huì)下降到與管外水銀相平為止。不能正確判定流體流速的大小。不能正確判定流體流速的大小。

易混易錯(cuò)點(diǎn)4【辨析】在應(yīng)用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋有關(guān)現(xiàn)象時(shí),常用的判定流速大小的方法有以下三種:1.流體在相同時(shí)間內(nèi)通過的路程越長,流體的流速越大;2.在單位時(shí)間內(nèi)通過管道橫截面的流體的體積相同時(shí),管道的橫截面積越小,流體的流速越大;3.在高速運(yùn)動(dòng)的物體(如高速運(yùn)動(dòng)的列車)周圍,離物體越近流體的流速越大?!纠}4】如圖,某創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的“研究液體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系”的裝置,Y為上端開口的容器,儲(chǔ)存液體,X1、X2為上端開口的細(xì)玻璃管,與礦泉水瓶、細(xì)塑料管等連通。M、N分別是X1、X2內(nèi)液體中同一水平線上的兩個(gè)點(diǎn)。下列判斷正確的是()A.開關(guān)關(guān)閉時(shí),X1內(nèi)的液面高于X2內(nèi)的液面B.開關(guān)打開時(shí),X1內(nèi)的液面低于X2內(nèi)的液面C.開關(guān)關(guān)閉時(shí),液體在M點(diǎn)的壓強(qiáng)大于液體在N點(diǎn)的壓強(qiáng)D.開關(guān)打開時(shí),液體在M點(diǎn)的壓強(qiáng)大于液體在N點(diǎn)的壓強(qiáng)【

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