章末复习
易错点一 压力大小的判断
例1 重10 N的金属块静止在斜面上,它对斜面的压力为6 N,与斜面的接触面积为20 cm2,则金属块对斜面的压强是 ( )
A.5×103 Pa B.3×103 Pa
C.2×103 Pa D.8×103 Pa
[易错总结] 压力的大小不一定等于重力的大小。物体自由放置在水平面上时,对水平面的压力大小等于物体的重力;除此之外,压力的大小根据题目的描述确定。
易错点二 柱体“横切”与“竖切”后压强的变化
例2 正方体物块的质量是80 g,静止在水平桌面上,则物块对水平桌面的压力为 N。用刻度尺测得物块的边长为2 cm,则物块对水平桌面的压强为 Pa。若把正方体物块沿水平方向切去一半,则剩下的一半对水平桌面的压强为 Pa;若把正方体物块沿竖直方向切去一半,则剩下的一半对水平桌面的压强为 Pa。(g取10 N/kg)
[易错总结] (1)自由放置在水平面上的柱体“横切”后,对水平面的压力减小,但受力面积不变,由p=可知:剩余部分对水平面的压强减小。
(2)自由放置在水平面上的柱体“竖切”后,对水平面的压力及受力面积都减小,且减小的比例相同,由p=可知:剩余部分对水平面的压强不变。(也可利用柱体的压强公式p=ρgh进行分析,柱体“竖切”后,柱体的密度和高度都不变,故对水平面的压强也不变)
易错点三 “容器类问题”的压力与压强
例3 如图所示,水平桌面的正中央放着一个鱼缸,重为30 N、底面积为1200 cm2,鱼缸内装有0.2 m深的水,水的质量是27 kg。求:(g取10 N/kg)
(1)鱼缸内所装水的重力。
(2)鱼缸底部受到水的压强和压力。
(3)鱼缸对桌面产生的压强和压力。
易错点四 托里拆利实验中管内水银柱高度的影响因素
例4 甲同学做托里拆利实验,测得管内外水银面的高度差约为76 cm,乙同学采取下列哪个措施可以改变这个高度差 ( )
A.往水银槽内加少量水银
B.用粗一些的玻璃管做实验
C.把玻璃管往上提一提,但管口不离开水银面
D.把实验移到高山上去做
[易错总结] 托里拆利实验中管内的水银柱是由大气压支持的,因此,管内水银柱的高度只与当时外界的大气压有关,与玻璃管的粗细、上提(管口不离开水银面)或适当下压玻璃管、管的倾斜程度、槽内水银的多少等因素都无关。
易错点五 如何判断流速
例5 如图所示,将一根玻璃管制成粗细不同的两段,管的下方与一个装有部分水的连通器相通。当从管的一端吹气时,连通器两端A、B液面高度变化情况正确的是 ( )
A.A液面上升 B.A液面下降
C.B液面下降 D.A、B液面高度均不变
实验一:“探究影响压力作用效果的因素”
例6 小明利用小桌、砝码、海绵探究“影响压力作用效果的因素”,实验过程如图所示。
(1)该实验是通过 来显示压力的作用效果的,这种研究方法叫 法。
(2)此次实验中主要应用的物理研究方法是 (选填“控制变量法”或“理想实验法”)。
(3)比较图甲、乙得出的结论是: 相同时, 越大,压力的作用效果越 。
(4)比较图乙、丙得出的结论是: 。
(5)下列实例中,直接应用(3)中的结论的是 (填序号)。
①交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10 t
②小小的蚊子能轻而易举地用口器把皮肤刺破
③书包要用宽的背带
【变式延伸】结合上例探究以下问题:
(1)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图乙中海绵受到的压强p乙和图丁中木板受到的压强p丁,则p乙 (选填“>”“=”或“<”)p丁。
(2)实验时如果将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示。小明发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此他得出的实验结论是:压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 。
实验二:“探究液体内部压强的特点”
例7 在“探究影响液体内部压强大小的因素”实验中:
(1)U形管压强计 (选填“属于”或“不属于”)连通器。实验前,应调整压强计,使U形管左右两侧的液面 。
(2)当U形管压强计的探头在空气中时,观察到如图A所示的情景,调节的方法是
(选填“①”或“②”)。
①将此时右边支管中高出的液体倒出
②取下软管重新安装
(3)实验中液体压强的大小变化是通过U形管两侧液面 的变化反映的,这里运用的研究方法是 。将探头放进盛水的容器中,探头的橡皮膜受到水的压强会 (选填“内凹”或“外凸”)。
(4)通过比较D、E两图可得到结论:同种液体的压强随 的增加而增大。
(5)通过比较E、F两图可得到结论:在液体深度相同时,液体的 越大,压强越大。
(6)通过比较B、C、D三图可得到结论: 。
(7)请举出生活中应用(4)中实验结论的一个事例: 。
(8)在正确操作实验时,采取下列哪个方法后,重新调节压强计,橡皮膜在水中同一深度时U形管两侧液面的高度差会更加明显 ( )
A.将U形管中的水换成酒精
B.换用内径更细的U形管
C.换用装水更多的U形管
D.将装置移至高山上进行实验
(9)已知图E中U形管左侧水柱高为4 cm,右侧水柱高为10 cm,则U形管底部受到的水的压强为 Pa,软管内气体的压强与外界大气压之差约为 Pa。(ρ水= 1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
【变式延伸】结合上例探究以下问题:
小明认为,不用压强计也可以探究液体内部的压强。具体操作是:将玻璃管的一端扎上橡皮膜,将有橡皮膜的这一端向下竖直放入液体中(如图G所示),随着橡皮膜所在深度的改变,其凹陷程度也随之发生变化。对比压强计,你认为上述探究装置的两大主要缺陷表现在:
① ;
② 。
章末复习
1.(1)垂直 受力面
(2)压力 受力面积 压力 受力面积 p=
帕斯卡 帕 Pa
(3)压力 受力面积 (4)压力 受力面积
2.(1)相等 大 液体的密度
(2)p=ρgh (3)开口 连通 相平的
3.(1)重力 流动性
(2)托里拆利 760 mm (3)减小 高
4.(1)流动性 (2)小 (3)大 小 小 大
例1 B [解析] 已知金属块对斜面的压力F=6 N,则金属块对斜面的压强:p===3×103 Pa。
例2 0.8 2000 1000 2000
[解析] 物块对水平桌面的压力:F=G=mg=0.08 kg×10 N/kg=0.8 N;则物块对桌面的压强:p===2000 Pa;若把正方体物块沿水平方向切去一半,物块对桌面的压力减半,但桌面的受力面积不变,由p=可知:剩下的一半对水平桌面的压强为整个物块对桌面压强的一半,即为1000 Pa;若把正方体物块沿竖直方向切去一半,物块对桌面的压力减半,桌面的受力面积减半,由p=可知:剩下的一半对水平桌面的压强与整个物块对桌面的压强相同,即为2000 Pa。
例3 (1)水的重力:
G=mg=27 kg×10 N/kg=270 N。
(2)鱼缸底部受到水的压强:
p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m=2×103 Pa。
鱼缸的底面积:S=1200 cm2=0.12 m2,
鱼缸底部受到水的压力:
F=pS=2×103 Pa×0.12 m2=240 N。
(3)鱼缸对桌面的压力:
F'=G+G缸=270 N+30 N=300 N,
鱼缸对桌面的压强:
p'===2.5×103 Pa。
例4 D [解析] 往水银槽里加水银,用粗一些的玻璃管做实验,把玻璃管往上提(管口不离开水银面),这三个方法既不能改变大气压的大小,又不能改变水银柱的压强,故都不能使管内外液面高度差发生变化;把实验移到高山上去做,高山上大气压小,能支持的水银柱的高度变小。
例5 B [解析] 气体在流速小的地方压强大,在流速大的地方压强小,从管的一端吹气时,粗细两管中的空气流量是相同的,粗管中的空气流速小、压强大,细管中的空气流速大、压强小,则A液面上方的气体压强大,B液面上方的气体压强小,所以会造成A液面下降,B液面上升。
[重点实验突破]
例6 (1)海绵的凹陷程度 转换
(2)控制变量法
(3)受力面积 压力 明显
(4)压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显
(5)①
【变式延伸】
(1)= (2)没有控制压力大小相同
例7 (1)不属于 相平 (2)②
(3)高度差 转换法 内凹
(4)液体深度 (5)密度
(6)在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相等
(7)水塔建得高 (8)A (9)1000 600
【变式延伸】
①橡皮膜在水中的形变不易观察
②只能探究液体内部向上的压强