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2023浙江中考科学一轮复习(基础版)
第18讲 压强
压强(七下教材P117)
1.压力
(1)概念:________作用在物体表面上的力。
(2)方向:总是________物体表面,并指向____________。
(3)压力与重力的区别和联系
垂直
垂直
受力物体
项目 A对斜面的压力 A受到的重力
区别 力的示意图
施力物体 物体A 地球
受力物体 斜面 物体A
性质 弹力 引力
产生原因 物体间相互接触、挤压且发生形变 地球的吸引
大小 有时与重力有关且大小相等,有时与重力有关但大小不相等,有时与重力无关 G=mg
方向 垂直于受力面指向受力物体 总是竖直向下
作用点 受压物体表面 重心
联系 只有当物体处于水平面且在竖直方向上只受重力和支持力时,物体对水平面压力的大小、方向才跟重力的大小、方向相同,尽管如此,压力仍不是重力
2.压强
(1)定义:科学上把物体____________上受到的________叫做压强,表示压力的作用效果。
(2)单位:__________,简称帕,符号为Pa。
(3)公式:__________。
3.增大和减小压强的方法
(1)增大压强:a.F不变,________S;b.S不变,增大F;c.增大F,减小S。例如锥子、各种刀具、订书机。
(2)减小压强:a.F不变,________S;b.S不变,减小F;c.减小F,增大S。例如书包带、履带式坦克。
单位面积
压力
帕斯卡
减小
增大
4.应用压强公式或公式变形进行简单的计算
由压强公式可推导出:F=______;S=______。
【注意】压强的大小是由压力和受力面积共同决定的。受力面积一定时,压强与压力成正比;压力一定时,压强与受力面积成反比。受力面积不是指物体的表面积,而是指施力物体与受力物体直接接触的那部分面积。此公式适用于固、液、气体的压强计算。
pS
F/p
1.(2022,郴州)一个质量分布均匀的立方体,静止在水平地面上。沿图中虚线将其分割成体积相等的a、b两部分,并取走a部分。剩下的b部分(未倾倒)对水平地面产生的压强最大的是( )
A. B.
C. D.
D
2.如图所示,为确保废弃口罩不会被重复使用,双手共同作用对口罩施加竖直向下、等大的力。口罩受到钉子的压强最大的是( )
A. B.
C. D.
A
3.(2022,宁波)在日常生活生产中,根据需要常常要考虑受力面上的压强大小。下列事例中能增大压强的是( )
A.坦克通过履带与地面接触
B.单钢轮压路机有较重的前轮
C.滑雪板与雪地接触面积较大
D.背包用较宽的背带
B
【备考补充】
实心柱体产生的压强: ,实心
柱体产生的压强与物体的密度和高度有关。
液体压强(七下教材P120)
1.液体压强产生原因:液体由于受________作用,且液体具有________。
2.特点:液体不仅对容器________有压强,对容器________也有压强,而且液体内部对容器内的________方向都有压强。
3.影响因素:液体内部的压强只与________和________有关。液体的压强随________的增加而增大,在同一深度,液体向各个方向的压强大小________;深度相同时,液体的________越大,压强越大。
重力
流动性
底部
侧壁
各个
深度
密度
深度
相等
密度
4.液体压强与流速的关系:在气体和液体中,流速________的位置,压强________。
5.流体压强与流速的定性关系解释有关现象
(1)飞机机翼:上表面气体流速______、压力______;而下表面气体流速慢,压力较大。因此,产生了上下压力差。
(2)车站安全线:火车高速行驶时,火车周围空气流速快,压强______。如果人靠近火车,身后的大气压会将人压入铁轨,发生危险。故火车行驶时,禁止人进入安全线以内的区域。
越大
越小
快
小
小
4.用隔板将玻璃容器均分为两部分,隔板中有一个小孔用薄橡皮膜封闭(如图所示),下列问题中可以用该装置探究的是( )
①液体压强是否与液体的深度有关
②液体压强是否与液体的密度有关
③液体是否对容器的底部产生压强
④液体是否对容器的侧壁产生压强
A.①②③ B.①②④
C.②③ D.①③④
B
大气压(八上教材P55)
1.定义:大气会向各个方向对处于其中的物体产生力的作用,大气的压强简称大气压。
2.大气压的存在:______________实验证明了大气压的存在而且很大。吸管吸饮料、覆杯实验等都能证明大气压的存在。
3.标准大气压:____________帕=760毫米汞柱。
4.大气压与人类生活的关系
(1)大气压的大小随海拔高度的增大而________。
(2)晴天的气压比阴雨天的气压______。
马德堡半球
1.01×105
减小
高
(3)液体的沸点会随着气压的________而升高,随气压的________而下降。
(4)日常应用:真空压缩保存袋、吸尘器、离心式水泵、拔火罐等。
增大
降低
5.(2022,宜昌)在如图所示的托里拆利实验中,会使测得的大气压数值变小的是( )
A.将玻璃管稍微倾斜
B.将玻璃管稍微下压
C.用密度更小的液体替代水银
D.玻璃管内混入空气
D
压力和压强的计算
压力是垂直作用在物体表面上的力,当物体放在水平地面上时,它对水平面产生的压力F=G物。压力的作用效果由压强(p)表示, (S是受力面积,即物体与接触面相互挤压的面积)。压强的大小取决于压力的大小和受力面积的大小:压力越大,受力面积越小,则压强越大;压力越小,受力面积越大,则压强越小。
【例1】 (2021,南京)2021年5月,我国自主设计的“祝融号”火星车成功着陆火星,实现了我国航天史上的新突破,已知同一物体在火星上的重力是地球上的 。(地球表面g取10 N/kg)
(1)火星车依靠太阳能工作,太阳能________(填“属于”或“不属于”)可再生能源,车的质量为240 kg,它从地球上到火星上质量________(填“变大”“变小”或“不变”)。
属于
不变
(2)火星车在火星表面静止时,若所有轮子和水平表面的总接触面积为300 cm2,则车对火星表面的压强是多少帕?
1.(2022,丽水)为研究“影响
压力作用效果的因素”,小科在家中用
质量可忽略的塑料瓶和海绵进行实验。
测得瓶底面积为35厘米2,瓶盖面积为7厘米2,并将瓶子装满600毫升水,依次正放和倒放于海绵上(如图)。
(1)本实验可初步得出结论:压力的作用效果与____________有关。
(2)正放时水对瓶底的压强为p1,倒放时水对瓶盖的压强为p2,则p1________p2(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)要使瓶子倒放时对海绵的压强与正放时相同,需要从瓶子中倒出________毫升水。
受力面积
等于
480
液体的压强
液体压强取决于液体深度和液体密度两个因素,液体越深,液体密度越大,则液体压强越大。注意:液体压强与容器开口、底面积大小等具体形状无关。
【例2】 (2022,福建改编)在探究影响液体压强因素的实验中,用几根一端封有相同橡皮薄膜的玻璃管进行实验,在5号管中装入盐水,其它管中装入水,如图所示。
(1)装置中____________________________可以反映液体压强的大小。
玻璃管下方薄膜鼓起的程度
(2)根据图甲中三支相同玻璃管薄膜鼓起的程度,猜想液体的压强可能与液体的质量、重力、体积或________有关。
(3)图乙中,4号管上段更粗,下段与2号管粗细相同,两管中水的总长度相同,发现两管薄膜鼓起的程度相同,可得,液体压强的大小与液体的质量、重力、体积都________。
(4)图丙中,5号管和2号管的液柱长度相等,利用5号管和2号管可探究液体压强与液体的________是否有关。
(5)为了探究液体长度对液体压强的影响,选用2号管和6号管进行实验,6号管水柱比2号管水柱长,实验时需控制两管水柱的________相等。
深度
无关
密度
深度
2.(2021,衢州)图甲所示容器,常用来研究容器内液体对容器侧壁的压强特点。
(1)小科在容器中装满水,
橡皮膜凸出,再将容器按
图乙箭头方向,绕容器中
轴线OO′在水平桌面上缓
慢旋转一圈(水与容器壁一
起转动且保持相对静止),发现在整个转动过程中橡皮膜凸出情况一直未变。上述操作及现象________(填“能”或“不能”)作为容器内的水对容器各个方向的侧壁均存在压强的证据。
不能
(2)小科去掉图乙中3个小孔上的橡皮膜,发现并不是最下端的小孔喷水距离最大,难道不是水压越大喷水距离也越大吗?深入思考后他认为小孔喷水距离还可能与小孔离地高度有关。于是,他利用打孔器、大可乐瓶、干燥细沙、刻度尺和水等材料,重新设计实验进行探究:
Ⅰ.用打孔器在大可乐瓶同一高度不同位置打3个相同的小孔,用塞子堵住。
Ⅱ.如图丙所示,在水平地面上均匀铺一层干燥细沙,将大可乐瓶加满水放在细沙中央。
Ⅲ.拔出瓶上一个小孔的塞子让水喷出,一段时间后用塞子堵住小孔。
Ⅳ.针对另外两个小孔,分别重复步骤Ⅲ。
Ⅴ.移去大可乐瓶,测出相关数据得出初步结论。
①小科重新设计实验想探究的问题是_______________________
________。
②步骤Ⅲ中对“一段时间”的要求是______________________
________。
液体压强与液体深度的
关系
让水面到各个小孔的深
度不同
流速与压强的关系
气体和液体称为流体,常见的流体是空气和水。流体流速大,压强小;液体流速小,压强大。由于研究对象的不同部位流速不同,会造成压强差,并出现某些现象。分析时要找到不同位置的速度大小关系,一般向外凸的地方流速快,横截面积小的地方流速快。
【例3】 有些电动车安装了如图所示的特制伞来遮阳挡雨,它给我们带来方便的同时也带来了安全隐患,这样的电动车以较快速度行驶时有“向上飘”的感觉,下列关于这一现象的解释正确的是( )
A.伞上方的气流速度大于下方,压强小于下方
B.伞上方的气流速度大于下方,压强大于下方
C.伞上方的气流速度小于下方,压强大于下方
D.伞上方的气流速度小于下方,压强小于下方
A
3.工程师利用风洞实验室对形状不同的飞行器模型进行测试,如图所示。如果各模型的质量相同且空气流动速度相同时,使用下列四种模型,能够使测试仪器所受压力最大的是( )
A B C D
B
【例】 课本中关于“液体对容器底部产生压强”有这样一个活动:如图1所示,在一段粗管的下端蒙上橡皮膜,并将水注入管内约 处,观察橡皮膜的形状变化,再将水注入管内约 处,再次观察橡皮膜的形状变化,两次变化比较后得出相应结论。请回答下列问题:
(1)小科直观看到,水深度在增加,橡皮膜向下凹陷程度在________(填“增加”“减小”或“不变”),说明液体深度是影响液体对容器底部压强大小的因素。这也与课本结论相吻合。
(2)小敏则提出了质疑,在上述操作过程中,水的质量也在增加,那为什么不说是这个因素对液体压强产生影响呢?课本活动还不能精准说明深度就是影响因素。
增加
(3)老师肯定了小敏的想法,并指导小敏设计了如图2所示实验,实验中玻璃管底面积相同,并在下端蒙上橡皮膜,但上端的开口形状各不相同。小敏通过此实验最终排除了原先认为的影响因素,精准到了深度这个因素。小敏在三个容器中加入了质量
不同的水,但三个底面到液面水的深度________,当她观察到__________________________的实验现象时,说明了液体对底部压强是与深度有关,而与质量无直接关系,从而排除了质疑。
相同
橡皮膜向下凹陷程度相同