山西省2020中考物理压强专题复习课件

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第 7 课时　 压强 第一篇　教材梳理 思维导图　构建体系 考点一　压力 定义 　 垂直作用在接触面上的力叫压力 方向 　 　　　　 于接触面 , 指向被压物体   图示 　 注意 : 压力的作用点在受力物体的表面 1. 质量及其测量 垂直 大小 　 示例 : 已知 G A = 5 N, G B = 5 N, F =15 N, 则 : （续表） 5 10 5 15 10 压力 的 作用效果 　 影响压力作用效果的因素是 　　　　　 和 　　　　　 。   　 ① 比较图甲和图乙可知 : 当 　　　　 相同 时 , 　　　　 越大 , 压力作用效果越明显。   　 ② 比较图乙和图丙可知 : 当 　　　　 相同时 , 　　　 　 越小 , 压力作用效果越明显   （续表） 压力大小 受力面积 受力面积 　 压力 　 压力 受力面积 考点二　压强 增大 减小 减小 增大 产生原因 液体 受重力作用 , 且具有流动性 , 所以 , 液体对容器底和容器侧壁都有压强 影响因素 ① 在液体内部同一深度处 , 向各个方向的压强都 　　　　 ; ② 液体密度相同时 , 深度越大 , 压强越 　　　　 ; ③ 在深度相同时 , 液体密度越大 , 压强越 　　　　   公式 p = 　　　　 。公式中 ρ 的单位一定要用 kg/m 3 , h 的单位要 用 m, h 为研究点到液体表面的距离。示例 : 如图所示 , 容器 中装有 水 , 其中 h 1 = 1 m, h 2 = 60 cm, 容器的底面积 S= 20 cm 2 ( g 取 10 N/kg ), 则水对容器底的压力为 　　　 N, 水对容器顶的压强为 　　　　 Pa  考点三　液体压强 相等 大 大 ρgh 20 4×10 3 （续表） 连通器 　 定义 : 上端开口、下端连通的容器叫连通器 ; 特点 : 若连通器内装的是相同的液体 , 当液体不流动时 , 连通器各部分中的液面高度 总是 ________ 的 ; 实例 : 茶壶、排水管的 U 形 “ 反水管 ” 、锅炉水位计、船闸等   [ 点拨 ] (1) 计算液体对容器底的压力和压强问题的一般方法 : 先依据 p=ρgh 确定压强 , 再依据 F=pS 确定压力 , 特殊情况下 ( 如下表中图乙 ) 也可直接用 F=G 液 。 (2) 不同形状容器底所受压力、压强以及对支持面压力、压强的比较如下表所示。 相平 　　　 容器 关系 　 项目 　　　　 容器底受 到的压强 p=ρ 液 gh p=ρ 液 gh p=ρ 液 gh 容器底受 到的压力 F=pS , F>G 液 , 底大压力大 F=pS , F=G 液 F=pS , F ”“ < ” 或 “ = ”) p 丁 。   = 结合上例探究以下问题 : (5) 比较图丙和图丁可知 , 若要根据压力的作用效果比较压强的大小 , 则需要满足的条件是     　 。   · 实验拓展 · 必须在容易发生形变的相同的物体表面 ( 或容易发生形变的相同的材料 ) 的情况下进行比较 (6) 小刚同学在家里用肥皂和平铺在水平桌面上的海绵等一些自备器材 , 也做了探究 “ 压力作用效果与哪些因素有关 ” 的实验 , 如图 7-8 所示。 图 7-8 ①若要探究压力作用效果与压力大小的关系 , 应选用图甲和图 　　　　 来比较 ; 若要探究压力作用效果与受力面积的关系 , 应选用图甲和图 　　　　 来比较。   ②若小刚测得肥皂长 20 cm 、宽 15 cm 、厚 5 cm, 重力为 30 N, 则图甲中肥皂对海绵产生的压强是 　　　 　 Pa 。   丙 乙 1000 (6) 小刚同学在家里用肥皂和平铺在水平桌面上的海绵等一些自备器材 , 也做了探究 “ 压力作用效果与哪些因素有关 ” 的实验 , 如图 7-8 所示。 图 7-8 ③小刚将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块 , 如图丁所示 , 他经过分析、论证得出的结论是 : 压力的作用效果与受力面积无关。他的实验结论是 　　　　 ( 选填 “ 正确 ” 或 “ 错误 ” ) 的 , 原因是 __________________________________________ 　　　　　 。   错误 同时改变了受力面积和压力的大小 , 没有控制压力 大小不变 突破二　研究液体内部的压强 【 设计和进行实验 】 1 . 实验主要器材 : U 形管压强计 ( 实验前需检查装置 气密性 : 用手指压橡皮膜 , 观察 U 形管两侧液面 是否 有高度差。若有 , 说明良好 ; 若高度差几乎不变 , 说明装置漏气 , 要 重新组装 ) 。 2 . 实验方法 : 转换法 ( 根据 U 形管两侧液面的高度差 来判断液体压强的大小 ) 、控制变量法 ( ①保持 探头在液体中深度 不变 , 改变 探头方向 , 探究液体压强与方向的关系 ; ②改变 探头在液体中 深度 , 探究液体压强与深度的关系 ; ③同一深度 , 换用不同的液体 , 探究液体压强与 液体密度 的关系 ) 。 【 数据处理和分析 】 3 . 设计实验数据记录表格 ( 如下表所示 ), 分析表格数据 , 可得出液体内部压强的特点 : 液体内部 各个方向 都有压强 , 并且在液体内部的 同一深度 , 向各个方向的压强都 相等 , 深度越深 , 压强越大 , 液体内部压强的大小还跟液体的密度有关 , 在 深度相同 时 , 液体的 密度 越大 , 压强越大。 ( 液体压强的计算式 : p=ρgh ) 序号 液体 深度 / cm 探头方向 压强计左右 液面 高度差 / cm 1 2 3 … 例 2 在 “ 探究影响液体内部压强的因素 ” 实验中 , 请你完成下列问题 : (1) 压强计 　　　　 ( 选填 “ 属于 ” 或 “ 不属于 ” ) 连通器。实验中液体压强的大小变化是通过比较 U 形管两侧液面 　　　　 的变化来反映的 , 将探头放进盛水的容器中 , 探头的橡皮膜由于受到水的压强会 　　　　 ( 选填 “ 内凹 ” 或 “ 外凸 ” ), 原因 : 　　　　　　　　　　　　　　　 。   不属于 高度差 内凹 液体内部压强大于探头内部压强 例 2 在 “ 探究影响液体内部压强的因素 ” 实验中 , 请你完成下列问题 : (2) 小明实验时的情形如图 7-9 所示 , 四幅图中烧杯内的液面相平。 图 7-9 ①比较图甲和图 　　　　 , 可以初步得出结论 : 在同种液体中 , 液体内部压强随深度的增加而增大。   ②保持金属盒在水中的深度不变 , 改变它的方向 , 如图乙、丙所示 , 根据实验现象可以初步得出结论 :   　　　　　　　　　　　　　　 。   乙 同种液体在同一深度 , 液体向各个方向的压强相等 例 2 在 “ 探究影响液体内部压强的因素 ” 实验中 , 请你完成下列问题 : (2) 小明实验时的情形如图 7-9 所示 , 四幅图中烧杯内的液面相平。 图 7-9 ③比较图乙和图丁 , 能初步得出液体内部压强与液体密度有关的结论吗 ? 　　　　 , 理由是 　   　 。   不能 未控制金属盒在液体中的深度相同 例 2 在 “ 探究影响液体内部压强的因素 ” 实验中 , 请你完成下列问题 : (3) 若使用压强计前 , 当压强计的金属盒在空气中时 ,U 形管两边的液面应该相平 , 而小明却观察到如图 7-10 所示的情景 , 出现这种情况的原因是 :U 形管左支管液面上方的气压 　　　　 ( 选填 “ 大于 ”“ 小于 ” 或 “ 等于 ” ) 大气压。这可以通过 　　　　 ( 选填序号 ) 方法进行调节。   ①从 U 形管内向外倒出适量水 ②拆除软管重新安装 ③向 U 形管内添加适量水 图 7-10 大于 ② 例 2 在 “ 探究影响液体内部压强的因素 ” 实验中 , 请你完成下列问题 : (4) 在图 7-9 乙中 , 若只将烧杯中的水换成同深度的盐水 , 其他条件不变 , 则可以观察到 U 形管两边液面的高度差 　　　　 ( 选填 “ 变大 ”“ 不变 ” 或 “ 变小 ” ) 。   (5) 若已知图 7-9 乙中 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, 橡皮管内气体压强与大气压之差为 　　　　 Pa 。 ( ρ 水 = 1 × 10 3 kg/m 3 , g 取 10 N/kg)  图 7-9 变大 1000 600 小明又用如图 7-11 Ⅰ 所示的装置做 “ 探究液体压强是否跟液体密度、液体深度有关 ” 的实验。容器中间用隔板分成大小相同且互不相通的 A 、 B 两部分 , 隔板下部有一用薄橡皮膜封闭的圆孔。橡皮膜两侧压强不相等时 , 会向压强小的一侧凸起。 图 7-11 (6) 小明在容器 A 、 B 两部分中分别装入不同深度的水时 , 薄橡皮膜的凸起情况如图 Ⅱ 所示 , 该实验现象表明 : 同种液体中 , 液体的深度越大 , 压强越 　　　　 。   · 实验拓展 · 大 小明又用如图 7-11 Ⅰ 所示的装置做 “ 探究液体压强是否跟液体密度、液体深度有关 ” 的实验。容器中间用隔板分成大小相同且互不相通的 A 、 B 两部分 , 隔板下部有一用薄橡皮膜封闭的圆孔。橡皮膜两侧压强不相等时 , 会向压强小的一侧凸起。 图 7-11 (7) 探究液体压强与液体密度的关系时 , 小明应在 A 、 B 两部分中分别装入 　　　　　　 的水和酒精 , 能观察到的实验现象是 : 薄橡皮膜向 　　　　 ( 选填 “ 水 ” 或 “ 酒精 ” ) 的一侧凸起。   相同深度 酒精 小明又用如图 7-11 Ⅰ 所示的装置做 “ 探究液体压强是否跟液体密度、液体深度有关 ” 的实验。容器中间用隔板分成大小相同且互不相通的 A 、 B 两部分 , 隔板下部有一用薄橡皮膜封闭的圆孔。橡皮膜两侧压强不相等时 , 会向压强小的一侧凸起。 图 7-11 (8) 利用该装置还可以测量液体密度 , A 、 B 两部分中分别注入盐水和水 , 两边液面距薄橡皮膜中心的距离分别为 10 cm 和 12 cm, 此时薄橡皮膜恰好变平 , 则盐水密度为 　　　　 kg/m 3 。    1 . 2×10 3 小明又用如图 7-11 Ⅰ 所示的装置做 “ 探究液体压强是否跟液体密度、液体深度有关 ” 的实验。容器中间用隔板分成大小相同且互不相通的 A 、 B 两部分 , 隔板下部有一用薄橡皮膜封闭的圆孔。橡皮膜两侧压强不相等时 , 会向压强小的一侧凸起。 图 7-11 (9) 请从实验设计的合理性、实验过程的可操作性、实验结果的可靠性等方面写出一条评估意见 :_____________________________________________________ ____________________________________________________________________ 　　 　　　 。   对于不透明的液体 , 不便于观察实验现象 ( 或由于容器壁、隔板既不透明又无刻度 , 不易测准 A 、 B 两侧液体的深度 , 或薄橡皮膜的弹性好坏影响实验效果 ) 1 . [2019· 山西 41 题 4 分 ] 小亮和哥哥在冰面上玩耍时 , 脚下有 “ 咔嚓咔嚓 ” 的响声 , 他大声喊 :“ 我这儿的冰要破了 !” 哥哥高声说 : “ 不要慌 , 趴下 , 向岸边爬。 ” 在哥哥的指挥下 , 他安全爬离了冰面。请你运用所学的物理知识 , 解释小亮爬离冰面化险为夷的道理。 考点一　压强基础知识 2 . [2017· 山西 32 题 2 分 ] 小明给妈妈的透明茶壶添水后 , 放在桌子上 , 如图 7 - 12 所示 , 妈妈看到后问 :“ 怎么才加了半壶水 ?” 小明说 :“ 我担心再多加一点 , 水就会从细细的壶嘴溢出来了。 ” 妈妈说 :“ 你试试加点水看看。 ” 于是小明反复加了几次水后明白了 : 茶壶的壶嘴和壶身构成 　　　　 , 壶嘴和壶身的水面具有 _____________ 　　　　　　 的特点 , 所以不必担心再加少许水会溢出来。   连通器 图 7 - 12 高度总是相同 3 . [2014· 山西 31 题 2 分 ] 图 7 - 13 是我国南海舰队执行任务时的场景 , 舰队并排快速航行时 , 两船间距离不能太近 , 这是因为在流体中流速越大的地方 , 压强越 　　　　 , 容易发生相撞事故 ; 军舰巡航时由柴油机提供动力 , 柴油机的做功冲程中将 　　　　 能转化为机械能。   小 图 7 - 13 内 考点二　压强的计算 4 . [2018· 山西 42 题 4 分 ] 每天都会有许多全国各地的人民群众来到天安门广场观看升国旗仪式。天安门广场上的国旗 , 每天都会准时同太阳一起升起 ,25000 次零失误。这是护卫国旗的战士们 , 一天一个两万步 , 两年一个新长征的训练缔造的奇迹。天安门广场上的国旗总重为 175 N, 升旗时 ( 如图 7 - 14 所示 ), 国旗上升高度为 30 m, 所用时间为 2 min 07 s, 求解下列问题 : (1) 国旗上升的平均速度是多少 ?( 保留一位小数 ) (2) 将国旗沿竖直方向匀速升高 30 m, 拉力对国旗做的功是多少 ? (3) 若某持枪战士总重约为 700 N, 估算该战士站立时对水平地面的压强。 图 7 - 14 4 . [2018· 山西 42 题 4 分 ] 每天都会有许多全国各地的人民群众来到天安门广场观看升国旗仪式。天安门广场上的国旗 , 每天都会准时同太阳一起升起 ,25000 次零失误。这是护卫国旗的战士们 , 一天一个两万步 , 两年一个新长征的训练缔造的奇迹。天安门广场上的国旗总重为 175 N, 升旗时 ( 如图 7 - 14 所示 ), 国旗上升高度为 30 m, 所用时间为 2 min 07 s, 求解下列问题 : (2) 将国旗沿竖直方向匀速升高 30 m, 拉力对国旗做的功是多少 ? 图 7 - 14 (2) 国旗匀速上升过程中 , 拉力对国旗做的功 W=Gh= 175 N×30 m = 5250 J 。 4 . [2018· 山西 42 题 4 分 ] 每天都会有许多全国各地的人民群众来到天安门广场观看升国旗仪式。天安门广场上的国旗 , 每天都会准时同太阳一起升起 ,25000 次零失误。这是护卫国旗的战士们 , 一天一个两万步 , 两年一个新长征的训练缔造的奇迹。天安门广场上的国旗总重为 175 N, 升旗时 ( 如图 7 - 14 所示 ), 国旗上升高度为 30 m, 所用时间为 2 min 07 s, 求解下列问题 : (3) 若某持枪战士总重约为 700 N, 估算该战士站立时对水平地面的压强。 图 7 - 14 5 . [2016· 山西 40 题 8 分 ] 如图 7 - 15 甲所示是小梦家新购买的未拆封的电热水器 , 她发现包装箱上有一铭牌 , 如图乙所示。待电热水器安装完毕注满水后 , 她关闭了家中的其他用电器 , 只让电热水器工作 , 观察到家里的电能表 ( 如图丙所示 ) 的转盘 1 min 转了 20 圈 , 电热水器中的水从 15 ℃ 升高到 35 ℃ 用了 40 min 。请你结合包装箱上的铭牌和电能表表盘提供的有关参数信息解决以下问题。 [ ρ 水 = 1 . 0 × 10 3 kg/m 3 , g 取 10 N/kg, c 水 = 4 . 2 × 10 3 J/(kg·℃)] 图 7 - 15 问题一 : 铭牌上标有 “ 堆码层数极限 4”, 指包装箱平放时最大堆放层数为 4, 超过则可能把最底层包装箱压坏。根据包装箱尺寸计算平放时底面积为 0 . 6 m 2 , 如果在水平地面上整齐平放堆放 4 层装有电热水器的包装箱 , 求上面 3 层包装箱对最下层包装箱的压强。 问题二 : 工人师傅把同一个装有电热水器的包装箱从地面匀速搬到 10 m 高的小梦家 , 求工人师傅对包装箱所做的功。 图 7 - 15 问题三 : 求电热水器中的水从 15 ℃ 升高到 35 ℃ 吸收的热量。 问题四 : 求电热水器的实际功率和加热效率。 图 7 - 15 5 . [2016· 山西 40 题 8 分 ] 如图 7 - 15 甲所示是小梦家新购买的未拆封的电热水器 , 她发现包装箱上有一铭牌 , 如图乙所示。待电热水器安装完毕注满水后 , 她关闭了家中的其他用电器 , 只让电热水器工作 , 观察到家里的电能表 ( 如图丙所示 ) 的转盘 1 min 转了 20 圈 , 电热水器中的水从 15 ℃ 升高到 35 ℃ 用了 40 min 。请你结合包装箱上的铭牌和电能表表盘提供的有关参数信息解决以下问题。 [ ρ 水 = 1 . 0 × 10 3 kg/m 3 , g 取 10 N/kg, c 水 = 4 . 2 × 10 3 J/(kg·℃)] 问题二 : 工人师傅把同一个装有电热 水器的包装箱从地面匀速搬到 10 m 高的小梦家 , 求工人师傅对包装箱所 做的功。 图 7 - 15 5 . [2016· 山西 40 题 8 分 ] 如图 7 - 15 甲所示是小梦家新购买的未拆封的电热水器 , 她发现包装箱上有一铭牌 , 如图乙所示。待电热水器安装完毕注满水后 , 她关闭了家中的其他用电器 , 只让电热水器工作 , 观察到家里的电能表 ( 如图丙所示 ) 的转盘 1 min 转了 20 圈 , 电热水器中的水从 15 ℃ 升高到 35 ℃ 用了 40 min 。请你结合包装箱上的铭牌和电能表表盘提供的有关参数信息解决以下问题。 [ ρ 水 = 1 . 0 × 10 3 kg/m 3 , g 取 10 N/kg, c 水 = 4 . 2 × 10 3 J/(kg·℃)] 问题三 : 求电热水器中的水从 15 ℃ 升高到 35 ℃ 吸收的热量。 图 7 - 15 5 . [2016· 山西 40 题 8 分 ] 如图 7 - 15 甲所示是小梦家新购买的未拆封的电热水器 , 她发现包装箱上有一铭牌 , 如图乙所示。待电热水器安装完毕注满水后 , 她关闭了家中的其他用电器 , 只让电热水器工作 , 观察到家里的电能表 ( 如图丙所示 ) 的转盘 1 min 转了 20 圈 , 电热水器中的水从 15 ℃ 升高到 35 ℃ 用了 40 min 。请你结合包装箱上的铭牌和电能表表盘提供的有关参数信息解决以下问题。 [ ρ 水 = 1 . 0 × 10 3 kg/m 3 , g 取 10 N/kg, c 水 = 4 . 2 × 10 3 J/(kg·℃)] 问题四 : 求电热水器的实际功率 和加热效率。 图 7 - 15