人教版中考物理 固、液、气压强专题突破讲义-大气压强ppt

固、液、气压强专题突破

知识互联网

模块一:压强及大小判断

老师们, 到了中考冲刺的阶段了, 为了方便大家上课, 春季班第二轮复习课讲义中的题目比较多, 除了对以往的讲义按知识点进行了分类, 还把所对应的题目重点考察的知识点内容做出了说明.在题目编排上, 例题部份题目数量减少, 便于大家上课时可以讲完, 更多的相关题目在思维拓展训练中, 老师们要根据学生的状况有目的地来选择, 从而提高学生们的成绩. 祝老师们使用讲义愉快, 欢迎给出宝贵的意见! 谢谢!

【例1】 如图所示, 三个完全相同的柱形容器中分别装有A、B、C三种液体, 放在水平地面上, 若液体的密度关系为

, 则它们对容器底的压强关系是( )

A.

B.

C.

D.

【答案】 B

【例2】 如图所示实验装置, 容器与粗细不均匀的水平管相连, 管口装有阀门, A、B、C为底部连通的敞口竖直管. 容器中装有足量的水, 当阀门打开水流动时, 三根竖直管中的水柱最低的是 管(填: “A”、 “B”或“C”).

【答案】

B

模块二:叠加问题

【例3】 有两个同种材质的实心正立方体物块A和B, 当把它们单独放置在水平桌面上时, 其对桌面的压强分别为

、

. 那么把A放在B上, 物体B对水平桌面的压强为________(用

、

表示)

【答案】

【例4】 如图所示, 圆柱体

和圆柱体

放在水平地面上, 圆柱体

对地面的压强为

, 圆柱体

对地面的压强为

, 圆柱体

的密度为

, 圆柱体

的密度为

, 圆柱体

的底面积为

, 圆柱体

的底面积为

, 圆柱体

的质量为

, 圆柱体

的质量

, 圆柱体

的高度为

, 圆柱体

的度高为

, 已知:

；

；

.则下列计算结果正确的是( )

A. 两圆柱的质量之比是

B. 两圆柱的高度之比是

C. 如果将圆柱体

水平切去

, 则两圆柱对地面压强相等

D. 如果从两个圆柱体上部各水平切去

, 圆柱体

对地面的压强为

, 圆柱体

对地面的压强为

, 则

【答案】 D

模块三:物体切割添加的定性判断和范围值

【例5】 如图所示, 甲、乙两个质量相等的均匀实心正方体放在水平地面上, 已知铜的密度大于铁的密度, 可能使甲和乙对地面的压强相等的方法是( )

A. 将质量相等的铜块和铁块分别放在甲、乙的上面

B. 将体积相等的铜块和铁块分别放在甲、乙的上面

C. 沿水平方向分别截去质量相等的部分

D. 沿水平方向分别截去体积相等的部分

【答案】 D 解析: 开始的状态, 甲乙质量相等, p_甲> p_乙. 如果使压强相等, 甲要多去一些质量或乙要多加一些质量.

【例6】

如图所示, 均匀圆柱体甲和盛有液体乙的圆柱形容器放置在水平地面上, 甲、乙质量相等.现沿水平方向切去部分甲并从容器中抽取部分乙后, 甲对地面的压强大于乙对容器底部的压强.若甲、乙剩余部分的体积分别是

, 则( )

A．

可能等于

B．

一定大于

C．

可能小于

D．

一定小于

【答案】 B (可以按照规则固体放在水平地面上, p=ρgh来找关系)

【例7】 如图所示, 圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上, 它们的底面积分别为

和

.容器甲中盛有

高的水, 容器乙中盛有

高的酒精.若从两容器中分别抽出质量均为

的水和酒精后, 剩余水对容器甲底部的压强为

, 剩余酒精对容器乙底部的压强为

.当质量为

的范围为 时, 才能满足p_水>p_酒 .(

)

【答案】

800g<m<2400g

解析:最开始, m_水=ρ_水×

×

=4000g

M_酒=ρ_酒×

×

=2400g

假设抽出液体的质量为m, 则剩下液体(m<2400g)对容器底面的压强为

p_水= (4000g－m) ×g÷

p_酒= (2400g－m) ×g÷

p_水> p_酒, 4000g－m>(2400g－m) m>800g 所以800g<m<2400g

模块四:固体、液体压强计算

【例8】 如图所示, A、B、C、D四个不同的小球放在盛有水的相同容器中保持静止, D球沉在容器底部, 此时四个容器中的水面到容器底面的距离相同, 下列说法正确的是 :( )

A. 四个球的密度分别为ρ₁、ρ₂、ρ₃、ρ₄、它们的关系是ρ₁<ρ₂<ρ₃>ρ₄

B. 四个容器对水平面的压力分别为F₁、F₂、F₃、F₄, 它们的关系是F₁=F₂=F₃<F₄

C. 四个容器底受到的压强分别为P₁、P₂、P₃、P₄, 它们的关系是P₁=P₂=P₃=P₄

D. 四个容器的总重分别

为G₁、G₂、G₃、G₄, 它们的关系是G₁<G₂<G₃<G₄

【答案】 B

【例9】 如图1所示, 质量为100g底面积为正方形的木块静止在水平地面上, 其底面积大小为1×10^-2m², 将底面积为5×10^-3m²的圆柱形轻质容器置于木块中央, 且容器内盛有400g的水. 此时水平地面上受到的压力为F, 水对容器底部的压强为p; 若再将密度为ρ_物的物块放入水中如图2所示, 物块沉底且水不溢出, 此时水对容器底部产生的压强的增加量与水平地面受到压强的增加量相等, 则下列结果正确的是( )

A. F=3.92N p＝784 Pa

B. F=3.92N

ρ_物 =2.0×10³kg/m³

C. p =784 Pa ρ_物 =4.0×10³kg/m³

D. p＝784 Pa ρ_物 =2.0×10³kg/m³

【答案】 D

题型五:液面变化问题

【例10】 把圆柱体B竖立在圆柱形容器A的水平底面上, 圆柱体B对容器A底面的压强为p0. 向容器A内缓慢注水, 记录注入水的质量和所对应的水对容器A底面的压强p, 记录数据如下表.已知圆柱体B的体积为2800cm³.则p0等于 pa.

m/g

1000

2000

3000

4300

5900

7500

p/pa

400

800

1200

1600

2000

2400

【答案】 1400 pa

解析:需要知道基本关系:每1cm深的水产生的压强100Pa.

在规则容器中, 水对容器底产生的压力F大小等于水的重力加上水对物体的浮力

从图像关系可以知道当加入水的质量>4300g之后, 物体已经漂了起来, 通过表格数据可以求出容器的底面积S_容=(5900-4300)cm³÷(20cm-16cm)=400cm²,

然后从最左的图像关系可以知道:400cm³=(S_容-S_B)×4cm, 可以求出S_B=150 cm²

再从中间的图像关系可以知道: 1600 pa×400cm²=4300g+F_浮B, F_浮B=21N

物体在漂浮状态, 所以G_B = F_浮B=21N

所以物体最开始对容器底部压强为:p=F÷S=21N÷150 cm² =1400 pa

【例11】

如图所示, 底面积为200cm²的容器底部有一固定轻质弹簧, 弹簧上方连有一边长为10cm的正方体木块A, 当容器中水深为20cm时, 木块A有

的体积浸在水中, 此时弹簧恰

好处于自然状态, 没有发生形变. 向容器内缓慢加水, 当弹簧伸长了1cm时停止加水, 此时弹簧对木块拉力为1N. 加水前后容器底部受到水的压强变化了 Pa. (不计弹簧受到的浮力, g取10N/kg)

【答案】 200

【答案】 200

分析:弹簧伸长了1cm,物体受到的浮力也增大了1N, 物体多浸入液体1cm,则液体总共要上升的1cm+1cm=2cm.

模块六:实验专练之“力学归纳结论类实验”

归纳结论类

知识点睛:

所谓归纳结论, 是通过实验表格, 得到一般性结论的推理.

根据试验次数不同, 得到的结论类型也不同.

1.定性实验表格归纳的结论(只做两次实验):

①在某条件下, A与B有关, 或A与D无关.

②在某条件下, 描述实验现象的本质特征.

2.定量实验表格归纳的结论(三次以上):

①一般定量(三次或以上)结论:

在某条件下, A随B的增大而增大(或减小).

②精确定量(六次以上)结论:

a)在某条件下, A和B的关系是:(分别以A、B为因变量和自变量的函数解析式.)

函数解析式中的常数的数值应当根据实验数据明确表示出来.

b)在某条件下, A跟B成正比(反比), 即(分别以A、B为因变量和自变量的函数解析式.)

【例12】 小亮利用如图所示装置进行实验, 探究物体受到弹簧测力计的拉力F与物体下表面浸入水中深度h的关系. 实验中所使用的物体高为24cm.小亮记录的实验数据如下表所示.请根据表中数据归纳出弹簧测力计的示数F与物体下表面浸入液体中的深度h的关系:当物体的下表面浸入水中的深度h≤0.24m时, F＝_______________________.

h/m

0.00

0.04

0.08

0.12

0.16

0.20

0.24

0.28

0.32

F/N

9.0

8.2

7.4

6.6

5.8

5.0

4.2

4.2

4.2

【答案】 F＝(－20

)h + 9N

【例13】 下表所示是在某区域利用气压计测量得到的不同高度的大气压数值(将海平面的高度记为零). 分析表中数据可知:该地区在海拔高度500m以下, 大气压强p随高度h变化的关系式是: .

h/m

0

100

200

300

400

500

p/pa

1×10⁵

0.99×10⁵

0.98×10⁵

0.97×10⁵

0.96×10^{5[来源:学科网]}

0.95×10⁵

【答案】

p=10⁵Pa－10 h

【例14】 实验桌上有符合实验要求的橡皮筋一根, 弹簧测力计(量程0-5N)一个, 钩码(每个钩码质量50g)一盒, 带横杠的铁架台一个, 刻度尺一把, 细线若干. 请你选用上述实验器材设计一个实验证明: 如果同一直线上的两个力F1与F2的方向相反, 且F1大于F2, 则F1与 F2的合力F= F1 —F2.

(1)请你写出实验步骤(可画示意图辅助说明).

(2)画出实验数据记录表格.

【答案】

(1) 用已调零的弹簧测力计测量一个小钩码的重力，用字母F₂表示，再用细绳做成绳套将橡皮筋固定在铁架台上，在橡皮筋的另一头挂上一个小钩码，用弹簧测力计竖直向上拉伸橡皮筋端点(挂钩码处)使其伸长到一定长度，待弹簧测力计示数稳定时，用刻度尺测出此时的橡皮筋的长度为l，读出弹簧测力计的示数为F₁，将小钩码的重力F₂、l、F₁记入表格中.

(2) 取下钩码，用弹簧测力计竖直向上拉伸橡皮筋，使其长度依旧为l，待示数稳定时，记下弹簧测力计示数为F，将其记入表格中.

(3) 在橡皮筋的端点处依旧挂这个小钩码，仿照步骤(1)(2)再做实验5次，分别记录5次F₂、l、F₁、F的值并记录表格.

数据/实验次数

1

2

3

4

5

6

F₂/N

l/cm

F₁/N

F/N

思维拓展训练(选讲)

提高班

【拓展1】 如图5所示事例中, 不属于利用大气压工作的是

【答案】 A

【拓展2】 小华同学通过实验探究某液体内部的压强与深度的关系, 根据实验数据绘出了如图所示的 图像.

(1)该液体50cm深处的压强是 pa.

(2)该液体的密度是 kg/m³.

【答案】 (1)3.75×10³ (2)0.75×10³

【拓展3】 如图所示, 在盛满液体的容器中轻轻放入一个小木块, 木块放入前后容器底部所受到的压强 p_A p_B, 容器底部所受到的压力F_A F_B. (均选填“大于”、 “等于” 或“小于”)

【答案】 等于 等于

【拓展4】 小汽车的外形设计成流线型, 如图所示, 当小汽车在水平路面上高速行驶时小汽车底部受到的气体压强________小汽车上部受到的气体压强. (填: “大于”、 “小于”或“等于”)

【答案】 大于

【拓展5】 如图5所示, 甲、乙两个实心正方体对水平面的压强相同, 边长ａ_甲=2ａ_乙.如果沿竖直方向将甲、乙分别切去厚度为各自边长

的部分, 然后将甲切去部分叠放在乙的剩余部分上, 将乙切去部分叠放在甲的剩余部分上, 此时甲对水平面的压强p_甲, 乙对水平面的压强p_乙, 甲对水平面的压力F_甲, 乙对水平面的压力F_乙, 下列判断正确的是( )

A. p_甲 > p_乙 B. p_甲 < p_乙

C. F_甲 < F_乙 D. F_甲 = F_乙

【答案】 B

【拓展6】

如图所示, 放在水平桌面上的甲、乙两烧杯中分别盛有两种密度不同的液体, 已知两烧杯底受到的液体的压强相等, 那么在杯底以上相等高度的

、

两点处的液体的压强

与

的大小关系为( )

A.

B.

C.

D. 无法判断

【答案】 C

【拓展7】 如图所示, 两柱形容器的底面积

, 容器内分别装有

两种液体, 容器底受到的压强

. 若将质量相等的甲、乙两物块分别投入

两液体中, 液体均未溢出, 且甲物块在

中悬浮, 乙物块在

中沉底, 甲物块密度是乙物块的3倍, 这时液体

对容器底的压强分别增加了

、

, 已知

, 那么, 原容器内所装液体的高度之比

.

【答案】 2 : 9

【拓展8】 如图6所示,将甲、乙两容器放在水平桌面上,甲、乙两容器的底面积分别为S_甲和S_乙. 甲容器中盛有密度为ρ₁的液体, 乙容器中盛有密度为ρ₂的液体. 现将体积相等的A、B两个物体分别放入甲、乙两容器后, 物体A下沉到容器底部且对容器底的压力为其重力的

, 物体B漂浮且有

的体积露出水面, 此时两容器中液面相平. 液体对甲容器底部的压强为p₁、压力为F₁, 液体对乙容器底部的压强为p₂、压力为F₂. 已知物体A与物体B的质量之比为2:3, S_甲等于2S_乙. 则下列判断正确的是( )

A. p₁ = p₂ , F₁ ＞F₂

B.p₁ ＜ p₂ ,12F₁ =F₂

C.3p₁ = p₂, 3F₁ =2F₂

D.p₁ ＞ p₂ ,F₁ =4F₂

【答案】 Ｃ

解析:因为物体Ａ，Ｂ体积一样，质量之比为２:３，所以它们的密度之比为２:３. 通过它们在液体中的沉浮情况可以知道，甲乙两个容器中液体的密度之比为１:３.

【拓展9】

如图, 内壁底面积为60cm²的圆柱形杯子中盛有一些水, 水深25cm. 底面刚好贴在水面的圆柱形物体A的底面积为20cm², 高10cm, 密度为2.7g/cm³. 绳子自由端P缓慢下降6cm. 绳子下降前后容器底部受到的液体压强变化了_________.

【答案】 300Pa

【拓展10】 在上面的题干中, 把物体A的高度改为7.5cm, 其余条件不变, 绳子下降前后容器底部受到的液体压强变化了_________.

【答案】 250Pa

,

,所以

,

【拓展11】 在研究“水产生的压强与水的深度的关系”的实验中, 记录的部分数据如下表所示, 根据数据进行分析、归纳出水产生的压强与水的深度的关系: .

水的深度h/m

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

水产生的压强P/Pa

0.49×10³

0.98×10³

1.47×10³

1.96×10³

2.45×10³

2.94×10³

【答案】 在水的密度为1.0×10³kg/cm³保持不变时, 水产生的压强与水的深度的成正比, 比例系数为9.8×10³Pa/m.

尖子班

【拓展1】

如图所示. 将圆台形状的容器放在水平桌面上. 容器装2kg水时, 水对容器底部的压强是p₀；装3kg水时, 刚好把容器装满, 此时水对容器底部的压强是2p₀, 水对容器底部的压力为F, 则( )

A. 容器如图甲, F＞30N

B. 容器如图甲, F＜30N

C. 容器如图乙, F＜30N D. 容器如图乙, F＞30N

【答案】 D

【拓展2】 小汽车的外形设计成流线型, 如图所示, 当小汽车在水平路面上高速行驶时小汽车底部受到的气体压强________小汽车上部受到的气体压强. (填: “大于”、 “小于”或“等于”)

【答案】 大于

【拓展3】 如图5所示, 甲、乙两个实心正方体对水平面的压强相同, 边长ａ_甲=2ａ_乙.如果沿竖直方向将甲、乙分别切去厚度为各自边长

的部分, 然后将甲切去部分叠放在乙的剩余部分上, 将乙切去部分叠放在甲的剩余部分上, 此时甲对水平面的压强p_甲, 乙对水平面的压强p_乙, 甲对水平面的压力F_甲, 乙对水平面的压力F_乙, 下列判断正确的是

A. p_甲 > p_乙 B. p_甲 < p_乙

C. F_甲 < F_乙 D. F_甲 = F_乙

【答案】 B

【拓展4】 如图所示, 两个底面积不同的圆柱形容器甲和乙, 容器足够高, 分别盛有质量相等的水和酒精(

), 可能使水和酒精对容器底部的压强相等的方法是( )

A. 倒入相同质量的水和酒精

B. 倒入相同体积的水和酒精

C. 抽出相同质量的水和酒精

D. 抽出相同体积的水和酒精

【答案】 B

分析:规则容器底面受到液体压力的大小等于液体的重力. 开始时甲乙两个容器底面受到液体的压力相等, 但甲的底面积大于乙的底面积, 所以甲容器受到水的压强大于乙容器受到酒精的压强.

如果要是使水和酒精对容器底部的压强相等, 就要使甲容器的液体的重力小于乙容器中液体的重力,

B(解析:甲物体切去质量更多的更多, 乙物体切去少)

【拓展5】 如图所示,将甲、乙两容器放在水平桌面上,甲、乙两容器的底面积分别为S_甲和S_乙. 甲容器中盛有密度为ρ₁的液体, 乙容器中盛有密度为ρ₂的液体. 现将体积相等的A、B两个物体分别放入甲、乙两容器后, 物体A下沉到容器底部且对容器底的压力为其重力的

, 物体B漂浮且有

的体积露出水面, 此时两容器中液面相平. 液体对甲容器底部的压强为p₁、压力为F₁, 液体对乙容器底部的压强为p₂、压力为F₂. 已知物体A与物体B的质量之比为2:3, S_甲等于2S_乙. 则下列判断正确的是( )

A. p₁ = p₂ , F₁ ＞F₂

B. p₁ ＜ p₂ , 12F₁ =F₂

C. 3p₁ = p₂, 3F₁ =2F₂

D. p₁ ＞ p₂ , F₁ =4F₂

【答案】 Ｃ

解析:因为物体Ａ，Ｂ体积一样，质量之比为２:３，所以它们的密度之比为２:３. 通过它们在液体中的沉浮情况可以知道，甲乙两个容器中液体的密度之比为１:３.

【拓展6】

如图, 内壁底面积为60cm²的圆柱形杯子中盛有一些水, 水深25cm. 底面刚好贴在水面的圆柱形物体A的底面积为20cm², 高10cm, 密度为2.7g/cm³. 绳子自由端P缓慢下降6cm. 绳子下降前后容器底部受到的液体压强变化了_________.

【答案】 300Pa

【拓展7】

在上面的题干中, 把物体A的高度改为7.5cm, 其余条件不变, 绳子下降前后容器底部受到的液体压强变化了_________.

【答案】 250Pa

,

, 所以

,

【拓展8】 如图所示, 甲、乙两容器内装有

两种体积相同的液体, 甲容器的底面积是乙容器底面积的一半,

刚好把乙容器下半部装满, 乙容器开口部分的面积和底面积之比为

, 两种液体对容器底部的压强相同. 若将一重力为

金属球投入到

液体中, 金属球受到甲容器底的支持力为其重力的

, 将此金属球放入乙容器中, 容器底受到液体的压力将增大, 设容器中投入金属球后液体均未溢出, 下列说法正确的是( )

A.

液体的密度之比

为

B. 乙容器中投入金属球后, 容器底部受到的压力增大了

C. 两容器中投入金属球后, 容器底部受到的液体压强仍然相同

D. 乙容器中投入金属球后, 容器底部受到的压力增大了

【答案】 B

两种液体的体积相同, 甲乙两容器的底面积之比为

, 得到两容器中的液体深度之比 为

, 根据容器底部受到的液体压强相等可知,

两种液体的密度之比为

；根据金属球进入

中受到的浮力等于重力的

, 有:

, 得

,

, 所以当金属球放入乙容器中时, 金属球漂浮. 设甲容器的底面积为

, 放入金属球以后液面上升

, 乙容器的溶液上升高度为

, 所以有:

, 而又有

, 所以乙容器增大的压力

.

【拓展9】 在研究“水产生的压强与水的深度的关系”的实验中, 记录的部分数据如下表所示, 根据数据进行分析、归纳出水产生的压强与水的深度的关系: .

水的深度h/m

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

水产生的压强P/Pa

0.49×10³

0.98×10³

1.47×10³

1.96×10³

2.45×10³

2.94×10³

【答案】 在水的密度为1.0×10³kg/cm³保持不变时, 水产生的压强与水的深度的成正比, 比例系数为9.8×10³Pa/m.

【练1】 如图所示, 有一个底面积是200 cm², 高10cm的柱形容器, 顶部有一个面积是40 cm²的小孔, 小孔上装有一根倾斜管子, 从顶部小孔灌水至顶部以上h₁=20cm处, 则水对容器顶面的压强为____________Pa, 水对容器底部的压力为___________N. (g=10N/kg)

【答案】 2000pa 60N

【练2】 (多选)两个不同材料制成的实心正方体甲和乙, 已知甲重4N、乙重5N. 如图所示, 把甲、乙叠放在一起放在水平桌面上, 甲对乙的压强与乙对桌面压强相等；若把甲投入足量的酒精中, 乙投入足量水中, 乙有1/3的体积露出水面. 则关于甲、乙的密度

及甲、乙最终浸入液体中的深度

、

. 下列判断正确的是:( )

A.

B.

C.

D.

【答案】 BC

【练3】 如图所示, 是小明家使用的高压锅示意图. 锅盖的直径为

, 锅盖上的空心柱为横截面积是

的排气孔, 空心柱上带有限压阀. 当高压锅内气压超过安全值时, 锅内的气体会顶起限压阀跑出一部分, 使锅内气压减少, 以保证高压锅安全使用. 若此高压锅工作时锅内气体压强为

个标准大气压. 则为保证安全使用高压锅, 应配备一个质量为 g的限压阀. (

取

, 1标准大气压取

)

【答案】 50g

第十八种品格:坚持

坚持即是成功

有一个少年, 拜在一位师傅门下, 想学功夫.但师傅并没有教他, 只是要他到山上放猪.

每天清晨, 他就得抱着小猪爬上山去, 要上很多坡, 要过很多沟, 晚上再把小猪抱回来.师傅对他的要求只是不准在途中把猪放下.

少年心里不满, 但觉得这是师傅对自己的考验, 也就照着做了.两年多的时间里, 他就天天这样抱着猪上山.

突然有一天, 师傅对他说:”你今天不要抱猪, 上山去看看吧!”

少年第一次不抱猪上山, 觉得身轻如燕, 他忽然意识到自己似乎进入了某种高手的境界.

不是吗？那头小猪也在两年的时间里已从几斤长到了两百多斤.

成功是积累的结果.这位少年所做的事, 就是在不知不觉中点点滴滴地实现了自己成为一名高手的目标.

今天我学到了