2020年浙江中考科学总复习课件:讲义 第三篇 第6课时 压力与压强

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2020年浙江中考科学总复习课件:讲义 第三篇 第6课时 压力与压强

第 6 课时 压力与压强 第三篇 物质科学(物理部分) 垂直 垂直于受力面且指向受力面 受力面上 压力的大小 受力面积的大小 压力越大,压力的作用效果越明显 受力面积越小,压力的作用效果越明显 控制变量 2 . 压强 (1) 含义:物体 _________ 受到的 _________ 叫压强。压强是表示压力作用效果的物理量。 (2) 公式: _________ 。 (3) 单位: _____________ , 1Pa = 1N/m 2 。一张对折的报纸平铺在桌面上时,对桌面的压强约 _________ Pa 。 3 .增大压强的方法: _________ 或 _______________ ; 减小压强的方法: _________ 或 _______________ 。 单位面积 压力 p = F / S 帕斯卡 (Pa) 1 增大压力 减小受力面积 减小压力 增大受力面积 重力 底部 侧壁 朝各个方向 深度 相等 四、大气压强 (a) 1 .大气对处于其中的物体产生的压强叫 _________ ,简称大气压。产生原因:气体受到 _________ 作用,且有 _________ ,故会向各个方向对处于其中的物体产生压强。 2 .著名的证明大气压存在的实验是 _________________ 。其他证明大气压存在的现象: _________________________ 、 __________________ 等。 大气压强 重力 流动性 马德堡半球实验 吸盘挂衣钩能紧贴在墙上 利用吸管吸饮料 3 . 大气压的大小 标准大气压:海平面附近的大气压,其数值接近于 _________ Pa 。 常用气压计种类: ____________ 、 ____________ 。 1.01 × 10 5 水银气压计 空盒气压计 4 . 大气压的影响 (1) 液体的沸点随气压减小而降低,随气压增大而升高。高原上气压低,水的沸点低,烧饭时用高压锅可以提高水的沸点。 (2) 大气压随高度的增加而减小;大气压受天气和气候的影响,一般晴天气压比阴雨天高,冬天气压比夏天高。 五、流体压强与流速的关系 (a) 物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。在气体和液体中,流速越大的位置, _________ 。 压强越小 类型一 探究压力作用效果的影响因素 典例 1 [2019 · 安吉模拟 ] 在学习压强的知识时,几位同学想利用老师准备的如图所示的器材: ① 用钉子做腿的小桌、 ② 海绵、 ③ 砝码、 ④ 木板、 ⑤ 盛有适量水的矿泉水瓶、 ⑥ 装有沙的容器等器材进行探究 “ 压力的作用效果与哪些因素有关 ” 实验。 图 6 - 1 (1) 实验时,为了探究压力作用效果与压力大小的关系,你选择图中实验器材是 _____________________________________ ( 填序号 ) 。 (2) 要探究压力的作用效果与受力面积的关系。小明与小华的意见产生了分歧。 小明认为:在压力一定时,受力面积越小,压力产生的作用效果越明显。 小华认为:在压力一定时,受力面积越大,压力产生的作用效果越明显。 他们选择图中①③⑥三个器材进行相关实验。请你填写完成实验步骤。 ①③⑥ ( 或①②③或①②⑤或①⑤⑥ ) 第一:把小桌子的四条腿放在沙子表面,将砝码放在桌面上,观察 ___________________________ ; 第二: _______________________________________________________________ ___ __________ ______ ;通过比较观察的实验现象小华认为小明的观点是正确的。 小桌子陷入沙子中的深度 把小桌子的桌面放在沙子表面,将砝码放在小桌背面,观察小桌子陷 入沙子中的深度 (1) 实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这种物理学研究方法也运用于以下 _________ ( 选填“ A”“B” 或“ C”) 实验中。 A .在用两只完全相同的蜡烛探究平面镜成像的特点 B .当电压一定时,探究电流与电阻的关系 C .用吸引大头针的多少比较电磁铁磁性的强弱 (2) 对比甲、乙两图,可以得出:当压力一定时, _________ 越小,压力的作用效果越明显。 (3) 对比甲、丁两图,小刚认为压力的作用效果与压力大小无关。你认为他的观点 _________ ( 选填“正确”或“错误” ) ,并说明理由: _____________ _________ 。 C 受力面积 错误 没有控制受力面积一定 (1) 向管内缓缓注水,观察到橡皮膜向外凸。 随着加入的水量增多,橡皮膜向外凸的程度 会 _________ ( 选填 “ 变大 ”“ 变小 ” 或 “ 不变 ” ) 。 (2) 将注入水后的玻璃管放入装有水的水槽中,慢慢向下移动到如图所示的位置,橡皮膜向外凸的程度会 _________ ( 选填 “ 变大 ”“ 变小 ” 或 “ 不变 ” ) 。 (3) 当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时,橡皮膜的形状是 _________ ( 选填“凸面”“凹面”或“平面” ) ,试说明理由。 ____________________________________________________________________________________________________________________ 。 类型二 探究液体内部的压强 典例 2 [2019 · 杭州 ] 现有一根两端开口的直玻璃管,将其下端蒙上橡皮膜。描述橡皮膜外表面在以下不同情境中的形状变化。 图 6 - 3 变大 变小 平面 玻璃管内外液体密度相等,且深度也相等,因此橡皮膜受到上下两方液体的压力大小相等、方向相反,使膜水平 跟踪训练 2 [2019 · 台州模拟 ] 用压强计 “ 探究影响液体压强大小的因素 ” ,请你在认真思考、观察的基础上回答下列问题: (1) 小柯同学在实验前仔细观察压 强计发现 U 形管中液面有高度差, 如图甲所示,以下操作或论述正 确的是 _________ 。 A .压强计可以定量测出液体的压强大小 B . U 形管有高度差说明此时压强计不漏气 C .可以用转动金属盒的方法消除高度差 D .可以用拆除软管重新安装的方法消除高度差 图 6 - 4 BD (2) 现有 A 、 B 两只压强计,除了 U 形管中液体密度不同,其他完全相同,如图乙所示放置,结果发现 B 压强计的 U 形管中液面高度差更大,则 U 形管中液体密度 ρ A _________ ρ B ( 选填 “ > ”“ < ” 或 “ = ” ) 。 (3) 小柯同学将矿泉水瓶瓶底切除,扎上橡皮膜,加入一定量的水,观察到橡皮膜下凸明显,再将瓶口也扎上橡皮膜,倒置,发现液面上升,但瓶口橡皮膜的下凸程度很不明显,如图丙所示,于是他得到 “ 液体密度相同时,深度越深,液体对底部压强越小 ” 的错误结论,请分析产生错误的原因是 ____________________________________________ 。 > 没有控制橡皮膜形变面积 ( 或受力面积 ) 相同 类型三 大气压的测量 典例 3 [2019 · 温州 ] 小明制作了一个如图所示的简易气压计。将橡皮膜平铺在敞口容器上并用胶带绑紧。检查气密性后,将吸管的 A 端粘在橡皮膜中心, B 端靠近卡纸的 M 处。外界气压的变化会引起橡皮膜凹凸程度的变化,从而使吸管绕 O 点转 动,指示气压大小变化。 ( 外界气温的变化对容器内气压的影响极小 ) (1) 检查气密性时,将绑有橡皮膜的容器浸没在水中,轻压 橡皮膜,如果观察到 ______________________ __ ,则气密 性不好。 (2) 小明将该气压计从甲地带到乙地,发现吸管 B 端的指向 从 M 处变为 N 处。则甲、乙两地气压较大的是 _________ 。 【 解析 】 (2) 吸管 B 端的指向由 M 处变为 N 处,说明橡皮膜凹陷程度变大,外界气压变大。 图 6 - 5 橡皮膜边缘有气泡冒出 乙 跟踪训练 3 [2019 · 杭州二模 ] 小金利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材粗测大气压强的值,如图,针筒活塞的面积是 _____________ m 2 ,实验时先把注射器的活塞推至注射器的底端,将筒内空气全部排尽,然后用橡皮帽封住注射器的小 孔,按图乙所示安装好器材,水平向左慢慢地拉动注射器筒,当弹簧测力计的示数增大到 F = 5N 时,注射器中的活塞刚开始滑动,则可求出大气压强是 p = _________ Pa 。若活塞与注射器内壁间的摩擦力较大,将导致测得的大气压值 _________ 。 ( 选填 “ 偏大 ”“ 偏小 ” 或 “ 不变 ” ) 6.25×10 - 5 8×10 4 偏大 图 6 - 6 类型四 大气压的应用 典例 4 [2019 · 金华丽水 ] 小丽要外出旅游,为防止阳台上的盆栽植物缺水,想制作一个自动浇花装置。 她在瓶底与瓶盖上各开一个小孔,瓶内装水 ( 如图甲 ) 。发现水从瓶盖小孔快速流 出,不能实现长期自动供水。 如何才能实现长期自动供水呢?小丽和拓展小组的同学进行了如下研究。 【 实验研究 】 只在瓶盖上开一个小孔,装入 4/5 的水,留下 1/5 的空气,瓶子倒放 ( 如图乙 ) 。在 20℃ 的恒温室内,用 40℃ 的湿毛巾包裹在瓶子有气体部位,观察记录 1h 内发生的现象。 【 实验记录 】 开始时小孔只滴水 ( 如图丙 ) ;一段时间后停止滴水,没有气泡进入;然后小孔只进气泡、不滴水 ( 如图丁 ) ;最后既不滴水也不进气泡。测出有关科学量,并绘制成图 ( 如图戊 ) 。 图 6 - 7 换用 25℃ 、 30℃ 、 35℃ 、 45℃ 的湿毛巾重复试验,均产生类似现象。 【 实验分析 】 (1) 瓶子倒置后,瓶内液体对瓶盖存在 ____________ 。 (2) 瓶子内气体吸收毛巾上的热量后温度会升高,一段时间后逐渐恢复至室温。结合装置滴水的原理以及戊中曲线的变化规律,分析 A 、 B 、 C 、 D 四点,其中 _________ 点瓶内气体温度最高。 【 实验预测 】 (3) 若用低于环境温度的湿毛巾包在乙瓶子外部, 1h 内可观察到的现象是 ______________________________ 。 【 实践应用 】 (4) 小丽和拓展小组同学终于制成了一个自动浇花装置。结合一天中气温变化的大致规律分析,该装置一天中供水的情况是 __________________________________ _____ _____________________ ____ 。 压强 ( 或压力 ) B 瓶内先进气泡,然后向外滴水 一天中气温升高时,装置向外滴水, 气温下降或不变时,不向外滴水 【 解析 】 (2) 瓶中装 4/5 的水和 1/5 的空气,瓶子倒放后,瓶中的水在大气压的作用下不会流出 ( 如图乙 ) ,用温度高于室温的毛巾包裹在瓶子有气体部位时,瓶中气体温度升高,瓶中气压大于外界大气压,使瓶中的水滴出 ( 如图丙 ) ,当瓶中气体温度达到最大时,瓶内压强最大,此时滴出的水的量达到最大,之后瓶中空气温度降低,瓶中气压开始减小,所以在外界大气压的作用下,有气泡进入瓶子,而瓶中的水 却不流出 ( 如图丁 ) ,当进入的气体使瓶子内外气压相等时,瓶子既不滴水也不进气泡。 (3) 当用温度低于室温的毛巾包裹在瓶子有气体部位时,瓶中气体温度下降,瓶中气压小于外界大气压,瓶内会先进气泡,当瓶中气压等于外界气压时,瓶中不再进气泡,当瓶中空气温度恢复室温时,瓶内气压会增大,使瓶中水滴出。 跟踪训练 4 [2019 · 青岛 ] 如图为盆景的一个自动供水装置。用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中,瓶口刚刚被水浸没。当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时,空气进入瓶中,瓶中就会有水流出,使盘中的水位升高,瓶口又被浸没,瓶中的水不再流出,这样盆景盘中的水位可以保持一定高度。使水不会全部流出而能保留在瓶中的原因是 (    ) A .瓶口太小,水不易流出 B .外界大气压强等于瓶内水的压强 C .外界大气压强等于瓶内空气的压强 D .外界大气压强等于瓶内空气的压强与水的压强之和 D 图 6 - 8 类型五 压强的分析与计算 典例 5 [2019 · 金华丽水 ] 2019 年 4 月 15 日起正式实施电动自行车新国家标准,小金买了一辆按新国标生产的电动自行车 ( 如图 ) ,部分参数如表所示。已知小金质量为 60kg ,假定电动自行车在水平骑行过程中受到的阻力始终为总重的 0.08 倍。 ( g 取 10N/kg) (1) 车轮上刻花纹的目的是 _________ 。 (2) 小金在水平地面骑行时, 车轮与地面的总接触面积 为 50cm 2 ,则骑行的电动自行车对地面产生的压强是多少帕? (3) 小金在水平公路上骑电动自行车,匀速行驶 10km 过程中克服阻力做了多少功? (4) 若小金骑行过程中电动车以最大功率输出,匀速行驶时的车速为多少? 图 6 - 9   项目 参数 最高车速 (km/h) 25 整车质量 (kg) 40 电动自行车最大功率 (W) 400 增大摩擦 跟踪训练 5 [2019 · 台州 ] 某科技节,同学们进行了如图的 “ 纸桥承重 ” 比赛。 图 6 - 10 (1) 纸桥放重物会被压弯,这是因为力能使物体发生 _________ 。 形变 (2) 比赛时需要知道每座参赛纸桥本身的质量 ( 不超过 50g) ,三位同学选择的测量工具分别是: ①量程为 1N 的弹簧测力计; ②量程为 10N 的弹簧测力计; ③量程为 100g 的天平。 你认为哪位同学选择的测量工具最合适,并说明理由: ________________________________________ 。 (3) 压在纸桥上的重物质量一定时,通常重物跟桥面的接触面积越大,桥越不容易损坏,因为 _____________________________________________ 。 ①,因为①精确度较高,操作方便 在压力相同的情况下,受力面积越大,压强越小 1 . [2019 · 杭州 ] 双脚站立在水平地面上的一位初中学生,对地面的压强大约为 (    ) A . 1250Pa B . 2500Pa C . 5000Pa D . 12500Pa D 2 . [2019 · 杭州校级月考 ] 在海滩案发现场留下了犯罪嫌疑人清晰的双脚站立脚 印,公安人员立即用蜡浇注了鞋模,经测量蜡鞋模的平均厚度为 3cm ,每只鞋模的质量为 675g ;又经测试达到脚印同样深度的压强为 1.5×10 4 Pa( ρ 蜡 = 0.9×10 3 kg/m 3 ) ,则下列说法错误的是 (    ) A .一只脚的面积是 2.5×10 - 2 m 2 B .犯罪嫌疑人的重力是 750N C .犯罪嫌疑人双脚站立时两只脚对地面的压强为 1.5×10 4 Pa D .犯罪嫌疑人双脚站立时,其中一只脚对地面的压强为 0.75×10 4 Pa D 3 . [2019 · 杭州校级模拟 ] 如图所示,把一根两端开口的细玻璃管,通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中,从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内的水沿玻璃管上升的高度为 h 。把这个自制气压计从 1 楼带到 5 楼的过程中 ( 对瓶子采取了保温措施 ) ,观察到管内水柱的高度发生了变化,如表所示: 根据实验现象下列判断错误的是 (    ) A .往瓶内吹气后,瓶内气压小于瓶外大气压 B .水柱高度 h 增大,说明大气压降低了 C .上楼的过程中,给瓶子保温是为了避免温度对测量结果的影响 D .水柱高度 h 越大,瓶内外的气体压强差越大 图 6 - 11 楼层 1 2 3 4 5 管内与瓶内水面的高度差 (cm) 5 5.3 5.7 6 6.3 A 4 . [2019 · 金华六校模拟 ] 如图甲,在薄铁皮桶内放少量的水,将其加热,使水沸 腾,然后盖紧桶盖,浇上冷水,在 _________ 作用下,铁桶被压扁了;手握两张 纸,如图乙,让纸自由下垂,在两张纸中间向下吹气,结果发现两张纸向中间靠拢,这表明气体流动速度越大,压强越 _________ 。 大气压 小 图 6 - 12 5 . [2019 · 台州黄岩区二模 ] 用如图甲所示的装置,探究影响液体内部压强的因素。 图 6 - 13 (1) 在图乙中,将橡皮膜先后放在 a 、 b 处进行实验,当液体深度增大,液体内部强也增大。支持该结论的实验现象是 ___________________________________________ 。 (2) 为了探究密度对液体内部压强的影响,还需将橡皮膜放在图丙中 _________ ( 选填“ c ” 或“ d ”) 处。 橡皮膜所处深度越深, U 形管内液面高度差越大 c (1) 用 300N 的压力垂直作用在纸上,当受力面积为 0.3cm 2 时,感压纸受到的压强为多少帕? (2) 用相同的压力垂直作用在纸上,要使它变色且颜色深度与 (1) 不同,下列受力面积符合要求的是 _________ 。 ( 填序号 ) ①2cm 2    ② 0.8cm 2    ③ 0.4cm 2 ④0.1cm 2    ⑤ 0.01cm 2 ②③
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