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中考物理專題復習 壓強、液體壓強的計算 人教新課標版.doc

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?中考專題復習──壓強、液體壓強的計算  壓強、液體的壓強因為概念較為抽象,對于學生來說是一個難點。同時,壓強、液體壓強的計算又要涉及到學習過的力、壓力、重力、合力、質量、密度、體積、面積等,這部分知識還與后面的大氣壓、浮力等有密切的聯系。單一知識點掌握不牢,多個知識點之間又相互干擾,造成大部分學生在學習壓強、液體的壓強知識時會感到困難。然而,這部分知識卻是中考“餐桌”上必備的“硬骨頭”,由不得你不啃。怎么啃?八個字──抓住癥結,各個擊破?! ∫?、備考指南  壓強、液體壓強的計算,主要是運用兩個公式及其變形解決有關問題。題型常見的有填空、選擇、計算及探究題。兩個公式一個是壓強的定義式p=F/S,另一個是液體壓強公式p =ρgh。經驗表明,不少學生在學習了這一部分內容后,一般會記住公式,但理解往往是片面的,有時甚至是錯誤的。因此,學習中要注意對壓強公式的理解,除明確各物理量間的數學關系(學生往往重視這一點),明確各量的單位,最重要的是要明確公式所表達的物理意義(學生往往忽略這一點)。進行計算時,要能正確地確定壓力、確定受力面積、確定深度。除此以外,還要明確,由于固體不具有流動性,而液體具有流動性,造成了計算固體對水平支持面的壓力壓強的方法,與計算液體對容器底部的壓力壓強的方法一般不同?! 《?、難點突破  運用壓強、液體壓強的公式計算時,必須注意相關知識理解,以免造成干擾。如確定壓力時,要注意壓力與重力可能有關,但也可能無關。與重力可能有關時,可能會涉及到物體的重力、質量、密度、體積等,這又可能需要用到三個公式G = mg,m=ρV,V=Sh。確定受力面積時要注意此面積就是指兩個物體接觸部分的面積。它一般等于較小的物體面積,但也可能比較小的還要小。確定深度時要注意是指液體與大氣(不是與容器)的接觸面向下到某處的豎直距離,不是指從容器底部向上的距離(那叫“高度”)。液體對容器底部的壓力與液體受到的重力可能相等,也可能不等,這取決于容器的形狀?! ‰y點一:固體壓強的有關計算  1.正確理解物體間的壓力  例1  有一重48N,邊長為20㎝的正方體木塊,放在水平地面上。一個小孩用10N的力豎直向上拉木塊,但沒有拉起來,求此時木塊對地面的壓強?! ≡u析:題目考查壓強的計算,需要確定壓力、面積。要注意面積的計算與單位,其中壓力的確定是難點。如果認為壓力F=G=48N,那就要犯錯誤了。本題中壓力雖然是由于物體受到重力產生的,但小孩用10N的力豎直向上拉木塊,雖然沒有拉起來(那樣對地面的壓力就為零了),卻減輕了木塊對地面的壓力。你要問減輕了多少壓力?向上用多少力,壓力就減少多少。即此時木塊對地面的壓力為F=48N–10N=38N。當然,你還可以對木塊進行受力分析:如圖1,木塊共受三個力:重力G=48N,方向豎直向下;小孩施加的力F1=10N,方向豎直向上;地面對木塊向上的力F2,方向豎直向上.由于木塊靜止,所有向上的力等于向下的力。即F2=G-F1=48N-10N=38N。根據物體間力的作用是相互的,木塊對地面的壓力大小就等于F2?! 〈鸢福耗緣K受力如圖1,由于木塊靜止,F2= G - F1 =48N-10N=38N  根據物體間力的作用是相互的,木塊對地面的壓力大小就等于F2  木塊對天花板的壓強.  反思:正確判斷物體間的壓力,進行受力分析是關鍵,特別是涉及到兩個以上力的作用時,受力分析有助于我們找準各力之間的關系。初中階段,我們要掌握物體受同一直線上三個力作用的情況?! ?.正確理解受力面積  例2 正方體鋁塊的質量為2.7㎏,分別放在以下的水平桌面中央,那么受力面積各是多少?產生的壓強各是多大?(ρ鋁=2.7×103㎏/m3,取g=10N/㎏) ?、琶窟呴L1m的正方形水平面?! 、泼窟呴L10cm的正方形水平面?! 、敲窟呴L1cm的正方形水平面?! ≡u析:壓強公式中的受力面積S實際上是指物體間接觸部分的面積.本題中,鋁塊的面積可能小于桌面的面積,也可能等于或大于桌面的面積。物體間接觸部分的面積,不會超過兩物體中較小的面積。所以,應先求出鋁塊的底面積,再與桌面的面積進行比較.這樣必須求鋁塊的邊長,要求出邊長,必須先用求體積.  答案:    反思:物體間接觸部分的面積,一般與較小的物體面積相同.另外,壓強的計算常常與密度公式,重力公式相聯系,體現了知識的綜合性,所以常成為中考的熱點.  難點二:液體對容器底部的壓力與所盛液體的重力的關系  液體對容器底部的壓力不一定等于液體的重力。如圖2所示,是形狀不同的三個容器裝有密度為ρ、深度為h的液體,底面積均為S。根據液體壓強計算公式,液體對容器底部的壓強為p =ρgh,所以液體對容器底部的壓力為F=pS=ρghS。液體的重力為G = mg =ρgV。所以,比較各容器底部受到液體的壓力大小F與液體重力G的大小,只需要比較Sh(容器的底面積和高的乘積,即圖2中兩豎直虛線間所包圍的體積)與V(液體的體積)之間的關系即可。圖甲為口大底小的容器,Sh<V,所以容器底受到的壓力小于液體的重力,即F<G;圖乙為柱狀容器,Sh=V,所以容器底部受到的液體的壓力等于液體的重力,即F=G;圖丙為口小底大的容器,Sh>V,所以容器底部受到的壓力大于液體的重力,即F>G??梢?,容器的形狀不同,則容器底部受到的壓力與所裝液體的重力大小關系就不一樣。   甲                      乙                       丙圖2  你還可以這樣理解:甲容器口大底小,對液體提供向上的支持力的,不僅僅是容器底部,周圍側壁對液體也提供向上的支持力,這就減輕了液體對容器底部的壓力,使F<G。乙容器的側壁對液體也有作用力,但方向是水平的,不能減輕了液體對容器底部的壓力,所以F=G。丙容器的側壁對液體的力的方向向下(依據:壓力的方向總是與接觸面垂直),使容器底部不僅承受液體的重力,還要承受側壁對液體向下的壓力,使F>G?! ∮捎谝后w對容器底部的壓力并不一定等于液體的重力,所以在計算液體對容器底部的壓力時,應先根據公式p= ρgh求出液體的壓強,再根據F=pS求出壓力?! ±?(2020年山東省中考試題)在水平桌面上放置一空玻璃杯,它的底面積為0.01m2,它對桌面的壓強為200Pa。在玻璃杯中裝入1kg水后,水對杯底產生的壓強為900 Pa,求水的深度;并通過計算推測出玻璃杯的大致形狀是圖3中(a)(b)(c)的哪一種?(水的密度ρ=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)  評析:題目主要考查液體對容器底部的壓力與所盛液體的重力的關系。因為容器的形狀不一定為柱形,所以不能根據水的質量求深度,可以根據p=ρgh求解。而要推測出玻璃杯的大致形狀,必須根據液體對容器底部的壓力與所盛液體的重力的關系?! 〈鸢福核纳疃取 ∷畬θ萜鞯撞康膲毫Α ∪萜鲀人闹亓Α ∫驗镕PB小華PA=FA/SA=ρAghA=O.l×103千克/米3×9.8牛/千克×(0.2米一0.05米)=147帕PB=FB/SB=ρBghB=O.8×103千克/米3×9.8牛/千克×(0.1米一0.05米)=392帕  PA<PB ?、僬埮袛啵壕退麄冊O想截去的厚度而言,小明的結論是              的,小華的結論是           的。(均選填“正確”或“錯誤”) ?、谑欠裼锌赡艽嬖谀骋缓穸?h,沿水平方向截去 h 后使 A.B 剩余部分對地面的壓強相等?若有可能,求出 h 的值;若沒有可能,說明理由?! ⒖即鸢讣敖忸}注意點:1.4000 Pa (注意:此題壓力與重力無關)  2.3×103㎏/m3(注意:此題壓力等于金屬塊重力與彈簧測力計示數的差,受力面積等于金屬塊底面積的一半)  3.240N(深度為h1-h2)  4.(1)4.8N(水對茶壺底部的壓力不等于水的重力);(2)2500 Pa(受力面積應是茶壺的底面積)  5.(1)0.8kg  (2)7.84N  (3)①正確    正確   ②有可能。h ≈0.086 米  四、備考攻略  可見,進行壓強、液體壓強的計算,下列幾條必須明確: ?。?)牢記兩個壓強公式,理解式中各個物理量的意義,注意統一用國際單位; ?。?)要能正確地確定壓力、確定受力面積、確定深度; ?。?)相關的物理量(如重力、質量、密度等)及計算也要搞清楚; ?。?)液體對容器底部的壓力并不一定等于液體的重力; ?。?)計算有關固體、液體的壓力和壓強問題時,先求壓力還是壓強的次序一般不同。
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