高虹燕
本知識板塊的主線是“壓強(qiáng)”,分為固體壓強(qiáng)、液體壓強(qiáng)和大氣壓強(qiáng),同時它也是浮力知識的基礎(chǔ),本知識板塊的重點(diǎn)是壓強(qiáng)的改變方法及壓強(qiáng)大小的計算.
壓強(qiáng)知識點(diǎn)始終是中考中主要內(nèi)容之一,一方面它綜合了壓力的概念、受力分析的知識,同時它在生活與生產(chǎn)實(shí)際中有著廣泛的應(yīng)用.因此無論是填空題、選擇題、實(shí)驗(yàn)探究題中,還是綜合應(yīng)用題中都會出現(xiàn)有關(guān)壓強(qiáng)的考點(diǎn).
本知識板塊的難點(diǎn)分為兩個方面:一是應(yīng)用大氣壓強(qiáng)的概念解釋簡單的現(xiàn)象,二是阿基米德原理和物體浮沉條件的應(yīng)用,學(xué)習(xí)浮力時,除了要理解和掌握浮力的知識以外,其他如受力分析、力的示意圖、二力平衡、重力、質(zhì)量、密度、壓力和壓強(qiáng)、液體壓強(qiáng)等相關(guān)知識也必須掌握好,可以說解決浮力問題是上述知識的綜合運(yùn)用.
第1節(jié) 壓強(qiáng)
重點(diǎn)考點(diǎn)
本節(jié)內(nèi)容作為考試的范圍有壓力、壓強(qiáng)的概念,壓強(qiáng)定義式及其應(yīng)用.壓強(qiáng)的公式(),在中招考試中屬于必考內(nèi)容.一般考試對壓強(qiáng)概念本身的知識要求不高,只要求同學(xué)們會應(yīng)用公式進(jìn)行簡單計算.
中考常見題型
在中招試題中,對探究的過程、方法及體驗(yàn)的考查內(nèi)容逐漸增加,強(qiáng)調(diào)了知識的應(yīng)用.壓強(qiáng)是表示壓力作用效果的,它的大小是由壓力和受力面積大小共同決定的,在實(shí)際應(yīng)用中要正確理解壓強(qiáng)的概念.
例1(2014.南京)新學(xué)期開學(xué),八年級學(xué)生領(lǐng)到了新的物理課本.
(1)如圖1甲所示,用刻度尺測出課本的寬度是____
cm.
(2)一本書的質(zhì)量為240 g,將它平放在水平桌上,它與桌面的接觸面積為480 cm2,它對桌面的壓強(qiáng)為多少帕?(取g=10 N/kg)
(3)將書由平放改為立放,如圖1乙所示,它對桌面的壓強(qiáng)如何變化?寫出判斷的依據(jù).
思路分析:(1)使用刻度尺時要明確其分度值,注意刻度尺要估讀到分度值的下一位.
(2)書對水平桌面的壓力F=G=mg=0.24 kgxlo N/kg=2.4 N.書對桌面的壓強(qiáng)p=().
(3)書由平放改為立放,壓力不變,受力面積變小,對桌面的壓強(qiáng)變大,
答案:(1)18.50 (2)50 Pa. (3)書由平放改為立放,壓力不變,受力面積變小,對桌面的壓強(qiáng)變大.
例2 (2014.吉林省)在“探究壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,利用了兩個相同的木塊和一塊海綿.如圖2所示.
(1)實(shí)驗(yàn)中通過觀察________來比較壓力的作用效果.
(2)對比甲、乙兩圖,可以得出:________.
(3)對比________兩圖,可以得出受力面積相同時,壓力越大,壓力的作用效果越明顯.
(4)對比甲、丁兩圖,得出壓力的作用效果與壓力大小無關(guān),請回答是否正確,并敘述理由:________ .
思路分析:實(shí)驗(yàn)中通過觀察海綿的凹陷程度來比較壓力的作用效果,這里利用了轉(zhuǎn)換法;對比甲、乙兩圖,木塊對海綿的受力面積發(fā)生了變化,結(jié)論是“壓力一定時,受力面積越小,壓力的作用效果越明顯”;(3)應(yīng)當(dāng)對比甲、丙兩圖,因?yàn)閮蓤D中的壓力不同;(4)甲、丁兩圖中壓力和受力面積都不同,存在兩個變量,不能得出正確結(jié)論.
答案:(1)海綿的凹陷程度 (2)壓力一定時,受力面積越小,壓力的作用效果越明顯 (3)甲、丙 (4)不正確,壓力和受力面積都不同,存在兩個變量,不符合控制變量法
易錯易混題型
壓強(qiáng)的改變方法也是中招考試的熱點(diǎn)內(nèi)容,在復(fù)習(xí)中應(yīng)理解改變壓強(qiáng)大小的方法,在觀察基礎(chǔ)上總結(jié)壓強(qiáng)在生活和生產(chǎn)中的一些應(yīng)用.根據(jù)壓強(qiáng)公式p=(),不難看出,減小壓強(qiáng)有三種方法:(1)當(dāng)壓力F一定時,增大受力面積S;(2)當(dāng)受力面積S一定時,減小壓力F;(3)在條件允許的情況下,可以同時減小壓力F和增大受力面積S.同理,增大壓強(qiáng)也有三種方法.題目中常涉及釘尖、刀刃、坦克的履帶、鐵軌的路枕等應(yīng)用實(shí)例.
例3 (2014.大慶)如圖3甲所示,將一塊長木板放在水平桌面上,現(xiàn)用水平力F.向右慢慢推動木板,使其一部分露出桌面如圖3乙所示.推動木板過程中,木板對桌面的壓力F、壓強(qiáng)p和摩擦力廠的變化情況是().
A.F和f不變,p變大
B.F和p不變,變大
C.F變小,p和f均變大
D.F不變,p和f均變大
思路分析:木板對水平桌面的壓力始終等于自身所受的重力,所以在向右緩慢地推木板的過程中,木板對桌面的壓力F不變:在向右緩慢地推木板的過程中受力面積變小,因而木板對桌面的壓強(qiáng)p變大;在向右緩慢地推木板的過程中,壓力和接觸面的粗糙程度不變,所以摩擦力廠不變,選A.
第2節(jié) 液體壓強(qiáng)
重點(diǎn)考點(diǎn)
液體內(nèi)部壓強(qiáng)的規(guī)律是:液體內(nèi)部向各個方向都有壓強(qiáng);在同一深度,各方向壓強(qiáng)都相等;深度增大,液體的壓強(qiáng)增大;液體的壓強(qiáng)還與液體的密度有關(guān),在深度相同時,液體密度越大,壓強(qiáng)越大,
本節(jié)內(nèi)容在中考中的考試重點(diǎn)是利用控制變量法探究液體壓強(qiáng)的規(guī)律,并要求聯(lián)系實(shí)際利用液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)解釋簡單的現(xiàn)象.液體內(nèi)部的壓強(qiáng)計算可用公式p=()推導(dǎo)得出p=pgh,式中h表示深度,而不是高度.深度和高度這兩個概念是有區(qū)別的,深度是指從液體的自由面到計算壓強(qiáng)的那一點(diǎn)之間的豎直距離,即深度是由上往下量的;高度是指底部到液體中某一點(diǎn)的豎直距離,即高度是由下往上量的.
中考常見題型
比較液體壓強(qiáng)的大小是常見的考查題型,由公式p=pgh可知,液體內(nèi)部的壓強(qiáng)只與液體的密度和液體的深度成正比,而與液體的質(zhì)量、體積、容器的形狀等無關(guān).所以在比較液體壓強(qiáng)的大小時,要緊緊抓住液體的密度和深度這兩個量來討論,
例4(2014.威海)我國首臺自主設(shè)計研發(fā)的載人深潛器“蛟龍?zhí)枴痹?012年6月27日進(jìn)行了7000 m級海試,最大下潛深度達(dá)7062 m,此處海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)約為________Pa,此時“蛟龍?zhí)枴泵?.5m2外表面受到海水的壓力為________N.(取p海水=l.Oxl03 kg/m3,g=10 N/kg)
思路分析:本題考查同學(xué)們對液體壓強(qiáng)、壓力公式的理解和掌握.
(1)7062 m深度受到海水的壓強(qiáng)p=p海水gh=1.O×103 kg/m3x10 N/kgx7 062 m=7.062xl0 7 Pa.
(2)由p=()得,“蛟龍?zhí)枴泵?.5m2外表面受到海水的壓力F=pS=7.062xl07 Pax0.5 m2=3.531xl07 N.
答案:7.062xl07 3.531x107
例5(2013.武漢)某同學(xué)利用如圖4所示的器材探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn).
(1)他向圖4甲中的U形管內(nèi)注入適量的紅墨水,當(dāng)管內(nèi)的紅墨水靜止時.U形管左右兩側(cè)液面的高度____.
(2)如圖4乙所示,他將橡皮管的一端緊密地套在U形管左側(cè)的端口后,多次改變探頭在水中的深度,并比較每次的深度及相應(yīng)的U形管左右兩側(cè)液面的高度差,這是為了探究____.
(3)他換用其他液體探究液體壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系,當(dāng)探頭在下列液體中的深度相同時,U形管左右兩側(cè)液面的高度差最大的是____.
A.酒精(P酒精=0.8xl03 kg/rri3)
B.植物油(p植物油=0.9xl03 kg/m3)
C.鹽水(p鹽水=l.lxl03 kg/m3)
(4)若圖4乙中U形管左右兩側(cè)紅墨水面的高度差h=10 cm,則橡皮管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)與大氣壓之差約為____
Pa.(p紅墨水≈l.Oxl03 kg/m3)
思路分析:本題考查了影響液體壓強(qiáng)大小的因素的實(shí)驗(yàn),注意控制變量法在本實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用.(1)當(dāng)管內(nèi)的紅墨水靜止時,U形管左右兩側(cè)液面的高度相同.(2)多次改變探頭在水中的深度,這里應(yīng)用了控制變量法,即在同種液體中做實(shí)驗(yàn),所以這是為了探究液體壓強(qiáng)與液體深度的關(guān)系.(3)探究液體壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系時,所用液體密度越大,U形管左右兩側(cè)液面的高度差就越大,所以答案是C.(4)根據(jù)液體壓強(qiáng)公式p=pgh,可知當(dāng)兩側(cè)紅墨水面的高度差為h=10 cm時,橡皮管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)與大氣壓之差約為l03 Pa.
答案:(l)相同 (2)液體壓強(qiáng)與液體深度的關(guān)系(3)C (4)103
第3節(jié) 大氣壓強(qiáng)
重點(diǎn)考點(diǎn)
在近幾年的中考中,對這部分內(nèi)容的考查側(cè)重于體驗(yàn)大氣壓的存在、估測大氣壓的數(shù)值及大氣壓在生活中的實(shí)際應(yīng)用等,如吸盤式掛衣鉤、用吸管吸瓶中的飲料、用針管吸取藥液、用抽水機(jī)抽水等實(shí)例.
中考常見題型
例6 (2014.邵陽)如圖5,小敏同學(xué)在喝牛奶時無意發(fā)現(xiàn)喝牛奶的紙盒變癟了.她疑惑不解:“自己并未用力捏紙盒,怎么會變癟呢?”請你告訴她紙盒變癟的原因是_______________ .
思路分析:此題要根據(jù)大氣壓的存在分析解答,喝牛奶時是靠大氣壓把牛奶“擠”進(jìn)嘴里的.
答案:用力吸后,牛奶盒內(nèi)空氣變少,導(dǎo)致盒內(nèi)壓強(qiáng)減小,外部大氣壓強(qiáng)大于內(nèi)部壓強(qiáng),所以牛奶盒變癟.
例7 (2012.南昌)生活中處處有物理,同學(xué)們在玩中都會無意識地涉及許多物理知識,以下兩個現(xiàn)象可能你嘗試或觀察過:①喝牛奶時,把吸管插入牛奶盒中往里吹氣,再迅速放開,牛奶從吸管噴出,②在室溫下,把吹鼓的氣球放在火爐附近,過一會兒,氣球就爆破了.由以上現(xiàn)象進(jìn)行猜想:當(dāng)氣體的體積一定時,氣體壓強(qiáng)可能與氣體的________和________有關(guān).
【設(shè)計并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
小明同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)來研究燒瓶內(nèi)水面上方的氣體壓強(qiáng):
(1)把細(xì)玻璃管插入裝有半瓶水的密閉燒瓶中,如圖6所示.
(2)從細(xì)玻璃管上端往燒瓶里吹氣,瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)
(填“增大”“減小”或“不變”);迅速放開,觀察到細(xì)玻璃管內(nèi)水柱上升到α處位置(如圖6所示).
(3)接著用手握住燒瓶的瓶頸部分,使瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)增大,請您在圖中畫出細(xì)玻璃管內(nèi)水柱所上升到6處的大致位置,
【實(shí)驗(yàn)拓展】控制其他條件相同時,換用內(nèi)徑不同的細(xì)玻璃管進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),則管內(nèi)水柱上升的高度會____(填“相同”或“不同”).理由是________ ,
思路分析:該題考查同學(xué)們對上述材料的分析和理解能力,以實(shí)驗(yàn)題的情景考查了氣體壓強(qiáng)大小的影響因素.把吸管插入牛奶盒中往里吹氣,迅速放開,牛奶從吸管噴出:牛奶噴出的原因是內(nèi)部壓強(qiáng)大造成的;牛奶盒內(nèi)壓強(qiáng)變大的原因是向里面吹氣造成的,說明氣體壓強(qiáng)的大小與氣體的質(zhì)量有關(guān).同理,把吹鼓的氣球放在火爐附近,過一會兒,氣球就爆破了;氣球爆破的原因也是內(nèi)部壓強(qiáng)變大造成的,所以氣體壓強(qiáng)的大小還與溫度有關(guān).(2)當(dāng)用細(xì)玻璃管向瓶中吹氣時,瓶內(nèi)空氣的質(zhì)量變大,故瓶內(nèi)的氣壓變大.所以迅速放開后,會觀察到細(xì)玻璃管內(nèi)水柱會上升到。處位置.(3)用手握住燒瓶的瓶頸部分,使瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)增大,所以細(xì)玻璃管內(nèi)水柱會上升得更高.因?yàn)槠績?nèi)增大的壓強(qiáng)與上升的那一段液柱的壓強(qiáng)是相等的,且液體壓強(qiáng)只與液體的密度和深度有關(guān),所以在瓶內(nèi)增大的壓強(qiáng)相等的情況下,換用內(nèi)徑不同的細(xì)玻璃管進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),管中的水柱上升的高度相等.
答案:質(zhì)量 溫度 (2)增大 (3)b處在α處之上,圖略.相同 液體壓強(qiáng)只與液體的密度和深度有關(guān)
第4節(jié) 氣體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系
重點(diǎn)考點(diǎn)
本節(jié)內(nèi)容是新教材增加的知識,在中考中的考試范圍是:探究并知道流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系,初步了解它在生產(chǎn)生活中的實(shí)際應(yīng)用.
中考常見題型
中招命題中通常會要求用流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系來解釋簡單的實(shí)際問題,這類問題在近兩年都有試題出現(xiàn).
例8 (2014.株洲)利用如圖7所示的裝置可探究機(jī)翼升力產(chǎn)生的原因,壓強(qiáng)計的兩端分別置于機(jī)翼模型的上、下表面附近,用鼓風(fēng)機(jī)向模型左端吹氣,可觀察到壓強(qiáng)計兩側(cè)液面出現(xiàn)高度差.則().
A.模型上方空氣流速大,壓強(qiáng)小
B.模型下方空氣流速大,壓強(qiáng)大
C.模型上方空氣流速小,壓強(qiáng)大
D.模型下方空氣流速小,壓強(qiáng)小
思路分析:由于模型做成上凸下平的形狀,同一股氣流在相同的時間內(nèi),通過模型的上方和下方,上方氣流通過時經(jīng)過的路程大,速度大,壓強(qiáng)??;下方氣流通過時經(jīng)過的路程小,速度小,壓強(qiáng)大.模型下方壓強(qiáng)大于上方壓強(qiáng),模型在壓強(qiáng)差下產(chǎn)生向上的升力.選A.
第5節(jié) 浮力
重點(diǎn)考點(diǎn)
對這部分知識點(diǎn)主要考查受力分析、阿基米德原理公式的應(yīng)用、物體浮沉條件尤其是漂浮條件的應(yīng)用.考查的重點(diǎn)為浮力的相關(guān)計算、利用浮力的知識來設(shè)計實(shí)驗(yàn)測某物的密度或其受到的浮力,另外.在近幾年的中考中,還經(jīng)?!F(xiàn)與以上知識點(diǎn)有關(guān)的探究題或開放題,
中考常見題型
課標(biāo)要求,認(rèn)識浮力要求同學(xué)們白主探究,要經(jīng)歷浮力大小的探究過程,對過程性、探究性的要求提高了,但中招考試中對阿基米德原理、物體浮沉條件、浮力計算的要求不高.
例9 (2014.安徽)一均勻的長方體浸沒在液體中,如圖8所示.已知它的底面積為S,上表面所處深度為h1,下表面所處深度為h2,則長方體下表面所受到液體的壓力表達(dá)式為________,浮力表達(dá)式為________.(液體密度P液和g為已知量)
思路分析:本題考查了液體壓強(qiáng)公式p =pgh、壓強(qiáng)公式的變形公式F=pS、浮力公式F浮=pgV排的生成過程,
由液體壓強(qiáng)公式p=pgh及壓強(qiáng)公式的變形公式F=pS得Fl=p1S=p液gh1S,F(xiàn)2=P2S=P液gh2S,則
F浮=F2-F1=液gh2S-p液ghlS1=o液g(h2-h1 )S.
答案:p液gh2S p液g(h2-h1)S
第6節(jié) 浮力的應(yīng)用
重點(diǎn)考點(diǎn)
這部分的重點(diǎn)知識包括物體的浮沉條件,物體的漂浮條件(物體在液面上靜止,受力平衡),輪船的]:作原理,潛水艇的工作原理,氣球和飛艇的升空道理,及密度的應(yīng)用等內(nèi)容.
中考常見題型
輪船的工作原理是:鋼鐵制成的輪船做成空心的,使它排開水的體積增大,受到的浮力增大,所以能浮存水面上,它是利用物體漂浮在液面的條件F浮=G來工作的,只要船所受的重力不變,無論船在海里還是河里,它受到的浮力不變,由于海水與河水的密度不同,所以它在海里和河里浸入水中的體積不同.輪船的大小通常用它的排水量來表示,所謂排水量就是指輪船在滿載時排開水的質(zhì)量.
例10 (2014.白銀)“遼寧號”航空母艦滿載時排水量達(dá)67 500 t,它滿載時所受的浮力為________N.當(dāng)艦載機(jī)起飛后,航空母艦所受浮力將________(填“不變”“變小”或“變大”).(取g=10 N/kg)
思路分析:本題考杏同學(xué)們對阿基米德原理、物體浮沉條件的掌握和運(yùn)用,解題關(guān)鍵是知道滿載時排水量的意義.
(1)該艦滿載時所受浮力
F浮=G排.=m排g=67 500xl03 kgxl0 N/kg=6.75xlOH N.
(2)因航母漂浮,故F浮 =G.當(dāng)艦載飛機(jī)起飛后,其自重G減小,則航母所受浮力變小,
答案:6.75x108 變小