2025年中考物理考点精讲精练
第九讲 压强
考点1 压力和压强
1.压力:压力是垂直作用在物体表面上的力。压力的方向垂直于接触面指向被压物体。压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关。
2.压强:物体所受压力与受力面积之比叫做压强。压强反映压力作用效果。压强公式为,压强的单位是牛每平方米(N/m2),也叫帕斯卡(Pa), 1Pa=1N/m2 .
3.增大和减小压强的方法:增大压力或减小受力面积可增大压强;减小压力或增大受力面积可减小压强。
【例题1】(2024年黑龙江齐齐哈尔中考题)在探究“影响压力作用效果的因素”实验中,实验小组利用小桌、砝码、海绵、沙子等器材在水平台面上进行探究。
(1)实验中压力的作用效果是通过海绵______来体现的,______(选填“可以”或“不可以”)用木板代替海绵来完成实验;
(2)比较图1、图2所示的实验现象,将小桌分别正立放在海绵上,这样做的目的是为了控制______相同;改变压力的大小,可以得出结论:______________________________;
(3)比较图2、3所示实验的现象可以得出另一结论,下列实例中,可用此结论解释的是_______;
A.书包的背带做的很宽 B.严禁货车超载
(4)图3中桌面对海绵的压强为p1,小航将图3中的小桌、砝码平放在表面平整的沙子上,静止时如图4所示,桌面对沙子的压强为p2,则p1____(选填“<”、“=”或“>”)p2;
(5)小彬选用质地均匀的长方体物块A代替小桌进行探究,如图5所示,将物块A沿竖直虚线方向切成大小不同的两部分。将左边部分移开后,发现剩余部分对海绵的压力作用效果没有发生变化,由此他得出结论:压力的作用效果和受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是:______。
【解析】(1)图示实验中,压力的作用效果是通过海绵的凹陷程度来体现的,由于相同实验条件下木板的形变不明显,所以不可以用木板代替海绵来完成实验。
(2)比较图1、图2所示的实验现象,小桌正立放在海绵上,两次海绵受力面积大小相同,压力大小不同,海绵的凹陷程度不同,图2比图1中的压力大,海绵的凹陷程度大,由此可得出结论:受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越显著。
(3)分析比较图2、图3的实验现象,两图中的压力大小相同,受力面积不同,海绵的凹陷程度不同,图2比图3中的受力面积小,海绵的凹陷程度大,由此可得出结论:压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越显著。
书包的背带做得又宽又大,这是通过增大受力面积来减少压力的作用效果;交通管理部门规定,严禁货车超载,这是通过减小压力来减小压力的作用效果。
(4)图3、图4两图中压力相同,受力面积相同,由 可知,压强相同,即.
(5)探究压力作用效果跟受力面积的关系,需要控制压力不变,改变受力面积。图5中将物块沿竖直方向切成大小不同的两块,移去左边部分,剩余部分物块对海绵的压力和海绵的受力面积均发生了改变。左边部分移开后,剩余部分物块对海绵的压力减小为原来物块对海绵压力的几分之几,海绵的受力面积也减小为原来的几分之几,物块对海绵的压强不变,即剩余部分对海绵的压力作用效果和原来物块对海绵的压力作用效果相同。
【答案】(1)被压下的深浅(或凹陷程度) 不可以 (2)受力面积 受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显 (3)A (4)= (5)没有控制压力大小相同
1.(2024年河南中考题)如图,把木板放在海绵上,木板上放一水杯,静止时木板保持水平。若水杯重为G1,木板重为G2,水杯底面积为S1,木板底面积为S2。下列说法正确的是【 】
A. 水杯对木板的压力就是水杯受到的重力
B. 水杯对木板的压力和木板对水杯的支持力是平衡力
C. 水杯对木板的压强为G1/S1
D. 木板对海绵的压强为G2/S2
2.(2023年河南南阳中考三模题)甲、乙两正方体放在海绵上,海绵下陷程度相同,以下说法正确的是【 】
A. 把甲放在乙上和把乙放在甲上海绵下陷程度相同
B. 把乙竖直截去一定的宽度后,乙下陷程度不变
C. 乙对海绵的压强比甲对海绵的压强大
D. 甲对海绵的压力比乙对海绵的压力大
3.(2023年宁夏中考题)某同学利用小桌、海绵、砝码等实验器材,探究“影响压力作用效果的因素”的实验,探究过程如图所示:
(1)实验中通过观察海绵的 来比较压力作用效果。
(2)对比 两图,可以探究压力作用效果与受力面积的关系。
(3)对比甲、乙两图可以得出结论:当受力面积一定时, ,压力作用效果越明显。请列举一个生产生活中应用该结论的事例: 。
4.(2024年黑龙江绥化中考一模题)如图甲、乙、丙所示,小明利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素。
(1)本实验是通过观察 来比较压力作用效果的;
(2)通过比较图甲、乙,说明 ;
(3)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,则图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p'的大小关系为p (选填“>”、“=”或“<”)p';
(4)小明同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图所示。他发现它们对泡沫的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 。
【考点1针对训练题答案】1. C 2. B 3.(1)凹陷程度 (2)乙、丙 (3)压力越大 压路机的碾子很重 4. (1)海绵的凹陷程度 (2)受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显 (3)= (4)没有控制压力的大小相同
【例题2】(2024年北京中考题)近年来在东北林区发现了越来越多野生东北虎的足迹。生物学家为了估算某只野生东北虎的质量,在松软、平坦且足够深的雪地上,选取该东北虎四脚着地停留时的脚印,其中的一个脚印如图甲所示。在方格纸上描绘出脚印的轮廓,如图乙所示,图中每个小方格的面积均为9cm2,数出脚印轮廓所围小方格的个数(凡大于半格的都算一个格,小于半格的都不算),用数出的小方格的个数乘以一个小方格的面积,就大致得出了脚印的面积。测出脚印的深度,在脚印旁边相同的雪地上放一底面积为100cm2的平底容器,在容器中缓缓放入适当的物体,当容器下陷的深度与脚印的深度相同时,测出容器及内部物体的总质量为30kg.忽略脚趾和脚掌之间空隙的面积,g取10N/kg,求:
(1)该东北虎一只脚印的面积;
(2)该东北虎的质量。
【解析】平底容器、东北虎在水平雪地上,对雪地的压力等于所受重力。
平底容器、东北虎脚印在雪地中下陷深度相同,二者对雪地压力的作用效果相同,即对雪地的压强相等。
【答案】(1)由图乙可知,脚印所占有的小方格的数量为15,因此该东北虎一只脚印的面积约为S=15×9cm2=135cm2.
(2)容器及内部物体的总质量为30kg时,平底容器对地面的压力为
平底容器对地面的压强为
容器在雪地中下陷的深度与东北虎的脚印在雪地中下陷的深度相同,即东北虎对雪地的压强与容器对雪面的压强相等,为p,由得,东北虎对雪地的压力
东北虎所受重力等于东北虎对雪地的压力,东北虎所受重力为G虎=F虎压=1620N
由G=mg得,该东北虎的质量
1.(2024年山东青岛中考题)黄海海平面是中国高程系统唯一基准面,在青岛的黄海海滨矗立着一座“中华人民共和国水准零点”雕塑,标志着“高度从这里开始”,这座雕塑高6m,质量约为10t,它的四个支脚处在同一水平面上,每个支脚与地面的接触面积约为250cm2,它对地面的压强大约是【 】
A.4×106Pa B.1×106Pa C.1×102Pa D.1×105Pa
2.(2024年黑龙江牡丹江中考题)一辆质量为40t的坦克,履带和地面接触的总面积为5m2,静止时对水平地面的压强是 Pa,宽大的履带是通过 的方法减小对地面的压强。
3.(2022年湖南常德中考题)如图所示,物体重20N,它与竖直墙面的接触面积是0.2dm2,现用30N的水平力把物体按在墙上,墙面受到的压强是 Pa,物体受到的摩擦力是 N.
4. (2024年吉林中考题)质量为1.6×103kg的新能源汽车停在水平地面上,轮胎与地面接触的总面积为0.08m2.求:
(1)这辆新能源汽车受到的重力(g取10N/kg);
(2)这辆新能源汽车对水平地面的压强。
【考点1针对训练题答案】1. B 2. 8×104 增大受力面积 3. 1.5×104 20 4.(1)新能源汽车受到的重力;(2)新能源汽车对水平地面的压力;新能源汽车对水平地面的压强
【例题3】(2024年山东泰安中考题) 如图所示,质地均匀的正方体甲、乙置于水平地面上,甲、乙对地面的压强相等,甲与乙的高度关系是h甲>h乙.若在甲、乙的上部沿水平方向切去相同的高度,剩余部分对地面的压力和压强分别为F甲、F乙和p甲、p乙,下列说法中【 】
①F甲>F乙 ②F甲=F乙 ③p甲>p乙 ④p甲<p乙
A. 只有①④正确 B. 只有①③正确 C. 只有②③正确 D. 只有②④正确
【解析】甲、乙两个均匀的实心正方体分别放在水平地面上,水平地面受到的压力等于正方体所受重力,水平地面受到正方体的压强
甲、乙正方体对地面压强相等,即
因为h甲 > h乙,所以ρ甲 <ρ乙,若在两个正方体的上部分别截去相同高度,
甲剩余部分对水平地面的压强为
乙剩余部分对水平地面的压强为
因为ρ甲 <ρ乙,所以
又因为,所以,即p甲>p乙
甲对水平地面的压力为F甲=P甲S甲,乙对水平地面的压力为F乙=P乙S乙
因为P甲>P乙,S甲>S乙,所以F甲>F乙
【答案】B
1.(2024年内蒙古通辽中考模拟预测题)如图所示,字典的一部分悬空在水平桌面以外,小明同学发现后用水平向右的力F将字典推回桌面中央,在他推着字典运动的过程中【 】
A.字典对桌面的压力变大 B.字典对桌面的压强变小
C.桌面对字典的支持力变小 D.桌面对字典的摩擦力变大
2.(2024年重庆中考题)地质队获得了一段地质样品,由底面积分别为300cm2和240cm2的圆柱体A、B组成。经测量,A高10cm.为分析样品的地质结构,将其置于水平放置的传感器上,沿水平方向切割如图甲所示。传感器所受压强随切去高度h的变化图像如图乙所示。下列说法正确的是【 】
A. 圆柱体A的密度大小为2.5g/cm3
B. 切割前,A对传感器的压力为72N
C. 当h=2cm时,圆柱体B剩余部分对A的压强为600Pa
D. 当h=2cm时,剩余样品与切割前的总重之比为13∶15
3.(2022年四川巴中中考题)如图,质量相等的实心均匀正方体A和B平放在水平地面上(ρA>ρB),它们对地面的压强分别为pA和pB,则pA pB.现竖直切去左半部分(如图中虚线所示),剩余部分对地面的压强分别为pA'和pB',则pA' pB',pA' pA.(均选填“>”、“<”或“=”)
4.(2025年重庆中考模拟题)如图甲所示,放在水平面上的实心圆柱体A、B由不同材料制成,A的密度是B的一半,它们的高度均为H,A的质量是B的三分之一,则A、B的底面积之比SA:SB= ;如图乙所示,若在A、B上沿水平方向截去某一相同厚度h,并将所截去的部分均叠放到对方剩余部分上表面的中央,恰能使叠放后的物体A'、B'对地面的压强相等,则H:h= 。
【考点1针对训练题答案】1. B 2. D 3. > > = 4. 2:3 10:3
【例题4】(2024年江苏宿迁中考题)如图所示,是修筑公路的压路机,下列措施为了增大压强的是【 】
碾子质量很大
B.轮胎很宽
C.用橡胶制作轮胎
D.向转轴加润滑油
【解析】由可知,增大压强的方法措施是增大压力或减小受力面积。
压路机的碾子质量很大,对路面压力较大,在受力面积一定时,可以增大对路面的压强;
压路机的轮胎很宽,增大了受力面积,在压力一定时可以减小压强;用橡胶制作压路机的轮胎,这是利用橡胶弹性好、耐磨的特性;向压路机的转轴加润滑油可以使摩擦面彼此分离,目的是为了减小摩擦。
【答案】A
1.(2024年湖南长沙中考题)(多选题)在下列生产生活的实例中,属于增大压强的是【 】
A.图钉尖做得很细 B.书包背带做得较宽
C.菜刀磨得很锋利 D.货车限载保护路面
2.(2024年天津河西区中考一模题)生物在进化的过程中,各种器官不断得到完善,以适应生存环境。下列给出的动物器官中,有减小压强功能的是【 】
A. 蚊子的口器 B. 鳄鱼的牙齿 C. 啄木鸟的喙 D. 骆驼的脚掌
3.(2024年广东深圳中考题) 2024年 6月 2 日,嫦娥六号探测器成功着陆月背面南极艾特肯盆地,这是人类历史上首次登陆月球背面,图是嫦娥六号探测器,成功着陆月球背面3D动画模拟图。“嫦娥六号”着落架下方安装圆盘型“脚”,其目的是【 】
A. 减小压力 B. 增大压力
C. 减小压强 D. 增大压强
4.(2024年山东临沂中考题)小小卷笔刀,处处皆学问.对下图所示卷笔刀的分析,正确的是【 】
A.摇柄的粗糙条纹是为了减小压力
B.底部的橡胶软垫是为了减小摩擦
C.刀片薄薄的刀刃是为了增大压强
D.透明储屑仓设在下方与惯性有关
【考点1针对训练题答案】1.A C 2. D 3. C 4. C
考点2 液体的压强
1.产生原因:由于液体受到重力的作用,并且具有流动性,所以液体对容器底和容器壁有压强,液体内部向各个方向都有压强。
2.液体内部压强的特点:(1)液体内部向各个方向都有压强;(2)在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强相等;(3)同种液体中,液体压强随深度的增大而增大;(4)液体压强还和液体密度有关,同一深度,液体的密度越大,液体压强越大。
3.计算公式: p=ρ液gh
4.连通器:上端开口,下端连通的容器叫连通器。
(1)连通器原理:连通器中装同一种液体且连通器中的液体不流动时,连通器各部分容器中的液面相平。(2)连通器的应用:船闸、水壶、锅炉水位计等。
【例题5】(2024年四川遂宁中考题)夏季汛期来临,暴雨后洪水流入水库会导致水位急剧上升,此时需开闸泄洪避免出现溃坝的危险。亮亮了解到液体压强是导致溃坝的主要原因,他想利用微小压强计来探究液体压强与哪些因素有关。他根据水位上涨及河水变得浑浊密度变大的情况作出以下猜想:
A.液体压强大小可能与液体深度有关;B.液体压强大小可能与液体密度有关
为验证以上猜想,他利用相关器材完成了如下实验:
(1)用微小压强计U形管左右两边液面高度差来反映探头处液体压强的大小,这种研究物理问题的方法是 ;
A.控制变量法 B.模型法 C.转换法
(2)为了验证猜想A,比较①②两次实验操作,初步得出结论:液体的压强随深度的增加而 ;
(3)为了验证猜想B,应比较 (选填序号)两次实验操作,初步得出结论:深度相同时,液体的密度越大,压强越大;
(4)亮亮通过以上探究得出结论:液体压强与液体深度和液体密度有关,所以大坝应修成 (选填“上窄下宽”、“上宽下窄”)的形状,我们还应植树造林来减少水土流失。
【解析】(1)探究液体压强与哪些因素有关的实验中,液体内部的压强不能直接测量,通过U形管两侧管中液面高度差反映液体内部压强的大小,U形管两侧液面高度差越大,探头所在处液体的压强越大,实验中使用了转换的思维方法。
(2)①②两次实验中,液体的密度相同,②中探头所在处液体深度较大,U形管两侧液面高度差较大,因此②中探头所在处液体的压强较大。因此可初步得出结论:液体密度一定时,液体的压强随深度的增加而增大。
(3)为了验证猜想B,即探究液体压强大小可能与液体密度有关,应控制探头所在处液体深度相同,液体的密度不同,因此应比较②③两次实验。
(4)由于液体的压强随深度的增加而增大,河水深度越大,压强越大,为了使拦河坝能承受更大的水压,应把拦河坝设计成上窄下宽的形状。
【答案】(1)C (2)增大 (3)②③ (4)上窄下宽
1.(2024年江苏无锡中考题)如图所示,将同一支压强计的金属盒依次放入装有同种液体的甲、乙、丙容器中,金属盒面的朝向不同,但U形管液面的高度差相等,要观察到这样的实验现象,需要控制的实验条件是【 】
A. 同一个人操作 B. 液体质量相等
C. 操作时间相等 D. 金属盒面的中心在液体中的深度相等
2.(2024年安徽中考题)小亮同学用图甲所示的装置探究液体压强与哪些因素有关,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部用薄橡皮膜封闭一个圆孔,橡皮膜两侧压强不同时橡皮膜的形状发生改变。
(1)将同种液体倒入容器左右两边,右侧液面高于左侧,观察到橡皮膜的形状如图乙所示。将A、B两种不同的液体(ρA<ρB)分别倒入容器左右两边,使左右两侧的液面相平,观察到橡皮膜的形状如图丙所示。
①由图乙可初步得出:同种液体中,深度越大,压强越大;
②由图丙可初步得出:深度相同时,液体的密度越大,压强越 ;
(2)若将C、D两种不同的液体分别倒入容器左右两边,倒入液体的深度如图丁所示,发现橡皮膜的形状几乎没有变化。由此可知两种液体的密度大小关系为:ρC ρD(选填“>”、“=”或“<”)。
3.(2024年江苏南通中考题)利用压强计探究液体内部压强与液体密度的关系。
(1)U形管两边液面的 能显示压强大小;使用前用手指轻按金属盒的橡皮膜,若U形管中液面不发生变化,说明 ;
(2)将金属盒分别放入水和盐水中如图,金属盒的橡皮膜受到的压强分别是p水和p盐水,则p水 p盐水,据此不能得出液体压强与液体密度的关系,原因是 。
4.(2024年黑龙江哈尔滨中考二模题)在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,甲、乙两图中,乙图中探头上的橡皮膜受到的压强大,这是因为,同种液体内部的压强随 的增加而增大;丙图中,A、B、C三点受到液体压强最大的是 点。
【考点2针对训练题答案】1. D 2. 大 < 3.(1)高度差 装置漏气 (2) 小于 没有控制金属盒的橡皮膜位于水和盐水中的深度相同 4. 深度 C
【例题6】(2024年四川广安中考题) 茶壶几乎是每家必备的常用器具。学习压强知识后,小淇想对家中的茶壶进行相关研究。她测得茶壶的质量为600g,底面积为100cm2,装入适量水后将它放在水平桌面上,测得水的深度如图所示,请你接着她的探究完成如下任务。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)求水对茶壶底的压强。
(2)若水对茶壶底的压力是茶壶对桌面压力的0.6倍,则茶壶内水的质量为多少?(茶壶壁厚度不计)
【解析】(1)根据公式p水=ρ水gh可求得水对茶壶底的压强。
(2)根据p=F/S得水对茶壶底的压力F水=p水S;已知茶壶对桌面的压力F=F水/0.6;茶壶对桌面的压力等于茶壶和茶壶中水的总重。
【答案】(1)水对茶壶底的压强p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1.2×103Pa
(2)由可得,水对茶壶底的压力F水=p水S=1.2×103Pa×100×10 4m2=12N
由题意可知,茶壶对桌面的压力
茶壶所受的重力G壶 =m壶g=0.6kg×10N/kg=6N
茶壶对桌面的压力等于茶壶和水所受的重力之和,F壶=G总=G水+G壶
水所受的重力G水=F壶 G壶=20N 6N=14N
由G=mg得,水的质量
1.(2024年新疆中考题)如图所示,一下半部分为圆柱形的玻璃瓶,深度为20cm,内封闭有质量为0.30kg的水。将玻璃瓶正放在水平面上时,水对玻璃瓶底部的压强为900Pa;将玻璃瓶倒放在水平面上时,水对玻璃瓶盖的压强为1400Pa.若该玻璃瓶内装满密度为0.8×103kg/m3,的酒精,则酒精的质量为【 】
A.0.36kg B.0.40kg
C.0.44kg D.0.48kg
2.(2024年甘肃临夏中考题)2023年3月11日,“奋斗者”号载人潜水器顺利完成国际首次环大洋洲载人深潜科考任务返回三亚。本航次中,“奋斗者”号总共完成了63次有效下潜作业,4次下潜深度超万米,平均深度7429米,下潜最大深度10010.9米。因液体压强随深度的增加而______(选填“增大”或“减小”),科研人员自主研发了抗压能力更强、韧性和可焊接性更好的Ti62A钛合金新材料,达到可以承受更大压力的目的。当“奋斗者”号载人潜水器下潜至10000米时,所受到海水的压强为______Pa(ρ海水取1.0×103kg/m3,g取10N/kg).
3.(2024年江苏常州中考题)如图所示,甲、乙两支完全相同的试管内分别装有质量相等的不同液体,甲试管倾斜、乙试管竖直,两试管内液面相平,甲试管内的液体密度为ρ甲,液体对试管底部的压强为p甲;乙试管内的液体密度为ρ乙,液体对试管底部的压强为p乙,则ρ甲________ρ乙,p甲___________p乙.
4.(2023年四川南充中考题)如图所示,在水平桌面上,有质量相同、底面积相同、形状不同的三个容器甲、乙、丙内分别装有质量相同的水。三个容器中,水对容器底部的压力F甲、F乙、F丙大小关系是 ,三个容器对桌面的压强p甲、p乙、p丙大小关系是 。
【考点2针对训练题答案】 1. B 2. 增大 1×108 3. < < 4. F甲>F丙>F乙 p甲=p乙=p丙
【例题7】(2024年山东青岛中考二模题)船闸是利用连通器的原理进行工作的。如图所示,上游一艘客轮准备通过船闸进入下游。客轮进入闸室前,应【 】
A.关闭下游闸门D,打开下游阀门B B.关闭下游闸门D,打开上游阀门A
C.打开下游闸门D,关闭下游阀门B D.打开下游闸门D,关闭上游阀门A
【解析】船闸是利用连通器原理建造和工作的。上游客轮通过船闸进入下游时,先打开阀门A,闸室和上游河道构成连通器。当闸室和上游河道中水位相平时,把上游闸门C打开,客轮驶入闸室。关闭阀门A和闸门C,打开阀门B,闸室和下游河道构成连通器。当闸室和下游河道中水位相平时,把下游闸门D打开,客轮驶出闸室。
【答案】B
1.(2022年青海中考题)如图所示,洗脸池排水管设计了U型“反水弯”,起到隔绝下水道异味的作用。当水不流动时,“反水弯”两端的水面高度总是 的,其利用了 原理。
2.(2022年陕西中考题)位于陕西泾阳的郑国渠,是我国古代三大水工程之一。如图是郑国渠跨路面两侧的截面示意图,两侧水渠和中间的涵洞可以看作是一 。当水不流动时,水对A点的压强 (选填“大于”、“等于”或“小于”)水对B点的压强。
3.(2022年黑龙江鸡西中考题)如图,A、B两容器中装有同一液体,且液面高度相同,a点的压强小于b点的压强,当A、B间的阀门打开时,下列说法中正确的是【 】
A.液体由A流向B
B.液体由B流向A
C.液体在A、B间来回流动
D.液体静止不动
4.(2023年湖南永州中考题)如图所示,是一款功率1600W的电茶壶,茶壶的壶嘴与壶身组成_______;茶壶内装有500ml的水,则壶内水的质量为_______g;A点离水面的深度h为7cm,则A点受到水的压强为________Pa;该电茶壶产生热量的87.5%被水吸收,则将壶内500ml的水从20℃加热到100℃,用时_______min.[c水=4.2×103J/(kg·℃),ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg]
【考点2针对训练题答案】 1. 相等(或相同) 连通器 2. 连通器 小于 3. D 4. 连通器 500 700 2
考点3 大气压强
1.大气压强:浸在大气里面的物体都受到大气的压强,叫作大气压强,简称大气压,也叫气压。马德堡半球实验证明了大气压的存在。托里拆利实验精确测定了大气压值。一标准大气压等于760mm高水银柱产生的压强。1标准大气压=1.013×105Pa.
2.大气压的测量: 测量大气压用水银气压计或金属盒气压计(无液气压计)。
3.大气压的变化:大气压是变化的。大气压随海拔高度增大而减小。大气压跟天气、季节有关。通常情况下,夏季气压低,冬季气压高;阴天气压低,晴天气压高。
液体的沸点跟气压有关。液体沸点随气压增大而升高。
气压与体积的关系:温度和气体质量不变时,气压随体积的增大而减小。
4.大气压的应用实例:活塞式抽水机、吸盘式挂钩、用吸管喝饮料、用钢笔吸取墨水等。
【例题8】(2024年宁夏中考题)拔火罐具有促进血液循环、缓解肌肉疼痛等功效。如图所示,拔火罐时,用火加热玻璃罐内部后迅速扣在皮肤上,玻璃罐在 的作用下“吸”在皮肤上。请列举一个生产生活中应用该原理的实例: 。
【解析】用火把拔火罐内空气加热之后,拔火罐里边的空气排出去一部分,拔火罐内的气压减小,小于拔火罐外边的大气压,在大气压强的作用下,拔火罐紧紧吸住(压在)患者的皮肤,不会掉下来。
利用吸管来喝饮料时,我们用力把吸管中的空气吸走一部分,使吸管内的气压减小,小于外界大气压,大气压就将饮料压入吸管中,进入我们的口中,这与拔火罐的原理是相同的,都是利用了大气压的作用。
【答案】 大气压强 用吸管吸饮料
1.(2024年河北中考题) 如图所示,在铁桶内放少量的水,用火加热,沸腾之后把桶口堵住,然后浇上冷水。在__________作用下,铁桶被压扁了。这种作用在生活中有很多应用,请举出一个实例:___________。
2.(2024年甘肃兰州中考题)小雅将两个完全相同的橡胶吸盘对接后用力挤压,排出里边的空气,用力很难将它们拉开,说明吸盘外部大气压强________(选填“大于”或“小于”)吸盘内部气压,小雅想要将两吸盘分开,请你为小雅提供一条可行的建议:________________。
3.(2024年湖南长沙中考题)在一端封闭的塑料管中灌满水,用纸片盖住管口后倒过来,如图所示。纸片和塑料管里的水不会掉下来,是因为【 】
A. 水受到的重力
B. 空气对水的浮力
C. 塑料管对纸片的弹力
D. 大气压力
4.(2024年江苏无锡中考题)生活中常用如图所示的吸盘挂钩来挂毛巾,使用时排尽吸盘内的空气,吸附在 (选填“平整”或“不平整”)的墙面上,以防止漏气。若吸盘的横截面积为2×10-3m2,外界大气压为1×105Pa,则排尽空气后的吸盘受到的大气压力为 N,吸盘挂钩不会掉落是因为受到墙壁对它竖直向上的 力。
【考点3针对训练题答案】1.大气压(或大气压强) 吸盘挂钩 2. 大于 在吸盘上扎一个小孔 3. D 4. 平整 200 摩擦力
【例题9】(2024年福建福州中考二模题)小明利用最大刻度值标有2.5mL的一次性注射器等器材,对大气压值进行估测。
(1)具体实验步骤如下:①把注射器的活塞推至注射器筒的底端,目的是 ,然后用橡皮帽封住注射器小孔;②用细尼龙绳拴住注射器活塞颈部,使绳的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动 (选填“活塞”或“注射器筒”)。当活塞刚好开始滑动时,记下测力计的示数,即等于大气对活塞的压力F;③用刻度尺测出注射器刻度部分的长度,记为L,读出注射器的容积V,算出活塞面积;④最后计算出此时大气压的数值p= (写出用测量量F、L、V表示的表达式);
(2)该实验必须把注射器沿水平方向进行放置,然后进行实验步骤A操作,这是为消除注射器的 对实验的影响;
(3)同学们在讨论时提出了本实验中产生误差的可能原因如下。下列原因中一定会使测量值大于真实值的是 。
A.橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体 B.活塞与注射器筒壁间有摩擦
C.弹簧测力计的示数没有读准 D.活塞与注射器筒壁不完全密封
【解析】(1)把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,目的是排尽筒内的空气;实验时用细尼龙绳拴住注射器活塞颈部,使绳的一端与弹簧测力计的挂钩相连,为方便测力计读数,应该用手向右拉动注射器筒;活塞刚好开始滑动时,大气对活塞的压力F0等于测力计对活塞的拉力,即等于测力计的示数F,大气压力的作用面积,大气压为.
(2)该实验必须把注射器沿水平方向进行放置,然后进行实验步骤A操作,这是为消除注射器的所受重力对实验的影响。
(3)橡皮帽封住的注射器小孔中的残留气体对活塞有压力作用,会使测力计对活塞的拉力变小,测量的大气压力偏小,在受力面积不变的情况下,会使测量的大气压值偏小;活塞刚好开始滑动时,活塞受注射器筒壁的摩擦力,会使测力计对活塞的拉力变大,测量的大气压力偏大,从而使测得的大气压的测量值偏大;弹簧测力计的示数没有读准,会使测量的拉力和大气压力偏大或者偏小,从而使大气压的测量值偏大或者偏小;活塞与注射器筒壁不完全密封,针筒中气体对活塞有压力作用,会使拉力变小,测量的大气压力偏小,在受力面积不变的情况下,测得的大气压会偏小。
【答案】(1)①排尽筒内的空气 ②注射器筒 ④ (2)所受重力 (3)B
1.(2024年河南南阳中考二模题)如图所示是在标准大气压下完成的托里拆利实验,原来玻璃管竖直,后来让玻璃管倾斜,水银充满全管,有关尺寸如图所示。下列说法中正确的是【 】
A. 此时的外界大气压强等于高水银柱所产生的压强
B. 玻璃管竖直时,上端无水银的部分一定混有空气
C. 玻璃管倾斜后,大气压会发生改变
D. 玻璃管倾斜后,若不慎将上端碰出一小孔,则水银会向上喷出
2.(2022年山东枣庄中考题)如图是测量大气压强的实验装置,玻璃管长约1米,槽内装有水银。下列说法正确的是【 】
A.将玻璃管从竖直位置适当向右侧倾斜,玻璃管内外水银面的高度差仍为760mm
B.若将玻璃管向上提2cm,但玻璃管口仍在槽内水银面以下,则玻璃管内外水银面高度差变为780mm
C.在实验中,若玻璃管内混入少量空气,所测的大气压值偏大
D.将此装置从山脚移到山顶,管内外水银面高度差变大
3.(2024年河南驻马店中考二模题)下列有关大气压的说法,正确的是【 】
A. 科学家马德堡第一次证明了大气压的存在
B. 托里拆利实验首先测出了大气压强的数值,标准大气压约为
C. 青藏高原上边防战士用高压锅煮面条,是因为海拔越高,大气压越小,水的沸点越低
D. 医生用注射器注射药品利用了大气压
4.(2022年湖北宜昌中考题)在如图所示的托里拆利实验中,会使测得的大气压数值变小的是【 】
A.将玻璃管稍微倾斜
B.将玻璃管稍微下压
C.用密度更小的液体替代水银
D.玻璃管内混入空气
【考点3针对训练题答案】1. A 2. A 3. C 4. D
【例题10】(2024年眉山中考一模题)物理学科在“做中学”是一种重要的学习方式。某兴趣小组课后制作了如图所示的简易气压计,此时瓶内气压 (选填“大于”、“等于”或“小于”)瓶外大气压;若将这个瓶子从山脚带到山顶,玻璃管内水柱的高度h将 (选填“升高”或“降低”)。
【解析】简易气压计瓶内水面上方气压等于瓶外大气压与瓶内水面上方水柱产生的压强之和,所以,此时瓶内水面上方气压大于瓶外大气压。
大气压随高度增大而减小,将这个简易气压计从山脚带到山顶,瓶外大气压减小,瓶内的水在水面上方气压作用下进入玻璃管,玻璃管内水柱的高度h将升高。
【答案】大于 升高
1.(2021年湖南长沙中考题)如图所示,小雪用放在水平面上的两个实验装置来观察并研究大气压的变化,下列说法正确的是【 】
A.甲图中大气压变大时,玻璃管内的液面会上升
B.乙图中大气压变小时,玻璃管内的液面会下降
C.把乙装置从高山脚下拿到高山顶上,玻璃管内外液面高度差一定变小
D.乙装置更能准确地测量出大气压的值
2.(2022年四川乐山中考题)大气压会随高度的增加而 (选填“增大”或“减小”)。峨眉山金顶因海拔较高,此处水的沸点 (选填“高于”、“低于”或“等于”)100℃.
3.(2024年四川眉山中考一模题)如图所示是利用水银测量大气压强的实验装置,下列分析正确的是【 】
A.此时的大气压相当于765mm高水银柱所产生的压强
B.若玻璃管稍微倾斜,则玻璃管里的水银柱长度将变长
C.若将此装置从山下带到山上,则管内外水银面的高度差将增大
D.若仅将玻璃管内径稍减小,则管内外水银面的高度差将变小
4.(2024年山东聊城中考题)煮面条时,人们一般先用大火使水迅速沸腾,再改用小火使水保持沸腾。改用小火使水保持沸腾时,水的温度 (选填“升高”、“降低”或“不变”)。使用高压锅煮饭更容易把饭煮熟,原因是气压越高水的沸点越 (选填“高”或“低”)。
【考点3针对训练题答案】1. A 2.减小 低于 3. B 4. 不变 高
【例题11】(2024年福建中考题)如图所示的生产生活实例,利用大气压强的是【 】
A. 吸盘 B. 连通器 C. 重垂线 D. 书包带
【解析】塑料吸盘被压在光滑的墙上,是将吸盘内空气挤出使得内部气压小于外部大气压,在大气压的作用下紧压在墙壁上;上端开口、底部相连通的容器构成连通器,当连通器中装同种液体且静止不流动时,各容器中的液面相平,利用的是连通器原理,而不是利用大气压;重垂线利用了重力的方向总是竖直向下的重力特性,不是利用大气压;书包带做的较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的,也不是利用大气压。
【答案】 A
1.(2023年广东中考题)如图所示,用两个吸盘模拟马德堡半球实验。将两个吸盘对接,用力挤压出空气后难以将其分开,说明吸盘内部气体压强 (选填“大于”、“等于”或“小于”)大气压强。若在吸盘上戳一个小孔,吸盘内部气体压强会变 。若在海拔更高的地方做同样的实验,将其分开所需的力更小,说明海拔越高,大气压强越 。
2.(2024年湖南长沙中考一模题)2023年10月10日,湘江长沙综合枢纽船闸运营满11周年,通过船舶622380万艘次,总货运通过量8.23亿吨,大力推动了湖南水运物流的发展。下列与船闸工作原理相同的是【 】
A.拦河大坝 B.活塞式抽水机 C.液体压强计 D.锅炉水位计
3.(2021年山东枣庄中考题)下列生活中的现象均与大气压有关,其中一个利用的原理与另外三个不同的是【 】
A.吸饮料 B.拔火罐 C.高压锅煮饭 D.活塞式抽水机抽水
4.(2023年江苏徐州中考题)如图所示,将压水泵插入水桶中,从上端向下按压,水就会从出水口流出。按压的作用是使桶内气压【 】
A.大于大气压
B.等于大气压
C.小于大气压
D.变为零
【考点3针对训练题答案】1.小于 大 小(或低) 2. D 3. C 4. A
考点4 流体压强与流速的关系
1.流体压强和流速的关系:在气体和液体中,流速越大的位置压强越小。
2.飞机的升力:飞机机翼做成上凸下平的形状,飞机在大气中飞行时机翼上方的空气流速大,压强小,机翼下方的空气流速小,压强大。这样机翼上下表面存在压强差,就产生了压力差,即产生大气对机翼竖直向上的升力。
【例题12】(2024年广东深圳中考题)2024年6月 10日是我国传统节日端午节,端午节划龙舟是传统的习俗,弘扬中国传统文化是我们义不容辞的责任。思考乐佳佳同学发现并行的龙舟不能靠的太近,其中蕴含的原理跟以下哪个一样?【 】
A. 用吸管吸饮料 B. 地铁站里有安全线
C. 高压锅煮饭 D. 佳佳在骑车时需要带头盔
【解析】当两船靠近时,两船之间水流速度会变大,压强会减小,所以易发生事故。
用吸管吸饮料时,用力吸的作用是排出吸管内空气,使吸管内气压小于外界大气压,在大气压的作用下饮料被压入吸管;地铁安全线是根据流体压强与流速关系设置的,地铁进站时,若人站在安全线内,人靠近地铁一侧的空气流速大,压强小,人远离地铁一侧的空气流速小,压强大,使人受到一个向者地铁的压强差,可能引发安全事故,故候车时,乘客应站在安全线外;高压锅煮饭是利用气压高水的沸点高的原理;佳佳在骑车时需要带头盔,如果骑车摔倒,头盔可以起到保护头部不被摔伤的作用。
【答案】B
1.(2024年四川广元中考题)取一个瓶子,装入适量红色的水,再取一根两端开口的细玻璃管,在它上面画上刻度,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从玻璃管上端吹入少量气体,水沿玻璃管上升到瓶口以上,这样就制成了一个气压计,如图甲。小丽将该气压计从5楼带到1楼的过程中,观察到玻璃管内水面 ;如图乙,她又去掉橡皮塞,待水面静止时,用一支吸管,将管口靠近玻璃管上端,通过吸管向右吹气,观察到玻璃管内水面 。(选填“上升”“不变”或“下降”)
2.(2024年黑龙江哈尔滨中考题)如图所示的容器是 器。塞子拔出后各液面高低不同,以下现象中与其原理相同的是 (选填序号:①热气球在空中漂浮;②C919大客机在空中飞行;③中国空间站绕地球飞行)。
3.(2024年海南海口中考模拟预测题)如图所示,在倒置的漏斗里放一个乒乓球,从漏斗口用力向下吹气并将手指移开,乒乓球不会下落。下列现象具有上述现象所揭示的科学道理的是【 】
A.用吸管把饮料吸进嘴里
B.大风把茅草屋顶掀翻
C.抽水机把水从低处抽往高处
D.壁虎紧贴墙面向上爬行
4.(2024年江苏苏州中考题)下列现象不能用流体压强与流速的关系来解释的是【 】
A.吹气时纸条向上 B.用吸管喝水 C.将硬币吹进盘中 D.吹气时乒乓球不掉
【考点4针对训练题答案】 1.下降 上升 2. 连通 ② 3. B 4. B
【例题13】(2024年四川乐山中考题)乐山某初中学校开展以“苍穹”为主题的飞机模型制作大赛,要让飞机获得升力,机翼横截面的形状应设计成【 】
A B C D
【解析】图A和图C中的机翼模型上下表面对称,飞机在大气中飞行时,上表面上方和下表面下方空气流速相同,压强相同,上下表面没有压强差,不会获得向上的升力;
图B中机翼模型上凸下平,飞机在大气中飞行时,上表面上方空气流速快,向下的压强小,下表面下方空气流速慢,向上的压强大,会产生向上的压强差和压力差,能够获得向上的升力,因此图B所示的为机翼横截面的形状;图D中机翼模型上平下凸,飞机在大气中飞行时,上表面上方空气流速慢,向下的压强大,下表面下方空气流速快,向上的压强小,会产生向下的压强差和压力差,不能获得向上的升力。
【答案】B
1.(2024年山东烟台中考题)春节期间,小明和父母乘飞机去上海旅游。在飞机上升的过程中,外界大气压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”);在飞机飞行过程中,座位上的小明相对于窗外的机翼是 (选填“静止”或“运动”)的;机翼 (选填“上”或“下”)方的空气流速快,压强小,因此获得了向上的升力。
2.(2024年四川泸州中考题)在学校科技社团活动中,小赵同学所在的团队利用3D打印机制作了如图所示的飞机模型。飞机模型的机翼设计成上凸下平。试飞时,手将飞机模型向前推出,是力改变了飞机模型的 ;飞机模型在空中水平飞行过程中,机翼上方的空气流速较快,压强较 ;飞机模型着地后,能够沿水平地面继续向前滑行一段距离,是由于飞机模型具有 。
3. (2024年黑龙江龙东中考题)下列现象用流体压强与流速关系知识解释的是【 】
A.硬纸板不掉下来 B. 吸盘挂钩 C. 用吸管吸饮料 D. 飞机机翼
4.(2024年云南昆明中考一模题)如图为机翼的模型图,我国自主研制的国产大飞机C919在轨道上高速滑行时,机翼上方受到空气的压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)下方受到空气的压强;在我国的青藏高原,如果没有高压锅,“生米煮成熟饭”是不可能的,煮软了仍是夹生的,这是因为海拔越高,气压越低,沸点越 。
【考点4针对训练题答案】 1. 变小 静止 上 2. 运动状态 小 惯性 3. D 4. 小于 低