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《压强和浮力》专题复习(432000)湖北省孝感市楚环中学魏科民一、考点热点指津1《压强》这部分是大纲要求掌握的重点知识内容之一。在历年的中考试题中占的比例都很大。主要考查的知识点有：对压力方向的理解、压强公式的灵活运用、增大和减小压强的方法、液体内部压强规律探究、大气压强产生的原因及其生活中与大气压有关的一些现象和实例等。2考点命题形式非常广泛。包括填空题、选择题、说理解释、实验探究及计算题。对一般基础性知识的考查大多以填空题和选择题的形式出现，对与现实生活相联系的一些现象和实例则多以说理题的形式出现。由于压强这部分知识综合性强，易与浮力、密度、机械功等知识联系起来，所以，与这些知识相联系的综合题多以计算题的形式出现，甚至有些地区把他作为压轴题。3近年来，由于中考命题非常注重同学们对知识的实际应用能力和科学研究方法的考查。对本节知识内容的考查有以下几大热点：⑴加强了对实验探究能力的考查。涉及这种形式考查的内容包括影响压力作用效果的因素；液体内部压强的规律；气体压强大小与体积、温度、质量关系探究等。⑵注重运用数学图像、图表分析和处理物理问题的能力的考查，涉及这方面内容的考查将会是今后中考试题中的一大亮点。⑶运用物理知识和物理原理或规律解释和解决生活中的实际问题。二、典型例题透视例1：(04年吉林)在图1中，正确表示压力的是()答案：C。透视：本题主要考查对压力方向的理解。因压力的方向总是与物体的受力面垂直，且力的作用点在物体表面。A图虽方向与物体表面垂直，但力的作用点不在物体受力面上，所以A图不对；B图中力的方向与水平地面垂直，但不是与受力面垂直，所以B图也不对；对于D图，因压力的方向是竖直向上的，不存在物体之间的相互挤压，所以不是压力；只有C图才正确显示了压力。例2：(04年上海市)小王同学双脚与地面的面积为4×10－2m2，请根据图2中某些情况下的压强数值估算：⑴小王同学的重力；⑵小王同学平躺时与床面的接触面积；⑶小王同学背着重力为40牛的书包行走时对水平地面的压强。答案：⑴G=F1=P1S1=1.5×104Pa×4×10－2m2=600N。⑵22222.03000600mPaNPFS⑶PamNNSFP422333102.310421)40600(透视：本题着重考查同学们对压强公式SFP的灵活运用能力。解此题的关键是要注意人站立、行走、躺着时其重力不变，但背着重物时，对地面的压力会增加；且行走时的受力面积是站立时的21。例3：(04年北京市)如图3，放在水平桌面上的容器，侧壁上有一开口弯管，弯管内的液面高度h1=0.8m；其顶部和底部的面积均为0.1m2，顶部到底部的高度h2=0.6m，容器中的液体密度为1.2×103kg/m3，则液体对容器顶部的压力为________N。(g取10N/kg)答案：240N。透视：此题主要考查同学们对压强公式P=ρgh和SFP的理解和运用，解题的关键是对深度h的理解。若需求容器顶部的压力，就得先求出液体对容器顶部的压强，根据液体压强公式，液体内部某处的深度应该是液面到该处的垂直距离，所以，容器顶部的深度为h=h1－h2。则压力：F=PS=ρghS=1.2×103kg/m310N/kg(0.8m－0.6m)0.1m2=240N。例4：两块平整的玻璃合拢后，很难被分开，是什么原因？答案：大气压。透视：玻璃由于很平整，合拢时就将玻璃之间的空气排出，而玻璃的外侧受大气压作用，因此要把玻璃分开，就需用很大的力克服大气压的作用才能将两块玻璃分开。例5：做托里拆利实验时，测得水银柱高度是742mm，而当时的大气压实际是750mm水银柱，其原因是()A玻璃管太粗B玻璃管倾斜C玻璃弯曲D玻璃内混进了少许空气答案：D。透视：因托里拆利实验中，玻璃管的粗细、长短、弯曲、是否上提、是否倾斜等对实验结果均无影响。所以，只能是玻璃管内混进了少许空气才能使水银柱的高度降低。例6：(05年月考题)为了探究压力的作用效果与哪些因素有关，某同学用若干个同种材料制成的不同物体放在同一水平细沙面上，进行了三组实验，并记录有关数据分别如表一、表二、表三所示。实验时，他仔细观察沙面的凹陷程度，并通过比较，发现每一组沙面的凹陷程度相同，而各组却不同，第一组凹陷程度最大，第二组其次，第三组最小。表一表二表三实验序号压力(N)受力面积(cm2)实验序号压力(N)受力面积(cm2)实验序号压力(N)受力面积(cm2)16.01043.01073.02029.01554.51584.5303122066.02096.040⑴分析比较实验序号1与4(或2与5、3与6)及观察到的现象，可得出的初步结论是__________。⑵分析比较___________及观察到的现象，可得出的初步结论是：当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越显著。⑶请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的现象，并归纳得出结论。①分析比较________________；②分析比较_______________。答案：⑴受力面积相同，压力越大，产生的效果越显著；⑵1、6、9；⑶①受力面积相同，压力越大，压力产生的效果越显著；②压力相同，受力面积越小，压力产生的效果越显著。透视：本题主要考查同学们对压力产生效果的掌握程度外，着重考查同学们对数据表格的分析和处理能力。另外还考查同学们对控制变量法的理解和运用，即在分析压力的大小影响作用效果时，必须控制受力面积不变；在分析受力面积的大小影响作用效果时，必须控制压力的大小不变。例7：图4是甲、乙两种液体的压强P与深度h关系图像，由图可知，甲液体的密度ρ甲与乙液体的密度ρ乙大小关系是()Aρ甲ρ乙Bρ甲=ρ乙Cρ甲ρ乙D无法判断答案：C。透视：此题除考查同学们对液体压强公式的理解外，着重考查同学们用数学图像处理物理问题的能力。在图像中任作一条平行于h轴(压强P相同)的直线分别交甲与乙两点。再过这两点作平行于P轴的直线交于h轴上两点，会发现h甲h乙，并根据液体压强公式变形式：ghP，可知ρ甲ρ乙，所以正确选项为C。三、常见失误分析例1：下列说法正确的是()A气体压强总是随体积增大而增大B气体压强总是随体积增大而减小C打气筒是利用气体压强跟体积的关系制成的D利用打气筒打气时，人向上和向下拉压活塞都是增大气体压强答案：C。分析：同学们很易忽视结论成立的条件，可能不假思索地选B。因只有一定质量的气体，在温度不变时，体积增大时压强减小；体积减小时压强增大。所以，选项A、B都不对。用打气筒打气，人向上拉活塞时，密闭的气体体积增大，压强会减小，所以，选项D也不对。因而，正确的答案只能是C。例2：将质量相等的水、煤油、水银分别装入底面积相同的不同容器中，且容器放在水平桌面上，如图5所示，试比较三容器底部受到液体压强的大小关系()A.P水P煤油P水银B.P水银P水P煤油C.P水P水银P煤油D.无法判断答案：C。分析：同学们考虑到，虽然水银的密度最大，但深度最小。简单地用公式P=ρgh考虑，很可能得出无法判断的错误答案D。如果换用一种思维方法考虑，即用压强的定义式考虑此问题，将发现很有效。根据容器的形状，我们会发现，装水的容器底部受到的压力大于水的重力，即F底G水；装煤油的容器底部受的压力小于煤油的重力，即F底G煤油；装水银的容器底部受的压力等于水银的重力，即F底=G水银。再由三容器的底面积相同和三种液体的质量相等，根据压强的定义式SFP就可得到正确的答案：C。(注：解此题的关键是必须理解和掌握容器底部压力的大小与所装液体重量和容器形状的关系。)例3：如图6所示，外界为75cmHg的大气压，管内封闭的水银柱高是40cm，若在管顶开一个小孔，则()A管内水银会向上喷出B管内水银柱高度不变C管内水银柱稍有下降D管内水银柱下降到与管外水银面相平答案：D。分析：同学们考虑到，由于大气压能支持76cm高的水银柱，所以管内水银对管顶有36cmHg的压强，若在管顶开一小孔，那么在36cmHg压强的作用下，水银就会向上喷出，于是就选A。同学们在此忽视了在管顶上方仍有大气压的作用，且大气压向下的值为76cmHg，大于36cmHg的压强，所以，开一小孔后，水银不仅不会喷出，而且将会下降到与管外水银面相平。例4：用塑料管吸瓶子中的饮料，当饮料沿胶管上升时()A口中的空气压强一定小球外面的大气压B口中的空气压强一定大于外面的大气压C口中的空气压强一定等于外面的大气压D以上三种情况都有可能答案：A分析：有些同学看题后，不认真思考题设情境，简单地认为人口与外界大气相通，同一地点人口内空气的压强与外界大气压相等，于是就武断地认为选项C正确。实际情况下，饮料要到人口里，则塑料管内液面的高一定高于瓶内液面的高，如果人口内空气的压强等于外界大气压，这样，人口内空气的压强与塑料管内液体产生的压强之和就大于外界大气压与瓶内液体产生的压强之和，那么，饮料不仅不会流入到口里，管内液面反而会下降。所以，只有口内空气的压强小于外界大气压，饮料才能被吸入到口里。四、竞赛专题解析例1：某小组同学研究圆柱体上(或下)表面受到液体的压力大小与液体的深度、密度的关系。实验时，该小组同学把一个高为0.1米的实心圆柱体浸没在甲、乙两种液体中(液体甲的密度大于液体乙的密度)，如图7所示，并不断改变它所处的深度。他们利用仪器测得液面到圆柱体上表面的距离及圆柱体上、下表面受到液体的压强，并利用公式求得上、下表面受到液体的压力，记录数据如表一、表二所示。表一液体甲液面到上表面的距离h(米)00.020.040.060.080.10上表面受到液体的压力(牛)00.200.400.600.801.00下表面受到液体的压力(牛)1.001.201.401.601.802.00表二液体乙液面到上表面的距离h(米)00.020.040.060.080.10上表面受到液体的压力(牛)00.160.320.480.640.80下表面受到液体的压力(牛)0.800.961.121.281.441.60⑴分析比较________________数据及相关条件，可得出的初步结论是：在同种液体中圆柱体上表面受到液体的压力与深度成正比。⑵分析比较表一和表二中的第三列(或第四列、或第五列……)数据及相关条件，可得出的初步结论是___________。⑶请进一步综合分析比较表一、表二中的数据及相关条件，并归纳得出结论。(a)分析比较表一(或表二)中的第二行与第三行数据及相关条件，可初步得出：______________________________________________；(b)分析比较表一和表二中的第二行与第三行数据及相关条件，可初步得出：_______。答案：⑴表一(或表二)中的第一行与第二行；⑵当深度相同时，液体的密度越大，圆柱体上(或下)表面受到液体的压力越大；⑶a圆柱体浸没在同种液体中，下、上表面受到液体的压力差是一个定值；b圆柱体浸没在不同液体中，下、上表面受到液体的压力差是不同的，且液体的密度越大，压力差越大。解析：此题除了考查同学们对压力、压强的大小关系的掌握程度外，主要考查同学们对实验数据的分析和处理能力，再者就是考查研究物理学的科学方法即控制变量法的掌握程度。此题的更大意义还在于为今后探究影响浮力大小的因素起到了“铺路”的作用。通过分析表格第一行和第二行数据发现，圆柱体上表面的深度每增加0.02m，表格1、2中压力则相应增加0.2N、0.16N，即压力与深度成正比。第⑵、⑶问的分析过程如此类推。例2：如图8所示，将两端开口（上口较小）的玻璃管A的下端用薄轻质板抵住后放入装水的烧杯中，当缓慢地向A中注入150g水时，下端的薄板恰好下落，问在下列情况下，能使薄板下落的是（）A.缓慢注入150g酒精B.缓慢注入150g水银C.轻轻放入150g砝码D.以上三种情况都恰能使薄板下落答案：A解析：对此道题，根据现有的知识会发现如下疑难问题：150g的水、酒精、水银三种液体对薄板向下的压力均大于150克力。现用“割补法”分析哪种液体对薄板向下的压