北京市2022學(xué)年初中物理重點(diǎn)難題突破第三講

北京市2022-2022學(xué)年初中重點(diǎn)難題突破專(zhuān)題探究探究1壓力和壓強(qiáng)(1)壓力①概念：垂直壓在物體表面上的力叫做壓力；壓力的方向總是垂直于被壓表面。②與重力的區(qū)別與聯(lián)系a.物體垂直壓在水平面上時(shí)，壓力的大小等于重力的大小，且方向豎直向下；b.物體垂直壓在斜面上時(shí)，壓力的大小不等于重力，方向垂直斜面；c.物體垂直壓在豎直平面上時(shí)，壓力的大小、方向都與重力無(wú)關(guān)。③壓力的作用效果壓力作用在物體的表面，其效果是使物體發(fā)生形變；壓力作用效果的大小與壓力大小和受力面積大小有關(guān)。(2)壓強(qiáng)①概念：物體單位面積上所受的壓力叫做壓強(qiáng)，壓強(qiáng)是表示壓力作用效果的物理量。②公式：p=F/S其中F表示壓力，單位為N；S表示受力面積，單位為m2；p表示壓強(qiáng)，單位是Pa。探究2增大和減小壓強(qiáng)的方法壓強(qiáng)大小由壓力和受力面積兩個(gè)因素同時(shí)決定，現(xiàn)實(shí)中要根據(jù)實(shí)際需要減小或增大壓強(qiáng)。(1)增大壓強(qiáng)的方法a.在受力面積不變時(shí)，可以通過(guò)增大壓力的方法增大壓強(qiáng)；b.在壓力一定時(shí)或?yàn)榱耸×Γ梢酝ㄟ^(guò)減小受力面積來(lái)增大壓強(qiáng)；c.同時(shí)增大壓力，減小受力面積，可以增大壓強(qiáng)。(2)減小壓強(qiáng)的方法a.在受力面積不變時(shí)，可以通過(guò)減小壓力的方法減小壓強(qiáng)；b.在壓力一定時(shí)，可以通過(guò)增大受力面積來(lái)減小壓強(qiáng)；c.同時(shí)減小壓力，增大受力面積，可以減小壓強(qiáng)?，F(xiàn)實(shí)中常用改變受力面積的方法來(lái)改變壓強(qiáng)。探究3液體壓強(qiáng)的規(guī)律及計(jì)算(1)液體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因①由于液體受到重力，因此對(duì)容器底部有壓強(qiáng)；②由于液體具有流動(dòng)性，因此對(duì)阻礙它流動(dòng)的容器側(cè)壁有壓強(qiáng)。（2）液體內(nèi)部壓強(qiáng)的規(guī)律①液體內(nèi)部有壓強(qiáng)，向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)；②在同一深度，液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等；③液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大；④液體壓強(qiáng)還與液體的密度有關(guān)，在深度相同時(shí)，液體密度越大，壓強(qiáng)越大。（3）液體壓強(qiáng)的計(jì)算計(jì)算公式為：p=ρgh①公式中，ρ表示液體的密度，單位是kg/m3；h表示液體的深度（指被研究位置到自由液面的豎直距離），單位是m；g=N/kg為常量。公式只適用于液體壓強(qiáng)。②公式表明，液體壓強(qiáng)的大小只與液體的密度和深度有關(guān)，而與液體重力、體積、容器的形狀、底面積等無(wú)關(guān)。③計(jì)算液體的壓力和壓強(qiáng)時(shí)，要先由公式p=ρgh計(jì)算出壓強(qiáng)p，再由公式F=pS求出壓力F。（4）連通器①定義：上端開(kāi)口，底部相連通的容器，叫做連通器。②原理：當(dāng)連通器中只流入一種液體，且液體不流動(dòng)時(shí)，各容器中的液面總保持相平。③應(yīng)用：茶壺、鍋爐水位計(jì)、船閘等，都是利用連通器的原理來(lái)工作的。探究4大氣壓強(qiáng)（1）定義大氣對(duì)浸在它里面的物體的壓強(qiáng)叫做大氣壓強(qiáng)，簡(jiǎn)稱(chēng)大氣壓或者氣壓。（2）產(chǎn)生的原因大氣受重力并且具有流動(dòng)性。（3）大氣壓的測(cè)量①托里拆利實(shí)驗(yàn)法。②粗測(cè)大氣壓強(qiáng)的大?。焊鶕?jù)p=F/S，測(cè)出大氣加在面積S上的壓力F，可以粗略測(cè)量大氣壓強(qiáng)的值。(4)大氣壓與高度的關(guān)系大氣壓隨高度的升高而減小，在海拔3000m以?xún)?nèi)，大約每升高10m，大氣壓減小100Pa。(5)沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系一切液體的沸點(diǎn)都是氣壓增大時(shí)升高，氣壓減小時(shí)降低。水在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸點(diǎn)為100℃探究5流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系（1）流體液體和氣體都具有流動(dòng)性，統(tǒng)稱(chēng)為流體。(2)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系在氣體和液體中，流速越大的位置，壓強(qiáng)越?。涣魉僭叫〉奈恢?，壓強(qiáng)越大。(3)飛機(jī)的升力飛機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)翼上方空氣流速快，壓強(qiáng)小，下方空氣流速慢，壓強(qiáng)大，在機(jī)翼的上下表面產(chǎn)生了壓強(qiáng)差，從而使飛機(jī)獲得了向上的升力。探究6浮力及阿基米德原理（1）浮力產(chǎn)生的原因浸沒(méi)在液體(或氣體)中的物體受到液體(或氣體)對(duì)它向上和向下的壓力差，就是物體所受的浮力，即F浮=F向上－F向下。浮力的方向總是豎直向上的。(2)阿基米德原理①內(nèi)容：浸在液體中的物體所受的浮力，大小等于它排開(kāi)的液體所受的重力。②公式：F浮=G排=m排g=ρ液gV排在公式中，ρ液表示液體的密度，V排表示排開(kāi)液體的體積，g=N/kg，得出的F浮單位是N。由公式可知，浮力的大小決定于液體的密度ρ液和排開(kāi)液體的體積V排，而與物體的密度、形狀、體積、深度等無(wú)關(guān)。③適用范圍：阿基米德原理適用于液體和氣體。探究7物體的浮沉條件（1）浮沉條件浸沒(méi)在液體里的物體的浮沉，決定于它受到的浮力和重力。當(dāng)F?。綠物時(shí)，物體上??；當(dāng)F浮＜G物時(shí)，物體下沉；當(dāng)F浮=G物時(shí)，物體處于懸浮狀態(tài)，可以在液體中任何深度靜止。（2）漂?。喝绻粋€(gè)物體漂浮在液面上，則F浮=G物。（3）物體的浮沉與密度的關(guān)系理學(xué)根據(jù)物體的浮沉條件，由阿基米德原理F浮=ρ液gV排，及G物=ρ物gV物可得：①浸沒(méi)在液體中的物體（V排=V物）：當(dāng)ρ物＜ρ液時(shí)，物體上浮；當(dāng)ρ物＞ρ液時(shí)，物體下沉；當(dāng)ρ物=ρ液時(shí)，物體懸浮。②對(duì)于漂浮在液面上的物體（V排＜V物）：由F浮=G物得：ρ物＜ρ液。探究8浮力的利用（1）利用方法要讓密度大于液體密度的能漂浮在液面上，必須把它做成空心的，使它能排開(kāi)更多的液體，增大可以利用的浮力。（2）實(shí)例①輪船：輪船就是把密度大于水的物質(zhì)做成空心的，使它漂浮在水面上來(lái)利用浮力的。輪船的大小通常用它的排水量(排開(kāi)水的質(zhì)量)來(lái)表示。當(dāng)輪船由河流駛?cè)牒Ｑ髸r(shí)，由于液體密度變大，而浮力不變（F浮=G船），使輪船排開(kāi)的體積變小，因此會(huì)浮起一些。②潛水艇：潛水艇浸沒(méi)在水中時(shí)，由于排開(kāi)水的體積不變，所受浮力不變，因此它的上浮和下潛只能通過(guò)改變自身的重力來(lái)實(shí)現(xiàn)。③氣球、飛艇：氣球、飛艇里面充裝的是密度小于空氣的氣體，其上升和下降通常是通過(guò)改變自身的體積來(lái)改變所受的浮力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。④密度計(jì)：密度計(jì)是用來(lái)測(cè)量液體密度的儀器，它是利用物體的漂浮條件制成的。同一密度計(jì)在不同液體中漂浮時(shí)，所受浮力都等于其重力，但排開(kāi)液體的體積不同，液體密度越大，排開(kāi)的體積越小，因此密度計(jì)上越往上，刻度值越小，且刻度線間的間隔越小。探究9浮力的計(jì)算（1）稱(chēng)量法把物體掛在彈簧測(cè)力計(jì)上，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1，再把物體浸入液體，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2，則F浮=F1－F2。適用于在液體中下沉、漂浮及懸浮的物體受到的浮力的計(jì)算，不能計(jì)算正在液體中上浮的物體所受的浮力。（2）壓力差法浸沒(méi)在液體中的物體受到液體對(duì)它向上和向下的壓力F向上、F向下，則F浮=F向上－F向下。此法適用于深度已知、形狀規(guī)則的柱體。（3）平衡法當(dāng)物體懸?。╒排=V物）或漂浮（V排<V物）時(shí)，物體處于平衡狀態(tài)，由二力平衡的條件得，F(xiàn)浮=G物。（4）公式法根據(jù)阿基米德原理得F浮=G排=m排g=ρ液gV排普遍適用于任何形狀物體受到的浮力的計(jì)算，需要已知ρ液和V排?？碱}導(dǎo)引考題1(2022江蘇無(wú)錫，28)坦克要越過(guò)壕溝時(shí)，可將備有的氣袋放入壕溝，給氣袋充滿(mǎn)氣，這樣坦克通過(guò)氣袋就像走平地一樣。當(dāng)坦克的前一半履帶壓在氣袋上時(shí)，對(duì)氣袋的壓力和壓強(qiáng)分別為F1和p1。設(shè)坦克在水平地面上行駛時(shí)，對(duì)地面的壓力和壓強(qiáng)分別為F2和p2，坦克前后是對(duì)稱(chēng)的。則以下有關(guān)兩種情況下壓力、壓強(qiáng)的比較結(jié)果，正確的是（）A．F1=F2p1=p2B．F1=F2p1=p2C．F1=F2p1=p2D．F1=F2p1=2p2解析：本題是對(duì)水平面上壓力和壓強(qiáng)的考查。物體垂直壓在水平面上時(shí)，壓力的大小等于重力的大小，因此前后兩次坦克對(duì)水平面的壓力都等于坦克本身的重力；又因?yàn)槭芰γ娣e都等于坦克履帶的面積，所以對(duì)水平面的壓強(qiáng)也相等，即p1=p2；而坦克通過(guò)壕溝時(shí)，與氣袋的接觸面積為履帶面積的一半，所以根據(jù)F=pS可知，它對(duì)履帶的壓力為坦克重力的一半；因此選項(xiàng)B是正確的。答案：B考題2(2022江蘇泰州，1)如圖展示了日常生活或生產(chǎn)技術(shù)中的四種情境，其中哪種情境運(yùn)用了增大壓強(qiáng)的知識(shí)（）解析：本題考查日常生活和生產(chǎn)中改變壓強(qiáng)的方法?，F(xiàn)實(shí)中改變壓強(qiáng)通常是利用改變受力面積的方法；A、C、D都是通過(guò)增大受力面積減小壓強(qiáng)的，B中用細(xì)線分割肥皂，是通過(guò)減小受力面積增大壓強(qiáng)的。答案：B考題3(2022北京，35)實(shí)驗(yàn)桌上有兩只大燒杯，其中一杯盛有純凈水，另一杯盛有鹽水。老師告訴小敏鹽水的密度大于純凈水的密度，希望她用壓強(qiáng)計(jì)將它們區(qū)別開(kāi)。如圖所示，小敏將壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒（探頭）先后浸沒(méi)到甲、乙兩杯液體中，分別記下壓強(qiáng)計(jì)U形管兩側(cè)的液柱高度差h甲和h乙。她發(fā)現(xiàn)h甲小于h乙，于是認(rèn)為乙杯中盛的是鹽水。老師指出小敏的實(shí)驗(yàn)過(guò)程是不正確的。小敏認(rèn)真思考后發(fā)現(xiàn)自己在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有控制變量，并提出了新的實(shí)驗(yàn)思路如下：將壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒（探頭）先后浸沒(méi)到甲、乙兩杯液體中，壓強(qiáng)計(jì)U形管兩側(cè)的液柱高度差分別用h甲′和h乙′表示，使h甲′與h乙′___________________，比較_____________________，則_______________的一定是鹽水，請(qǐng)你將小敏的實(shí)驗(yàn)思路補(bǔ)充完整。解析：本題探究的是液體壓強(qiáng)與液體的關(guān)系。由于液體壓強(qiáng)與液體深度和密度有關(guān)，因此在探究時(shí)應(yīng)運(yùn)用“控制變量”的方法。在探究液體壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系時(shí)，通常應(yīng)控制液體的深度相同，比較液體壓強(qiáng)的大小并得出結(jié)論。題目中采取的方法是使液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等，比較壓強(qiáng)計(jì)的橡皮膜所處的深度，深度小，說(shuō)明液體的密度大。答案：相等橡皮膜所處的深度考題4(2022福建福州，2)如圖所描繪的情景中，利用大氣壓的是（）解析：本題是考查物理知識(shí)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。由圖可知，A為“鉆木取火”，說(shuō)明做功可以改變物體的內(nèi)能；B二胡是聲現(xiàn)象在樂(lè)器中的體現(xiàn)；C為壓強(qiáng)和簡(jiǎn)單機(jī)械的相關(guān)知識(shí)；D用吸管喝飲料，飲料在大氣壓強(qiáng)的作用下被“吸”進(jìn)口中。答案：D考題5(2022山東濰坊，16)如圖所示，在兩支玻璃棒中間吹氣，觀察到的現(xiàn)象是_________________，這一現(xiàn)象說(shuō)明________________________________________________。解析：本題考查的是流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，解題的關(guān)鍵是確定什么位置流速大，什么位置流速小。由圖可知，兩球中間空氣流速大，壓強(qiáng)小，因此兩球?qū)⑾蛑虚g靠攏。答案：兩個(gè)乒乓球向中間靠攏氣體在流速大的地方壓強(qiáng)小考題6(2022遼寧大連，9)如圖是探究浮力大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置，浸沒(méi)在液體中的物體都相同。若選甲、乙兩個(gè)裝置，可以探究浮力大小是否與___________________有關(guān)；若選乙、丙兩個(gè)裝置，可以探究浮力大小是否與_________________有關(guān)。解析：本題探究影響浮力大小的因素。由于影響浮力大小的因素可能有多個(gè)，因此探究過(guò)程應(yīng)采用“控制變量法”。在甲、乙兩個(gè)裝置中，液體相同，浸沒(méi)在其中的物體相同，不同的是物體在其中浸沒(méi)的深度不同，因此探究的是浮力大小是否與物體深度有關(guān)。乙、丙兩個(gè)裝置中，物體浸沒(méi)的深度相同，液體不同，探究的是浮力是否與液體密度有關(guān)。答案：浸沒(méi)的深度液體密度考題7(2022山東濟(jì)寧，5)李明和王聰做了如下實(shí)驗(yàn)：他們分別把一木塊和一鐵塊同時(shí)浸沒(méi)在水中，松手后發(fā)現(xiàn)木塊上浮，鐵塊下沉。對(duì)上述現(xiàn)象他倆展開(kāi)討論，你認(rèn)為他們的說(shuō)法中正確的是（）A.木塊受到的浮力比鐵塊受到的浮力大B.鐵塊受到的浮力比木塊受到的浮力大C.木塊受到的浮力大于木塊的重力，鐵塊受到的浮力小于鐵塊的重力D.密度大的物體下沉，密度小的物體上浮解析：本題考查物體的浮沉條件。物體的浮沉決定于物體所受的浮力和本身重力的大小關(guān)系，與其他物體的浮力無(wú)關(guān)。木塊上浮，是因?yàn)槟緣K所受的浮力大于本身的重力；鐵塊下沉，是因?yàn)殍F塊所受的浮力小于本身的重力；因此選項(xiàng)C是正確的。物體的浮沉與密度的關(guān)系，是指物體本身的密度與液體密度的關(guān)系，而與其他物體的密度無(wú)關(guān)，因此選項(xiàng)D的說(shuō)法是錯(cuò)誤的。答案：C考題8(2022北京，38)一艘輪船從河里駛?cè)牒＠锖?，?huì)浮起來(lái)一些，為什么？（已知海水的密度大于河水的密度）解析：本題是對(duì)輪船原理的考查。輪船是把密度大于水的物質(zhì)做成空心的，使它漂浮在水面上來(lái)利用浮力的；輪船從河里駛?cè)牒＠?，是浮起一些，還是沉下一些，決定于輪船排開(kāi)液體體積的變化；由于輪船漂浮在液面上，所受浮力F浮=G船，因此從河里駛?cè)氪蠛：?，重力不變，所受浮力保持不變；根?jù)阿基米德原理，F(xiàn)浮=ρ液gV排，得V排=F?。?ρ液