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文檔簡介
1、第一部分單元精講第六章 壓力與壓強知識網(wǎng)絡(luò) 定義 密度 測定 應(yīng)用 阿基米德原理 浮力產(chǎn)生的原因 浮力 物體的浮沉條件 壓力與壓強壓力與壓強 改變壓強的方法 壓力 固體壓強 計算公式 改變壓強的方法 大小和方向 壓強 液體壓強 液體內(nèi)部壓強 連通器 帕斯卡定律 特點 氣體壓強 大氣壓強 測定 大氣壓強的變化和利用知識梳理一、密度1密度是物質(zhì)的一種特性,不隨物體的質(zhì)量、體積的變化而變化。進一步分析可得,對同一種物質(zhì)組成的物體,單位體積的質(zhì)量是一個確定的值,而不同物質(zhì)組成的物體,單位體積的質(zhì)量一般是不同的。2物體的質(zhì)量與其體積成正比。通過大量的實驗我們發(fā)現(xiàn):同種物質(zhì)組成的物體的質(zhì)量與其體積成正比,
2、相等體積不同物質(zhì)的質(zhì)量一般是不同的。3同種物體的密度隨著溫度、狀態(tài)(固、液、氣態(tài))的改變而改變。(1)一般情況下,溫度升高時,物質(zhì)的密度變?。粶囟冉档蜁r,物質(zhì)的密度變大。但是實際情況中也有特例,如:水在4°C以下具有熱縮冷脹的反膨脹現(xiàn)象,所以水在4°C時密度最大,為1000千克/米3。(2)一般情況下,同一種物質(zhì),氣態(tài)時的密度小于液態(tài)時的密度,液態(tài)時的密度小于固態(tài)時的密度。【典例精析1】 關(guān)于密度,下列說法正確的是 () A密度與物體的質(zhì)量成正比,與物體的體枳成反比 B密度是物質(zhì)的特性,與物體的質(zhì)量和體積無關(guān) C密度與物體所處的狀態(tài)無關(guān) D密度與物體的溫度無關(guān)【試題分析】
3、同種物質(zhì),在一定狀態(tài)下密度是定值,當質(zhì)量(或體積)增大幾倍時,其體積(或質(zhì)量)也增大幾倍,而比值即單位體積的質(zhì)量不改變,因此,不能認為物質(zhì)的密度與質(zhì)量成正比,與體積成反比,A錯誤,B正確;同種物質(zhì),質(zhì)量一定時,如果狀態(tài)發(fā)生改變,其體積相應(yīng)增大或縮小,所以密度發(fā)生改變,C錯誤;同種物質(zhì),質(zhì)量一定時,如果溫度發(fā)生改變,其體積相應(yīng)增大或縮小,所以密度發(fā)生改變,D錯誤。故選B。【答案】 B4密度的測量(1)固體密度的測量測量比水的密度大的固體的密度:先用天平稱出固體的質(zhì)量,利用量筒采用排水法測出固體的體積。測量比水的密度小的固體的密度:先用天平稱出固體的質(zhì)量。利用排水法測固體體積時,有兩種方法,一是用
4、細而長的針或鐵絲將物體壓沒于水中,通過排開水的體積測出固體的體積;二是在固體下面系上一個密度和質(zhì)量較大的物塊(鐵塊),使它們同時浸沒在水中,用排水法測出它們共同的體積,之后再減去物塊的體積,就得到固體的體積。(2)液體密度的測量一般方法:用天平稱出液體的質(zhì)量,用量筒測出液體的體積,利用密度公式求出密度。當液體的體積無法測量時,往往需要借助水。水的密度是已知的,在體積相等時,兩種物質(zhì)的質(zhì)量之比就等于它們的密度之比,從而通過比例式計算出液體的密度。【典例精析2】 測定石塊的密度需要進行如下的實驗操作: 將石塊用細線系好后放入量筒,慢慢沒入水中并記下總的體積; 把游碼放在標尺的零刻度線處,調(diào)節(jié)橫梁上
5、的螺母,使橫梁平衡; 把天平放在水平桌面上; 將石塊放在天平左盤中,在右盤中增減砝碼并移動游碼直至橫梁平衡; 在量筒中倒入適量的水并記下水的體積為保證測量的準確性;正確的操作順序應(yīng)是 () A B C D【試題分析】 在測密度的實驗中,先測質(zhì)量,再量體積,是一般的實驗步驟要求,這樣可減小因物體沾水而造成的測量誤差。要知道天平的正確使用步驟:第一步把天平放在水平桌面上;第二步把游碼放在標尺的零刻度線處,調(diào)節(jié)橫梁上的螺母,使橫梁平衡;第三步將石塊放在天平左盤中,在右盤中增減砝碼并移動游碼直至橫梁平衡;第四步整理器材。【答案】 B二、密度的應(yīng)用1求物體的質(zhì)量:有些物體的質(zhì)量由于質(zhì)量太大等原因并不能直
6、接測量,但是根據(jù),在測得其密度和體積后便可計算其質(zhì)量。2求物體的體積:很多不規(guī)則的物體并不能直接測量出其體積,可以通過,在得知其質(zhì)量和密度后便可以計算出物體的體積。3鑒定物質(zhì)組成:分別測得物體的質(zhì)量和體積后,利用公式得到物體密度后與標準密度表比對。(1)判斷為何種物質(zhì),如分辨金、銀、銅等物質(zhì)的類別。(2)辨別物體是否空心:若為空心的,則相同體積的物體,質(zhì)量小的為空心,比如實心鐵球,可測得實心鐵球重,若挖去鐵球的中心,經(jīng)過測量可得鐵球的質(zhì)量變小,既為空心?!镜淅?】 小利根據(jù)下列表中的數(shù)據(jù),得出以下四個結(jié)論,其中正確的是 ()物質(zhì)熔點/(在標準大氣壓下)物質(zhì)比熱容c/J(kg)1物質(zhì)密度/(
7、kgm3)(常溫常壓下)銅1083干泥土0.84×103煤油0.8×103鋁660水4.2×103純水1.0×103鉛328銅0.39×103銅8.9×103錫232鋁0.88×103鋁2.7×103 A質(zhì)量相等的實心銅塊和鋁塊,銅塊的體積較小 B質(zhì)量相等的干泥土和水,吸收相等熱量,水溫度升高得較多 C可用以銅制作的器皿來熔化鉛 D體積相等的實心銅塊和鋁塊,升高相同的溫度,銅塊吸收的熱量較多【試題分析】 由數(shù)據(jù)可知銅的密度大,所以質(zhì)量相等的實心銅塊和鋁塊,銅塊的體積較小,A符合題意;由于水的比熱容大,所以質(zhì)量相等的
8、干泥土和水,吸收相等熱量,水溫度升高得較少,B不符合題意;因為銅的熔點比鉛的熔點高很多,所以可以用銅制作的器皿來熔化鉛,C符合題意;設(shè)實心銅塊和鋁塊的體積為1m3,升高的溫度為1,則銅塊吸收的熱量Q銅c銅m銅tc銅(銅V)t0.39×103J/(kg·)×(8.9×103kg/m3×1m3)×13.471×106J,鋁塊吸收的熱量Q鋁c鋁m鋁tc鋁(鋁V)t0.88×103J/(kg·)×(2.7×103kg/m3×1m3)×12.376×106J。所以銅
9、塊吸收的熱量較多,D符合題意。故選ACD?!敬鸢浮?ACD三、壓力和重力的區(qū)別1定義不同:重力是由于地球的吸引而使物體受到的力;壓力是由于互相接觸的兩個物體相互擠壓而產(chǎn)生的垂直于受力面的力。2作用形式不同:重力是非接觸力;而壓力需物體間直接接觸才有作用。3作用物體不同:如圖(1)中,重力GA的施力物體是地球,受力物體是A;而壓力FAB的施力物體為A,受力物體是B。4力的作用方向不同:重力的方向總是豎直向下;壓力的方向總是垂直接觸面。5力的作用點不同:重力的作用點在物體的重心上;壓力的作用點在受力物體的接觸面上。由此可見,在圖(1)所示的情況中,僅僅是壓力的數(shù)值大小與重力的大小相同而已。何況在許
10、多情況下,壓力的數(shù)值大小與重力的大小并不相同。如圖(2)中靜止在斜面上的物體A對斜面B的壓力FAB小于GA,圖(3)中緊壓在豎直面B上的物體A對B的壓力FAB與GA完全無關(guān),F(xiàn)AB的大小取決于外力F?!镜淅?】 放在水平桌面上的茶杯,對桌面有壓力,下列有關(guān)“茶杯對桌面壓力”的說法中,正確的是 () A茶杯對桌面的壓力就是重力 B茶杯對桌面的壓力是作用在茶杯上的 C茶杯對桌面的壓力是由于茶杯發(fā)生形變而產(chǎn)生的 D茶杯對桌面的壓力是由于桌面發(fā)生形變而產(chǎn)生的 【試題分析】 茶杯對桌面的壓力,施力物體是茶杯,受力物體是桌面;茶杯受到的重力的施力物體是地球,受力物體是茶杯。兩個力的施力物體和受力物體都
11、不相同,所以這兩個力不是同一個力,但兩者大小相等,A錯誤;茶杯對桌面的壓力,是茶杯對桌面施加了一個作用,故施力物體是茶杯,受力物體是桌面,B錯誤;當茶杯放在水平桌面上時,由于桌面對茶杯施加了一個向上的支持力,使茶杯底部發(fā)生微小的彈性形變,從而使茶杯對桌面產(chǎn)生了向下的彈力,即茶杯對桌面的壓力,C正確,D錯誤。故選C?!敬鸢浮?C四、壓強1壓強是物體所受壓力與受力面積的比值,若用p表示壓強,F(xiàn)表示壓力,S表示受力面積,則壓強可表示為。它是描述壓力產(chǎn)生的形變效果的物理量。2影響壓強的因素(1)物體所受壓力的大小當物體的受力面積的相同時,壓力越大,物體受到的壓強越大。(2)物體受力面積的大小當物體所受
12、壓力一定時,受力面積越小,物體受到的壓強越大,如圖釘?shù)募獗让钡拿娣e小,在相同的壓力下能夠?qū)D釘壓入木板等,手卻不受傷。為了使受力效果顯著,我們可以增大壓力或者是減小受力面積,要注意,物體的受力面積并不是物體的表面積。【典例精析5】 在窗子密閉的旅行車上備有逃生錘,遇到緊急情況時,乘客可以用逃生錘打破玻璃逃生,圖中的四把鐵錘,質(zhì)量相同,形狀不同。為了更容易打破玻璃,應(yīng)該選擇的鐵錘是 () A B C D【試題分析】 在壓力一定時,減小逃生錘和玻璃的受力面積,可以增大逃生錘對玻璃的壓強,以便打破玻璃順利逃生。故選D。【答案】 D五、液體內(nèi)部的壓強1液體壓強產(chǎn)生的原因(1)液體受到重力的作用液體內(nèi)部
13、的壓強是由于受到重力的作用從而導致液體對容器底產(chǎn)生壓力,從而產(chǎn)生壓強,但是要注意到液體對容器底的壓力并不一定等于液體的重力。(2)液體具有流動性液體是沒有固定形狀的,具有流動性,所以液體內(nèi)部向各個方向都有壓強,且與固體的壓強并不完全相同,液體的流動性產(chǎn)生了其對容器側(cè)壁的壓強。2靜止液體內(nèi)部壓強的特點(1)液體對容器的底部和側(cè)壁都有壓強;液體內(nèi)部向各個方向都有壓強。(2)同種液體中,液體的壓強跟深度有關(guān),隨深度的增加而增大。(3)同一深度、同種液體中液體內(nèi)部各個方向的壓強相等。(4)同一深度,液體內(nèi)部的壓強與液體的密度有關(guān),液體的密度越大,液體內(nèi)部的壓強越大。(5)液體內(nèi)部的壓強與容器的形狀、液
14、體的體積和質(zhì)量等無關(guān)?!镜淅?】 如圖所示,放在水平桌面上的兩個容器分別裝有相同高度的純水和鹽水(鹽水水),下面關(guān)于液體中a、b、c三點(其中b、c兩點在同一水平面上)壓強大小的關(guān)系說法正確的是 () Apapbpc Bpcpbpa Cpbpapc Dpcpapb【試題分析】 由b、c兩點可知,深度相同,由于鹽水的密度大于純水的密度,所以pcpb;a、b兩點可知,同種液體中,壓強水深度的增加而增大,所以pbpa;綜上所述,pcpbpa。故選B。【答案】 B3液體內(nèi)部壓強的計算(1)計算公式和公式的區(qū)別公式是壓強的定義式,對固體、液體、氣體都適用;是由壓強定義式推導出來的,適用于計算液體內(nèi)部
15、的壓強,同時也適用于柱狀固體。(2)深度的理解深度并不是高度,更不是長度,h是液體內(nèi)部所取點處到最高液面的豎直高度,而不是該點到容器底的高度。(3)液體壓力和重力的區(qū)別液體的壓強是由液體的重力產(chǎn)生。但液體的壓強的大小只與液體的密度和液體的深度有關(guān),而與重力無關(guān)。液體壓力也是由液體的重力產(chǎn)生,但液體對容器底部的壓力也不一定等于液體的重力,例如同樣多的水盛于形狀不同的容器中對容器的壓力卻不一定相同。這些問題令許多學生不解,在做題的時候往往容易把概念混淆?!镜淅?】 2012年7月,“蛇龍”號載人潛水器順利完成7000米級海試,最大下潛深度達到7062米,實現(xiàn)了我國深海技術(shù)發(fā)展的新突破和重大跨越
16、,使“上九天攬月,下五洋捉鱉”成為現(xiàn)實,“蛟龍”號下潛到最大深度時受到海水壓強是(海水的密度取1.0×103千克/米3,g取10牛/千克) () A7×106帕 B7×107帕 C7.062×106帕 D7.062×107帕【試題分析】 最大下潛深度達到7062米,即在海面下7062米深處,潛水器受到海水的壓強是pgh1.0×103千克/米3×10牛/千克×7062米7.062×107帕。故選D。【答案】 D六、連通器的原理及應(yīng)用1連通器幾個底部相連通、上部開口或相通的容器叫連通器。如圖所示2 連通器的原
17、理幾個開口連通器里如果只有一種液體,在液體不流動的情況下,連通器各容器的液面總保持在同一水平面上。注意:了解連通器原理時,要注意下列兩個條件:一是“連通器里只有一種液體”;二是“在液體不流動的情況下”。只有滿足這兩個條件,各容器中的液面才保持相平,否則,如果連通器不只有一種液體,或液體還在流動,那么各容器中的液體就不會保持相平。3連通器內(nèi)液面相平原理以圖為例,在連通管內(nèi)取一根很薄的薄片AB,AB受到左邊液體對它的壓力F左,也受到右邊液體對它的壓力F右,液體不流動,AB平衡,據(jù)二力平衡關(guān)系有F左F右,據(jù)壓力與壓強的關(guān)系有p左S左p右S右。因AB是薄片,有S左S右,所以p左p右。由此可以看出,液體
18、不流動時,各連通器中液體對連通管內(nèi)產(chǎn)生的壓強相等,又根據(jù)有左gh左右gh右,當左右,則有h左h右,所以同種液體不流動時液面相平。4連通器的應(yīng)用(1)為防止茶水溢出,茶壺壺嘴一樣或稍高于壺蓋的設(shè)計是連通器的應(yīng)用;(2)鍋爐液位計也是利用連通原理,把鍋爐內(nèi)的水位,反映到鍋爐外的連通管中;(3)船閘則是一個很大的連通器,當上游閘門打開時,閘室與上游河構(gòu)成連通器,當下游閘門打開時,閘室與下游河構(gòu)成連通器,這樣在落差較大的河面上能讓船只正常安全地航行。(4)U形管氣壓計也是利用連通器原理測定氣體壓強的。【典例精析8】 下列應(yīng)用中,不屬于利用連通器的是 () A船閘 B聽診器 C鍋爐液位計 D茶壺 【試題
19、分析】 船閘的上游與閘室下面通過閥門相通,當下游閥門關(guān)閉,上游閥門打開,上游與閘室內(nèi)的水位逐漸相平,打開上游閘門,船就可以進入閘室;同理,船再進入下游,就通過了船閘所以船通過船閘使用了兩次連通器;聽診器可以減小聲音在傳播過程中的能量損耗,這樣可以清楚的聽到心跳聲音,易于判斷病情,與連通器無關(guān);鍋爐水位計,水位計上端和鍋爐爐身的上端都是開口的,底部是連通的,是連通器;茶壺的壺身和壺嘴上端都開口,底部相互連通,是連通器。故選B。【答案】 B七、阿基米德原理的應(yīng)用1阿基米德原理由于阿基米德原理講述的是物體所受浮力的大小等于它所排開這部分液體所受的重力的大小。故可用該原理求物體所受的浮力。應(yīng)用阿基米德
20、原理時需要注意:(1)浸在液體里的“浸”是指物體部分浸入液體或全部浸入(即浸沒)液體兩種情況。在這兩種情況下,物體都受到浮力。(2)G排是指被物體所排開的液體所受的重力。F浮G排表示物體所受浮力的大小等于被物體排開的液體的重力。(3)V排表示被物體排開的液體的體積。物體排開的液體的體積V排與物體的體積V物有聯(lián)系,又有區(qū)別。當物體浸沒在液體中時,V排V物;當物體只有一部分浸在液體中時,則V排V物。(4)由F浮液gV排可知,浮力的大小只跟液體的密度液和物體排開的液體的體積V排這兩個因素有關(guān),而與物體的密度、體積、所受重力、形狀無關(guān)。當物體全部浸沒在液體中時,浮力與物體在液體中的深度無關(guān)。(5)阿基
21、米德原理不僅適用于液體,同樣也適用于氣體。物體在氣體中所受浮力的大小等于被物體排開的氣體所受的重力。即F浮氣gV排(氣是指均勻不變的情況下的氣體密度)。【典例精析9】 兩手分別拿著一個小木塊和一個大石塊浸沒在水中,同時松手,小木塊上浮,大石塊下沉。比較松手時兩者所受的浮力 () A木塊受的浮力大 B石塊受的浮力大 C兩者受的浮力一樣大 D條件不足,無法比較【試題分析】 小木塊的體積小于大石塊,所以浸沒在水中時,大石塊排開液體的體積大于小木塊排開液體的體積,根據(jù)阿基米德原理公式F浮gV排可知,大石塊所受的浮力大于小木塊所受的浮力,雖然小木塊上浮,大石塊下沉。但松手時小木塊和大石塊仍然浸沒在水中時
22、,所以大石塊所受的浮力仍然大于小木塊所受的浮力,A、C、D不符合題意,B符合題意。故選B?!敬鸢浮?B2阿基米德原理的數(shù)學表達式F浮G排液gV排應(yīng)用公式時要注意以下幾點:(1)要明確公式中各符號代表什么?各物理量都采用國際單位制。特別是式中液是指物體浸入的液體密度,不是物體密度,代入公式計算時不要代錯了。V排是指物體排開的液體的體積,不是物體的體積,只有當物體完全浸沒在液體里時,V排才等于V物。(2)本公式一定要寫好下標,這與其他一些公式不同。要注意與液體壓強公式pgh區(qū)別,與物體重力公式GgV區(qū)分開來。(3)本公式常與F浮GF拉及浮體公式:F浮G物等公式聯(lián)立求解。3. 確定物體排開水體積的大
23、小正確確定物體排開液體體積的大小,是用阿基米德原理解題的一個關(guān)鍵。(1)如果容器中的液體不滿,將物體放入容器中也沒有液體溢出,則容器中液面升高部分的體積就是物體排開液體的體積;若將物體放入容器中有液體溢出,則物體排開的液體體積應(yīng)等于容器中液面升高部分的體積加上溢出容器的液體體積。(2)如果容器中原來盛滿液體,將物體放入容器后,從容器中溢出的液體的體積就是物體排開的液體體積。(3)如果物體全部浸入(即浸沒)液體中,則物體排開的液體的體積就等于物體的體積,即V排V物;如果物體只有部分浸入液體中,則物體排開的液體的體積小于物體的體積,其大小等于物體在液面下那部分的體積?!镜淅?0】 把一個木球放
24、入盛滿酒精的溢水杯中,溢出50克酒精;若將此木球從酒精中取出,擦干后放入盛滿水的溢水杯中,則溢出水的質(zhì)量是(木0.6×103千克/米3,酒精0.8×103千克/米3) () A等于50克 B小于50克 C大于50克 D無法確定 【試題分析】 因為木酒精,所以木塊在酒精面上將漂浮,木塊受到酒精的浮力:F浮G木G排m排g 由木水,得木塊在水面上漂浮,木塊受到水的浮力:F浮G木G排m排g 由可知木塊排開酒精和水的質(zhì)量(溢出的質(zhì)量):m排m排50克故選A。【答案】 A八、物體浮沉的條件1浸沒在液體中的物體,同時受到重力和浮力的作用,物體的浮沉就取決于豎直向上受到的浮力F浮和重力G物
25、的大?。?1)當F浮G物時,物體就上?。?2)當F浮G物時,物體就下沉;(3)當F浮G物時,物體就可以停留在液體里任何深度的地方,也就是懸浮在液體中。2對于均勻的實心體,比較物體的密度物和液體的密度液,也可以判斷物體的浮沉:根據(jù)F浮液gV排,G物物gV物當物體浸沉在液體中時:V排V物所以當:液物時,則F浮G物,物體上浮;液物時,則F浮G物,物體下沉;液物時,則F浮G物,物體懸浮。3對于質(zhì)量分布不均勻的物體,如空心物體,求出平均密度,也可以用比較密度的方法判斷物體的浮沉。4規(guī)律總結(jié)如下表,并舉出和生活相關(guān)的事例:狀態(tài)現(xiàn)象F浮與G物的關(guān)系液與物的關(guān)系V排與V物的關(guān)系應(yīng)用運動過程上浮F浮G物液物V排
26、V物浮船塢、氫氣球、飛艇、海上鉆井平臺下沉F浮G物液物V排V物靜止漂浮F浮G物液物V排V物潛水艇懸浮F浮G物液物V排V物沉底(F浮F支G物) F浮G物液物V排V物注:F支是指底部對物體的支持力。5阿基米德原理及物體浮沉條件的應(yīng)用(1)使物體上浮,可以用增大浮力與減少物體自身重力的方法。(2)使物體下沉,可以用減少浮力與增大物體自身重力的方法。對于物體自身重力不能改變的情況下,要改變物體的浮沉情況,只能改變物體的浮力,而物體所受的浮力與浸入的液體的密度和物體排開液體的體積的大小有關(guān)。所以要改變物體所受的浮力大小,可以改變物體所浸入的液體的密度和物體排開液體的體積。在物體體積一定時,要改變浮力,只
27、要改變物體所浸入的液體的密度的大小。在物體所浸入的液體密度一定時,要改變浮力,只要改變物體排開液體的體積。(3)潛水艇與液體密度計對于在深水中潛水的潛水艇,它在水中所受浮力不能改變的情況下,要改變它的浮沉現(xiàn)象,只能改變它自身的重力。所以潛水艇需要上浮時,就用壓縮空氣將水艙內(nèi)的水排出,當潛水艇整體的自身重力小于它所受浮力時,潛水艇便上浮。潛水艇需要下潛時,打開潛水艇雙殼體之間的儲水艙門,當潛水艇整體的自身重力大于它受到的浮力,潛水艇就下潛。液體密度計也是應(yīng)用阿基米德原理的典型例子。由于密度計自身重力不變,放入各種不同液體中,它都是浮體,所以所受浮力也不變(即F浮G物)。因此,當它放進密度較大的液
28、體中,密度計排開液體時體積就較小,玻璃管浸入液面下的深度就小些。因此,密度計的刻度值從上向下是逐漸變大的。所以,根據(jù)玻璃管浸入液面下的深度大小,就可以測出液體的密度?!镜淅?1】 2013年2月,中國海監(jiān)在釣魚島海域放置浮標以監(jiān)測我國領(lǐng)海的水文變化。監(jiān)測發(fā)現(xiàn),從春季至夏季,海水溫度上升、體積膨脹導致密度下降。此過程中,若浮標體積保持不變,則 () A浮力變大,露出海面體積變小 B浮力變小,露出海面體積變大 C浮力不變,露出海面體積變大 D浮力不變,露出海面體積變小【試題分析】 因為浮標始終漂浮,并且浮標重力不變,故浮力等于重力,并且浮力不變;又因為海水密度減小,由F浮gV排可知,浮標排開海
29、水的體積變大,則露出海面體積變小。故選D?!敬鸢浮?D九、帕斯卡定律與液壓傳動1帕斯卡定律:加在密閉液體上的壓強,能夠大小不變地由液體向各個方向傳遞。注意:(1)加在密閉液體上的壓強是指外加在液體上的壓強,而不是由于液體自身重力產(chǎn)生的壓強;(2)外加的壓強必須作用在密閉的液體上,液體不密閉的則不能大小不變的傳遞壓強;(3)液體壓強傳遞的規(guī)律是將壓強按原來的大小向各個方向傳遞,而不是將壓力按原來的大小傳遞。2液壓傳動兩端裝有活塞的封閉管道中充滿液體,這樣的裝置稱為液壓系統(tǒng)。利用液壓系統(tǒng)中的液體來傳遞動力的方式叫做液壓傳動。液壓傳動的特點是作用在液壓系統(tǒng)上的小活塞上的壓強,能夠大小不變的傳向大活塞
30、,由P1P2,得公式?!镜淅?2】 下列設(shè)備或儀器中利用帕斯卡原理工作的是 () A液壓機 B鍋爐水位計 C水銀氣壓計 D密度計【試題分析】 液壓機是利用帕斯卡原理工作的,A選項符合題意;鍋爐水位計是利用連通器原理工作的,B選項不符合題意;水銀氣壓計是利用大氣壓強的原理工作的,C選項不符合題意;密度計的設(shè)計利用了物體的浮沉條件,D選項不符合題意。故選A。【答案】 A十、大氣壓強1大氣壓強產(chǎn)生的原因由于空氣受到重力的作用,而空氣又具有流動性。跟液體的壓強相似,在地面附近,大氣向各個方向都有壓強。證明大氣壓存在的最著名的實驗是馬德堡半球?qū)嶒?。最早測定大氣壓值的著名實驗是托里拆利實驗。一標準大氣
31、壓等于760毫米高的水銀柱產(chǎn)生的壓強,約為1.01×105帕。2大氣壓的測定托里拆利實驗托里拆利實驗的原理就是連通器的變形。如圖所示,設(shè)大氣壓為po,水銀的密度為,玻璃管開口端距水銀面深度為h,b為管口處一點,a為管口外同深度的另一點,在處于平衡狀況時,因為是同種液體,同一深度,所以papb,即pbpo。這里特別要強調(diào)的是管內(nèi)水銀面的上方為真空,不會產(chǎn)生壓強,也就是說管內(nèi)水銀柱高h所產(chǎn)生的壓強與管外大氣壓強是等效的,因而用管內(nèi)水銀柱高來代替大氣壓強,當大氣壓強發(fā)生變化時,管內(nèi)水銀柱高也將隨之變化。這里需注意的是,在特定環(huán)境水銀柱產(chǎn)生的壓強與水銀柱的粗細,玻璃管是否豎直及玻璃管的長短(
32、一般在1米左右)無關(guān),而只跟水銀柱的豎直高度有關(guān)。3大氣壓的變化及影響(1) 大氣壓隨離地面高度的增大而不均勻地減小,離地面越高,大氣越稀薄,空氣的密度越小,因而大氣壓越小。(2)一切液體的沸點,都隨氣壓減小而降低。因而高山上不易煮熟飯,只有采用高壓鍋才能解決這個難題。(3)大氣壓還隨天氣而變化,一般晴天比陰天氣壓高,冬天比夏天氣壓高。4氣壓計測量大氣壓的儀器,通常有水銀氣壓計和無液氣壓計。水銀氣壓計是根據(jù)托里拆利實驗制成的。水銀氣壓計就相似于托里拆利管旁立一個刻度尺,掛得歪斜,讀出的是水銀柱的長度,比高度偏大,所以掛豎直才準確?!镜淅?3】 下列事例中,不是應(yīng)用大氣壓的是 () A用吸管
33、吸飲料 B緊貼在玻璃板上的吸盤 C打氣筒打氣時筒壁發(fā)熱 D護士用注射器針管從藥瓶中汲取藥液【試題分析】 用吸管吸飲料,應(yīng)用了大氣壓,A不合題意;吸盤吸玻璃,應(yīng)用了大氣壓,B不合題意;打氣筒打氣時筒壁發(fā)熱是摩擦生熱現(xiàn)象,C符合題意;注射器吸藥液應(yīng)用了大氣壓,D不合題意。故選C。【答案】 C十一、流體的壓強1流體氣體和液體都沒有固定的形狀,并且都很容易流動,因此將它們統(tǒng)稱為流體。2壓強與流速的關(guān)系為:流速大的地方壓強小,流速小的地方壓強大?!镜淅?4】 如圖所示是一種水翼船,船體下安裝了水翼當船在高速航行時,水面下的水翼會使船體整體抬高從而減小水對船體的阻力則水翼安裝正確的是 ()A B C
34、D【試題分析】 兩個水翼相反放置,兩個水翼受到水的壓力相反,對船體不會產(chǎn)生向上的升力作用,A、D不符合題意;兩個水翼都是上面弧形,下面平面,水經(jīng)過上方流速大于下方流速,上方壓強小于下方壓強,水對船體產(chǎn)生一個向上的升力作用,B符合題意;兩個水翼都是上面平面,下面弧形,水經(jīng)過上方流速小于下方流速,下方壓強小于上方壓強,水對船體產(chǎn)生一個向下的壓力作用,D不符合題意。故選B。【答案】 B學生實驗實驗1測定物質(zhì)的密度實驗?zāi)康臏y定物質(zhì)的密度實驗器材托盤天平、量筒、被測固體(石塊或金屬塊)、被測液體(鹽水或硫酸銅溶液)、燒杯(盛有水)等。實驗步驟1測固體的密度(1)用天平稱出固體的質(zhì)量m;(2)在量筒中倒入
35、適量的水,記下體積V1;(3)將用細線拴緊的固體浸沒在量筒中的水中,記下總體積V2,算出固體的體積VV2V1;(4)利用密度公式,求出固體的密度,注意單位的換算。(5)數(shù)據(jù)記錄表格:固體的質(zhì)量m(克)固體的體積V(厘米3)V1V2VV2V1固體的密度(千克/米3)備注V1為放入固體前量筒中水的體積,V2為放入固體后量筒中水的體積,V即為固體的體積2測液體的密度(1)用天平稱出盛有適量液體的燒杯的總質(zhì)量m1;(2)將燒杯中的一些液體倒進量筒,記下量筒中液體的體積V;(3)用天平稱出燒杯和剩下液體的總質(zhì)量m2,算出量筒中液體的質(zhì)量mm1m2;(4)利用密度公式,求出液體的密度。(5)數(shù)據(jù)記錄:液體
36、的質(zhì)量m(克)m1m2 m m1 m2液體的體積V(厘米3)液體的密度(千克/米3)備注m1為液體和燒杯的總質(zhì)量, m2為燒杯和倒出液體后剩下液體的總質(zhì)量注意事項(1)在實驗前,要觀察托盤天平和量筒的量度范圍和最小刻度;(2)在調(diào)節(jié)天平平衡(或稱量物體質(zhì)量)時,要注意觀察指針是否指在刻度板的中央(或指針左右擺動的擺幅相等);(3)在觀察量筒里液體的體積時,要注意視線跟凹液面的底部相平;(4)用量筒測固體的體積時,先要在量筒內(nèi)放入適量的水,使固體能浸沒,且液面不超過最大刻度線?!镜淅?5】 如圖甲所示,是我們實驗室常用的托盤天平。(1)它的工作原理是利用_的平衡條件,由于它的兩個_相等,所以
37、待測物的質(zhì)量等于_盤內(nèi)砝碼的質(zhì)量。(2)天平使用前要進行_,如果指針偏向分度標尺左側(cè),則應(yīng)該向_(“內(nèi)”或“外”)調(diào)節(jié)平衡螺母。(3)由于最近國際市場黃金價格大幅下降,國內(nèi)黃金飾品價格也隨之下降,小明的媽媽趁機在某金店購買了一款心儀已久的黃金手鏈,標簽注明為“千足金38.599g”。小明媽媽擔心產(chǎn)品質(zhì)量,請正在準備參加中考的小明鑒別。小明借助實驗室的器材采取了下面的步驟:用托盤天平測量手鏈的質(zhì)量m,所用砝碼和游碼位置如圖乙所示,則手鏈質(zhì)量m_克;用量筒測手鏈的體積V,放入項鏈前、后量筒內(nèi)水面位置如圖丙所示,手鏈體積V_厘米3;查閱教材得到黃金密度為金19.3×103千克/米3;通過計
38、算,可以判定這款手鏈產(chǎn)品_(“是”或“不是”)純金的。【試題分析】 (1)天平是等臂杠桿,是根據(jù)杠桿平衡條件工作的,所以當天平平衡時,左盤待測物的質(zhì)量等于右盤砝碼的質(zhì)量;(2)天平使用前要進行調(diào)平;如果指針偏向分度標尺左側(cè),則右盤較高,平衡螺母應(yīng)向右調(diào)節(jié),即向外調(diào)節(jié);(3)由圖乙知,標尺的分度值為0.2克,所以手鏈的質(zhì)量為m20克10克5克2克37克;由圖丙知,量筒的分度值為1毫升,水的體積為25毫升,水和手鏈的體積為27毫升,所以手鏈的體積V27毫升25毫升2毫升2厘米3;,其密度小于黃金密度,所以不是純金制成的?!敬鸢浮?(1)杠桿 力臂 右 (2)調(diào)平 外 (3)37 2 不是實驗2探究
39、液體內(nèi)部的壓強與哪些因素有關(guān)實驗?zāi)康耐ㄟ^實驗和推導,定量研究液體內(nèi)部壓強大小和哪些因素有關(guān)并得出液體的壓強公式實驗器材兩端開口的玻璃管、2個空飲料瓶、橡膠模、燒杯、水槽、直尺、量筒。實驗步驟1定性實驗(1)將空飲料瓶在同一深度用針在前后左右各扎一個小孔,用膠帶將口封住;(2)將瓶子裝滿水后,撕去膠帶,觀察并測量水柱噴射的水平距離并提出假設(shè);(3)將另一空瓶在同一豎直方向不同高度上扎幾個小孔,用膠帶封口;(4)將瓶子裝滿水后撕去膠帶,觀察水噴射的水平距離。結(jié)論一:液體各個方向都存在壓強,并且同一深度,壓強在各個方向的大小相同。結(jié)論二:液體的壓強與液體的深度有關(guān),深度越大,壓強越大。2定量實驗(1
40、)用橡膠膜封住玻璃管的一端,用尺子標定一高度h后,將玻璃管封膜的一端放入水槽,剛好沒過標記,觀察到橡膠膜向上凸起。(2)用燒杯向玻璃管加入水,直至凸起變?yōu)樗健?3)用量筒測出玻璃管內(nèi)水的體積V。(4)推導并驗證液體的壓強公式。結(jié)論三:液體內(nèi)部的壓強大小pgh?!镜淅?6】 如圖1所示,容器中間用隔板分成大小相同且互不相通的A,B兩部分,隔板下部有一圓孔用薄橡皮膜封閉。橡皮膜兩側(cè)壓強不相等時,會向壓強小的一側(cè)凸起。小蕓同學用該裝置做“探究液體壓強是否跟液體密度、液體深度有關(guān)”的實驗。(1)探究“液體壓強與液體密度的關(guān)系”時,應(yīng)保持容器中A,B兩側(cè)液體的_相同。(2)探究“液體壓強與液體深度的關(guān)系”時,小蕓同學在A,B兩側(cè)倒入深度不同的水后,實驗現(xiàn)象如圖2所示。由該實驗現(xiàn)象得出結(jié)論:在液體密度相同時,液體深度_,液體壓強越大。(3)請從實驗設(shè)計的合理性、實驗過程的可操作性、實驗結(jié)果的可靠性等方面寫出一條評估意見:_。【試題分析】 (1)探究“液體壓強與液體密度的關(guān)系”時,應(yīng)保持容器中A,B兩側(cè)液體的深度相同;(2)在液體密度相同時,液體深度越大,液體壓強越大;(3)若液體不透明,則不便于觀察橡皮膜的變化;容器壁、隔板上無刻度,不易準確測量兩側(cè)液體的深度;橡皮膜的彈性好壞,影響實驗效果。【答案】 (1)深度 (2)越大
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