初中物理中考专题复习讲练：液体压强与大气压强

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液体压强和大气压强*■液体压强1.液体内部的压强（1）定义：液体对容器底、内壁和液体内部的压强称为液体压强，简称液压。（2）产生的原因：液体受到重力作用和液体具有流动性。液体内部的压强是由于液体本身的重力引起的，所以液体对容器底有压强，又由于液体具有流动性，所以液体对支撑它的容器侧壁也有压强。2.液体压强公式（1）液体压强公式：p二pgh（2）比较液体压强的依据：①严P01②。二匕S（3）对于圆柱形的容器，液体对容器底的压力与號体的重力相等。3.连通器（1）定义：上端开口，底部相连通的容器叫做连通器，连通器中的各容器的形状不受限制，既可以是直筒的，又可以是弯曲的，各容器的粗细程度也可以不同。（2）连通器的原理：如果连通器中只有一种液体，在液体不流动时，各容器中的液面总保持相平。（3）应用：船闸、热水器、锅炉上的水位计、洗手池的回水管等。二.大气压强1.大气压强及产生的原因（1）定义：大气对浸在它里面的物体产生的压强叫大气压强，简称大气压或气压。（2）产生原因：空气受重力的作用，空气又有流动性，因此向各个方向都有压强。 2.大气压的存在（1）大气压存在的事实：马德堡半球实验、瓶吞蛋实验、覆杯实验等；（2）解释与大气相关的现象；分析有关物体内、外的气压变化，比较它们的作用效果.通过气压不平衡来观察分析。例如：1钢笔吸墨水必须先压吸水管上的弹簧片，排出空气，造成里面气压小于外部墨水面上的气压，这样气压差就使墨水被压进吸水管。2塑料吸钩的吸盘粘在光滑的墙面上，必须先挤压吸盘里的空气，造成里面气压小于外部吸盘面上的气压；里面空气越少，气压越低，因此粘在墙面上的力就越大，越牢固。3用吸管喝饮料，使用时对着吸管吸走部分空气，将造成管内压强变小，而为了平衡气压，大气压强将会迫使管内液体上升；停止吸气时，管内液体下降，压强便回到平衡。4铁桶放些水，烧开以后，把开口堵上，再浇上冷水，铁桶被压扁。桶内的温 度高，空气稀薄，当浇上冷水以后，桶内的压强变小，小于外界的大气压，产生的压强差作用在筒壁上，使之压缩变形。其他的实验还有：“覆杯实验””等。5应用：活塞式抽水机、离心式水泵。3.大气压及影响因素(1)大气压强与海拔高度地球上面的空气层密度不是相等的，靠近地表层的空气密度较大，高层的空气稀薄，密度较小.大气压强既然是由空气重力产生的，高度大的地方，它上面空气柱的高度小，密度也小，所以距离地面越高，大气压强越小。(2)大气压强与体积：在温度不变时，一定质量的气体体积越小，压强越大；体积越大，压强越小。打气筒就是利用这一原理制成的。(3)大气压强与温度：对于一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度越高气体压强越大，温度越低气体压强越小。4.流体压强与流速的关系(1)流体：液体和气体都没有一定的形状，并且容易流动，因此液体和气体统称为流体。(2)流体压强与流速的关系：在气体和液体中，流速越大的位置压强越小。••考点与难度系数1.运用压强公式解决相关问题★★★「液体对容器底的压力与液体重力的关系与容器的形状有关如果底面积也相同，则FpB的大小关系是（） A>PBB.PA0痢，并且圆柱形平底杯子里面分别盛有质量相等的水和酒精,V由俨矢口，质量一定时，密度与体积成反比，故A为水，B为酒精;TA、B两点到杯子底的距离相等，二根据m二刃二（Eh可知，A、B两点以下m水>m酒箱；又•.•因为完全相同的容器，分别盛有质量相等的水和酒精，F「•A、B两枣上m水vm酒精,即G水VG酒精；二根据p=可知，PA^03kg/m10N/kgx0.2m=2000Pa；所以m水二q水V水二1.003kg/m3x0.2mx0.02m2=4kg,mp酒粕V酒粕=0.8>^IO3kg/m3xO.3mxO.O1m2=2.4kg,设抽出液体的质量为△m,则甲抽出水后剩余水对容器甲底部的压力F水二G水-Amg=m水g-△mg,乙抽出酒精水后剩余酒精对容器乙底部的压力F酒精二G酒精・Amg=m酒精g-△mg,因为甲和乙放在水平桌面上是圆柱形容器，所以则甲抽岀水后剩余水对容器甲底部的压强： 乙抽岀酒精水后剩余酒精对容器乙底部的压强:二m创g-AmgP因为酒精P一水二P,酒菇m，xg_Amgm^g-Amg所以—si—一—sL—%狛用4kg-Am_24kg-Am0.02m20.01m2解得：iTRO.Skg・题模二:液体压强与压力例1.3.1如图所示，质量和底面积都相同的两个容器分别装有质量和深度均相等的甲乙两种不同液体，甲液体的密度乙液体的密度；甲容器对桌面的压强-—_乙容器对桌面的压强；甲容器底部所受液体的压力__乙容器底部所受液体的压力.（均选填“大于”、【答案】大于；等于；大于〃/V【解析】因为液伊的质量相同，并且V甲VV乙，所以由俨可知，p—甲＞Q乙；根S据压强公式p=,质量和底面积都相同的两个容器对桌面的压强大小相等.两容器中的液体深度h相同，p乙，根据公式p二他h可得，p甲〉p 甲＞Q乙.因为甲容器是上小下大，乙容器是上下一样，分析可知，甲液体对其底部的压力F.＞mg,乙液体对其底部的压力F乙=mg,题中给出的条件是171屮=111乙=m,所以F屮＞尸乙•例1.3.2两个完全相同的圆台形容器重为G以不同方式放置在水平桌面上，容器内盛有深度相同的水77如/图所示.某物理兴趣小组在学习了压力和压强知识后提岀了如下三个观点：①幸彎鑒癱鶴力R—定小于Fb；②容器对桌面的压力Fa'—定小于F,今容器对桌面術庄强仇Q定大于Pb・其中正确的是（）A.①②B.②③C.①③D.①②③【答案】D 例1.3.3上下开口的甲、乙、丙三个容器，下端都用一重力不计的薄片，恰好盖住筒的下端，然后浸入水中，如图所示。三个薄片的面积都相同，薄片离水面的深度也都相同，现将100g水倒入甲筒中，恰能使薄片下落，那么将100g水分别倒入乙筒和丙筒中，则它们各自的薄片（）14题图A.都不落下来B.都落下来C.乙筒薄片落下来，丙筒薄片不落下来D.乙筒薄片不落下来，丙筒薄片落下来【答案】A【解析】因为三个筒的底面积相同，读图可知，根据它们的形状，将100克水倒入甲筒中时液面最高，乙、丙中的液面都会低于甲，根据液体压强的公式P二卩怀,甲筒中对底面的压落，则乙、丙中的压力均小于甲中的压力，则都不会下落。故BCD不符合题意,A符合题强最大。再根据公式F-PS,甲筒对底面的压力也最大。如果甲中的压力恰好能使薄片210cm9 所以本题选择A题模四：固体压强和液体压强的综合计算例1.4.1一平底玻璃杯放在水平桌面上，内装150克水，杯子与桌面的接触面积为如图所示.（1）求出水对杯底的压强;3Pa,求玻璃杯的质量.（g=10N/Kg）10p二pgh二丨xl(Tkg/mxION/kgxl2cm二1200Pa【解析】（1）根据压强公式可求F=ps=2>7xIO'Pax10cm2=2.7N（2）根据公式可知，杯子对桌面的压力为，也即杯子和 2.7N,因此杯子和水的质量为,水的重力之和为m0=m-=270g-150g=120g°例1.4.2图是实验用的锥形瓶，将锥形瓶放在面积为S。的水平桌面上，已知锥形瓶的质量为m、底面积为Si；当往锥形瓶中倒入密度为°、质量为m的液体后，液面高度为h,则下列说法正确的是()A.液体对容器底的压强为pghB.锥形瓶所受的重力与水平桌面对锥儕申咅旗力是一对平衡力C.锥形瓶对水平桌面的压强为&D.液体对瓶底的压力与桌子对瓶底的支持力是一对相互作用力【答案】AC【解析】A、液体的密度为p,液面高度为h,由液体压强的计算公式，因此液体对容器底部的压强为P=/gh,该选项说法正确；B、由于锥形瓶内盛有一定质量的水，因此锥形瓶所受的重力小于水平桌面对锥形瓶的支持力，不符合二力平衡的条件，该选项说法不正确；C、锥形瓶对水平桌面的压力等于瓶子和液体的重力之和，即F=G糊+G液=(mi+rw)g；S~S受力面积等于锥形瓶的底面积Si,锥形瓶对水平桌面的压强为P=,该选项说法正确；D、液体对瓶底的压力与瓶底对液体的支持力是一对相互作用力，瓶底对桌子的压力和桌子对瓶底的支持力是一对相互作用力，该选项说法不正确.题模五：连通器 用导管湮接.若将阀门K打开,最后A、B两容器底部受到水的压强之比为(A,5：7B.2：3C.3：7D・1:1【答案】A例1.5.1如图所示，A、B为完全相同的两个容器，分别盛有7cm、5cm深的水，A、B之间例1.5.2如图所示，两端开口的U型玻璃管竖直放置，底部带有一个阀门K,右管横截面积是左管的两倍，当阀门K关闭时，左、右管中水面的高度分别为h和2h,现将阀门K打开,液面稳定时，左管水面上升的距离是() 2hA|二二——i|l7A.—hB.-hC・-hD.ha33【答案】C【解析】当打开开关K时，左右容器构成一个连通器；由于连通器内水面静止时，水面相平，因此右边水面将下降，左面水面将升高，由于水的总体积不变，设左管横截面积为S,则右管横截面积为2S,竖管中水的总体积V=Sh+2S?2h=5Sh,因为右管横截面积是左管的两倍，则液面相平时，右管中水的体积是左管中水的体积的2|5Sh2lOSh倍，即左管水的体积为V左二3x5Sh=3,右管水的体积为V右=3x5Sh=3,5Sh22左管水的体积的增大量为3-Sh=3Sh,即左管水面上升的距离是3h题模六：大气压强的存在及应用纸片都不掉落A.如图甲,换用不同种类的纸片做覆杯实验,例1.6.1在验证覆大杯气实压验存中在将的杯覆口杯朝实向验不中同，方小向柯,认为纸：片均不掉落“实验中纸片不掉落完全是因为纸片B.如图乙,C被.杯口如的图水丙粘,住将了一，张而湿与纸大覆气盖压在无空关杯”子的杯口・,下列倒能转帮杯助子小纸柯片改不变掉这落种想法的实验是（）D.如图丁，在密闭钟罩内做覆杯实验，抽出钟罩内空气的过程中纸片掉落 【答案】D【解析】A、图甲中，换用不同种类的纸片做覆杯实验，纸片都不掉落，都可以证明大气压的存在，不能反驳小柯的想法，不合题意；B、图乙中，覆杯实验中将杯口朝向不同方向，纸片均不掉落，可证明大气向各个方向都有压强，不能反驳小柯的想法，不合题意；C、图丙中，将一张湿纸覆盖在空杯子的杯口，倒转杯子纸片不掉落，可证明大气存在向上的压强，不能反驳小柯的想法，不合题意；D、图丁中，在密闭钟罩内做覆杯实验，抽出钟罩内空气的过程中纸片掉落，说明没有空气时，没有了气压，也就无法托住水和纸片，这说明实验中纸片不掉落是因为受到大气压的作用，而不是纸片被杯口的水粘住了，可反驳小柯的想法，符合题意.例1.6.2家住四楼的小李听说要停水，便将水管一端接上水龙头，另一端放在水桶中。拧 开水龙头接水，一段时间后却惊讶的发现原本已经快满的水桶中水面开始下降，这到底是怎么回事儿？水去了哪里？邻居物理老师给出了解释，说这是虹吸现象。原来在小李快接满的同时，楼下有人也打开了水龙头用水，四楼接满的水桶变成了供水端，楼下的水龙头变成了出水口，于是，水桶里的水都被吸走了。如图所示。下列关于虹吸现象分析不正确的是（）A.产生这种现象的原因是大气压强和液体压强共同作用的结果B.产生这种现象的原因是大气压强的结果C.产生这种现象两家的水龙头必须都要打开D.生活中仅用一个橡胶管便可以给鱼缸换水就是利用了虹吸现象【答案】B【解析】A、B、楼上和楼下之间的水管最初是灌满水的，两液面上方与大气相通，由于两液面存在高度差，即两液面之间存在液体压强，同时在大气压的作用下，水桶里的水“自动”流到了楼下，即发生了虹吸现象；故虹吸现象是由大气压强与液体压强共同作用的结果.故A正确，B错误；C、产生这种现象两家的水龙头必须都要打开，在大气压和液体压强的共同作用下产生虹吸现象.故C正确；D、生活中仅用一个橡胶管便可以给鱼缸换水具备虹吸现象的条件，就是利用了虹吸现象.故D正 确.故选B.例1.6.3护士给病人输液时，药水瓶上插着两根管，一根给病人输液，另一根通过瓶盖扎进瓶内药水中，如图所需要将药水袋提升到相对针管一般不低于1.3m的高度，由此推算针管处受到的液体压强为Pa.(p输叢管调节器示.这根“闲置”管是为了利用.由于针头较细，为确保药液的流速,【答案】大气压；1.3x104,针管 【解析】因为输液时，如果没有这根’闲置”，外部压强大于瓶内压强时，液体就无法输入到人体中，所以这根’闲置”管是利用大气压使药液顺利流出的；针管处受到的液体压强p=P药液gh=10x103kg/rr|3x10N/k9x1-3m=1'3x1°4Pa'题模七：流速与压强例1.7.1如图1所示，静止时U型管两液面相平，下列选项包含图2中所有合理情形的是充气抽气大气大气♦灯()rngA.乙、丁B.甲、丙C.乙、丙D.甲、丁【答案】B【解析】甲图：气流从U型管右边上方吹过，此时右边上方空气流速大，压强小，而左边压强不变，所以在左右两边压强差的作用下，右边液面升高，故图示合理；乙图：气流从U型管左边上方吹过，此时左边上方空气流速大，压强小，而右边压强不变，所以在左右两边压强差的作用下，左边液面应该升高，而图中右边液面升高，故图示不合理;丙图：向U型管左边充气，其左边液面上方的大气压变大，而右边液面上方的大气压不变，左边的大气压大于右边的大气压，右边的液面上升，故图示合理；丁图：向U型管左边抽气，其左边液面上方的大气压变小，而右边液面上方的大气压不变，左边的大气压小于右边的大气压，左边的液面应该上升，而图中右边的液面升高，故图示不合理；综上分析可知，甲、丙两图合理，乙、丁两图不合理.例1.7.2物理课上，王老师利用传感器为同学们做“探究流体压强与流速的关系"的演示实验，装置如图25甲所示。装置中A、B、C三节直径不同的塑料管连接在一起，右端与吹风 机的尾部相连，当用吹风机抽气时，在同一时间内，通过每个管子的气体总量相同，则细管内气体流速比粗管内气体流速。（选填“大”或“小”）（「）将三个气体压强传感器探头分别插入三节管中，传感器与电脑相连，打开吹风机 抽气时，电脑屏幕如图25乙所示，已知①②③三条图线分别对应粗细不同的三节管中气体压强随时间变化的情况，由图像可知：平稳流动的气体，流速大处压强_________0图线③反映的是装置中__________塑料管的气体压强随时间变化的情况。（选填“A”、8或P）（2）当王老师将抽气的吹风机调换挡位后，图像中①②③三条图线出现了下移，由此可以判断三节管中气体的流速____________o（选填“增大”或“减小”）（3）实验后同学们继续研究了飞机机翼的形状,它上表面弯曲，下表面较平直。当飞机前进时，机翼上、下方气体流速不同，机翼上、下表面就存在着_________0【答案】大（1）小；C（2）增大；（3）压强（力）差【解析】考察流体压强与流速的关系：流速越快，压强越小。细管和粗管中的水流流量相等，细管中的流速大，压强小，因此③压强最大，流速最慢，对应C管；曲线出现下移，说明总体的压强变小，流速应该变快，应该换用了高档；飞机机翼利用了上下表面的压强差或者说压力差。随练1.1晓啥刚学完液体内部压强规律，一次喝完盒装酸奶后，想利用废纸盒做个小实验,5中的几种水流现象最接近实际情况的是（他在空纸盒的侧面的不同高度处扎三个大小一样的孔，将纸盒装满水后，水从小孔喷出。图)A.A图B.B图C.C图D.D图 【解析】液体压强随着深度的增大而增大,而压强越大受到的力也就越大，水流越快,【答案】A以应选择A.随练1.2某实验小组的同学在“探究液体内部压强与哪些因素有关"的实验中，将两端开口的玻璃管一端扎上橡皮膜，竖直插入水或盐水的不同深度处,观察到橡皮膜分别向上凸起,(a)(c)实验现象如图1（a）,（b）、fc）所示.（1）根据实验现象实验小组的同学提岀以下猜想.1根据图1中（b）和（c）,小组同学一致认为：液体内部压强可能与有关. 2根据图1中（a）和（b）,小组同学产生了不同的观点：小红认为液体内部某点压强可能与离开液面的距离h有关；小李则认为液体内部某点的压强可能与离开容器底部的距离d有关.（2）为了验证猜想，小组同学接着将一端扎有橡皮膜的玻璃管分别竖直插入甲、乙两种不同液体中，并设法改变h和d,通过在玻璃管中加入适量的水，使橡皮膜在液体的不同位置处都能保持平整，如图2所示.然后通过测量玻璃管中所加水的质量，再设法求得橡皮膜所受的液体压强p,并将实验有关数据分别记录在表一、表二中.1分析比较实验序号1与6（或2与7,或3与8,或4与9,或5与10）的数据及相关条件，得出的初步结论是：当离开液面的距离h相同，离开容器底部的距离d相同时，.表一液体甲（p=0.8x1（/千克/米甲表二液体乙（p=1.2xio"克/米乙33h/匣崟»rl/匣光n/IQ帕实验序号h/厘米d/厘米P/103帕护jserjrRAnR1210-inn87tn212R1R4____.6Q2n2,4530I5I2.41030II5I3.62小红分析实验序号3与4与5（或8与9与10）的数据及相关条件，得到的初步结论是：同种液体内部，当离开容器底部的距离d相同时，液体内部压强p与离开液面的距离h成正比；小李同学分析实验序号1与2与3（或6与7与8）的数据及相关条件.得到的初步结论是：同种液体内部压强p与离开容器底部的压强d成反比•对于小红和小李的结论，你认为结论错误的是-----------------------------------------------------------------------------------的（选填“小红”或“小李”）,理由是------------------------------------------------------------3进一步分析实验序号3与7（或5与9）的数据及相关条件，还可得到的结论是——.【答案】（1）①液体密度；（2）①液体密度越大，液体内部压强越大； 2小李；小李所选的数据没有控制h相同；3当液体密度与离开液面的距离的乘积相同，液体内部压强相同•【解析】（1）①根据图1（b）和（c）可看出，液体的种类不同，密度不同，玻璃管内薄膜的凹陷程度不同，故说明液体内部压强可能与液体的密度有关；（2）①分析比较实验序号1与6（或2与7,或3与8,或4与9,或5与10）的数据及相关条件能看出，在h和d—定的情况下，液体的密度越大，其压强越大，故说明液体密度越大，液体内部压强越大.2由于小李所选的实验没有控制相同的h,所以小李的做法是错误的；3进一步分析实验序号3与7（或5与9）的数据及相关条件，可以看岀其压强相等，但液体的密度、深度均不同，但可总结出液体的密度与深度乘积相同时，液体内部压强相同.随练1.3两人在相同的沙滩上漫步，留下了深浅不同的脚印，则（）A.两人对沙滩的压力一定相同B.脚印深的人对沙滩的压强一定大B.两人对沙滩的压强一定相同D.脚印浅的人对沙滩的压力一定小 【答案】B【解析】两人在相同的沙滩上漫步，留下了深浅不同的脚印，说明他们对沙滩的压力效果不同，也就是压强不同，所以，脚取深的人对沙滩的压强一定大，故B正确，C错误；r根据p=E可得F=pS,两人的重力及与沙滩的接触面积（受力面积）不确定，压力的大小无法确定.故AD错误.随练1.4如图，密封的圆台形容器装有一定量的水，从甲图变为如乙图放置，则水对容器底的作用情况是（） A.压强减小，压力不变B.压强不变，压力增大C.压强减小，压力减小D.压强不变，压力减小【答案】D【解析】圆台形容器内装满了水，倒置后水的深度不变，因此由液体压强公式水对P二他h,可得容器底的压强P不变，当如图甲放置吋，水对容器底的压力:F=PS=/F乙D.pi>p2F甲二FC.p乙A.p【答案】A【解析】如图所示，液体的深度相同,故鰹甲容器内部液体的体积大于乙容器内部液体的体积,VP可知，由于两种液体的质量相同，所以甲液体的密度小于乙液体的密度，故据p=(gh得，甲的密度小，所以甲液体对容器底的压强小，開＜p2・ 此吋桌面所受杯子的压力等于杯和液体的总重力，故液体的质量相同，杯子的质量相同，所以总质量相同，故总重力相同，所以两杯对桌面的压力相同，即F甲二F乙•故选A.作业6将一个装有水的U型管倾斜放置，图4中的水面状况符合实际的是（）A.A图B.B图C.C图D.D图【答案】B【解析】根据连通器原理，两端液面应该是相平的，故选B.作业7如图所示，在塑料瓶里装一些红色的水，取一根两端开口的细玻璃管，让玻璃管穿过橡皮塞插入水中，并从管子上端吹入少量气体，这样就制成了一个简易的多功能物理实验演示器.（1）当把此装置从山脚带到山顶时，发现玻璃管内水柱高度变_；（选填“高”或“低”）（2）取一吸管，靠近玻璃管口，通过吸管向右吹气，如图所示，发现玻璃管内液面上升，这【答案】（1）高（2）流体流速大的地方压强小【解析】（1）当把图中的装置从山脚带到山顶时，因为山上气压低，所以内部的气压将 水柱向外压，使玻璃管中的水面变高；（2）当用吸管靠近玻璃管口，通过吸管向右吹气时，吸管上方空气流速大、压强小，于是液面在上下压强差的作用下上升，由此说明流体流速大的地方压强小；、组同学用塑料瓶做了以下实验，如图所示.（1）将塑料瓶装满水，覆盖一张硕纸片后倒置，水和纸片均不会下落，如图甲所示，该实验说明了—的存在.（2）将塑料瓶装满水，在瓶侧面扎两个小孔，水从小孔流出，如图乙所示，该实验说明液体压强与—有关.（3）如图丙所示，将一个完好的空塑料瓶横放并固定在水平桌面上，一个小纸团放在瓶口处，正对着瓶口用力迅速吹气，此时小纸团将会______________（选填“飞岀瓶外”、“原地不动”或“进入瓶中”）,判断的理由是瓶口气流流速变大，___________【答案】（1）大气压强（2）液体的深度（3）飞出瓶外;压强减小【解析】（1）在矿泉水瓶中装满水，用纸片盖住瓶口后倒置，纸片不会落下•该现象说明了大气有压强；（2）观察到水从小孔射出，小孔的位置越低，射出的水越急，液体压强越大•该现象说明液体压强与深度有关.（3）正对着瓶口用力迅速吹气，流速大的地方压强小，因此瓶口处压力变小，瓶内的大气压就会产生一个力把小纸团推出来