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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解
第十四屆全國初中應(yīng)用物理知識競賽復(fù)賽試題
一、(14分)1998年某地區(qū)遭受特大洪澇災(zāi)害。為了抗洪搶險(xiǎn),急需在20h內(nèi)從甲地調(diào)運(yùn)65t鋼材到乙地,F(xiàn)僅剩下一艘滿載時(shí)排水量為80t的貨船,船身(包括船員)質(zhì)量約17t,已知甲、乙兩地的水路距離為80km,船行駛的平均速度為lOkm/h(不計(jì)水流速度)。
(1)請你設(shè)計(jì)一個(gè)完成此項(xiàng)任務(wù)的可行性方案;
(2)通過分析、計(jì)算,找出最佳方案。(鋼材的密度為7.9×103kg/m3)
二、(18分)圖l為一種電磁爐的原理示意圖。它是利用高頻電流在電磁爐內(nèi)部線圈中產(chǎn)生磁場,磁化鐵磁材料制成的烹飪鍋,在鍋體形成無數(shù)小的渦流(感應(yīng)電流)而產(chǎn)生焦耳熱。同時(shí),被磁化的鐵磁材料分子因摩擦、碰撞而發(fā)熱。從而使鍋體自身發(fā)熱達(dá)到加熱食物的目的。
(1)使用電磁爐加熱食物時(shí),不產(chǎn)生明火,無煙塵,無廢氣,清潔、安全、高效、節(jié)能。請寫出電磁爐在使用中可能涉及的物理知識(只寫名稱不寫內(nèi)容,不少于10個(gè)可得滿分)。
(2)在使用電磁爐時(shí),爐和鍋之間的熱是由_______傳
遞給_______的。電磁爐加熱食物的過程中消耗______
____能轉(zhuǎn)化為__________能;若用該電磁爐1次蒸熟
5個(gè)饅頭需用時(shí)間25min,那么,1次只蒸熟1個(gè)同樣
大小的饅頭大約需要________min。
(3)某款電磁爐性能參數(shù)如下表所示:
型號 | 額定電壓 | 額定功率 | 功率調(diào)節(jié)范圍 | 溫度調(diào)節(jié)范圍 | 熱效率 |
SC---16 | 220V50Hz | 1600W | 450W--1600W | 70℃--2400℃ | (大于)90% |
根據(jù)上表數(shù)據(jù),若電磁爐在功率調(diào)節(jié)和溫度調(diào)節(jié)的范圍內(nèi),加熱溫度隨功率調(diào)節(jié)的變化圖象是一直線,電磁爐工作電壓正常,在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,燒開一鍋質(zhì)量為3kg、溫度為22℃的水最多需要多少時(shí)間(不計(jì)鍋吸熱及熱散失)?
三、(18分)有人在夏季用簡易曬水箱給水加熱用來淋浴,這不僅能節(jié)省能源,而且很方便。李明和張華想利用這樣的裝置估測太陽光對地球表面輻射的強(qiáng)度的大小。也就是說,太陽光垂直照射地球表面時(shí),地球表面單位時(shí)間單位面積所獲得的能量是多少。實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示,曬水箱內(nèi)部是被涂黑的,箱體外加了保溫層,上面開口并蓋有透明玻璃板。
在估測之前要首先弄清,透過玻璃板的太陽光能量究竟占太陽輻射到玻璃板上的能量的百分之幾?李明和張華各拿一塊實(shí)驗(yàn)用的玻璃板,把陽光反射到墻上的同一個(gè)地方,他們發(fā)現(xiàn),兩塊反射光斑重疊處的強(qiáng)度,和太陽光直接射到地上的強(qiáng)度差不多。
(1)透過玻璃板的太陽光能量占太陽輻射到玻璃板上的能量的百分之幾?你在得出這個(gè)結(jié)論時(shí)做了什么假設(shè)?假設(shè)的根據(jù)是什么?
(2)請你幫助他們設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,并寫出具體的實(shí)驗(yàn)步驟。
(3)請你對這個(gè)實(shí)驗(yàn)方案的可行性做出評價(jià)。
四、(18分)用電流表和電壓表測電流和電壓時(shí),通常并不考慮儀表本身電阻對待測電路的影響,而將其視為“理想儀表”,即認(rèn)為電流表的內(nèi)電阻為零,電壓表的內(nèi)電阻為無限大。實(shí)際上,電流表和電壓表都有一定電阻值,因而我們可以把電流表看成一個(gè)能顯示通過自身電流大小的其阻值很小的電阻;可以把電壓表看成一個(gè)能顯示自身兩端電壓大小的其阻值很大的電阻。所以,把電流表或電壓表接入待測電路時(shí),就相當(dāng)于在待測電路中串聯(lián)一個(gè)電阻,或并聯(lián)一個(gè)電阻。這樣,電流表兩端就要有一定的電壓,電壓表中就要通過一定的電流,因此實(shí)際上很難同時(shí)精確地測出待測電阻兩端的電壓和通過待測電阻的電流。
1.現(xiàn)有一個(gè)量程為0.6A,內(nèi)電阻為0.13Ω的電流表,能否用它測量某電路兩端的電壓?若不能,請說明理由。若能,請說明用它能測量的最大電壓值。
2.現(xiàn)要精確測量一個(gè)阻值約為8Ω的電阻Rx,實(shí)驗(yàn)室提供下列器材。
·電流表A1:量程100mA,內(nèi)電阻r1=4Ω
·電流表A2:量程500mA,內(nèi)電阻r2=750Ω
·電壓表V:量程10V,內(nèi)電阻r3=10kΩ
·變阻器R0:阻值約10Ω·定值電阻R1:阻值為10kΩ
·電池E:兩端電壓約l.5V
·開關(guān)s、導(dǎo)線若干個(gè)
(1)選出你測量時(shí)所需的適當(dāng)器材,并在虛線方框中畫出電路圖。
(2)需要測量哪些物理量?根據(jù)所測物理量,寫出被測電阻Rx的表達(dá)式。
五、(16分)圖3甲是使用汽車打撈水下重物的示意圖。汽車通過定滑輪牽引水下一個(gè)圓柱形重物,在整個(gè)打撈過程中,汽車以恒定的速度v=0.2m/s向右運(yùn)動(dòng)。圖3乙是此過程中汽車?yán)瓌?dòng)重物的功率P隨時(shí)間t變化的圖象。設(shè)t=0時(shí)汽車開始提升重物,忽略水的阻力和滑輪的摩擦,g取10N/kg。求:
(1)圓柱形重物的質(zhì)量;(2)圓柱形重物的密度;(3)打撈前,圓柱形重物上表面所受的水的壓力。
六、(16分)圖4為一種電飯煲的工作原理圖。下面是王寧同學(xué)對電飯煲工作原理的研究,請你也參與共同探討。
按下、扳起電飯煲的開關(guān),有一種“粘連”“吸引”的感覺,取出飯鍋,發(fā)現(xiàn)電飯煲的底部有一個(gè)凸起物.它可以上下彈動(dòng),能被磁鐵吸引。王寧同學(xué)通過用
這個(gè)電飯煲做米飯和燒水來研究它的工作情況,請回答他在使用過程中發(fā)現(xiàn)的如下問題。
(1)圖4中只有兩根外接導(dǎo)線,這樣的用電器有什么危害?應(yīng)當(dāng)怎樣加以完善?
(2)將三腳插頭插入電源插座,不用按開關(guān),指示燈就發(fā)亮,按下開關(guān)后,指示燈亮度不變。此時(shí)為什么開關(guān)對指示燈的亮度沒有影響?
(3)電飯煲工作了15min,會(huì)出現(xiàn)大量“白氣”,這些“白氣”是怎樣形成的?
(4)電飯煲工作了25min,聽到“啪”的一聲,指示燈不亮了。以此推測,感溫軟磁體的磁性可能受什么因素影響?怎樣影響?
(5)聽到“啪”的一聲后又過了l0min,指示燈又發(fā)光,一會(huì)兒指示燈又熄滅了。分析在相同條件下,不同種類金屬的熱脹冷縮程度是否一樣?
(6)要想獲得恒溫的溫水,你可以怎樣做?
(7)電飯煲使用較長一段時(shí)間后,常常在飯未完全熟透時(shí)就“跳閘”,這樣就會(huì)出現(xiàn)“夾生飯”,請問這種情況電飯煲可能在什么地方出現(xiàn)了故障?為什么?
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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解
人教版第十四章 壓強(qiáng)和浮力 復(fù)習(xí)提綱
一、固體的壓力和壓強(qiáng)
1.壓力:
、哦x:垂直壓在物體表面上的力叫壓力。
、茐毫Σ⒉欢际怯芍亓σ鸬,通常把物體放在桌面上時(shí),如果物體不受其他力,則壓力F=物體的重力G。
、枪腆w可以大小方向不變地傳遞壓力。
、戎貫镚的物體在承面上靜止不動(dòng)。指出下列各種情況下所受壓力的大小。
G G? F+G G – F F-G F
2.研究影響壓力作用效果因素的實(shí)驗(yàn):
、耪n本甲、乙說明:受力面積相同時(shí),壓力越大壓力作用效果越明顯。乙、丙說明壓力相同時(shí)、受力面積越小壓力作用效果越明顯。概括這兩次實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:壓力的作用效果與壓力和受力面積有關(guān)。本實(shí)驗(yàn)研究問題時(shí),采用了控制變量法和對比法。
3.壓強(qiáng):
、哦x:物體單位面積上受到的壓力叫壓強(qiáng)。
、莆锢硪饬x:壓強(qiáng)是表示壓力作用效果的物理量。
、枪絇=F/S其中各量的單位分別是:P:帕斯卡(Pa);F:牛頓(N)S;米2(m2)。
A、使用該公式計(jì)算壓強(qiáng)時(shí),關(guān)鍵是找出壓力F(一般F=G=mg)和受力面積S(受力面積要注意兩物體的接觸部分)。
B、特例:對于放在桌子上的直柱體(如:圓柱體、正方體、長放體等)對桌面的壓強(qiáng)P=ρgh。
、葔簭(qiáng)單位Pa的認(rèn)識:一張報(bào)紙平放時(shí)對桌子的壓力約0.5Pa。成人站立時(shí)對地面的壓強(qiáng)約為:1.5×104Pa。它表示:人站立時(shí),其腳下每平方米面積上,受到腳的壓力為:1.5×104N。
、蓱(yīng)用:當(dāng)壓力不變時(shí),可通過增大受力面積的方法來減小壓強(qiáng)如:鐵路鋼軌鋪枕木、坦克安裝履帶、書包帶較寬等。也可通過減小受力面積的方法來增大壓強(qiáng)如:縫衣針做得很細(xì)、菜刀刀口很薄
4.一容器盛有液體放在水平桌面上,求壓力壓強(qiáng)問題:
處理時(shí):把盛放液體的容器看成一個(gè)整體,先確定壓力(水平面受的壓力F=G容+G液),后確定壓強(qiáng)(一般常用公式P=F/S)。
二、液體的壓強(qiáng)
1.液體內(nèi)部產(chǎn)生壓強(qiáng)的原因:液體受重力且具有流動(dòng)性。
2.測量:壓強(qiáng)計(jì) 用途:測量液體內(nèi)部的壓強(qiáng)。
3.液體壓強(qiáng)的規(guī)律:
、乓后w對容器底和測壁都有壓強(qiáng),液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。
、圃谕簧疃,液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等。
、且后w的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大。
⑷ 不同液體的壓強(qiáng)與液體的密度有關(guān)。
4.壓強(qiáng)公式:
、磐茖(dǎo)壓強(qiáng)公式使用了建立理想模型法,前面引入光線的概念時(shí),就知道了建立理想模型法,這個(gè)方法今后還會(huì)用到,請認(rèn)真體會(huì)。
⑵推導(dǎo)過程:(結(jié)合課本)
液柱體積V=Sh ;質(zhì)量m=ρV=ρSh。
液片受到的壓力:F=G=mg=ρShg。
液片受到的壓強(qiáng):p=F/S=ρgh。
、且后w壓強(qiáng)公式p=ρgh說明:
A、公式適用的條件為:液體。
B、公式中物理量的單位為:P:Pa;g:N/kg;h:m。
C、從公式中看出:液體的壓強(qiáng)只與液體的密度和液體的深度有關(guān),而與液體的質(zhì)量、體積、重力、容器的底面積、容器形狀均無關(guān)。著名的帕斯卡破桶實(shí)驗(yàn)充分說明這一點(diǎn)。
D、液體壓強(qiáng)與深度關(guān)系圖象:
5.液體對容器底的壓
力
F=G F<G F>G
6.計(jì)算液體對容器底的壓力和壓強(qiáng)問題:
一般方法:㈠首先確定壓強(qiáng)P=ρgh;㈡其次確定壓力F=PS。
特殊情況:壓強(qiáng):對直柱形容器可先求F 用p=F/S
壓力:①作圖法;②對直柱形容器 F=G。
7.連通器:⑴定義:上端開口,下部相連通的容器。
、圃恚哼B通器里裝一種液體且液體不流動(dòng)時(shí),各容器的液面保持相平。
⑶應(yīng)用:茶壺、鍋爐水位計(jì)、乳牛自動(dòng)喂水器、船閘等都是根據(jù)連通器的原理來工作的。
三、大氣壓
1.概念:大氣對浸在它里面的物體的壓強(qiáng)叫做大氣壓強(qiáng),簡稱大氣壓,一般有p0表示。說明:“大氣壓”與“氣壓”(或部分氣體壓強(qiáng))是有區(qū)別的,如高壓鍋內(nèi)的氣壓──指部分氣體壓強(qiáng)。高壓鍋外稱大氣壓。
2.產(chǎn)生原因:因?yàn)榭諝馐苤亓Σ⑶揖哂辛鲃?dòng)性。
3.大氣壓的存在──實(shí)驗(yàn)證明
歷史上著名的實(shí)驗(yàn)──馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。
小實(shí)驗(yàn)──覆杯實(shí)驗(yàn)、瓶吞雞蛋實(shí)驗(yàn)、皮碗模擬馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。
4.大氣壓的實(shí)驗(yàn)測定:托里拆利實(shí)驗(yàn)。
(1)實(shí)驗(yàn)過程:在長約1m,一端封閉的玻璃管里灌滿水銀,將管口堵住,然后倒插在水銀槽中放開堵管口的手指后,管內(nèi)水銀面下降一些就不在下降,這時(shí)管內(nèi)外水銀面的高度差約為760mm。
。2)原理分析:在管內(nèi),與管外液面相平的地方取一液片,因?yàn)橐后w不動(dòng)故液片受到上下的壓強(qiáng)平衡。即向上的大氣壓=水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。
。3)結(jié)論:大氣壓p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值隨著外界大氣壓的變化而變化)
。4)說明:
A、實(shí)驗(yàn)前玻璃管里水銀灌滿的目的是:使玻璃管倒置后,水銀上方為真空;若未灌滿,則測量結(jié)果偏小。
B、本實(shí)驗(yàn)若把水銀改成水,則需要玻璃管的長度為10.3m。
C、將玻璃管稍上提或下壓,管內(nèi)外的高度差不變,將玻璃管傾斜,高度不變,長度變長。
D、若外界大氣壓為H cmHg,試寫出下列各種情況下,被密封氣體的壓強(qiáng)(管中液體為水銀)。
H cmHg? (H+h)cmHg
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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解
力學(xué)綜合計(jì)算題分類例析
綜觀歷年各省市中考題,不難發(fā)現(xiàn),力學(xué)計(jì)算大多以綜合題的形式出現(xiàn),單獨(dú)用一個(gè)知識點(diǎn)只對某一個(gè)物理量(如密度、壓強(qiáng)等)進(jìn)行求解的力學(xué)計(jì)算題已很少見了,絕大部分力學(xué)的計(jì)算題都有一定的綜合性。綜合題的優(yōu)點(diǎn)是:一方面能考查學(xué)生分析、理解和推理的思維能力,另一方面考查學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力和知識遷移能力。這完全符合新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求和目標(biāo),所以這種題型在今后的中考中仍將占有很重要的位置。本專題從以下幾個(gè)方面對這類計(jì)算題進(jìn)行分析探究。以指導(dǎo)同學(xué)們解題時(shí)抓住要點(diǎn),一舉突破。
一.思路和方法
1.讀懂題意或圖示,明確已知量和所求量。
有些新題型會(huì)出現(xiàn)一些新名詞或概念,有的已知條件比較隱蔽,應(yīng)該努力挖掘出對解題有用的信息。
2.分析研究對象所處的狀態(tài)或物理過程,找出已知量和未知量之間的聯(lián)系。
為了幫助分析,通常對研究對象進(jìn)行受力分析并畫出受力圖,確定哪些力構(gòu)成平衡力,根據(jù)平衡條件建立平衡方程式,這是很關(guān)鍵的一步。
3.明確題目所描述的對象和過程涉及到哪些知識點(diǎn),選擇適當(dāng)?shù)墓交蛞?guī)律進(jìn)行計(jì)算。
①求壓強(qiáng)時(shí)可用,兩個(gè)公式進(jìn)行求解。但后一個(gè)公式一般用來求解液體壓強(qiáng),只有豎直放置的柱體對支承面產(chǎn)生壓強(qiáng),才能用來解。
②計(jì)算浮力的方法有很多:(1)阿基米德原理;(2)彈簧測力計(jì)測浮力(G與F分別為物體在空氣中稱和在液體中稱時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù));(3)平衡法:物體處于漂浮或懸浮;(4)壓力差法:。根據(jù)已知條件和研究對象所處的狀態(tài)選擇適當(dāng)?shù)墓角蟾×Α?/p>
③求滑輪組的機(jī)械效率也有兩個(gè)公式:和。當(dāng)滑輪組豎直提升物體時(shí)就用前者,當(dāng)滑輪組水平拉物體時(shí)就用后者。
4.驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果
對答案進(jìn)行檢驗(yàn),看過程有無錯(cuò)誤,看結(jié)果是否符合實(shí)際。
二.熱點(diǎn)問題歸類
熱點(diǎn)一:密度、壓強(qiáng)和浮力的綜合。
例1.某電梯公寓樓約40m,完成此建筑物需要澆鑄鋼筋混凝土,還需要使用其他建筑材料,混凝土密度為,取。求:(1)已知自來水的密度為,若要從地面向樓頂提供自來水,加壓設(shè)備至少需要給施加多大的壓強(qiáng)?(不考慮大氣壓強(qiáng))
(2)測量表明,該樓的地基所承受的壓強(qiáng)不得超過,若地基與地面的接觸面積為,則此大樓另外添加的裝飾材料、各種設(shè)備等物資及進(jìn)入大樓的人員的總質(zhì)量不得超過多少?
解析:這是一道密度和壓強(qiáng)的綜合題,根據(jù)公式。(1)小題立即解決。(2)小題中要求質(zhì)量,則可以先求出最大重力,然后求出最大質(zhì)量,最后減去已有的質(zhì)量即可,具體解法如下:
(1)
(2)設(shè)混凝土、其他建筑材料和其余部分的質(zhì)量分別為m1、m2和m3,總重量為G
當(dāng)m3最大時(shí),G最大,大樓對地基的壓力F最大,地基所承受的壓強(qiáng)達(dá)到最大值。
所以
所以
例2.去年南京市對大明湖進(jìn)行了首次換水清淤,換水后大明湖水清澈見底,魚兒歡暢。愛湖小分隊(duì)的同學(xué)準(zhǔn)備利用自己掌握的科學(xué)知識對湖水水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測。他們通過調(diào)查,了解到大明湖周邊主要污染源很容易導(dǎo)致湖水密度變大,而密度達(dá)到的水域就不適宜湖里魚類生存,他們就想到做一個(gè)簡易的密度計(jì)來監(jiān)控湖水密度。為此找來一根長為1.2m粗細(xì)均勻的木條,在底端嵌入適量重物,使其能直立漂浮水中,做好相應(yīng)的標(biāo)記后就可以監(jiān)測湖水的密度了,測量得該簡易密度計(jì)的總質(zhì)量為0.5kg。(g取10N/kg)
(1)先將該木條放入足夠深的清水中,測得木條露出水面0.2m,在水面處畫上白線,請計(jì)算此時(shí)木條底端受到的水的壓強(qiáng)及木條受到的浮力。
(2)請通過計(jì)算說明應(yīng)在木條的什么位置畫上表示污水密度達(dá)到時(shí)的紅線,以監(jiān)測湖水密度是否超標(biāo)。
解析:此題是一道運(yùn)用知識解決實(shí)際問題的好題,綜合的知識有壓強(qiáng)、浮力和二力平衡等。(1)木條底端受到水的壓強(qiáng)可直接用來求;又因木條處于漂浮狀態(tài),故可用二力平衡法求浮力。
由于木條處于漂浮狀態(tài),所以:
(2)此題實(shí)際上是求木條浸入污水的深度h,要求深度必先求,因?yàn),可通過浮力算出。又因木條的橫截面積S未知,深度h似乎無法求出,但我們要善于利用(1)小題的條件,找到兩者的相同之處,即在清水中和污水中都處于漂浮狀態(tài),兩者受到的浮力相等,所以
,即,所以:
熱點(diǎn)二:速度、功率和效率的綜合
例3.如圖1所示,物體重20N,在拉力F的作用下,以0.5m/s的速度沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng),物體與地面的摩擦力是物重的0.2倍,求:
(1)不記滑輪、繩重和滑輪組的摩擦,拉力的大小及拉力的功率。
(2)若拉力為2.5N,該滑輪組的機(jī)械效率。
圖1
解析:在不計(jì)摩擦的情況下,可直接用滑輪組省力公式求拉力,不過不是,而應(yīng)該是(是物體A與地面的摩擦)。因?yàn)閷ξ矬w的拉力不是等于物體的重量,而是等于地面對物體的摩擦力。相應(yīng)地,求這種水平裝置的滑輪組的機(jī)械效率的計(jì)算公式也應(yīng)該是,而不是。拉力的功率可進(jìn)行如下推導(dǎo):
(1)拉力的大。
拉力的功率:
(2)
熱點(diǎn)三:壓強(qiáng)或浮力與杠桿類相結(jié)合的綜合題
例4.圖2是小明設(shè)計(jì)的一個(gè)用水槽來儲存二次用水的沖廁裝置。帶有浮球的橫桿AB(B為浮球的中心)能繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),倒“T”形閥門C底部為厚度不計(jì)的橡膠片,上部為不計(jì)粗細(xì)的直桿,進(jìn)水口的橫截面積為4cm2,浮球的體積為100cm3,OB是OA長度的6倍,AB桿左端壓在閥門C上,閥門C堵住進(jìn)水口時(shí),AB桿水平,浮球頂部和溢水口相平,不考慮閥門C、橫桿AB及浮球受到的重力。()求:
(1)浮球浸沒時(shí),浮球受到的浮力多大?A端受力多大?
(2)為了防止水從溢水口溢出,水槽中的水面與溢水口的高度差不能超過多少?
圖2
解析:本題又是一道力學(xué)綜合題,描述的物理情境較為復(fù)雜,所以分析審題是關(guān)鍵,尤其是要把這個(gè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖看懂,搞清楚它的工作過程和原理,解題過程如下:
(1)當(dāng)球全部浸沒水中時(shí):
橫桿B端受力等于浮球所受浮力,即:
運(yùn)用杠桿平衡條件:
,因?yàn)?/p>
所以A端受力為:
(2)水恰能從溢水口流出時(shí)水槽中的水面距溢水口的高度差是允許的最大值。此時(shí),浮球全部浸沒,閥門C受到水槽中的水向上的壓力和水箱中水向下的壓力及浮球浸沒時(shí)杠桿A端對閥門C向下的壓力相互平衡,即:
①
設(shè)水槽中的水面距閥門C底部橡膠片的高度為H,溢水口到閥門C底部橡膠片的高度為h,則:
②
③
把②③式代入①中,有
整理得:
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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解
人教版第十四章 壓強(qiáng)和浮力 復(fù)習(xí)提綱
一、固體的壓力和壓強(qiáng)
1.壓力:
、哦x:垂直壓在物體表面上的力叫壓力。
、茐毫Σ⒉欢际怯芍亓σ鸬模ǔ0盐矬w放在桌面上時(shí),如果物體不受其他力,則壓力F=物體的重力G。
、枪腆w可以大小方向不變地傳遞壓力。
、戎貫镚的物體在承面上靜止不動(dòng)。指出下列各種情況下所受壓力的大小。
G G? F+G G – F F-G F
2.研究影響壓力作用效果因素的實(shí)驗(yàn):
⑴課本甲、乙說明:受力面積相同時(shí),壓力越大壓力作用效果越明顯。乙、丙說明壓力相同時(shí)、受力面積越小壓力作用效果越明顯。概括這兩次實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:壓力的作用效果與壓力和受力面積有關(guān)。本實(shí)驗(yàn)研究問題時(shí),采用了控制變量法和對比法。
3.壓強(qiáng):
、哦x:物體單位面積上受到的壓力叫壓強(qiáng)。
、莆锢硪饬x:壓強(qiáng)是表示壓力作用效果的物理量。
⑶公式P=F/S其中各量的單位分別是:P:帕斯卡(Pa);F:牛頓(N)S;米2(m2)。
A、使用該公式計(jì)算壓強(qiáng)時(shí),關(guān)鍵是找出壓力F(一般F=G=mg)和受力面積S(受力面積要注意兩物體的接觸部分)。
B、特例:對于放在桌子上的直柱體(如:圓柱體、正方體、長放體等)對桌面的壓強(qiáng)P=ρgh。
、葔簭(qiáng)單位Pa的認(rèn)識:一張報(bào)紙平放時(shí)對桌子的壓力約0.5Pa。成人站立時(shí)對地面的壓強(qiáng)約為:1.5×104Pa。它表示:人站立時(shí),其腳下每平方米面積上,受到腳的壓力為:1.5×104N。
⑸應(yīng)用:當(dāng)壓力不變時(shí),可通過增大受力面積的方法來減小壓強(qiáng)如:鐵路鋼軌鋪枕木、坦克安裝履帶、書包帶較寬等。也可通過減小受力面積的方法來增大壓強(qiáng)如:縫衣針做得很細(xì)、菜刀刀口很薄
4.一容器盛有液體放在水平桌面上,求壓力壓強(qiáng)問題:
處理時(shí):把盛放液體的容器看成一個(gè)整體,先確定壓力(水平面受的壓力F=G容+G液),后確定壓強(qiáng)(一般常用公式P=F/S)。
二、液體的壓強(qiáng)
1.液體內(nèi)部產(chǎn)生壓強(qiáng)的原因:液體受重力且具有流動(dòng)性。
2.測量:壓強(qiáng)計(jì) 用途:測量液體內(nèi)部的壓強(qiáng)。
3.液體壓強(qiáng)的規(guī)律:
、乓后w對容器底和測壁都有壓強(qiáng),液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。
⑵在同一深度,液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等。
、且后w的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大。
、 不同液體的壓強(qiáng)與液體的密度有關(guān)。
4.壓強(qiáng)公式:
、磐茖(dǎo)壓強(qiáng)公式使用了建立理想模型法,前面引入光線的概念時(shí),就知道了建立理想模型法,這個(gè)方法今后還會(huì)用到,請認(rèn)真體會(huì)。
、仆茖(dǎo)過程:(結(jié)合課本)
液柱體積V=Sh ;質(zhì)量m=ρV=ρSh。
液片受到的壓力:F=G=mg=ρShg。
液片受到的壓強(qiáng):p=F/S=ρgh。
⑶液體壓強(qiáng)公式p=ρgh說明:
A、公式適用的條件為:液體。
B、公式中物理量的單位為:P:Pa;g:N/kg;h:m。
C、從公式中看出:液體的壓強(qiáng)只與液體的密度和液體的深度有關(guān),而與液體的質(zhì)量、體積、重力、容器的底面積、容器形狀均無關(guān)。著名的帕斯卡破桶實(shí)驗(yàn)充分說明這一點(diǎn)。
D、液體壓強(qiáng)與深度關(guān)系圖象:
5.液體對容器底的壓
力
F=G F<G F>G
6.計(jì)算液體對容器底的壓力和壓強(qiáng)問題:
一般方法:㈠首先確定壓強(qiáng)P=ρgh;㈡其次確定壓力F=PS。
特殊情況:壓強(qiáng):對直柱形容器可先求F 用p=F/S
壓力:①作圖法;②對直柱形容器 F=G。
7.連通器:⑴定義:上端開口,下部相連通的容器。
、圃恚哼B通器里裝一種液體且液體不流動(dòng)時(shí),各容器的液面保持相平。
、菓(yīng)用:茶壺、鍋爐水位計(jì)、乳牛自動(dòng)喂水器、船閘等都是根據(jù)連通器的原理來工作的。
三、大氣壓
1.概念:大氣對浸在它里面的物體的壓強(qiáng)叫做大氣壓強(qiáng),簡稱大氣壓,一般有p0表示。說明:“大氣壓”與“氣壓”(或部分氣體壓強(qiáng))是有區(qū)別的,如高壓鍋內(nèi)的氣壓──指部分氣體壓強(qiáng)。高壓鍋外稱大氣壓。
2.產(chǎn)生原因:因?yàn)榭諝馐苤亓Σ⑶揖哂辛鲃?dòng)性。
3.大氣壓的存在──實(shí)驗(yàn)證明
歷史上著名的實(shí)驗(yàn)──馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。
小實(shí)驗(yàn)──覆杯實(shí)驗(yàn)、瓶吞雞蛋實(shí)驗(yàn)、皮碗模擬馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。
4.大氣壓的實(shí)驗(yàn)測定:托里拆利實(shí)驗(yàn)。
。1)實(shí)驗(yàn)過程:在長約1m,一端封閉的玻璃管里灌滿水銀,將管口堵住,然后倒插在水銀槽中放開堵管口的手指后,管內(nèi)水銀面下降一些就不在下降,這時(shí)管內(nèi)外水銀面的高度差約為760mm。
。2)原理分析:在管內(nèi),與管外液面相平的地方取一液片,因?yàn)橐后w不動(dòng)故液片受到上下的壓強(qiáng)平衡。即向上的大氣壓=水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。
。3)結(jié)論:大氣壓p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值隨著外界大氣壓的變化而變化)
。4)說明:
A、實(shí)驗(yàn)前玻璃管里水銀灌滿的目的是:使玻璃管倒置后,水銀上方為真空;若未灌滿,則測量結(jié)果偏小。
B、本實(shí)驗(yàn)若把水銀改成水,則需要玻璃管的長度為10.3m。
C、將玻璃管稍上提或下壓,管內(nèi)外的高度差不變,將玻璃管傾斜,高度不變,長度變長。
D、若外界大氣壓為H cmHg,試寫出下列各種情況下,被密封氣體的壓強(qiáng)(管中液體為水銀)。
H cmHg? (H+h)cmHg
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