专题柱形固体和液体压强变化Word文档格式.docx
《专题柱形固体和液体压强变化Word文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《专题柱形固体和液体压强变化Word文档格式.docx(31页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
ρ3,则三个立方体与水平地面的接触面积S1、S2、S3的大小关系为,对水平地面的压力F1、F2、F3的大小关系。
分析与解答:
本题已知条件是压强P和密度ρ,选用P=ρgh来分析。
因为P1=P2=P3,ρ1>
ρ3,所以h1<
h2<
h3,再利用S=h2,所以S1<
S2<
S3.压力F=PS,所以F1<
F2<
F3.
【变式1】三个实心正方体的质量相同,它们的密度分别是
,且
则这三个正方体对水平地面的压强的大小关系是( )
A.P1<P2<P3B.P1=P2=P3C.P1>P2>P3D.以上都有可能
方法归纳:
应用P=F/s、p=ρgh、ρ=m/v、面积和体积公式进行比较。
类型二、竖切
【例2】8.甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等,已知ρ甲<
ρ乙。
若在两个正方体的右侧,沿竖直方向分别截去相同质量的部分,则剩余部分对水平地面的压强关系中正确的是()
A.P甲>
P乙B.P甲=P乙C.P甲<
P乙D.无法判断
用压强公式P=F/s、p=ρgh均可分析出,竖直切割,两柱体压强均保持不变。
因此P甲和P乙与截去前相同,即:
压强仍相等。
选A
【变式2】如图1所示,质量相同的甲、乙两个均匀实心正方体放在水平地面上。
若分别沿竖直方向截去厚度相等的部分后,则剩余部分对水平地面的压强p甲和p乙的关系为()
A.p甲<p乙B.p甲=p乙C.p甲>p乙D.以上都有可能
竖直切割柱体的质量、体积、厚度,压强均与原来切割前相等。
类型三、在水平面上竖直施加力:
向下(或叠加)、向上(或横切)
【例3】甲、乙、丙三个实心正方体分别放在水平地面上,它们对水平地面的压强相等,已知物体密度关系为ρ甲<
ρ乙<
ρ丙,若分别在三个正方体上表面中央施加一个竖直向下的力F甲、F乙、、F丙,使三个正方体对水平地面的压强仍然相同,则三个力的大小关系()
A.F甲=F乙、=F丙B.F甲>
F乙、>
F丙
C.F甲<
F乙、<
F丙D.以上情况都有可能
完成下列表格即可得到所求。
原来各主要物理量的关系
变化
后来压力、压强的关系
【变式3】甲、乙、丙三个质量相同的实心正方体分别放在水平地面上,它们对水平地面的压强关系是P甲<
P乙<
P丙。
若分别在三个正方体上表面中央施加一个竖直向下的力F甲、F乙、、F丙,使三个正方体对水平地面的压强仍然相同,则三个力的大小关系()
【例4】甲、乙、丙三个实心正方体分别放在水平地面上,它们对水平地面的压强相等,已知物体密度关系为ρ甲<
ρ丙,若沿水平方向三个正方体上部切去质量相等的部分,则甲、乙、丙余下部分对水平地面的压强大小关系为()
A.P甲=P乙=P丙B.P甲<
P乙<
P丙C.P甲>
P乙>
P丙D.无法确定
【变式4】三个实心正方体对水平地面的压强相同,它们的密度分别为ρ1、ρ2、ρ3,
且ρ1>
ρ3。
若分别在三个正方体上表面中央施加一个竖直方向大小相同的力,施加的力小于正方体所受的重力,三个正方体对水平地面压强的变化量分别为△P1、△P2、△P3()
A.△P1>
△P2>
△P3B.△P1=△P2=△P3
C.△P1<
△P2<
△P3D.无法判断
若原来的“压强相等”,选择P’=P0±
△P1;
若原来的“压力(或质量)相等”,选择P’=(F0±
△F1)/S
【课后反馈】
1.三个实心正方体对水平地面的压强相同,它们的密度分别是
则这三个正方体对水平地面的压力
的大小关系是( )
A.F1<F2<F3B.F1=F2=F3
C.F1>F2>F3D.以上都有可能
2.如图2所示.实心正方体M、N放置在水平地面上,此时M、N对地面的压强相等,若竖直向下截去相同宽度,则M、N的剩余部分M’、N’对地面的压力、压强()
A.M’对地面的压强可能小于N’对地面的压强
B.M’对地面的压强可能大于N’对地面的压强
C.M’对地面的压力一定等于N’对地面的压力
图3
D.M’对地面的压力一定大干N’对地面的压力
3..甲、乙、丙三个实心正方体分别放在水平地面上,它们对水平地面的压强相等,已知物体密度关系为ρ甲<
ρ丙。
若在甲、乙、丙三个正方体上分别放置一个质量相等的铜块D,如图3所示,则三个正方体对水平地面的压强大小关系为()
A.P甲=P乙=P丙B.P甲<
P丙
C.P甲>
P丙D.不能确定
4.甲、乙、丙三个完全相同的实心长方体分别放在水平桌面上,它们对水平地面的压强关系为P甲>
P乙>
P丙。
若在它们的上表面分别施加一个竖直向下的力F甲、F乙、、F丙,使它们对水平桌面的压强增加量相等,则三个力的大小关系()
A.F甲=F乙、=F丙B.F甲>
F丙C.F甲<
F丙D.以上都有可能
5如图4所示,甲、乙两个正方体分别放置在水平地面上,且它们各自对地面的压强相等。
若分别在两个正方体的上部,沿水平方向截去相同高度后,则甲、乙的剩余部分对地面压强p以及剩余部分质量m的大小关系为
Ap甲<
p乙;
m甲<
m乙。
Bp甲<
m甲>
Cp甲>
Dp甲>
m甲=m乙。
6.甲、乙、丙三个实心正方体分别放在水平地面上,它们对水平地面的压力相等,已知ρ甲<
若沿水平方向分别在甲、乙、丙三个正方体上部切去一块,使三个正方体的剩余部分对水平地面的压强相等,则切去部分的质量关系为()
A.△m甲=△m乙=△m丙B.△m甲>
△m乙>
△m丙
C.△m甲<
△m乙<
△m丙D.△m甲>
△m丙>
△m
7.三个实心均匀正方体对水平地面的压力相同,它们的密度分别为ρ甲、ρ乙、ρ丙,且ρ甲>
ρ乙>
若在三个正方体上方分别施加一个竖直且同方向的力F甲、F乙、F丙,施加的力小于正方体的重力,使三个正方体对水平地面的压强相同,则力F甲、F乙、F丙的大小关系为()
A可能是F甲>
F乙>
F丙。
B可能是F甲=F乙=F丙。
C一定是F甲<
F乙<
D一定是F甲=F乙=F丙。
8.如图4所示,甲、乙两个均匀实心正方体放在水平地面上,已知它们对地面的压强相等。
若沿水平方向切去某一厚度,使甲、乙对地面的压力相同,则此时它们对地面的压强p甲、p乙和切去的厚度Δh甲、Δh乙的关系是()
Ap甲>p乙,Δh甲=Δh乙。
Bp甲<p乙,Δh甲>Δh乙。
Cp甲<p乙,Δh甲=Δh乙。
Dp甲<p乙,Δh甲<Δh乙。
9.甲、乙两个质量相同的实心正方体分别放在水平地面上,它们对水平地面的压强关系是p甲>p乙。
经过下列变化后,它们对地面的压强变为p'
甲和p'
乙,其中可能使p'
甲<p'
乙的为()
A分别沿水平方向截去高度相等的部分。
B分别沿水平方向截去质量相等的部分。
C分别在上表面中央施加一个竖直向上大小相等的力。
D分别在上表面中央施加一个竖直向下大小相等的力。
10.如图5所示,质量相同的实心均匀正方体甲、乙分别放置在水平地面上。
若沿水平方向切去某一厚度,使甲、乙对地面的压力相同,则此时它们对地面的压强p甲、p乙和切去的厚度h甲、h乙的关系是()
Ap甲>p乙,h甲=h乙。
Bp甲<p乙,h甲>h乙。
Cp甲<p乙,h甲=h乙。
Dp甲<p乙,h甲<h乙。
12.如图6所示,甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等。
若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度的部分,则它们对地面压力的变化量△F甲、△F乙的关系是()
A.△F甲一定小于△F乙乙B.△F甲可能大于△F乙
C.△F甲一定大于△FD.△F甲可能小于△F乙
12.如图7所示,甲、乙两个实心长方体物块放置在水平地面上,下列做法中有可能使两物体剩余部分对地面的压强相等的是()
A.如果它们原来的压力相等,将它们沿水平方向切去相等体积
B.如果它们原来的压强相等,将它们沿水平方向切去相等质量
C.体积如果它们原来的压强相等,将它们沿水平方向切去相等体积
D.如果它们原来的压力相等,将它们沿水平方向切去相等质量
第二课时柱形液体压力、压强专题
柱体压强是中考的热点和难点之一,而柱形液体的压力、压强及其变化常常因为选用公式繁多,先判断压力还是先判断压强、是求ΔF还是求ΔP常常让学生无从下手,即使找到结果也不能有清晰的思路,更不能确定自己的答案是否正确。
本专题是柱形液体压力、压强选择题的专项复习。
是基于学生已经掌握了比较柱形液体对容器底部的压力或压强大小的方法以后,当柱形液体发生一些变化时,如何比较柱形液体对容器底部的压力或压强的大小。
本专题分成两个类型,类型一是加入液体或放入固体使容器底部受到的压力和压强增加类的;
类型二是抽出液体或取出固体后使容器底部受到的压力和压强减小类的。
本专题分成两部分,第一部分有例题1和例题2组成,分别是加入液体或放入固体(无液体溢出),使柱体容器底部受到液体压力、压强增加的一类问题;
第二部分为抽出液体或取出固体,使柱形容器底部受到液体压力、压强减小的一类问题。
这两类问题基本的解决办法都是通过已知条件(包括图中提供的),选择公式m=ρv、p=ρgh、P=F/s等相关公式先确定原来两种液体的质量关系(或对容器底部的压力关系)、密度关系和对容器底部的压强关系,如果已知的是变化的体积(或高度或质量)之间的相互关系,那么就通过公式Δm=ρΔv、Δp=ρgΔh、ΔP=ΔF/s等确定变化部分的质量Δm、压强Δp、压力ΔF等的相互关系,从而确定后来的压力和压强的大小关系;
如果已知的是后来的压力或压强的相互关系,那么就先确定变化的压力ΔF或Δp的大小关系后,在利用公式Δm=ρΔv、Δp=ρgΔh、ΔP=ΔF/s等确定变化部分的质量Δm、压强Δp、压力ΔF等的相互关系。
在解题中画出变化前后液面高低关系可以使物理量之间的关系形象化,帮助快速找到某些量的大小关系。
三、教学过程
类型一:
倒入液体或加入固体后液体对柱形容器底部压力、压强的变化
【例1】如图1所示,两个完全相同的圆柱形容器内分别盛有不同的液体A、B,已知A液体的质量小于B液体的质量。
现在两容器中分别倒入体积相同的原有液体,且均无液体溢出,则容器底部受到液体的压力FA′FB′,容器底部受到液体的压强PA′PB′。
(均选填“>”、“=”或“<”)
课堂笔记:
选择的公式有:
【变式练习1】如图2所示,两个底面积不同(SA>SB)的圆柱形容器内分别盛有不同的液体A、B,已知A液体的质量小于B液体的质量。
选择了公式:
【变式练习2】如图3所示,两个底面积不同(SA<SB)的圆柱形容器A和B,分别盛有水和煤油(ρ水>ρ煤油)。
水对容器A底部的压强小于煤油对容器B底部的压强。
现向A容器中倒入水,B容器中倒入煤油,容器中均无液体溢出,若此时液体对各自容器底部的压力相等,则一定倒入的()
A水的体积小于煤油的体积
B水的体积大于煤油的体积
C水的质量小于煤油的质量
D水的质量大于煤油的质量
【例2】如图4所示,两个底面积不同的圆柱形容器A和B(SA<SB),容器足够高,分别盛有两种液体,且两种液体对容器底部的压力相等。
若在容器A中浸没实心铁球甲,在容器B中浸没实心铜球乙后(ρ铜>ρ铁),
均无液体溢出,且甲、乙两球质量相等,则放入球后两容器底部受到液体的压强PA′、PB′和压力FA′、FB′的关系,下列说法中正确的是()
AFA′=FB′,PA′=PB′
BFA′=FB′,PA′>PB′
CFA′>FB′,PA′>PB′
DFA′>FB′,PA′<PB′
各主要物理量原来的关系
变化(等效为加同体积的原液体)
【变式练习3】如图5所示,两个盛有不同液体的圆柱形容器A和B,底面积不同
(SA﹥SB),液体对容器底部的压力相等,现将甲球浸没在A容器的液体中,乙球浸没在B容器的液体中,且均无液体溢出,若此时液体对各自容器底部的压强相等,则一定是()
A甲球的体积大于乙球的体积
B甲球的体积小于乙球的体积
C甲球的质量大于乙球的质量
D甲球的质量小于乙球的质量
类型二:
抽出液体或取出固体后液体对柱形容器底部压力、压强的变化
【例3】如图6所示,两个底面积不同的圆柱形容器A和B,容器足够高,分别盛有水和酒精(ρ水>ρ酒精),且两种液体对容器底部的压强相等。
一定能使水对容器底部的压强大于酒精对容器底部压强的方法是()
A抽出相同高度的水和酒精
B按相同比例分别抽出水和酒精
C抽出相同质量的水和酒精
D抽出相同体积的水和酒精
后来压力压强的关系
【变式练习4】图7中,底面积不同的两个圆柱形容器(SA>
SB)分别装有不同的液体,两液体对A、B底部的压强相等。
若从A、B中抽取液体,且被抽取液体的体积相同,则剩余液体对A、B底部的压力FA′、FB′与压强PA′、PB′的大小关系为()
AFA′<FB′,PA′>PB′
BFA′<FB′,PA′=PB′
CFA′>FB′,PA′>PB′
【例4】底面积不同的薄壁圆柱形容器内分别盛有液体甲和乙,里面放入相同的金属球,如图87所示,此时甲液体对容器底部的压强等于乙液体对容器底部的压强。
再将两金属球从液体中小心取出后,则下列判断正确的是()
A甲液体对容器底部的压强可能等于乙液体对容器底部的压强。
B甲液体对容器底部的压强一定大于乙液体对容器底部的压强。
C甲液体对容器底部的压力可能小于乙液体对容器底部的压力。
D甲液体对容器底部的压力一定等于乙液体对容器底部的压力。
课堂小结:
【反馈练习】
1.如图1所示,底面积不同的圆柱形容器A和B分别盛有甲、乙两种液体,两液面相平且甲的质量大于乙的质量。
若在两容器中分别加入原有液体后,液面仍保持相平,则此时液体对各自容器底部的压强PA、PB和压力FA、FB的关系是()
A.一定是PA<PB和FA=FBB.一定是PA<PB和FA>FB
C.一定是PA>PB和FA>FBD.一定是PA>PB,可能是FA=FB
2.如图2所示,两个底面积不同的圆柱形容器A和B(SA<SB),容器足够高,分别盛有两种液体,且两种液体对容器底部的压力相等。
若在容器A中浸没金属球甲,在容器B中浸没金属球乙后,两种液体对容器底部的压强相等,则甲、乙两金属球相比,不可能存在的是()
A甲的质量大B甲的密度大
C乙的体积小D乙的密度小
3.如图3所示,两个完全相同的圆柱形容器内分别盛有不同的液体A和B,已知A液体的质量小于B液体的质量。
下列措施中,有可能使两容器内液体对容器底部的压强相等的是(容器中有液体,也无液体溢出)(ρ铁>ρ铝)()
A分别在A、B中浸没相同质量的实心铁球和铝球
B分别在A、B中浸没相同体积的实心铁球和铝球
C分别从A、B中抽出相同质量的液体
D分别从A、B中抽出相同体积的液体
4.如图4所示,两个底面积不同的圆柱形容器甲和乙,容器足够高,分别盛有两种不同的液体,且液体对容器底部的压强相等。
下列措施中(无液体溢出)
,一定能使甲液体对容器底部的压强大于乙液体对容器底部压强的方法是()
A
分别抽出相同质量的液体甲、乙
B
分别抽出相同体积的液体甲、乙
C
分别浸没体积相同的实心铜球、实心铝球
D
分别浸没质量相同的实心铝球、实心铜球
5.两个完全相同的圆柱体容器内分别盛有质量相等的不同液体,现有质量相等的铝铜两个实心金属球,将铝球浸没在甲液体中,将铜球浸没在乙液体中,液体均无溢出,此时两液体对容器底部的压强大小相等,则甲、乙两液体密度关系是:
(ρ铝<ρ铜)()
Aρ甲<ρ乙Bρ甲=ρ乙Cρ甲>ρ乙D不能确定
6.在两个完全相同的容器A和B中分别装有等质量的水和酒精(ρ水>ρ酒精),现将两个完全相同的长方体木块甲和乙分别放到两种液体中,如图5所示,则此时甲和乙长方体木块下表面所受的压强P甲、P乙,以及A和B两容器底部所受的压力FA、FB的关系是()
AP甲<
P乙FA<
FB。
BP甲=P乙FA>
FB。
CP甲=P乙FA<
DP甲=P乙FA=FB。
7.水平放置的甲、乙两个圆柱形容器的底面积为S甲和S乙,分别装有水、酒精(ρ水>ρ酒精)及质量相等的实心铝球和铝块,液面的高度为h水和h酒精。
若将铝球和铝块取出后,液体对容器底部的压强p水<p酒精,则取出前两容器内液体的情况可能是图6中的()
8.如图7所示,底面积不同的圆柱形容器A和B分别盛有甲、乙两种液体,且甲的质量等于乙的质量。
经下列变化后,两容器中液体对各自容器底部的压强为pA和pB,其中可能使pA=pB的是()
①甲、乙各自抽取相同体积的原有液体
②甲、乙各自抽取相同质量的原有液体
③甲、乙各自抽取相同高度的原有液体
④甲、乙各自倒入相同高度的原有液体
A.①B.①与②与③C.①与③D.①与③与④
第三课时:
固体相互叠加压强变化专题
通过前两节课的学习,学生对于柱形固体和液体压强相关各物理量的比较公式和方法已基本牚握,对于只发生一次增加或减小的变化的题目,也学会比较判断的思路,但若柱体发生两次变化的题目,如:
先切割再自叠或互叠等,对于学生的综合能力要求更高,本节课有必要对这类题型加以指导和学习,为下节课压强变化相关计算题的定量求解作充分准备。
这节课主要对两个柱形固体叠加前后压力和压强变化的相关问题进行专题复习。
按叠加方式分为:
(1)每个柱形固体切割后,叠加在各自的剩余部分上方;
(2)两个柱形固体切割后,彼此相互叠加在对方的剩余部分上方。
按切割方向分为:
(1)水平切割;
(2)竖直切割。
按所切割的物理量,有相同质量或体积或厚度等
以基本的两个正方体不进行切割时的相互叠放问题为第一个题组复习压强的公式p=F/S和p=ρgh中压力、压强、受力面积、密度、高度等各量的变化情况,通过推导体会“改变的压强Δp”的分析方法。
然后在第二题组中对原“压强相等”两个正方体切割并叠加的压强、压力变化进行常规方法的分析推导,并指导一些特殊而简便的解题技巧,提高解题的效率。
本设计要突出的重点是:
题设条件与前三课时相似,仍为原来或叠加后“压强相等”或“压力相等”的柱体压强问题。
本设计要突破的难点是:
改变前后压强p=F/S中各量的表达式。
进而比较切割叠加前后两个组合物体的压强、压力的大小关系,并获得知识的巩固。
图1
【例1】如图1所示,质量相等的甲、乙两个立方体放在水平地面上,它们对地面的压强分别为p1、p2。
若把乙叠放到甲上面,则甲对水平地面的压强为p。
下列关于压强p1、p2和p的关系式中正确的是( )
Ap=2p1Bp=2p2
Cp=p1+p2Dp=(p1+p2)/2
【分析与解答】这是最基本的叠加问题,只用一个公式p=F/S分析比较其中各物理的变化关系即可。
∵m甲原=m乙原,而S甲原>
S乙原
则G甲原=G乙原,F甲原=F乙原,P甲原=P1,P乙原=P2
∴p甲=F/S=(G甲原+G乙原)/S甲原=(G甲原/S甲原)+(G乙原/S甲原)=2p1
答案