重難點05壓強和簡單機械重點實驗

<1

點蓄題趨勢

實驗考點三年考情分析2025考向預測

.壓力作用效果與壓力的關系（2024?宿遷）（2）

探究壓力11.切割疊加問題

2.壓力作用效果與受力面積的關系（2023?徐州）（2）

作用效果2.增大或減小壓強的方法

3增.大或減小壓強的方法（2023?泰州）（2）

與哪些因3.p=F/S的靈活運用

4壓.強公式應用

素有關

4.探究壓力作用效果的影響因素

1.液體壓強與深度的關系（2024?南京）（4）L連通器原理：

探究液體.液體壓強與液體密度的關系（?淮安）（）

2202452.液體壓力與容器形狀：

壓強與哪3.液體壓強與方向的關系（2024?南通）（4）

3與浮力結合的綜合計算題

些因素有4.U形管兩側液面高度差反映液體壓強（2024?宿遷）（5）

4.驗證液體壓強與深度、密度的

關大小

關系

5.檢查U形管壓強計氣密性

1.大氣壓強的存在（2024?南通）（2）1.大氣壓的存在與測量

.大氣壓強與壓力的計算（?徐州）（）

2202422.生活現象解釋：

大氣壓的3.流體壓強與流速的關系（2024?蘇州）（2）

3.托里拆利實驗變式

估測4.關鍵操作：排盡空氣和拉力測量（2024?無錫）（2）

.流體壓強與流速關系

5.誤差來源：殘留空氣和摩擦4

6.改進方法：林增強密封性和減小摩擦

1.平衡條件:尸必=6乙及應用（2024?淮安）（4）1.杠桿五要素與作圖

.關鍵操作：調節平衡螺母、力臂測量（2024?南京）（2）

探究杠桿22.動態平衡分析

3.誤差來源：杠桿未水平、力臂不準確、（2024?宿遷）（7）

的平衡條3.實驗設計與誤差分析

件杠桿自重。

.最小力問題

4.數據處理：圖像分析4

重難詮釋

【題型解讀】

1.影響壓力作用效果的因素

?選擇題：增大/減小壓強的方法

?填空題：壓力與壓強的區別

?實驗題：探究壓力作用效果與壓力大小、受力面積的關系

?計算題：規則物體切割后對地面壓強的變化、注意單位換算

2.影響液體壓強大小的因素

?選擇題：液體壓強與深度、密度的關系、連通器與流體力學

?填空題：不同形狀容器中液體壓力與重力的關系、流體壓強與流速的關系

?實驗題：壓強計氣密性檢查、液面高度差分析

3.大氣壓的估測

?選擇題：大氣壓的存在（生活應用）、流體壓強與流速的關系

?填空題：托里拆利實驗（水銀柱高度與外界氣壓的關系）、氣壓與沸點關系

?實驗題：注射器法測大氣壓

?計算題：高壓鍋限壓閥的氣壓計算

4.杠桿的平衡條件

?選擇題：杠桿轉動過程中力臂變化及最小動力的求解

?作圖題：生活工具中和異形杠桿的正確標注力臂、最小力問題

?實驗題：杠桿平衡條件的實驗驗證與誤差分析

?計算題：杠桿平衡條件的應用

【知識必備】

1.影響壓力作用效果的因素

壓強：物體單位面積上受到的壓力（p=FS）,單位：帕斯卡（Pa）o

壓力與重力的區別：壓力不一定等于重力，只有物體在水平面且不受其他外力時，F=G增大/減小壓強

的方法：

增大：增大壓力或減小受力面積（如刀刃、針尖）。

減小：減小壓力或增大受力面積（如書包帶寬、履帶）

實驗探究：

控制變量法：探究壓力作用效果與壓力大小、受力面積的關系（如海綿凹陷實驗）。

易錯點：混淆壓力與重力；忽略受力面積的變化（如切割疊加問題）

計算題解題思路

步驟：先求壓力（F=G或根據受力分析）,再用p=FS計算。

規則物體（如正方體、圓柱體）：可用p=pgh簡化計算（僅限直柱形物體）

固體壓強實驗：用海綿或硬紙片觀察形變,需多次實驗驗證普遍性

2.影響液體壓強大小的因素

特點與公式

公式：p=pgh,適用于靜止液體，與容器形狀無關。

特點：同一深度，各方向壓強相等；壓強與液體密度、深度成正比

連通器原理：上端開口、底部連通的容器，靜止時各容器液面相平（如茶壺、鍋爐水位計）

液體壓力與容器形狀

口大底小容器：液體對容器底的壓力小于液體重力。

口小底大容器：液體對容器底的壓力大于液體重力

實驗與計算

U形管壓強計：測量液體內部壓強，需檢查氣密性，液面高度差反映壓強大小。

綜合計算：結合浮力分析（如冰塊漂浮時容器底部壓強變化）

液體壓強實驗：U形管壓強計需調整探頭方向，驗證同一深度各方向壓強相等

3.大氣壓的估測

存在與測量

存在證據：馬德堡半球實驗、覆杯實驗、吸盤掛鉤。

托里拆利實驗：測得標準大氣壓po=76cmHg=1.01xl05Pa。

注意事項：玻璃管需灌滿水銀，傾斜時水銀柱高度不變但長度變長

影響因素

海拔：海拔越高，大氣壓越低（每上升10m,約降低lOOPa）o

沸點與氣壓：氣壓增大，沸點升高（如高壓鍋）

流體壓強與流速

伯努利原理:流速大的地方壓強小（如飛機機翼、火車安全線）

4.杠桿的平衡條件

杠桿的平衡條件

平衡狀態：杠桿靜止或勻速轉動時，稱為杠桿平衡。

公式：動力x動力臂=阻力x阻力臂，即BL】=F2L2

杠桿的分類與實例

省力杠桿：

特點：動力臂>阻力臂（Li>L2）,省力但費距離。

實例：撬棍、鋤刀、羊角錘、開瓶器

費力杠桿：

特點：動力臂<阻力臂（J<L2）,費力但省距離。

實例：釣魚竿、銀子、理發剪刀、筷子

等臂杠桿：

特點：動力臂=阻力臂（Li=L2）,既不省力也不費力。

實例：天平、定滑輪

實驗探究：杠桿平衡條件

關鍵注意事項：

實驗前調節平衡螺母，實驗中不可再調。

鉤碼重力方向豎直向下，力臂與杠桿刻度線重合。

彈簧測力計傾斜時，力臂需重新計算

【重難解讀】

1.影響壓力作用效果的因素

壓力與壓強的區別

壓力：垂直作用于物體表面的力，方向總是垂直于接觸面，不一定等于重力（如斜面上的物體壓力小

于重力）

壓強公式：p=/FS,需注意：

受力面積是實際接觸面積，而非物體的底面積（如正方體側放時受力面積減小）

易混淆場景：疊加物體時，需分步計算總壓力與總接觸面積（如磚塊平放與側放時的壓強變化）

動態平衡問題

切割或疊加物體時，壓強的變化需結合公式分析：

切割后剩余部分對地面的壓強可能增大或減小，取決于切割方式（如沿高度切割會減少受力面積）

口訣：“壓力大小看受力，壓強大小看面積”

2.影響液體壓強大小的因素

公式的特殊性

液體壓強公式：p=pgh,僅與液體密度和深度有關，與容器形狀、液體體積無關

易錯點：

誤認為容器形狀影響壓強（如口大底小的容器中，液體對底部的壓力可能小于液體總重力）

深度計算：從液面到某點的豎直距離，即使容器傾斜，仍按最高液面計算（如U形管中液面高度差反

映壓強）

壓力與重力關系的誤區

液體對容器底的壓力：需先通過p=pgh計算壓強，再通過F=pS計算壓力，不一定等于液體重力（容器

形狀影響壓力大小）

典型例題：正放與倒置的礦泉水瓶中，水對瓶底和瓶蓋的壓力不同，需結合公式分析

液體壓強實驗（U形管壓強計）

關鍵操作：調節液面高度差前需檢查氣密性（按壓橡皮膜觀察液面變化）

誤差分析：探頭若接觸容器底部,數據會失真；傾斜時需重新計算液面高度差

3.大氣壓的估測

托里拆利實驗的細節

實驗誤差：若玻璃管混入空氣，測得的大氣壓值會偏小；若管傾斜，水銀柱長度增加但高度差不變

標準大氣壓值：1.01x105pa,相當于76cm高水銀柱產生的壓強

大氣壓的應用與現象

吸管吸飲料：依賴大氣壓與口腔內氣壓差，而非“吸力”

高壓鍋原理：增大氣壓使水的沸點升高，縮短烹飪時間

海拔影響：每升高10m,大氣壓降低約lOOPa,高原地區沸點降低

估測大氣壓實驗（注射器法）

公式：p=F/S,需測量拉力FF和活塞面積S（通過注射器容積和長度計算）

誤差來源：注射器摩擦或漏氣導致結果偏小，需涂抹潤滑油或多次測量

流速大的位置壓強小，解釋兩船并行相撞、飛機升力產生等現象

實驗驗證:用紙片模擬機翼上下表面流速差異，觀察紙片被“吸起”的現象

4.杠桿的平衡條件

力臂的理解與作圖

難點：力臂是支點到力的作用線的垂直距離，而非支點到作用點的距離。

高頻錯誤：將支點到作用點的線段誤認為力臂。

解題技巧：

步驟口訣：”一找支點，二畫作用線，三作垂線段，四標符號L”。

實例分析：若動力作用線未通過支點，需反向延長力的作用線后再作垂線（如釣魚竿的阻力臂）。

實驗探究

調節杠桿水平平衡的目的：消除杠桿自重對實驗的影響，便于直接讀取力臂。

多次實驗的目的：避免偶然性，得出普遍結論。

彈簧測力計傾斜時的數據處理：拉力大小需結合力臂實際長度計算

易錯點：實驗過程中調節平衡螺母

杠桿平衡條件的動態分析

難點：杠桿轉動時，力臂變化導致動力/阻力的變化。

典型例題：

人站在逐漸傾斜的蹺蹺板上時，動力臂減小，動力需增大才能維持平衡。

用彈簧測力計斜拉杠桿時，拉力的力臂小于測力計到支點的距離（需用幾何關系計算）。

口訣：“力臂變，力必變；平衡條件定方向”。

最小動力問題

方法：找到最大動力臂（支點到最遠作用點的連線），動力方向垂直于該力臂。

中考題型：給出杠桿和阻力，要求畫出最小動力的方向（如撬石頭時動力作用點的選擇）。

實例：若支點在杠桿一端，最小動力的作用點應在杠桿另一端，方向垂直于支點與該點的連線。

-------------------h

限時提升練

選擇題（共9小題）

1.（2023?徐州）下列實例中，屬于減小壓強的是（）

A.篆刻刀的鋒利刀口

B.駱駝的寬大腳掌

C.注射器的尖銳針頭

D.壓路機質量很大的碾子

2.（2023?泰州）下列事例中，能增大壓強的是（

A.載重汽車裝有許多車輪

B.壓路機的碾子質量很大

C.滑雪板與雪地接觸面積較大

D.背包用較寬的背帶

3.（2022?常州）有市民在濕地勞動時不慎陷入淤泥無法脫身，救援者將寬大的木板平綁在鞋底，順利走

到受困者身邊，如圖所示。受困者的質量為50kg、對淤泥的壓強為pi,救援者連同木板的總質量為80kg、

對淤泥的壓強為P2,淤泥處處相同，則（）

受困者

A.pi<p2B.pi>p2

C.pi=p2D.數據不全，無法比較

4.（2024?徐州）我國南北朝時期成書的《關尹子?九藥篇》中說：“瓶存二竅，以水實之，倒瀉；閉一則

水不下。”瓶上有兩個小孔，閉住一個，水就流不出來，主要是由于（）

A.重力的作用B.摩擦力的作用

C.浮力的作用D.大氣壓的作用

5.（2024?南通）公元前4世紀，亞里士多德提出“自然界厭惡真空”的觀點，即自然界不存在真空，如

果有真空的話，就有水、氣來填補。17世紀托里拆利提出大氣受到重力作用存在壓強的觀點。下列現象

可分別佐證亞里士多德和托里拆利觀點的是（）

①用吸管“吸”飲料；

②兩船并行相“吸”碰撞；

③兩光滑鉛塊壓緊后“吸”住；

④抽水機只能將水“吸”到約10米高。

A.①和②④B.④和②③C.①和①④D.④和①③

6.（2024?蘇州）下列現象不能用流體壓強與流速的關系來解釋的是（）

C.—-將硬幣吹進盤中D.吹氣時乒乓球不掉

7.（2024?鎮江）小明用如圖所示裝置探究杠桿平衡條件，實驗中杠桿始終保持水平平衡，此時彈簧測力

計處于豎直方向，他發現彈簧測力計示數稍稍超過量程。為了完成實驗，下列方案可行的是（）

J…

-IH1[1I111111HP

--------H

A.鉤碼的數量適當增加

B.鉤碼的位置適當左移

C.彈簧測力計轉到圖中虛線位置

D.彈簧測力計位置適當向左平移

8.（2024?南通）釣魚活動深受人們喜愛。如圖是釣魚的情景,你認為最合理的拉起魚竿的方式是（）

疊？

于-----

F

A.4B/F

〃----

010

C.MD.

9.（2024?連云港）如圖所示是生活中幾種常見的杠桿，其中屬于費力杠桿的是（）

一.

■托盤天平

鋼絲鉗

二.填空題（共6小題）

10.（2024?無錫）生活中常用如圖所示的吸盤掛鉤來掛毛巾，使用時排盡吸盤內的空氣，吸附在

（選填“平整”或“不平整”）的墻面上，以防止漏氣。若吸盤的橫截面積為2X10-31n2,外界大氣壓

為lX105pa,則排盡空氣后的吸盤受到的大氣壓力為N,吸盤掛鉤不會掉落是因為受到墻壁

對它豎直向上的力。

11.（2024?泰州）如圖所示是國內某汽車公司研制的電動飛行汽車。汽車外殼采用碳纖維材料打造，這是

因為碳纖維具有大和密度小的物理屬性，能確保車身的堅固性和輕量化；飛行汽車的外觀為

流線型，可以減小汽車高速飛行時受到的阻力，還能使汽車獲得空氣的力。

12.（2024?常州）如圖所示，甲、乙兩支完全相同的試管內分別裝有質量相等的不同液體，甲試管傾斜、

乙試管豎直，兩試管內液面相平。甲試管內的液體密度為p甲，液體對試管底部的壓強為p甲，乙試管內

的液體密度為p乙，液體對試管底部的壓強為p乙，則p甲p乙，p甲p乙。

13.（2024?揚州）如圖所示，底面積不同的圓柱形容器A、B放在水平桌面上，兩容器中水的深度相等，

水對容器底部的壓強分別為PA和PB,則PAPB；已知B容器底面積為50cm2,總重為8N,B容

器對桌面的壓強為Pa；將壓強計橡皮膜朝下分別放入兩容器的底部，壓強計U形管兩邊液

面的高度差分別為AhA和AhB,多次實驗發現AhA均小于AhB,該現象產生的原因

是。

14.（2024?泰州）“試弓定力”是《天工開物》中記載的一種測量弓弩最大彈力的方法。如圖所示，O點

為提紐處，若AO：BO=3：1,秤坨重150N,忽略秤桿重，桿秤平衡時，弓弦所受的拉力為N；

為測出弓弩的最大彈力，應逐漸增加弓下方所掛重物的重力，再將秤坨懸掛點逐漸（靠近/

遠離）O點。

15.（2024?蘇州）健身步道上的坐式劃船訓練器如圖所示。人坐在座板上，用始終與把手垂直的力緩慢向

后將把手拉至身體兩側，此過程中，拉力大小變化情況是o若要增加訓練強度，應將配重盤

三.作圖題（共2小題）

16.（2024?徐州）如圖所示，請畫出撐開雨傘時，撐桿對傘骨作用力F的力臂1。

17.（2024?鹽城）如圖所示，畫出用起子撬圖釘的動力F1的力臂h。

四.實驗探究題（共5小題）

18.（2024?南通）利用壓強計探究液體內部壓強與液體密度的關系。

（1）U形管兩邊液面的能顯示壓強大小；使用前用手指輕按金屬盒的橡皮膜，若U形管中

液面不發生變化，說明;

（2）將金屬盒分別放入水和鹽水中，如圖，金屬盒的橡皮膜受到的壓強分別是p水和p鹽水,則p水p

鹽水，據此不能得出液體壓強與液體密度的關系，原因是。

19.（2024?南京）在“探究影響液體內部壓強的因素”實驗中:

（1）如圖所示，將壓強計的金屬盒放入水中某一深度處，記錄金屬盒方向、深度和;

（2）保持金屬盒在水中的深度不變，改變它的,記錄數據；

（3）改變金屬盒在水中深度，重復上述步驟。分析數據可知：深度越大，水的壓強越大。支持該結論的

實驗現象是。

（4）將水槽中的水換成濃鹽水，這是為了探究對液體內部壓強的影響。

20.（2024?淮安）在“探究杠桿平衡條件”實驗中:

甲乙

（1）請在圖甲中畫出F1的力臂11。

（2）F2的力臂12為cm。當F2的大小為IN時，F1豎直向上拉杠桿，仍使杠桿在水平位置

平衡，Fi=N=

（3）小明學過杠桿知識后自制了一根桿秤（自重不計），如圖乙所示。要想增大桿秤的測量范圍，你有

哪些方法？（寫出一種方法即可）。小明猜想制作的桿秤刻度是均勻的，請你通過推

理證實。（寫出推理過程，涉及的物理量用圖中字母表示）。

21.（2024?鹽城）兩個規格相同、裝有不同體積空氣的氣球相連通，空氣該如何流動？小明為此設計實驗

展開探究。

【明確思路】

要判斷空氣如何流動，需知道兩球內部空氣的關系。

【收集證據】

壓強

傳感器壓差/104Pa

壓差與氣球半徑的關系

氣球半徑/cm

02468

乙

（1）如圖甲，將氣球套在三通玻璃管的一端，用橡膠管把氣壓傳感器和注射器分別與三通玻璃管另外兩

端相連。用細線把氣球、氣壓傳感器和注射器與三通玻璃管的連接處扎緊，防止。

（2）將注射器內的空氣，通過橡膠管為氣球充氣，充氣結束后立刻用夾子連接注射器和三通

玻璃管的橡膠管，記錄氣球半徑和傳感器顯示的氣壓值。

（3）解開其中一根細線，拔出,用注射器再次吸取一定體積的空氣，重復以上實驗。

（4）按照步驟3,多次實驗，獲取足夠多的半徑和氣壓數據。

（5）將探究實驗所得的數據以氣球半徑為橫坐標，內外壓強差為縱坐標繪制得到如圖乙圖象。

【交流結論】

（1）若小氣球半徑Ri=2cm,大氣球半徑R2=4cm,則它們相連通后空氣將向半徑的氣球流動。

（2）兩個規格相同、裝有不同體積空氣的氣球相連通，空氣流動可能發生的情況有種。

22.（2024?宿遷）在“探究杠桿平衡條件”的活動中，實驗選用的鉤碼重均為0.5N。

零刻度線

重錘線

AO

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