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Perseverance Prevails
承接上一篇压强、浮力的概念精读,今天咱们聚焦河南中考力学综合题的“得分关键”——液体压强公式p=ρgh推导与浮沉条件应用!河南中考明确要求,综合题需写出原型公式及推导逻辑,浮沉条件更是选择、填空、实验题的高频考点。这篇严格对标教材,手把手教你公式推导、场景适配,结合课本习题和河南真题实操,帮你吃透核心逻辑,避开失分陷阱。
以下内容对应人教版河南初中物理教材,公式推导贴合教材逻辑,适配河南中考得分规则。
Perseverance Prevails
一、液体压强公式:p = ρgh(河南中考综合题高频考点)
1. 教材溯源与推导逻辑
对应教材:八年级下册第九章第2节《液体的压强》(页码约43-44页)
液体压强公式由固体压强公式推导而来,是河南中考力学综合题的“必考公式”,推导过程需牢记,适配实验题答题规范。
•原型公式:p = ρgh(p:液体压强,ρ:液体密度,g:9.8N/kg,h:液体深度)
•推导逻辑:假设液体中有一柱形液柱,① 液柱对底面的压力F = G = mg = ρVg = ρShg;② 由固体压强公式p = F/S,代入得p = ρShg/S = ρgh(S约去,说明压强与容器底面积无关)。河南中考实验题常考“公式推导与实验结论的关联”,需熟练掌握这一逻辑。
2. 适用场景与核心备注
•适用场景:计算液体内部压强、液体对容器壁的压强(不适用于固体压强),河南中考常结合“容器装液体”“潜水器下潜”等场景出题。
•关键备注:① h是“深度”(从液面到研究点的竖直距离,非高度),若研究点在液面下0.5m处,h=0.5m;② 压强与容器形状、底面积无关(河南中考高频易错点),如圆柱形容器和不规则容器装同种液体,同一深度压强相等。
3. 单位统一(必记)
•ρ:kg/m³(液体密度国际单位),不可用g/cm³直接代入(需换算为kg/m³,1g/cm³=1×10³kg/m³);
•h:m(米),g:9.8N/kg(河南中考默认取值);
•p:Pa(帕斯卡),1Pa=1N/m²。
4. 课本习题+河南真题实操
•课本习题(八下P46):一个盛有水的圆柱形容器,水深0.1m,水的密度为1×10³kg/m³,求水对容器底的压强。【标准步骤】① 写原型公式:p = ρgh;② 代入数据:p = 1×10³kg/m³ × 9.8N/kg × 0.1m = 980Pa;③ 作答。【得分点】原型公式1分,数据代入1分,结果1分,步骤完整不丢分。
•课本习题(八下P46):将上述容器中的水换成酒精(密度0.8×10³kg/m³),保持水深不变,求酒精对容器底的压强。【解题关键】密度变化导致压强变化,同一深度下,密度越大压强越大,代入公式计算得p=784Pa。
二、浮沉条件:受力分析+核心逻辑(河南常考漂浮规律)
1. 教材溯源与受力特点
对应教材:八年级下册第十章第2节《阿基米德原理》(页码约56-57页),浮沉条件基于受力平衡推导,是河南中考高频考点。
浸在液体中的物体受两个力:重力G物(竖直向下)和浮力F浮(竖直向上),浮沉状态由二力大小关系决定,整理如下(河南中考必记):
浮沉状态 | 受力关系 | 核心逻辑(河南常考) |
漂浮 | F浮 = G物 | 物体部分浸在液体中,ρ物 < ρ液(如水面上的木块),河南中考综合题高频应用 |
悬浮 | F浮 = G物 | 物体完全浸在液体中,ρ物 = ρ液(如水中的鸡蛋加盐后悬浮) |
沉底 | F浮 < G物 | 物体静止在容器底,ρ物 > ρ液(如水中的石块) |
2. 河南真题实操(浮力与生活场景结合)
河南基础真题(改编自近年中考):“蛟龙号”潜水器下潜至深海时,处于悬浮状态,下列说法正确的是( )A. 潜水器受到的浮力大于重力B. 潜水器受到的浮力等于重力C. 潜水器的密度小于海水密度D. 潜水器的密度大于海水密度
答案:B【解析】悬浮状态下F浮=G物,且ρ物=ρ液,因此A、C、D错误,B正确。本题贴合河南中考“浮力与科技场景结合”的考法,核心考查浮沉条件的应用。
河南考生专属公式避坑总结
1.液体压强公式p=ρgh仅适用于液体,不可用于固体压强计算,避免公式混用;
2.漂浮和悬浮的共性是F浮=G物,但区别在于物体浸在液体中的体积(漂浮部分浸、悬浮完全浸),河南中考常考二者辨析;
3.深度h是“竖直距离”,若题目给出“长度”(如倾斜容器中的液面到点的距离),需换算为竖直深度再计算。
今天的公式推导与浮沉条件应用就到这里!下一篇咱们聚焦真题精练与易错点复盘,强化压强、浮力的综合应用能力,补充“液体压强与容器形状无关”等核心易错点~ 记得关注不迷路,寒假稳步攻克力学难点!

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责编|赵敏
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