初中物理压强与浮力专题教案.docx

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初中物理压强与浮力专题教案

压强与浮力专题个性化简案

学生姓名:

年级:

科目:

初中物理压强与浮力专题

授课日期:

月日

上课时间:

时分------时分合计:

小时

教学目标

1、能用压强公式进行简单计算,知道增大和减小压强的方法;

2、了解液体压强的特点,能用液体压强公式进行简单计算,

3、认识生产和生活中的连通器.

4、理解阿基米德原理

5、知道问题的浮沉条件和浮力的应用

重难点导航

1、知道压强的定义和计算

2、对阿基米德原理的理解

3、物体的浮沉条件及浮力的应用

教学简案:

1、固体的压强和压力

2、液体的压强及应用分析

3、大气压知识点梳理

4、浮力及阿基米德原理

5、中考真题讲析

授课教师评价:

□准时上课:

无迟到和早退现象

(今日学生课堂表□今天所学知识点全部掌握:

教师任意抽查一知识点,学生能完全掌握

现符合共项)□上课态度认真:

上课期间认真听讲,无任何不配合老师的情况

(大写)□海豚作业完成达标:

全部按时按量完成所布置的作业,无少做漏做现象

审核人签字:

学生签字:

教师签字:

备注:

请交至行政前台处登记、存档保留,隔日无效(可另附教案内页)大写:

壹贰叁肆签章:

个性化教案(内页)

一、固体的压力和压强

1.压力:

  ⑴定义:

垂直压在物体表面上的力叫压力。

?

  ⑵压力并不都是由重力引起的,通常把物体放在桌面上时,如果物体不受其他力,则压力F=物体的重力G。

?

 ⑶固体可以大小方向不变地传递压力。

 ⑷重为G的物体在承面上静止不动。

指出下列各种情况下所受压力的大小。

2.压强:

 ⑴定义:

物体单位面积上受到的压力叫压强。

 ⑵物理意义:

压强是表示压力作用效果的物理量。

⑶公式P=F/S其中各量的单位分别是:

P:

帕斯卡(Pa);F:

牛顿(N)S;米2(m2)。

A、使用该公式计算压强时,关键是找出压力F(一般F=G=mg)和受力面积S(受力面积要注意两物体的接触部分)。

B、特例:

对于放在桌子上的直柱体(如:

圆柱体、正方体、长放体等)对桌面的压强P=ρgh。

 ⑷压强单位Pa的认识:

一张报纸平放时对桌子的压力约0.5Pa。

成人站立时对地面的压强约为1.×104Pa。

它表示:

人站立时,其脚下每平方米面积上,受到脚的压力为:

1.5×104N。

  ⑸应用:

当压力不变时,可通过增大受力面积的方法来减小压强如:

铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等。

也可通过减小受力面积的方法来增大压强如:

缝衣针做得很细、菜刀刀口很薄

3.一容器盛有液体放在水平桌面上,求压力压强问题:

  处理时:

把盛放液体的容器看成一个整体,先确定压力(水平面受的压力F=G容+G液),后确定压强(一般常用公式P=F/S)。

二、液体的压强

1.液体内部产生压强的原因:

液体受重力且具有流动性。

2.测量:

压强计?

用途:

测量液体内部的压强。

3.液体压强的规律:

  ⑴液体对容器底和测壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强。

  ⑵在同一深度,液体向各个方向的压强都相等。

 ⑶液体的压强随深度的增加而增大。

⑷不同液体的压强与液体的密度有关。

  ⑴推导压强公式使用了建立理想模型法,前面引入光线的概念时,就知道了建立理想模型法,这个方法今后还会用到,请认真体会。

  ⑵推导过程:

(结合课本)

  液柱体积V=Sh;质量m=ρV=ρSh。

  液片受到的压力:

F=G=mg=ρShg。

受到的压强:

p=F/S=ρgh。

⑶液体压强公式p=ρgh说明:

A、公式适用的条件为:

液体。

  B、公式中物理量的单位为:

P:

Pa;g:

N/kg;h:

m。

  C、从公式中看出:

液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关,而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。

着名的帕斯卡破桶实验充分说明这一点。

?

 D、液体压强与深度关系图象

6、计算液体对容器底的压力和压强问题:

  一般方法:

㈠首先确定压强P=ρgh;㈡其次确定压力F=PS。

  特殊情况:

压强:

对直柱形容器可先求F 用p=F/S

  压力:

①作图法;②对直柱形容器 F=G。

7.连通器:

⑴定义:

上端开口,下部相连通的容器。

 ⑵原理:

连通器里装一种液体且液体不流动时,各容器的液面保持相平。

  ⑶应用:

茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。

三、大气压

1.概念:

大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压,一般有p0表示。

说明:

“大气压”与“气压”(或部分气体压强)是有区别的,如高压锅内的气压──指部分气体压强。

高压锅外称大气压。

2.产生原因:

因为空气受重力并且具有流动性。

3.大气压的存在──实验证明:

历史上着名的实验──马德堡半球实验。

 小实验──覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、皮碗模拟马德堡半球实验。

4.大气压的实验测定:

托里拆利实验。

(1)实验过程:

在长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口堵住,然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后,管内水银面下降一些就不在下降,这时管内外水银面的高度差约为760mm。

(2)原理分析:

在管内,与管外液面相平的地方取一液片,因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。

即向上的大气压=水银柱产生的压强。

(3)结论:

大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)

(4)说明:

A、实验前玻璃管里水银灌满的目的是:

使玻璃管倒置后,水银上方为真空;若未灌满,则测量结果偏小。

?

B、本实验若把水银改成水,则需要玻璃管的长度为10.3m。

C、将玻璃管稍上提或下压,管内外的高度差不变,将玻璃管倾斜,高度不变,长度变长。

D、若外界大气压为HcmHg,试写出下列各种情况下,被密封气体的压强(管中液体为水银)。

E、标准大气压:

支持76cm水银柱的大气压叫标准大气压。

 1标准大气压=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa

  2标准大气压=2.02×105Pa,可支持水柱高约20.6m

5.大气压的特点

(1)特点:

空气内部向各个方向都有压强,且空气中某点向各个方向的大气压强都相等。

大气压随高度增加而减小,且大气压的值与地点、天气、季节、的变化有关。

一般来说,晴天大气压比阴天高,冬天比夏天高。

(2)大气压变化规律研究:

在海拔3000米以内,每升10米,大气压大约降低100Pa?

6.测量工具:

定义:

测定大气压的仪器叫气压计。

分类:

水银气压计和无液气压计。

  说明:

若水银气压计挂斜,则测量结果变大。

在无液气压计刻度盘上标的刻度改成高度,该无液气压计就成了登山用的登高计。

7.应用:

活塞式抽水机和离心水泵。

8.沸点与压强:

内容:

一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高。

  应用:

高压锅、除糖汁中水分。

9.体积与压强:

内容:

质量一定的气体,温度不变时,气体的体积越小压强越大,气体体积越大压强越小。

 应用:

解释人的呼吸,打气筒原理,风箱原理。

  ☆列举出你日常生活中应用大气压知识的几个事例?

  答:

①用塑料吸管从瓶中吸饮料;②给钢笔打水;③使用带吸盘的挂衣勾;④人做吸气运动。

(一)浮力

(1)定义:

浸在液体(或气体)中的物体,受到液体(或气体)向上托起的力叫浮力。

(2)方向:

无论物体在哪种液体中受到的浮力方向总是竖直向上的。

(3)产生原因:

假设有一个正方体完全浸没在水里,如图1所示则正方体的前后、左右、上下六个表面都要受到水的压强和压力,由于左右两个侧面和前后两侧面对应部分在水中的深度相同,由液体压强公式p=ρgh可知,受到水的压强大小相等;由公式F=ps

可知。

作用在左右、前后侧面上的压力也大小相等,且方向相反,彼此平衡。

但是上下两表面由于在水中的深度不同,受到水的压强也不等,上表面的

深度小,压强小;下表面的深度大,压强大;所以下表面受到的向上的压力

F大于上表面受到的向下的压力F,水对物体向上的和向下的压力差就是

水对物体的浮力,即F浮=F-F.

如果物体浸在其他液体中,所受浮力也是由于该液体对物体向上和向下的压力差产生的.

(4)浸在液体中的物体,无论是全部浸没在液体里,还是只有一部分浸入液体里;无论是正

在上浮还是正在下沉,无论是静止在容器底部还是漂浮在液面,都要受到液体对物体的浮力作用.只有如图2所示的情况中,该长方体的下表面与容器底面

紧密贴合,不受到液体向上的压力,只受到液体向下的压力作用时,

才不受到液体的浮力作用,这是一种特殊情况.图2

(5).漂浮在液面的物体,其上表面不受到液体向下的压力.因此,它受到的浮力就等于液体对物体向上的压力.

2.用弹簧秤测浮力

有一铁块要测量出它在水中所受的浮力,可把铁块用细线系好挂在弹簧秤上,记下此时弹簧秤的示数G,然后把铁块浸入水中,则弹簧秤的示数减少,再记下此时弹簧秤的示数G,那么弹簧秤减少的示数,即两次弹簧秤的示数差,就等于铁块浸入在水中时所受浮力的大小,即:

F浮=G-G.

3.用阿基米德原理计算浮力

(1).阿基米德原理的内容:

浸入液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力.

(2).阿基米德原理的数学表达式:

F浮=G排=?

液gv排

式中G排即为被液体排开的液体的重,单位是牛;?

液是物体所浸入的液体的密度,其单位必须用千克/米3;v排表示被物体排开的液体的体积,单位必须用米3,g=9.8牛/千克(或取10牛/千克).

(3).由阿基米德原理可知,浮力F浮的大小只跟液体的密度?

液、物体排开液体的体积v排有关,跟物体本身的形状、构成物体的材料的密度无关,此外和物体在液体中的情况,如物体浸没在液体中的深度、容器中液体体积的多少、物体在液体中是静止还是运动等,都无关.

(4).阿基米德原理也适用于气体,这就是:

浸没在气体里的物体受到的浮力大小,等于它排开的气体所受到的重力.即:

F浮=G排气=ρ气gv排

4.物体漂浮在液面的条件

如图3所示,物体漂浮在液面,则其竖直方向上受到

两个力的作用:

竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F浮,由

于物体静止在液面,因此它所受的重力G和浮力F浮应是一

对平衡力,它们的大小相等.

所以,物体漂浮在液面的条件是:

F浮=G物.

因为F浮=?

液gv排,G物=?

物gv物.

可得关系式:

?

液gv排=?

物gv物.

5.物体在液体中的浮沉条件

如图4所示,浸没在液体中的物体,在竖直方向上受到两个力的作用:

竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F浮。

物体在液体中究竟是上浮、下沉还是悬浮,由物体所受的重力G和浮力F浮的大小关系来决定.当F浮与G不平衡时,物体的运动状态就要发生变化:

当F浮>G时,物体上浮,直到F浮与G大小相等时静止在液面,即漂浮时为止;当F浮<G时,物体下沉,直到静止在容器底部时为止.

当F浮=G时,物体所受的浮力和重力是一对平衡力,物体可悬浮在液体中的任意位置,保持静止或匀速直线运动状态.

6.利用物体和液体的密度关系判断物体的浮沉:

由阿基米德原理可得:

F浮=?

液gv排物体的重力大小为:

G物=?

物gv物.

当物体浸没在液体中,v排=v物.?

液gv排=?

物gv物.

整理后可得:

?

液=?

同样方法可推得:

当?

液>?

物时,则物体上浮;当?

液<?

物时,则物体下沉.

7.浮力的作用

A.轮船:

轮船是采用“空心”法而浮在水面的,它所受到的浮力等于船的总重.

轮船的排水量是指轮船满载时排开的水的质量,即:

排水量=船自身的质量+满载时货物的质量.

B.潜水艇:

靠改变自身的重而实现上浮、下沉或停留在水中.

C.飞球和飞艇:

利用空气的浮力升入高空.

D.密度计:

是利用物体漂浮在液面的条件工作的,即F浮=G物.

密度计上标的刻度是被测液体的密度与水的密度之比,且大的刻度值在下面,小的刻度值在上面.

真题演练

1、下列关于压力和压强的说法中,正确的是()

A.压力越大,支持面所受到的压强就一定越大

B.物体越重对支持面的压力就一定会越大

C.压力一定时,受力面积越小,产生的压强就一定越小

D.压力一定时,受力面积越小,产生的压强就一定会越大

2、小春同学在学校开田径运动会时,穿钉鞋跑在100m跑道上,若脚对钉鞋的压强为P1,鞋钉对跑道的压强为P2,则()

A.P1>P2B.P1<P2C.P1=P2D.无法确定

3、下列事例中,能够减小压强的是()

A.把背包带做得宽些B.软包装饮料盒中的吸管尖削得很尖

C.刀、斧的刃都磨得很薄D.用细线切割湿、软的肥皂

4、下列日常生活中的器具和现象中不是利用连通器原理工作的是()

A.锅炉水位计B.水壶C.用钢笔吸墨水D.船闸

5、小华在实验课上,将某一液体倒入试管中(试管倾斜,里面有

的液体)若将试管竖直立起,管底受液体压强将会()

A.增大B.减小C.不变D.无法确定

6、关于大气压强,下面几种说法中正确的是()

A.大气压强是由于大气有重力而产生的,所以它的方向总是竖直向下的

B.离地面越高,大气压强越大,所以宇航员需穿特制服装上天

C.同一地点大气压是不变的,因同一地点海拔高度相同

D.以上说都有错误,均不正确

7、在给病人输液时,为了使输液过程中,药液保持匀速下滴,下列装置中最为合适的是()

8、在一个装满水的溢水杯中,轻轻放入一个实心小球后,溢出了100g水,则下列判断正确的是(水的密度为1.0g/cm3):

()

A.小球的体积肯定不会大于100cm3

B.小球的体积肯定等于100cm3

C.如果小球的体积大于100cm3它的质量一定等于100g

D.如果小球的体积大于100cm3它的质量一定大于100g

7.将一满罐纯净水(高约40cm)口朝下放在水中将口打开,如图所示,结果是()

A.仍是满罐水B.水将流出一部分

C.水将全部流出D.以上答案都不对

8.同一个鸡蛋先后放入水和盐水中静止时,鸡蛋在图甲中漂浮、在图乙中沉底,如图4所示。

由此可知()

A.甲图中的鸡蛋受到的浮力大于重力

B.乙图中的鸡蛋受到的浮力小于重力

C.甲、乙两图中鸡蛋受到的浮力大小相等

D.乙图中的液体是盐水

9.如图5所示,三个相同的容器内水面高度相同,甲容器内只有水,乙容器内有木块漂浮在水面上,丙容器中悬浮着一个小球,则下列四种说法正确的是()

A.三个容器对水平桌面的压力相等

B.三个容器中,丙容器对水平桌面的压力最大

C.如果向乙容器中加人盐水,木块受到的浮力变大

D如果向丙容器中加人酒精,小球受到的浮力不变

10.把重为8N,边长为0.1m的正方体物块投入水中,当物块静止时,下列说法正确的是(g取10N/kg)()

A.物块在水中处于悬浮状态B.物块所受的浮力为10N

C.物块下表面所受水的压强为800PaD.物块下表面所受水的压强为1000Pa

11.把重为0.5N的物体放入盛有水的烧杯中,溢出水的重力为0.3N,则物体受到的浮力()

A.可能为0.4NB.可能为0.2NC.一定为0.5ND.一定为0.3N

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