三、易错易混淆点
易错点1——固体压强公式p=
中S的判定
例:
底面积为0.1m2,重力为200N的铝块,放在面积为200cm2的凳子上,铝块对凳子产生的压强是多少?
【解析】此题是考查学生对压强公式的直接运用,解决此题的关键是确定受力面积(两个物体实际接触的面积)。
根据题意,已知:
S铝=0.1m2,S凳子=200cm2=0.02m2,所以:
S铝>S凳子,即它的受力面积是凳子的面积200cm2,故对凳子的压强是:
p=
。
解得:
p=
=
=104Pa。
易错点2——物体体积与排开液体的体积的区别
例:
边长为4cm、密度为2×103kg/m3的立方体橡皮泥块,放在足够多的水中,沉入水底;当把它捏成一只小船时,便能漂浮在水面上。
以下计算结果正确的是(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)( )
A.橡皮泥块的质量是12.8g
B.橡皮泥块浸没在水中时受到的浮力是1.28N
C.橡皮泥小船漂浮时受到的浮力是0.64N
D.橡皮泥小船漂浮时排开水的体积是1.28×10-4m3
【解析】m=ρV=2g/cm3×43cm3=128g;橡皮泥浸没后,排开液体体积等于物体体积,F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(4×10-2m)3=0.64N;橡皮泥小船漂浮时,二力平衡F浮=G物=mg=0.128kg×10N/kg=1.28N;V排=
=
=1.28×10-4m3。
四、实验探究
[实验探究一]:
影响压力作用效果的因素
例:
物体受力后会发生形变,观察此现象,晓东作出了一些假设:
物体形变的大小(a)与受力大小有关;(b)与材料的种类有关。
(1)除了这些猜想,你还能提出一种猜想是:
________________________;
(2)为验证猜想,晓东找来完全相同的海绵、塑料泡沫、木板及等重的正方体重物若干,使用重物分别对水平放置的各种材料加压,测出的数据如下表:
实验
次数
重物的压力
海绵被压缩程度(mm)
塑料泡沫被压缩程度(mm)
木板被压缩
程度(mm)
1
1个重物加压
5
2
难于测出
2
2个重物叠放加压
9
4
难于测出
3
3个重物叠放加压
11
5
难于测出
由实验数据可以得出:
在相同压力下,海绵形变的程度比塑料泡沫的________;
【解析】
(1)只要合理猜想均可,例如“与受力面积的大小有关”或“与受力的方向有关”等。
(2)由表中数据可知,在压力一定的条件下,海绵被压缩程度较大。
(3)根据猜想:
形变大小与受力大小和材料的种类有关,故控制受力大小不变,观察两种材料的形变程度如何变化。
(4)根据表中数据可知在压力一定的情况下,木板的压缩程度最小,故选用木板。
[实验探究二]:
阿基米德原理
1.实验注意点:
测量同一个物体在不同液体中受到的浮力;物体缓慢浸入液体中;物体静止时读取弹簧秤示数;溢水杯中不再有水溢出时,方可取出物体。
2.实验结论:
物体所受的浮力与排开液体的体积有关,与浸入的液体密度有关,与物体浸入的深度无关。
3.实验用到的物理方法:
控制变量法。
例:
某教师在“阿基米德原理”教学过程中,做了如下演示实验。
(1)在弹簧下端挂上小筒和金属块,记下弹簧伸长后指针位置O,如图甲所示。
(2)溢水杯中装满水,把金属块全部浸入溢水杯的水中,用烧杯收集排开的水,弹簧缩短,如图乙所示。
(3)把烧杯中的水全倒入小筒中,弹簧指针又恢复到原来位置O,如图丙所示。
乙图的弹簧比甲图的弹簧缩短了,说明金属块受到________的作用;丙图弹簧指针又恢复到位置O,说明________________________________________。
【解析】弹簧测力计的示数变小,说明金属块受到向上的力,这就是浮力;由题目中的现象可知,浮力大小等于金属块(物体)排开水(液体)所受的重力。
五、综合突破:
例1:
探究“压力作用效果与哪些因素有关”的操作过程如图所示。
比较图甲和图乙,可以得出__________________________________________;
比较图乙和图丙,可以得出___________________________________________;
这里所用的实验方法是_________________________。
【解析】:
甲和乙比较,实验变量是压力,控制的变量是受力面积,乙图压力大,作用效果明显。
乙和丙比较,实验变量是受力面积,控制的变量是压力的大小,乙的受力面积小,作用效果明显。
这类科学实验方法称为控制变量法。
[点评]该题的考查注重基础,紧扣考纲和教材,充分体现新课程的基本命题理念。
变式题:
为探究压力的作用效果与压力大小及受力面积之间的关系。
小明做了几个带刻度的方形有机玻璃盒,并放入海绵(海绵大小恰好占满玻璃盒)。
他先将底面积相同、重量之比为1∶2∶3的三个方形铅块依次放在同一海绵上,如图A、B、C所示,比较海绵的凹陷深度;再将铅块2和铅块3横放在海绵上,如图D、图E所示,这时铅块1、铅块2、铅块3的底面积之比为1∶2∶3,比较海绵凹陷的深度。
(1)由图A、图B、图C得,受力面积相同时,海绵凹陷的深度与压力成____比。
(2)由图B、图D(或图C、图E)得,压力相同时,海绵的凹陷深度与受力面积成_______比。
(3)由图A、图E得,海绵在单位面积上所受的压力________时(选填“相同”或“不同”),海绵的凹陷深度相同。
(4)综合上述实验可得,海绵的凹陷深度是由单位面积所受压力的大小决定的,海绵在单位面积上所受压力越大,凹陷深度就越________。
所以我们就把单位面积上所受的压力定义为压强。
【解析】压力一定,受力面积越小,压强越大。
受力面积一定,压力越大,压强越大。
因此说明压强与压力成正比,与受力面积成反比关系。
例2:
2009年4月23日,在青岛附近的黄海海域,中国第一次举办多国海军检阅活动,这也是中国海军历史上最大规模的海上阅兵。
首先接受检阅的“长征6号”核动力潜艇可潜入水下300米。
“长征6号”在接受检阅时与潜在深水处时相比,所受压强________(选填“变大”“不变”或“变小”),当它在海水中排开水的体积是7×103m3时,所受浮力是______________N。
(ρ海水=1.03×103kg/m3,g=10N/kg)
【解析】潜在深水中比受检时水下的深度增大。
[点评]本题是关于液体压强与阿基米德原理应用的一道综合题。
变式题1如图所示,在容器中放一个上、下底面积均为10cm2、
高为5cm,体积为80cm3的均匀对称石鼓,其下底表面与容器
底部完全紧密接触,石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐平,
则石鼓受到的浮力是( )
A.0 B.0.3NC.0.5N D.0.8N
变式题2在研究物体的浮沉条件实验中,张聪同学将鸡蛋放入装有密度为1.1×103kg/m3盐水的量筒中,鸡蛋恰好能处于悬浮状态,测得鸡蛋排开盐水的体积是5×10-5m3(g=10N/kg)。
求:
(1)该鸡蛋的重力是多少?
(2)请说出使鸡蛋下沉的可行方案。
六、中考题举例
1.(2012·杭州)一块长为L,质量分布均匀的木板A放在水平桌面上,板A右端与桌边对齐(如图所示)。
在板的右端施一水平力F使板A右端缓慢地离开桌边
,在板A移动过程中,下列说法正确的是( )
A.A对桌面的压强不变B.A对桌面的压力不变
C.A对桌面的压力不断变小D.A对桌面的压强不断变小
2.(2012·义乌)如图是中国第一艘航母——“瓦良格号”,舰长304米、舰宽70.5米,满载时排水量达67500吨。
它满载时所受的浮力为牛。
“瓦良格号”航行的过程中,两侧的护卫舰不能靠它太近是因为,外部的水会把两舰挤在一起。
(g取10牛/千克)
3.(2012·金华)2011年7月26日,我国自主研制的第一台深海载人潜水器“蛟龙号”成功突破5000米水深大关,这标志着我国的深海载潜技术已达到世界领先水平。
(1)“蛟龙号”在下潜过程中,所受压强将(填“增大”“减小”或“不变”);
(2)“蛟龙号”潜水器在下潜过程中,排开水的体积约为23米3,则潜水器受到的浮力约为牛(海水的密度取ρ=1.0×103千克/米3,g取10牛/千克)。
4.(2011·嘉兴)把吹胀的气球压在一根大头针上,稍一用力气球就被刺破。
而用同样大小的力把它压在大量的大头针上,气球却安然无恙(如图所示),这是因为( )
A.气球受到的压力减小了B.气球的受力面积增大了
C.气球受到的压强增大了D.压力对气球的作用效果更明显了
5.(2010·台州)你是否有这样的经历:
撑一把雨伞行走在雨中,如图所示,一阵大风吹来,伞面可能被“吸”,严重变形。
下列有关这一现象及其解释,正确的是( )
A.伞面被向下“吸”B.伞上方的空气流速大于下方
C.伞上方的空气流速等于下方D.伞上方的空气流速小于下方
七、模拟预测
1.如图所示的实验中吸盘都保持静止,但所挂钩码已是吸盘所能提起的最大重物。
对此,下列说法正确的是( )
A.甲图中大气对吸盘的压力等于钩码的重力
B.乙图中大气对下面吸盘的压力等于钩码的重力的1/2
C.利用甲图的实验可以粗测大气压的值
D.利用乙图的实验可以粗测大气压的值
2.透明玻璃杯中装有三种液体和四个实心固体,静止时如图所示,它们的密度如下表所示。
其中固体C和液体2分别是( )
实验物品
密度ρ(g/cm3)
壹元硬币
7.2
橡皮
1.3
塑料
0.9
泡沫
0.1
蜂蜜
2.0
水
1.0
菜油
0.8
A.塑料、水 B.塑料、菜油C.橡皮、水D.橡皮、蜂蜜
3.选择优良种子,是农业丰收的基本保证,盐水选种是我国农民常采用的选种方法:
将待选的种子放入浓度适当的盐水中后,良种沉入水底,次种则漂浮于水面,很快就能完成选种工作,如图所示。
但盐水浓度的把握是关键,如果盐水的浓度太低,则可能( )
A.所有种子都漂浮在水面B.所有种子都不受浮力
C.只有少量次种漂浮D.良种漂浮,而次种下沉
4.如图所示,水平桌面上有两个完全相同的鱼缸甲和乙,盛有适量的水,把一个橡皮泥做的小船放入乙后,小船处于漂浮状态,此时两鱼缸内的水面刚好相平。
然后把它们分别放在台秤上,则台秤的示数( )
A.甲放上时大 B.乙放上时大
C.甲或乙放上一样大 D.无法判断
5.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,如图所示。
由此可知( )
A.甲图中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
6.如图所示,图钉尖的面积是5×10-8m2,图钉帽的面积是1×10-4m2,松木能承受的最大压强是5×106Pa。
以下说法正确的是( )
A.手指至少要用500N的力,图钉尖才能进入松木
B.手指至少要用0.25N的力,图钉尖才能进入松木
C.图钉静止时,它受到水平向左的力大于水平向右的力
D.图钉静止时,它受到水平向左的力小于水平向右的力
7.三个分别用铜、铁、铝制成的形状完全相同的圆柱体ρ铜>ρ铁>ρ铝。
把它们竖直放置在水平地面上时,三个圆柱体对地面产生的压强( )
A.铜柱最大. B.铁柱最大C.铝柱最大D.一样大
8.如图所示,在三个相同的容器中装有质量相同的水,将木块A、金属块B按不同的方式放入水中,待A、B静止时,三个容器中木块下表面所受的压强相比较,正确的是( )
A.p甲>p乙>p丙.B.p甲=p乙>p丙
C.p甲
9.假如地球的引力减小一半,那么对于漂浮在水面上的某艘船来说,它所受的重力和吃水深度(吃水深度指水面到船底的深度)与原来相比,下列说法中正确的是( )
A.船受到的重力不变.船的吃水深度也不变
B.船受到的重力减小,船的吃水深度也减小
C.船受到的重力减小,船的吃水深度不变
D.船受到的重力不变,船的吃水深度减小
八、课后练习
1.(2012·台州)练太极拳是很好的强身健体运动。
图甲姿势换成图乙姿势时,人对水平地面的( )
A.压力变大,压强不变B.压力变大,压强变大
C.压力不变,压强变小D.压力不变,压强变大
2.(2012·嘉兴)某