初三物理第五章压力和浮力.docx
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初三物理第五章压力和浮力
第五单元密度、压强和浮力
请对自己说：
初三物理难度和深度更高，我一定努力学好它！
为此，我会认真看书预习！
我会独立认真完成练习！
我会把字写清晰工整！
如果有错题，我会用红笔及时订正！
我能做到知错就改！
加油！
签名：
。
物理课必备：
课堂讲义、配套精编习题、红笔及相关用具
物理课要求：
听从教师的进程安排，非讨论时间要保持安静。
虚心静听、大胆发言、积极动手、坦诚合作
⏹基本内容
1．质量和密度。
2．压力和压强、改变压强的方法、压强在生产和生活中的应用。
3．液体内部的压强、连通器。
4．大气压强、浮力、阿基米德原理。
5．学生实验：
（1）测定物质的密度；
（2）探究液体内部压强与哪些因素有关。
（3）验证阿基米德原理。
⏹主要计算公式
物理量单位
ρ——密度kg/m3g/cm3
m——质量kgg
V——体积m3cm3
单位换算：
1kg=103g1g/cm3=1×103kg/m3
1m3=106cm31L=1dm31mL=1cm3
1、密度公式：
注意：
S是受力面积，指有受到压力作用的那部分面积
面积单位换算：
1cm2=10--4m2
1mm2=10--6m2
物理量单位
p——压强Pa；N/m2
F——压力N
S——受力面积m2
2、压强公式：
p=
物理量单位
p——压强Pa；N/m2
ρ——液体密度kg/m3
h——深度m
g=9.8N/kg，粗略计算时取g=10N/kg
3、液体压强公式：
注意：
深度是指液体内部某一点到自由液面的竖直距离；
p=ρgh
物理量单位
F浮——浮力N
G——物体的重力N
F——物体浸没液体中时弹簧测力计的读数N
4、浮力公式：
F浮=G–F
物理量单位
F浮——浮力N
ρ——密度kg/m3
V排——物体排开的液体的体积m3
g=9.8N/kg，粗略计算时取g=10N/kg
G排——物体排开的液体受到的重力N
m排——物体排开的液体的质量kg
F浮=G排=m排g
F浮=ρ水gV排
物理量单位
F浮——浮力N
G——物体的重力N
提示：
[当物体处于漂浮或悬浮时]
F浮=G
⏹要点提纲
一、质量和密度
1．质量：
是物体的一种属性，不随外界条件环境变化而变化。
2．密度的定义：
某种物质单位体积的质量，公式
（定义式）。
3．密度的单位：
国际单位，千克/米3（kg/m3）；常用单位，克/厘米3（g/cm3）；单位转化，如
1.0×103千克/米3=1克/厘米3。
4．密度是物质的一种特性，物质的密度与物质的质量或体积大小无关，对于同种物质，其质量与体积成正比。
改变物质密度的因素有：
物质的状态、温度压强等。
（可以和电阻的定义方法相类比）
5．同种物质的质量-体积图像（m-V图像）是一条过原点的倾斜的直线，直线的斜率越大，表明该物质的密度越大，如图所示。
6．学生实验：
测物质的密度。
实验原理
，实验室使用托盘天平测量物质质量，左盘放物，右盘放砝码。
称量前调节平衡螺母，同时将游码移至标尺最左端，使天平在水平位置平衡（观察指针是否在刻度盘中央）。
称量时通过增减砝码个数或者移动游码，使天平再次在水平位置平衡，读取质量（砝码总质量+游码示数）。
再使用量筒测量物质的体积（液体和固体不同）。
表一甲物质（固态）表二乙物质（固态）
例1：
（20XX年中考）30．在“探究物质质量与体积的关系”实验中，某小组同学分别用甲、乙两种不同的固态物质做实验，且甲、乙都是长方体形状。
实验时，他们用刻度尺和天平分别测出它们的体积和质量，记录数据如表一、表二所示。
（15）
（1）分析比较实验序号1、2与3（或4、5与6）的数据及相关条件，可得出的初步结论是：
_______________________________________________________________________。
（16）
（2）分析比较实验序号__________________________的数据及相关条件，可得出的初步结论是：
相同体积的不同物质，它们的质量是不相同的。
（3）进一步综合分析比较表一、表二的数据及相关条件，可得出初步结论是：
（a）分析比较表一或表二中的数据及相关条件，可初步得出：
（17）
__________________________________________________________________________。
（b）分析比较表一和表二中的数据及相关条件，可初步得出：
（18）
__________________________________________________________________________。
实验
序号
质量
（克）
体积
（厘米3）
7
10
10
8
20
20
9
30
30
（4）为了进一步研究，他们又通过加热方式使甲、乙物质都变为液态，再用量筒和天平分别测出它们的体积和质量，记录数据如表三、表四所示。
（19）
进一步综合分析比较表一和表三（或表二和表四）的数据及实验现象，可初步得出：
_________________________________________________________________________。
注意：
“测物质的密度“实验与“探究物质质量和体积的关系”实验对比。
相同点：
（1）实验器材；
（2）实验所需测量的物理量；（3）实验均需多次测量实验数据。
不同点：
（1）实验目的不同：
“探究物质质量与体积的关系”实验目的是为了研究物质的某种特性，形成密度的概念；“测物质的密度”实验目的是为了测得某一物质的密度。
（2）选用物质不同：
“探究物质质量与体积的关系”实验为了探究不同物质质量和体积的关系，要选用不同物质进行实验；“测物质的密度”实验一般测一种物质的密度。
（3）多次测量实验数据的，“探究物质质量与体积的关系”多次测量实验数据是为了得到普遍的实验规律；“测物质的密度”需要多次测量是为了取平均值，减小误差，提高结果精度。
（4）表格设计不同。
课堂主要活动
§6.1密度课堂精练（我一定能征服它）
1、物理学中，把某种物质的____________________叫做这种物质的密度。
物质的密度与物体的质量、体积大小___________（选填“有关”或“无关”），密度表示了物质本身的一种________。
定义公式可表示为_________，密度的国际单位是_________，读作_________。
2、水的密度为_______________千克/米3，它表示__________________________。
3、质量为0.5千克的冰完全熔化成水，质量为千克，体积为米3。
4、一根圆柱形木棒，密度为0.6×103千克/米3，质量为1.8千克。
锯掉1/3后，剩余木棒的质量为____________千克，密度为_______________千克/米3。
5、三个实心的铜球、铁球、铝球（ρ铜>ρ铁>ρ铝），当它们体积相等时，_______球的质量最大；当它们质量相等时，_______球的体积最大。
6、一个玻璃瓶最多能装入1.6千克的酒精，酒精的密度是800千克/米3，则这个瓶子的容积为_____________米3，用此瓶____________装入1.6千克的水。
（选填：
“能”或“不能”）
7、用铝制成大小不等的两个实心球，大球的质量为1000克，小球的质量为400克，则两球的密度之比为______，体积之比为______。
8、关于物体的体积、质量与密度的关系，下列说法中正确的是（）
A.质量大的物体密度一定大。
B.体积大的物体密度一定小。
C.物质的密度与质量和体积无关。
D.物质的密度与质量和体积有关。
9、1米3的冰和1米3的水相比较（ρ冰<ρ水），则下列说法中正确的是（）
A.体积相等，水的质量较大。
B.体积相等，质量也相等。
C.冰的密度较小，体积较大。
D.冰的密度较小，质量较大。
10、用铁和铜各做一个实心球（ρ铁<ρ铜），则下列情况中不可能的是（）
A.铁球的体积比铜球大而铁球的质量比铜球小。
B.铁球的体积比铜球小而铁球的质量比铜球大。
C.铁球的体积和质量都比铜球小。
D.铁球的体积和质量都比铜球大。
11、有一块金属，质量为135千克，体积为0.05米3，该金属的材料的密度为多少？
它可能是哪种金属？
12、质量为9千克的冰块，密度为0.9×103千克/米3。
求
⑴冰块的体积。
⑵若冰块吸热后，有3分米3的冰融化成水，水的质量多大？
图1
13、如图1所示，在上海举行的自行车展览会上，小明发现制成赛车的车架有各种不同的材料，这些材料的部分技术指标如下表：
锰钢
铝合金
钛合金
碳纤维
性能（强度）
强
较弱
较强
强
密度（千克/米3）
7.9×103
3.0×103
4.5×103
1.6×103
若一付车架的体积约为0.5×10-3米3，最轻的车架质量为多大？
二、压力
产生：
由于物体挤压接触面发生形变而产生垂直于接触面指向接触面的力。
注意：
压力可以由重力引起，也可以是其他力引起的，如下图所示。
（F压表示压力）
三、压强
1．物体单位受力面积上所受到的压力叫做压强，反映压力的作用效果的物理量，单位帕。
2．公式：
，注意：
这是原始公式，单位要统一使用国际单位，S是受力面积，必须是两个物体相互接触且有压力存在的那个面。
3．改变压强（压力的作用效果）的一般方法：
（1）在受力面积一定时，改变压力大小，改变压强（压力的作用效果）；
（2）在压力一定时，改变受力面积大小，改变压强（压力的作用效果）。
例3：
（2010虹口区）为了研究长方体厚度改变时对支持面产生的形变效果，小亮同学将长方体置于水平放置的海绵上，如图（a）所示，然后分别将相同的长方体沿竖直方向切去一定的厚度、或沿水平方向切去一定的厚度后，观察海绵的凹陷程度，研究过程分别如图（a）、（b）、（c）、（d）和（e）所示。
请根据实验现象及相关条件，归纳得出初步结论。
（1）分析比较图（a）、（b）和（c）可知：
______________________________
__________________，长方体对水平海绵压力的形变效果都不变化。
（2）分析比较图（a）、（d）和（e）可知：
______________________________
课堂主要活动
§6.2压强课堂精练（我一定能征服它）
1、我们把___________作用在物体表面并指向表面的力叫做压力。
压力可以使物体发生__________。
压力产生的这一效果不仅跟__________有关，而且还跟___________________有关。
2、增大压强的方法是_______和_______．在实际中减少摩擦的方法有_______和_______
3、____________作用在物体表面上的力叫做压力，压力产生的效果跟___________和___________有关。
4、甲、乙两个实心正方体，质量相等。
甲的密度大于乙的密度，将两个正方体都放在水平桌面上中央（底面积均不超过桌面），它们对桌面的压力F甲_______F乙，对桌面的压强p甲______p乙。
（选填“>”、“=”或“<”
4、
D
已知图1的A、B、C、D中物体均重为10牛，F′的大小均为16牛，求物体对水平地面或竖直墙面的压力。
FA=________牛FB=________牛FC=________牛FD=________牛
5、如图2所示，物体重10牛，绳子对物体拉力为4牛，物体对斜面的压力为8牛，请用力的图示法表示物体对斜面的压力。
6、如图3所示，尖头物体重16牛，用20牛的水平力压在竖直墙面上，请用力的图示法表示物体对竖直墙面的压力。
图2图3
7、
物理学中，把物体________________________称为压强，它是表示______________的物理量。
压强的定义式是___________。
3×103帕=_________牛/米2
8、
图4
请按图4试一下，顶住铅笔两端的手指感觉______________（选填“一样”或“不一样”），原因是_________________________________________。
9、
图5
用500牛的压力作用在2米2的面积上，产生的压强为____________帕，它表示的物理意___________________________________________________。
10、如图5所示，重为50牛的物体在水平力F作用下按在竖直墙面上，F大小为100牛，b的面积为a的2倍，a面积为100厘米2，则墙面所受压强为_______________帕。
11、一长方体砖块三边长分别是5厘米、10厘米和20厘米，密度是2×103千克/米3。
将它放在水平地面上，则砖对地面的最大压强是___________帕，最小压强是_____________帕。
12、
abc
图6
如图6所示，一个长方体木块放在水平桌面上，对桌面的压强为p，如果将木块切去上面一半（见图b），那么木块下一半对桌面的压强为______，如果将木块切去右边的一半（见图c），那么木块左边一半对桌面的压强为_____________。
11、下列关于压力的说法中正确的是（）
A.压力的方向总是竖直向下的。
B.压力的大小总是等于物体受的重力。
C.压力的方向总是和物体的接触面相垂直的。
D.压力的方向不一定跟接触面相垂直。
12、下列事例中，目的是为了增大压强的是（）
A.在铁轨下铺设枕木B.在坦克的轮子上安装履带
C.图钉上有一个圆帽D.菜刀钝了，磨一磨
13、重为100牛的长方体放在水平地面上，与地面的接触面积为0.1米2，现用一个大小为20牛的力竖直作用在物体中央，则物体对地面的压强（）
A.一定为1200帕B.可能为1000帕
C.可能为800帕D.可能为200帕
14、一个初中学生的质量为50千克，他站立时，每只鞋子与地面的接触面积为200厘米2，求他站立时对地面的压强。
15、履带式拖拉机质量为1吨，每条履带面积为2米2，那么拖拉机对水平地面的压强为多大？
16、封冻了的江河冰面所能承受的压强时7×104帕，在冰面上行驶的雪橇本身所受的重力是2.5×103牛，它与冰面的接触面积是0.3米2，则它至多能载多重的货物？
四．液体内部压强的特点
（1）液体内部向各个方向都存在着压强；
（2）同种液体同一深度，液体向各个方向的压强相等；
（3）同种液体内部压强与深度有关，深度越大，压强越大；
（4）同一深度，液体内部压强与液体的密度有关，密度越大，压强越大；
（5）液体内部的压强和液体的重力和容器的形状无关。
探究液体内部的压强与哪些因素有关实验中，需要用到U形管压强计，U形管两边液面的高度差直接反映液体内部压强的大小，高度差越大，表示压强越大，有时候也直接用指针式压强计，类似于一种压强传感器（DIS实验）。
该实验的基本科学方法是控制变量法，研究某一因素的时候注意控制其它因素。
注意：
U形管压强计一般是用来比较液体内部压强规律的，而不是用来测量液体内部压强的。
例4：
（2010杨浦区）某小组同学用水、盐水、两种不同形状的容器和指针式压强计探究液体内部压强的规律。
压强计指针顺时针偏转的角度越大，表示压强越大。
他们的研究情况如图（a）、（b）、（c）、（d）所示。
［图（a）、（b）、（d）中的容器内均装满液体，且ρ盐水＞ρ水］
盐水
①分析图（a）和（b）你认为该同学想研究液体内部压强与___________的关系；
②分析图（b）和（c），从现象及相关条件可知：
______________________
_________________________________；
③分析图（b）和（d），从现象及相关条件可知：
______________________
_________________________________；
5．液体内部压强的计算公式：
注意：
这是
的推导式，
适用于任何形状的容器中液体的压强，h为深度，为液面到液体内某点的竖直距离，同时也适用于密度均匀的柱状固体的压强。
中考选择题正方体压强题一般都会用到这个公式。
思考：
在做计算题时，求固体和液体的压力和压强一般是什么样子的解题过程？
6．连通器：
上端开口或连通，下部连通的容器叫做连通器。
连通器里的同一种液体静止时，各容器中的液面是相平的。
应用：
液位计、茶壶、船闸等。
课堂主要活动
在教师的引导下学习压强完成下列练习
§6.3液体内部压强课堂精练（我一定能征服它）
图1
1、静止液体内部的压强是由于液体所受的__________而产生的，由于液体具有__________，所以液体向各个方向有压强。
2、如图1所示，一端封闭装有水的U形试管内，有深度不同的A、B、C三点。
它们受到水的压强PA=_________帕，PB=_________帕，PC=_________帕。
3、
图2
如图2所示，倾斜容器中盛有某种液体，容器的底面积为5厘米2，受到的液体压强为9.8×103帕，则容器底部所受液体压力的大小为________牛，液体的密度为__________千克/米3。
4、三峡大坝高185米，据报道从20XX年9月20日起，三峡蓄水位将从135米升到156米，当水库内的水位每升高5米时，水对坝底的压强增加___________帕。
5、如图3所示，三个容器甲、乙、丙，它们的底面积
图3
S甲＝2Ｓ乙＝4Ｓ丙，三个容器分别盛硫酸、水和煤油，如果这些液体对容器底部的压强一样大。
那么，甲容器盛的是__________，乙容器盛的是_________，乙与丙两容器底部所受液体的压力之比是_______。
6、下列器材或装置中不是利用连通器原理工作的（）
A.喷水枪。
B.锅炉水位计。
C.茶壶。
D.船闸。
图4
7、如图4所示，甲、乙两个形状不同而底面积相等的容器，装有深度相等的水，那么水对两容器底部的压强大小比较是（）
A.甲较大。
B.乙较大。
C.一样大。
D.无法比较。
8、如图5所示，高度相同，底面积相同的A、B两容器放在水平桌面上，注入体积相同的水后，水对容器底的压力、压强分别用FA、FB、PA、PB表示，则（）
图5
A.FA>FBPA>PB。
B.FAC.FA=FBPA=PB。
D.FA=FBPA>PB。
图10
9、（20XX年黄埔）中国举重选手李萍在第16届广州亚运会女子举重53公斤级决赛中，获得两枚金牌，并同时打破两项世界记录，每个中国人都为此骄傲。
如图10为李萍在决赛中的场景。
若杠铃杆的质量为30千克，组成杠铃杆的材料密度为7.5×103千克/米3。
求：
（1）杠铃杆的重力G杆。
（2）杠铃杆的体积V杆。
（3）若运动员和杠铃总重为1800牛，运动员每只脚与地面
的接触面积为2×102米2，运动员举起杠铃静止时
对地面的压强p总。
（20XX年浦东）．底面积为0.01米2的容器放在水平桌面上，容器内装有4千克水，水深为0.3米，测得容器和水总重为50牛。
求：
①容器中水的体积V水；
②水对容器底部的压强p水；
③整个容器对水平桌面的压强p。
乙
11．（20XX年卢湾）如图10所示，放置在水平地面上的两个物体甲和乙均为实心均匀正方体，甲的质量为5千克，边长为0.1米，甲的边长大于乙的边长。
求：
①甲的密度。
②甲对地面的压强。
③若甲对地面的压强为p1，乙对地面的压强为p2。
下表中有两种推理，请判断这两种推理是否正确。
内容
判断
（选填“正确”或“错误”）
推理一
如甲、乙密度相等，将甲放到乙上，乙对地面的压强有可能变为p1。
（1）
推理二
如甲、乙质量相等，将乙放到甲上，甲对地面的压强有可能变为p2。
（2）
图12
（20XX年金山）如图12所示，20XX年奥运会会徽“中国印·舞动的‘京’”是用我国新疆著名的“和田玉”雕刻（阴刻）而成的。
印章总质量3.24千克，印章底面长与宽都为112毫米。
已知“和田玉”的密度为3.0×103千克/米3。
求⑴印章的体积。
⑵小丽同学利用以上数据算出中国印平放时对水平纸面的压强。
其解答过程如下：
F=G=mg=3.24千克×9.8牛/千克=31.752牛
S=L2=0.112米×0.112米=1.2544×10-2米2
P=F/S=31.752牛/（1.2544×10-2米2）=2531.25帕
小丽同学的解答过程是______（选填：
“正确”或“错误”）理由是：
________________.
五、浮力
1．产生原因：
液体或气体，对浸在其中的物体的下表面向上的压力大于上表面向下的压力，这个压力差就产生了浮力，即F浮=F下﹣F上。
2．用弹簧秤测物体受到的浮力大小：
a．弹簧秤竖直方向校零；
b．用细线将物体挂在弹簧秤下，读出弹簧秤在空气中的读数F空，即物体重力G；
c．让物体浸在液体中读出弹簧秤的读数T；
d．浮力的大小等于弹簧秤前后两次读数之差，即F浮=G﹣T。
3．阿基米德原理：
浸在液体或气体里的物体受到的浮力大小等于物体排开液体或气体所受到的重力，即
。
注意：
由公式看出，物体未浸没时，浮力的大小和深度有关，当物体全部浸没时，浮力的大小与深度无关。
另外中考计算题必考，属于送分题，配分4分，公式2分，数据代入1分，结果1分，属于送分题，一定要写完整算正确。
4．浮体或悬浮体：
，其机理就是浮力和重力的二力平衡。
课堂主要活动
§6.4阿基米德原理课堂精练（我一定能征服它）
1、
图1
漂浮在液面上的物体叫浮体，浮体受到力和力的作用，这两个力的关系是一对。
质量为60千克的木块浮在水面上，它受到的重力为牛，受到的浮力为牛。
2、如图1所示,小球重10牛,漂浮在酒精中,请用力的图示法表示出小球所受的力。
3、如一个正方体浸没在水中，它的上表面受到水的压力为14.7牛，其方向是__________。
它的下表面受到水的压力为20.5牛，其方向是__________。
该正方体所受到的浮力大小为__________牛。
4、一弹簧测力计下挂着金属块，在空气中，弹簧测力计的示数为3.82牛，将金属块浸没在水中，弹簧测力计的示数为3.33牛，则金属块在水中所受到的浮力大小为__________牛。
5、一个物体挂在弹簧测力计上，弹簧测力计的示数为20牛。
将这个物体部分浸入水中，受到的浮力为2.6牛，则弹簧测力计的示数为_________牛；当将这个物体全部浸没在水中时，弹簧测力计的示数为15.2牛，此时这个物体受到的浮力大小为_________牛。
6、
图3
阿基米德原理告诉我们，当物体____________或____________浸没在液体中时，它会受到液体对它____
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