九年级物理第14章学案.docx
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九年级物理第14章学案
14．1压强
要点梳理
一、压力及其作用效果、压力与重力的关系
1．压力：
垂直压在物体表面的力叫压力，压力实际是相互接触的两个物体之间由于发生弹性形变而产生的弹力。
压力的作用点在接触面上，方向与接触面垂直。
2．压力的作用效果：
使物体发生形变。
3．压力与重力：
压力与重力是两个不同的概念，压力也不一定等于重力，只有当物体在水平面且竖直方向上只受重力和水平面的支持力时，物体对水平面的压力才等于它受到的重力，其他情况这两个力一般不相等。
二、会探究压力的作用效果跟压力大小和受力面积的关系
1．分别将小桌正放和翻放在泡沫（或细沙）上，对比陷入的深度，可以探究压力的作用效果跟的关系（课本14.1-3图）。
2.正放（或翻放）时，分别比较放钩码和不放钩码时陷入的深度，可以探究压力的作用效果与的关系。
三、理解压强的定义、公式、单位
1、定义：
物体单位面积上受到的压力叫压强，压强反映压力的作用效果。
2．公式：
（F=S=），P表示，F表示，S表示。
3．单位：
帕斯卡，简称帕，符号Pa。
1Pa=1N/m2。
四、增大和减小压强的方法
1．增大压强的方法：
增大压力，如用力劈柴；减小受力面积，如将刀刃磨锋利。
2．减小压强的方法：
减小压力，如路、桥对汽车的限重；增大受力面积，如铁轨铺在路枕上，房屋的基脚修得较宽。
趣味资料
石墨烯发明者获2010年诺贝尔物理学奖
新华网斯德哥尔摩10月5日电瑞典皇家科学院5日宣布，将2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈海姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。
海姆和诺沃肖洛夫于2004年制成石墨烯材料。
这是目前世界上最薄的材料，仅有一个原子厚。
自那时起，石墨烯迅速成为物理学和材料学的热门话题。
目前，集成电路晶体管普遍采用硅材料制造，当硅材料尺寸小于10纳米时，用它制造出的晶体管稳定性变差。
而石墨烯可以被刻成尺寸不到1个分子大小的单电子晶体管。
此外，石墨烯高度稳定，即使被切成1纳米宽的元件，导电性也很好。
因此，石墨烯被普遍认为会最终替代硅，从而引发电子工业革命。
轻松演练
1.一个物体重为20N，把它放在斜面上（如图14-1所示），它对斜面的压力（等于或不等于）20N。
请用力的示意图画出物体受到的重力和斜面受到的压力。
2．在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中，某同学做了如图14-2所示的实验.比较甲、乙两图可知压力的作用效果与有关：
比较乙、丙两图可知压力的作用效果与有关。
该实验用的的研究方法叫。
3.在物体表面上的力，叫压力。
压力的作用效果与和有关。
物体单位面积受到的叫压强。
公式是，单位是。
4.如图14-3所示，被誉为“沙漠之舟”的骆驼站在水平沙面上，它的质量为400kg，每只脚掌的面积为2×10-2m2．（取g＝10N／kg）则：
（1）骆驼对沙面的压力为______________；
（2）骆驼对沙面的压强为_________________；
（3）骆驼脚掌约为马蹄掌的三倍，这样大的脚掌好处是__________________________。
5.在探究压力的作用效果与哪些因素有关时，某同学作了如图14-4所示的三个实验，通过观察三次实验时泡沫塑料，显示压力的作用效果。
比较两图所示实验，说明受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显；比较两图所示实验，说明压力相同时，受力面积越小，压力作用效果越明显。
6.下列措施中，能够减小压强的是（）
A．把书包带做得宽些B．把软包装饮料的吸管的一端削尖
C．刀的刃都磨得很锋利D．一块砖在水平地面由平放改为竖放
7.如图14-5所示人行道中，左边为盲道，右边为普通人行道。
以下分析正确的是（）
A.走在左边，脚底受的压力较大B.走在右边，脚底受到的压力较小
C.走在左边，脚底受的压强较大D.走在右边，脚底的受力面积较小
8.下列生活中的实例，属于增大压强的是（）
A.滑雪时，在脚上穿滑雪板B.软包装饮料的吸管有一端被削尖
C.铁轨铺在枕木上D.推土机上安装了两条履带
9.一个普通中学生双脚站立在水平地面上，他对水平地面的压力和压强接最近于（）
A.50N，103PaB.50N，104PaC.500N，106PaD.500N，104Pa
10．质量为20t的坦克，每条履带与地面的接触面积为2m2，求：
（1）坦克所受到的重力是多大?
（2）若冰面所能承受的最大压强为6×104Pa，坦克能否直接从冰面上通过?
14．2液体的压强
要点梳理
一、会用微小压强计探究液体压强的规律
1、将微小压强计伸入同种液体同一深度的位置，改变探头朝向，U形管中液面的高度差没有变化，这说明：
同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强相等。
2、将压强计探头伸入同种液体的不同深度，可探究液体压强与的关系。
3、将压强计不同液体的同一深度，可探究液体压强与的关系。
二、液体压强的规律和公式
1、液体对容器底部和侧壁都有；同种液体，压强随深度的增加而，同一深度，液体向各个方向的压强；不同液体的压强跟液体的有关。
2、液体压强的公式：
P=ρgh。
P表示，单位是；ρ表示，单位是；h表示，单位是。
三、连通器
1、上端开口。
下端连通的容器叫连通器。
2、当连通器中装同种液体，静止时，液面总在同一水平面上。
趣味资料
蛟龙号载人潜水器
“蛟龙号”载人深潜器是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器，设计最大下潜深度为7000米级，也是目前世界上下潜能力最深的作业型载人潜水器。
“蛟龙号”可在占世界海洋面积99.8%的广阔海域中使用，对于我国开发利用深海的资源有着重要的意义。
北京时间2012年6月27日11时47分，中国“蛟龙”再次刷新“中国深度”——下潜7062米。
6月3日，“蛟龙”出征以来，已经连续书写了5个“中国深度”新纪录：
6月15日，6671米；6月19日，6965米；6月22日，6963米；6月24日，7020米；6月27日，7062米。
下潜至7000米，标志着我国具备了载人到达全球99%以上海洋深处进行作业的能力，标志着“蛟龙”载人潜水器集成技术的成熟，标志着我国深海潜水器成为海洋科学考察的前沿与制高点之一，标志着中国海底载人科学研究和资源勘探能力达到国际领先水平。
思考：
7000米的海洋深处，压强大约是多少？
轻松演练
1.液体内部朝各个方向都有_______；在液体同一深度，各个方向的压强______；深度增大，液体压强______；液体压强公式为，从公式中可以知道：
液体压强的大小与有关，还与有关，公式中h表示。
2.为了探究“影响液体内部压强的因素”，小明做了图14-6的实验。
比较图中________三个实验，可以探究同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强是否相等；比较图中三个实验，可以探究液体压强与深度的关系；比较图中两个实验，可以探究液体压强与密度的关系。
3.如图14-7所示,在探究液体压强的实验中:
（1）图中使用的实验仪器叫。
（2）比较a、b图实验,说明___________；
（3）比较b、c图实验,说明__________。
4．________叫连通器，其原理是_________。
三峡船闸就是一个_________，生活中常见的还有_________。
5．如图14-8所示，三个容器底面积相等，倒入质量相等的同种液体且都没有溢出，则三容器底面上所受压强最大的是___________容器，最小的是__________容器。
6.一试管中装有某种液体，在试管处于图14-9中所示的甲、乙、丙三个位置时，管内液体质量保持不变，则试管底部受到的液体压强（）
A．甲位置最大B．乙位置最大C．丙位置最大D．三个位置一样大
7.连通器在日常生活、生产中有着广泛的应用。
如图14-10中所示的事例中，没有利用连通器原理的是（）
8.一艘轮船在河里航行途中,距水面下3.5m处被暗礁撞破了一个0.2m2的洞。
船上的水手想用挡板去挡住这个洞，需要多大的压力（水手的体重不计，取g=10N/kg）?
14．3大气压强
要点梳理
一、知道证明大气压存在的一些现象和实验，会用大气压解释生活中常见的现象
1、空气能流动，且受重力的作用，因此浸在空气里的物体会受到空气对它的压强，叫大气压强，简称大气压。
证明大气压存在的著名实验：
马德堡半球实验。
2、纸托水、吸饮料、注射器吸药水、橡胶吸盘、抽水机等都跟大气压有关。
二、大气压的大小和测量
1、最先测量大气压的实验：
托里拆利实验。
这个实验为什么能测出大气压？
2、标准大气压：
760mm水银柱，即1.013×105Pa，粗略计算可取105Pa。
3、大气压与高度的关系：
大气压随高度增加而减小。
4、测气压的工具：
气压计。
5、大气压对沸点的影响：
气压越大，液体的沸点越。
趣味资料
大气压发现的历史
17世纪以前的人们认为自然界不存在真空，即所谓“自然界厌恶真空”。
对于抽水机能把水抽上来，认为是活塞上升后，水要立即填满活塞原来占据的空间，以阻止真空的形成。
在17世纪中叶，著名意大利物理学家伽利略听到一个奇特的事实：
一台抽水机至多能把水抽到10m高，无论怎样改进抽水机，也不能把水抽得更高了。
他想自然界害怕真空是有限度的，这个限度可以用水柱的高度量出来。
不久他就去世了。
对这个问题的研究由他的学生托里拆利继续进行。
托里拆利预料，因为水银的密度大约是水的14倍，如果用水银代替水，水银升起的高度应该是水升起高度的1/14。
托里拆利设计了用水银柱检验这个预想的方案。
1643年他的学生做了这个试验，结果证明了他的预想是正确的。
在托里拆利试验中，玻璃管内水银面的上方就是真空，可见自然界是可以存在真空的。
管内的水银柱是被大气压支持着的。
托里拆利试验不但揭示了大气压的存在，而且测出了大气压的值。
托里拆利试验的消息传到法国，引起了科学家们的广泛兴趣。
帕斯卡推论说，如果水银柱是被大气压支持着的，那么在海拔较高的地方，水银柱应该较短。
1648年他的朋友沿多姆山山坡从山脚到山顶设立了若干观察站，每个站上装一个托里拆利气压计，结果发现水银柱的高度随高度的增加而减小，证明了帕斯卡推论的正确。
同一时期，德国的科学家格里克也进行了大气压强的试验研究，他做了一个水气压计，水能升高到他住房的第三层，格里克认为水的上升是大气压的作用。
通过长期的观察，他还发现水柱高度的变化与天气有关，1660年他根据一次气压的突然下降，预报了一场大的风暴。
轻松演练
1.由于空气也受_____力的作用，而且能流动，因而空气内部向_______方向都有压强。
大气对浸在它里面的物体的压强叫___________,简称________________。
抽水机就是利用将水从低处抽到高处的。
测量大气压强的仪器是________。
2.1654年在德国马德堡市的广场上，奥托·格里克曾经做过一个著名的马德堡半球实验,有力的证明了。
测定大气压值的著名实验是___________实验，一个标准大气压值约为__________帕，可支持cm高的水银柱。
假如用水来做托里拆利实验，管内上方为真空，大气压可支持约_________米高的水柱。
3.如图14-11所示，将玻璃杯中盛满水，然后将硬纸片紧密盖住杯口，再倒转过来，并缓慢的向各个方向转动，纸片（填“会”、或“不会”）掉下来，这个实验说明了。
4.如图14-12所示，表示出了大气压随高度变化的情况，一架“波音747”客机正常飞行在9km高度，此时飞机所处高度的大气压值约为，由图还可以分析出大气压随高度变化的规律是：
。
5.如图14-13所示，将一只试管装满水银后倒插在水银槽中，管顶高出水银面20cm，在标准大气压下，管外水银面上受到的大气压强等于 Pa，若在试管顶部开一小孔，将看到的现象是。
6.
如图14-14，烧瓶中的水刚停止沸腾，若将注射器的活塞向外拉，将会观察到水又重新沸腾起来，这个现象说明_________________。
7.把装满水的量筒浸入水中，口朝下，照图14-15那样抓住筒底向上提，在筒口离开水面前量筒露出水面的部分（）
A．是空的B．有水，但不满 C．充满水D．以上三种情况都可能
8.下列现象中，不属于利用大气压强的是（ ）
A．自来水笔吸墨水B．用吸管吸饮料C．活塞式抽水机抽水D．高压锅煮饭
9.中医常用“拔火罐”治疗风湿等病症，其方法是将一酒精棉球点燃放入广口瓶中，过一会儿将瓶口扣在痛处，广口瓶就会吸在皮肤上，这是为什么?
14．4流体压强与流速的关系
要点梳理
一、流体压强与流速的关系。
1、流体：
气体和液体能流动，都属于液体。
2、流体压强与流速的关系：
在流体中，流速越大的位置压强越小。
二、飞机的升力是怎样产生的
飞机的机翼形状如图所14-16所示，当飞机快速向前运动时，相对于飞机，机翼上方的空气流速比下方的空气流速快，所以下方受的压强比上方受的压强大，于是产生向止的升力。
三、生活中跟流体压强与流速有关的现象。
如铁路站台上的安全线；朝倒置的漏斗吹气，乒乓球不会掉下来（图14-17）；鸟在高空盘旋（图14-18）；喷雾器（图14-19）；踢足球时出现的“香蕉球”等等。
趣味资料
草原犬鼠的空调系统
图14-20是非洲草原犬鼠洞穴的橫截面示意图，犬鼠的洞穴有两个出口，一个是平的，而另一个则是隆起的土堆，生物学家不是很清楚其中的原因，他们猜想：
草原犬鼠把其中的一个的洞口堆成土包状，是为了建一处视野开阔的了望台，但是如果这一假设成立的话，它又为什么不在两个洞口都堆上土包呢？
那样不是有两个了望台了吗？
实际上两个洞口形状不同，决定了洞穴中空气中流动方向。
吹过平坦表面的风运动速度小，压强大；吹过隆起表面的风流速大，压强小。
因此，地面上的风吹进了犬鼠的洞穴，给犬鼠带去了习习凉风。
试回答下列问题：
（1）在图14-20上标出洞穴中的空气流动的方向
（2）试着运用上文提到的物理知识说明，乘客为什么必须站在安全线以外的位置候车？
（图14-21）
轻松演练
1.在气体和液体中，流速越大的位置压强。
2.如图14-22所示两船近距离并排行驶时将会，这是因为两船内侧水的流速于两船外侧水的流速，造成了两船内侧水的压强于外侧水的压强的原因（选填“大”、“小”或“等”）。
3.打开自来水龙头，使自来水流过如图14-23所示的玻璃管，在A、B、C三处，水的流速较大的是处，压强较小的是处（选填“A”“B”或“C”）。
4.如图14-24所示，是喷雾器的原理示意图，当空气从小孔迅速流出，小孔附近空气的流速较大，压强容器里液面上方的空气压强，液体就沿细管上升，从管口中流出后，受气流的冲击，被喷成雾状。
5.在较光滑的水平桌面上，放两只乒乓球，两球之间间隔1cm,用一根细管向两球之间吹气，发现两球会，原因是两球之间的气流速度较，压强较。
6.春天是放风筝的好季节。
风筝在空气中飞行利用了下列什么原理（）
A．风筝下方空气流动速度小，空气压强小B．风筝下方空气流动速度大，空气压强大
C．风筝上方空气流动速度大，空气压强小D．风筝上方空气流动速度小，空气压强大
7.有的跑车在车的尾部设计安装了一种“气流偏导器”，它的上表面平直，底部呈弧形凸起，相当于一个倒置的翅膀（如图14-25所示），这主要是为了让跑车高速行驶时，车轮能更好地抓紧地面。
请解释其中道理。
14．5浮力
要点梳理
一、了解浮力是怎样产生的
1、浸在液体（或气体）中的物体，受到液体（或气体）竖直向上的力，这就是浮力。
2、用弹簧测力计挂一个物体，当物体浸入液体中时，弹簧测力计的读数会减小，原因就是物体受到了液体的浮力。
若物体浸入液体前测力计的读数是G，浸入液体后的读数是F示，则物体在液体中受到的浮力F浮=。
二、浮力的大小与什么有关
1、阿基米德原理：
浸在液体中的物体受到的浮力，大小等于它排开的液体所受的重力。
2、阿基米德原理的公式：
F浮=G排=m排g=ρgV排。
趣味资料
阿基米德原理（浮力原理）的发现
公元前245年，赫农王给金匠一块金子让他做一顶纯金的皇冠。
做好的皇冠尽管与先前的金子一样重，但国王还是怀疑金匠掺假了。
他命令阿基米德鉴定皇冠是不是纯金的，但是不允许破坏皇冠。
这看起来是件不可能的事情。
在公共浴室内，阿基米德注意到他的胳膊浮到水面。
他的大脑中闪现出模糊不清的想法。
他把胳膊完全放进水中，全身放松，这时胳膊又浮到水面。
他从浴盆中站起来，浴盆四周的水位下降；再坐下去时，浴盆中的水位又上升了。
他躺在浴盆中，水位则变得更高了，而他也感觉到自己变轻了。
他站起来后，水位下降，他则感觉到自己重了。
一定是水对身体产生向上的浮力才使得他感到自己轻了。
他把差不多同样大小的石块和木块同时放入浴盆，浸入到水中。
石块下沉到水里，但是他感觉到石块变轻。
他必须要向下按着木块才能把它浸到水里。
这表明浮力与物体的排水量（物体体积）有关，而不是与物体的重量有关。
物体在水中感觉有多重一定与它的密度（物体单位体积的质量）有关。
阿基米德在此找到了解决国王问题的方法，问题的关键在于密度。
如果皇冠里面含有其他金属，它的密度会不相同，在重量相等的情况下，这个皇冠的体积是不同的。
把皇冠和同样重量的金子放进水里，结果发现皇冠排出的水量比金子的大，这表明皇冠是掺假的。
从此以后，阿基米德发现了浮力原理，即水对物体的浮力等于物体所排开水的重量。
轻松演练
1.轮船、木块、鸭子能浮在水面，这是因为它们受到了水的_______，方向是_______。
在水中抱起同一块石头比在岸上轻松，是因为石头在水中受到了________力。
2.浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它____________________________，这就是著名的________________。
用公式表示为__________________。
3.挂在弹簧测力计上的铁块重7.9N，当它全部浸没在水中时，弹簧测力计的示数是6.9N，此时铁块所受的浮力为________N，当铁块一半浸入水中时，浮力是______N。
4.将一石块浸没在水中时，它排开水的质量是0.6kg，则石块受到的浮力是N；将一木块放在水中，它排开水的体积是300cm3，则木块受到的浮力是N。
5.某同学通过实验来研究影响浮力大小的因素，做了如图14-27所示的一系列实验。
（1）对比分析甲、乙、丙三次实验，得出的结论是：
；
（2）对比分析甲、丙、丁三次实验，得出的结论是：
；
（3）对比分析甲、丁、戊三次实验，得出的结论是：
；
（4））综合分析和归纳上述实验，得到的较为完整的结论是：
______。
6.甲、乙、丙、丁四个形状体积都相同而材料不同的球体，它们在水中静止的情况如图14-27所示，其中所受浮力最小的是（）
A.甲B.乙C.丙D.丁
7.将物体投入液体中，受力情况如图14-28所示，四个物体中将会下沉的是（）
A.甲B.乙C.丙D.丁
8.将一个小球放入水中，它不断下沉，如图14-29。
请画出小球在水中所受浮力和重力的示意图。
9.将一边长是10cm的实心立方体木块轻轻地放入盛满水的大烧杯内。
待木块静止时，从杯中溢出600g水，如图14-30所示。
求：
（1）木块受到的浮力；
（2）木块的密度；
（3）木块下表面受到水的压强。
（取g=10N/kg）
14．6浮力的应用
要点梳理
一、知道物体的浮沉条件
1、如图14-31所示，请画出三个物体受重力和浮力的示意图。
并总结：
浸在液体中的物体：
当它所受浮力重力时，上浮，最终漂浮。
液体密度物体密度。
②当它所受浮力重力时，物体悬浮在液体中。
液体密度物体密度。
③当它所受浮力重力时，下沉。
液体密度物体密度。
2、物体在液体中上浮时，所受浮力大于重力；物体漂浮时，浮力和重力相等，物体的密度小于液体的密度；物体悬浮时，浮力与重力相等，物体的密度与液体的密度相等；物体沉底时，所受浮力小于重力，物体的密度大于液体的密度。
二、知道浮力的应用
1、技术上常用空心的办法来增大可以利用的，如轮船（图14-32）、潜水艇等。
2、轮船的排水量：
轮船满载时排开水的质量。
3、求浮力的三种方法
F浮=G-F示，其中的G表示，F表示。
②阿基米德原理：
F浮F=G排、。
③漂浮或悬浮时：
F浮=G。
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我国古代对浮力的认识及应用
大约在殷商时期，我们的祖先就开始认识和应用浮力了，是世界上应用浮力最早的国家之一。
当时是利用较大的独木、从中间挖成槽形，放在江河的水中漂行，称为独木舟，利用它来载人和装运收获的猎物。
后来又发展到用木板做成船体，在江河中代替独木舟航行。
随着生产和技术的发展，以后各个朝代对船的形状和结构又进行了多次改进，使木船不仅能在内河、湖泊中航行，还制造了能适用于大海、大洋中航行的大型船舶。
明朝时的郑和出使西洋用的大型“宝船”船队，其船体在结构上的合理、精致、美观都达到了古代造船工艺史上的顶峰。
这一伟大的成果，是古代造船史上非常光辉的业绩，是我们的祖先对世界航海事业做出的伟大贡献。
轻松演练
1.一个物体放在水中，如果它的密度大于水的密度则__________；如果它的密度小于水的密度则___________。
汤里的油总是浮在最上面，这是因为___________________。
2.质量为250g，体积为300cm3的金属球，它受的重力是；若用手将它全部没入水中，它受的浮力是，此时放手后金属球将（选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）；放手后静止时，它在水中受到的浮力为。
3.氢气球、热气球能上浮到空中，是因为氢气、热空气的____________比空气的小，因而气球受到的__________力大于___________力，因而能够升空。
4.轮船的排水量是指轮船满载时所排开水的______，一艘轮船空载时的排水量是2100t，满载时的排水量是5000t，轮船自身质量是_______t，它最多能装_______t货物。
5.一个重4.9N的物体，放入装满水的容器中静止后，共溢出了0.4kg的水，则此物体在水中静止时将__________。
（填“漂浮”“悬浮”或“沉入底部”）
6.蜡的密度是0.9×103kg／m3，一蜡块浸没在水中时，它将___________，随着它露出水面的体积增大，蜡块受到的浮力____________，它的重力_____________。
7.三国时代，诸葛亮曾放出一种“会飞”的灯笼，后人称其为“孔明灯”，如图14-33所示.它上升的主要原因是：
灯笼内的热空气密度小于空气密度，导致灯笼受到的浮力________灯笼重力，所以灯笼才上升。
8.如图14-32所示，卷成团的牙膏皮弄成空心后，立在水中受到的重力___________，排开水的体积____________，受到的浮力____________。
（变大、变小或不变）
9.把质量相等的物体A、B放入水中，静止时它们的位置如下图14-31所示，下列说法中正确的是（）
A.物体A的密度大B.物体B的密度大；
C.物体A在水中的体积大D.物体B在水中的体积大。
10.在一个装满水的容器中，缓慢放入
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