《压力与压强》全章复习与巩固基础知识讲解.docx

1、压力与压强全章复习与巩固基础知识讲解压力与压强全章复习与巩固（基础）【学习目标】1、 理解密度的概念，能够用密度知识解决实际问题，能够解释生活实际中与密度有关的物理现象；掌握密度的测量方法；2、理解压力的概念、压强的概念单位和公式；3、固体压强的计算，增大减小压强的办法及应用；4、液体压强的特点及相关计算；5、大气压强与流体压强；6、阿基米德原理及浮力的应用；7、知道轮船，潜水艇，气球，飞艇的浮沉原理。【知识网络】 【要点梳理】要点一、密度 单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度。要点诠释：1、公式： 变形：、2、单位：国际单位：kg/m3，常用单位g/cm3。单位换算关系：1g/cm3=

2、103kg/m3 1kg/m3=10-3g/cm3。水的密度为1.0103kg/m3，其物理意义为1立方米的水的质量为1.0103千克。3、理解密度公式：同种材料，同种物质，不变，m与 V成正比； 物体的密度与物体的质量、体积、形状无关，但与质量和体积的比值有关；密度随温度、压强、状态等改变而改变，不同物质密度一般不同，所以密度是物质的一种特性。质量相同的不同物质，体积与密度成反比；体积相同的不同物质质量与密度成正比。4、图象：如图所示：甲乙 5、测固体的密度： 说明：在测不规则固体体积时，采用排液法测量，这里采用了一种科学方法-等效代替法。6、测液体密度： 原理：=m/V 方法：用天平测液体

3、和烧杯的总质量m1；把烧杯中的液体倒入量筒中一部分，读出量筒内液体的体积V；称出烧杯和杯中剩余液体的质量m2 ；得出液体的密度=(m1-m2)/V。7、密度的应用：鉴别物质：密度是物质的特性之一，不同物质密度一般不同，可用密度鉴别物质。求质量：由于条件限制，有些物体体积容易测量但不便测量质量，用公式m=V可以算出它的质量。求体积：由于条件限制，有些物体质量容易测量但不便测量体积，用公式V=m/可以算出它的体积。判断空心实心。要点二、压强压强是表示压力作用效果的一个物理量。要点诠释：（一）压强1.压力：产生原因：由于物体相互接触挤压而产生的力。压力是作用在物体表面上的力。方向：垂直于受力面。压力

4、与重力的关系：力的产生原因不一定是由于重力引起的，所以压力大小不一定等于重力。只有当物体放置于水平地面上时压力才等于重力。2.压强(1)它的大小与压力大小和受力面积有关。(2)压强的定义：物体单位面积上受到的压力叫做压强。(3)公式：p=F/S。式中p表示压强，单位是帕斯卡；F表示压力，单位是牛顿；S表示受力面积，单位是平方米。(4)国际单位：帕斯卡，简称帕，符号是Pa。1Pa=lN/m2，其物理意义是：lm2的面积上受到的压力是1N。3.增大和减小压强的方法(1)增大压强的方法：增大压力；减小受力面积。(2)减小压强的方法：减小压力；增大受力面积。（二）液体压强1.液体压强的特点 (1)液体

5、向各个方向都有压强。 (2)同种液体中在同一深度处液体向各个方向的压强相等。(3)同种液体中，深度越深，液体压强越大。 (4)在深度相同时，液体密度越大，液体压强越大。2.液体压强的大小 (1)液体压强与液体密度和液体深度有关。(2)公式：p=gh。式中，p表示液体压强单位帕斯卡(Pa)；表示液体密度，单位是千克每立方米(kg/m3）；h表示液体深度，单位是米(m)。3.连通器液体压强的实际应用(1)原理：连通器里的液体在不流动时，各容器中的液面高度总是相同的。(2)应用：水壶、锅炉水位计、水塔、船闸、下水道的弯管。（三）大气压强1.大气压产生的原因：由于重力的作用，并且空气具有流动性，因此发

6、生挤压而产生的。2.证明大气压存在：马德堡半球实验，覆杯实验，瓶吞鸡蛋实验。3.大气压的测量托里拆利实验(1)实验方法：在长约1m一端封闭的玻璃管里灌满水银，用手指将管口堵住，然后倒插在水银槽中。放开手指，管内水银面下降到一定高度时就不再下降，这时测出管内外水银面高度差约为76cm。(2)计算大气压的数值：p0=p水银=gh=13.6103kg/m39.8N/kg0.76m=1.013105Pa。所以，标准大气压的数值为：p0=1.013l05Pa=76cmHg=760mmHg。(3)以下操作对实验没有影响 玻璃管是否倾斜；玻璃管的粗细；在不离开水银槽面的前提下玻璃管口距水银面的位置。(4)若

7、实验中玻璃管内不慎漏有少量空气，液体高度减小，则测量值要比真实值偏小。(5)这个实验利用了等效替换的思想和方法。3.影响大气压的因素：高度、天气等。在海拔3000m以内，大约每升高10m，大气压减小100Pa。4.气压计测定大气压的仪器。种类：水银气压计、金属盒气压计(又叫做无液气压计)。5.大气压的应用：抽水机等。（四）液体压强与流速的关系1.流速越大的位置压强越小。2.飞机的升力的产生：飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状。当飞机在机场跑道上滑行时，流过机翼上方的空气速度快、压强小，流过机翼下方的空气速度慢、压强大。机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。要点三、浮力 当物体浸在液体

8、或气体中时会受到一个竖直向上托的力，这个力就是浮力。要点诠释：（一）浮力1. 一切浸在液体或气体里的物体都受到竖直向上的浮力。2. 浮力=物体重-物体在液体中的弹簧秤读数，即F浮=G-F。3. 阿基米德原理：浸在液体里的物体受的浮力，大小等于它排开的液体受的重力。用公式表示为；F浮=G排。(1)根据阿基米德原理可得出计算浮力大小的数学表达式；F浮=G排=m液g=液gV排。(2)阿基米德原理既适用于液体也适用于气体。（二）浮力的应用1.浸在液体中物体的浮沉条件(1)物体上浮、下沉是运动过程，此时物体受非平衡力作用。下沉的结果是沉到液体底部，上浮的结果是浮出液面，最后漂浮在液面。 (2)漂浮与悬浮

9、的共同点都是浮力等于重力，在平衡力的作用下静止不动。但漂浮是物体在液面的平衡状态，物体的一部分浸入液体中。悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态，整个物体浸没在液体中。上浮漂浮悬浮下沉物液物液物=液物液G物F浮G物=F浮G物=F浮G物F浮2.应用(1)轮船原理：把密度大于水的钢铁制成空心的轮船，使它排开水的体积增大，从而来增大它所受的浮力，故轮船能漂浮在水面上。 排水量：轮船满载时排开的水的质量。(2)潜水艇原理：潜水艇体积一定，靠水舱充水、排水来改变自身重力，使重力小于、大于或等于浮力来实现上浮、下潜或悬浮的。 (3)气球和气艇原理：气球和飞艇体内充有密度小于空气的气体(氢气、氨气、热空气)，通

10、过改变气囊里的气体质量来改变自身体积，从而改变所受浮力大小。3.浮力的计算方法 称量法：F浮=G-F拉 平衡法：F浮=G物（悬浮或漂浮） 压力差法：F浮=F向上-F向下 阿基米德原理法：F浮=G排=液gV排 【典型例题】类型一、密度及其应用 1、右图是小明在探究甲、乙、丙三种物质质量与体积关系时作出的图象分析图象可知（）A、甲乙丙 B、甲丙乙 C、丙乙甲 D、乙甲丙【答案】A【解析】当三种物质的体积都为50cm3时，m甲=50g，m乙=35g，m丙=25g，因为m甲m乙m丙，所以甲乙丙。【总结升华】如果题目要求只是比较这三种物质的密度关系，那么我们就可以采取相同体积比较质量或相同质量比较体积的

11、方法，而不需要分别算出这三种物质的密度，然后再去比较。举一反三：【变式】（2015北海中考）如图1所示，桌面上放有三个相同的玻璃杯，分别装有质量相同的三种液体甲、乙、丙，它们的质量与体积的关系如图2所示，三个杯子从左至右依次装的液体种类是（）A乙，丙，甲 B甲，丙，乙 C甲，乙，丙 D丙，乙，甲【答案】D2、下列说法正确的是（）A一块砖切成体积相等的两块后，砖的密度变为原来的一半 B铁的密度比铝的密度大，表示铁的质量大于铝的质量 C铜的密度是8.9103kg/m3，表示lm3铜的质量为8.9103kg D一钢瓶中充满氧气时氧气的密度为；当用完一半后，钢瓶中的氧气的密度还是为 【思路点拨】单位体

12、积的某种物质的质量叫这种物质的密度，密度是物质本身的一种特性，与物质的种类、状态和温度有关，与质量、体积、形状无关；一定体积的气体，密度与质量成正比。【答案】C【解析】A、一块砖切成体积相等的两块后，质量变小，但物质种类和状态没有变化，所以密度不变此选项错误；B、铁的密度比铝的密度大，表示体积相同的铁和铝，铁的质量较大此选项错误；C、铜的密度是8.9103kg/m3，表示lm3铜的质量为8.9103kg。此选项正确；D、一钢瓶中充满氧气时氧气的密度为；当用完一半后，质量减半，体积不变，所以钢瓶中的氧气的密度为0.5，此选项错误，故选C。【总结升华】此题考查的是我们对密度概念的理解，解决此类问题

13、时要明确影响因素和无关因素，灵活掌握密度的变化与不变。3、甲、乙两个物体质量之比为32，体积之比为13，它们的密度之比为（ ）A12 B21 C29 D92【答案】D【解析】由，可得。【总结升华】解答此题的关键是学生明确甲乙两个体积、质量关系，根据密度公式即可得出答案。举一反三：【变式】有甲、乙两金属，甲的密度与乙的密度之比为2:5，甲的质量与乙的质量之比为1:2，那么甲的体积是乙的体积的( )A、0.2倍 B、5倍 C、0.8倍 D、1.25倍【答案】D 4、某同学为测量“花花牛”牌牛奶的密度，用天平、玻璃杯、量筒等器材，设计了如下实验方案：A、用天平称出玻璃杯的质量mB、将适量牛奶倒入杯中

14、C、用天平称出玻璃杯和牛奶的总质量mD、将杯中牛奶倒入量筒中，测出牛奶的体积VE、计算牛奶的密度=（m2-m1）/V（1）你认为这个方案有什么缺点？（2）请你提出改进这个实验的办法（3）如图所示为用天平测玻璃杯质量时所加砝码和游码位置情况则玻璃杯的质量为多少克？【答案】 （1）测牛奶的体积时有较大的误差，有些奶粘在杯壁上；（2）将试验重新排序即可：BCDAE；（3）33g【解析】（1）按原顺序，在将液体从烧杯倒入量筒时，烧杯壁粘牛奶，使所测体积偏小，密度偏大。（2）为防止（1）种情况出现，先测牛奶和烧杯总质量，再将牛奶倒入量筒，测剩余的烧杯牛奶的质量。（3）烧杯质量=砝码质量+游码对应质量【总

15、结升华】在测液体的密度试验中，必须考虑玻璃容器全倒出液体时，容器壁粘液体的情况，不能先测空烧杯。举一反三：【变式】测定盐水密度，将以下步骤按正确顺序排列起来 。A、把玻璃杯中的一部分盐水到入量筒中，记下量筒中盐水的体积；B、在玻璃杯中盛盐水，称出它们的质量；C、称出玻璃杯和杯中剩余盐水质量；D、求出盐水密度。【答案】 BACD类型二、压强 5、已知木块重力为G，所受作用力F，问在图中支持面MN所受压力各为多大？ 【答案与解析】在图a中，MN所受的压力Fa=G，b中MN所受的压力Fb=F+G，c中MN所受的压力Fc=F【总结升华】压力与重力有根本的区别，压力与引起接触面挤压的外力有直接关系，在b

16、中不要在力的合成上犯错误，c中压力与G也没有必然的联系。举一反三：【变式】将一个苹果放入空的小桶中，手提着小桶不动，（桶底水平）则苹果受到的力有（）A重力、支持力 B重力、拉力C支持力、拉力 D重力、拉力和支持力【答案】A 6、把一长10cm、宽10cm，厚 5cm的铁块，平放在 1m2的水平桌面上，求桌面受到的压强。如果把铁块沿着如图所示的虚线纵向锯掉一半，那么铁块对桌面的压强和压力有何变化？如果将铁块水平横向截去一半，情况又如何？【答案与解析】铁的密度=7.8103kgm3所以铁块的质量m=V=7.8103kgm30.1m0.1m0.5m=3.9kg铁块对桌面的压力FGmg3.9kg9.8

17、Nkg=38.22N压强pF/S38.22N/(0.1m0.1m) 3.822103Pa 把铁块沿虚线纵向锯掉一半，铁块的重力减少一半，对桌面的压力也减小一半，铁块的体积减小一半，它与桌面的接触面积也减小一半，根据公式pF/S，其对桌面的压强不变。 把铁块水平横向截去一半，铁块的重力减小一半，对桌面的压力小也减小一半，但它与桌面的接触面积未变，根据公式pF/S，其对桌面的压强亦减小一半。【总结升华】抓住公式pF/S，明确F、S的变化情况，便可对p的变化情况做出正确判断。举一反三：【变式】如图甲所示，一块长木板放在水平桌面上现用一水平力F1，向右缓慢的推木板，使其一部分露出桌面如图乙所示，在推木

18、板的过程中，木板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况是（）AF、p不变，f变大 BF、f不变，p变小 CF变小，p、f变大 DF、f不变，p变大 【答案】D 7、如图所示，两只容器分别盛有相同高度的酒精和水，在A、B、C三点中，液体产生的压强分别为pA、pB、pC，则下列有关pA、pB、pC的大小的关系，正确的（） ApApBpC BpApBpC CpA=pBpC DpA=pBpC【答案】B【解析】AB两点，液体的密度相同，但深度不同，由于A所处的深度小于B所处的深度，所以pApB；BC两点所处的深度相同，甲中的液体为酒精，乙中的液体为水，由于水的密度大于酒精的密度，所以C点的压强大于B

19、点的压强，即pBpC。所以三点的压强关系为：pApBpC。【总结升华】液体压强的大小的比较一般运用以下思路：在深度相同时，比较两者密度的大小关系；在同种液体即密度相同的情况下，比较两者深度的大小关系。类型三、浮力8、如图所示是一个量筒和一个玻璃制成的小试管，另有适量的水，请你设计一个实验，测出这个小试管的密度写出简要的实验步骤；根据实验中测得的物理量(用字母符号表示)写出试管密度的表达式实验步骤_ 表达式：_【答案】实验步骤在量筒中倒入适量的水，记下水面所对的刻度值V1；将小试管放入量筒中的水里，使其漂浮在水面上，记下水面所对的刻度值V2；使小试管浸没在量筒中的水里，所对的刻度值V3；根据测得

20、的实验数据计算玻璃试管的密度。表达式：【解析】要测量试管的密度，需要测量试管的质量和体积，根据题目所提供的实验器材，试管的体积可以用“排水法”测出，试管的质量可以通过让试管漂浮在水面上，测出试管排开水的体积，计算试管所受到的浮力后，得到试管的重力，从而得出试管质量。【总结升华】类似的，测量牙膏皮、木块、蜡块、土豆、橡皮泥等可塑性物质以及能放入量筒中的小瓷杯等物质的密度都可以采用这种方法。举一反三：【变式】给你一个大的量杯，足量的水，一块橡皮泥。请设计一个实验，测出该橡皮泥的密度。写出实验的主要操作步骤；用字母表示所测物理量；写出橡皮泥密度的表达式。【答案】a在量杯中倒入适量水，读出体积为V1；

21、b将橡皮泥做成实心，放入量杯水中浸没，读出橡皮泥和水的总体积为V2；c再将橡皮泥做成船状，让其浮在量杯的水面上静止，读出水的体积为V3。密度表达式：9、容器中的水面上漂浮着一块冰，冰完全熔化后，容器中的水面高度将（）A不变 B下降 C上升 D条件不足，无法确定【答案】A【解析】冰漂浮于水面上，F浮=水gV排=G冰，-又冰熔化成水后，其质量不变，重力不变，G水=水gV水=G冰，-由可得：水gV排=水gV水，V排=V水，即：冰熔化为水的体积等于冰排开水的体积。容器中的水面高度不变。【总结升华】本题关键：一是冰化水质量不变，二是阿基米德原理和漂浮条件联合运用。举一反三：【变式】如图所示，在盛水容器的水面上漂浮着一块冰，冰块内有一部分是空心的。当冰完全熔化后，水面的高度（）A保持不变 B略有升高 C略有降低 D无法确定【答案】A