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1、北师大网教宪法在线作业一及答案1第八章 压强与浮力知识点我们把这种垂直作用在物体表面上的力叫做压力(pressure)。压力的作用效果是使物体发生形变。铅笔两端对手指的压力夫小相同但手指上肌肉的凹陷程度和感觉不同。 在受力面积相同的情况下探究压力的作用效果与压力大小的关系；在压力相同的情况下探究压力的作用效果与受力面积大小的关系。 当受力面积相同时压力越大压力的作用效果越显著：当压力大小相同时受力面积越小压力的作用效果越显著。 当压力和受力面积都不相同时我们可以用单位面积上受到的压力大小来比较压力的作用效果。 作用在物体单位面积上的压力叫做压强(pressure)，用符号p表示。如用F表示压力

2、5表示受力面积压强可以表示为 ，=詈 在国际单位制中，力的单位是N面积的单位是m：压强的单位是N砰读作“牛每平方米”。为纪念法国科学家帕斯卡物理学中将压强的单位也叫做帕斯卡简称帕用符号Pa表示 1 Pa=l Nm。 帕斯卡是一个很小的单位一粒西瓜子平放时对桌面的压强大约是20 PB一块砖平放时对地面的压强可超过l 000Pa。增大压强的方法是加大压力或减小受力面积：反之用减小压力或加大受力面积的方法来减小压强。 1重为200N的禾块，底面积为0 5 m2，放在水平地面上，它对地面的压强为多大 如图86所示容器中加入水后蒙在容器底部和侧壁的橡皮膜明显地向外凸起，这说明了水对容器的底部和侧壁都产生

3、了压强。 由于液体受重力作用且具有流动性所以液体对阻碍它散开的容器底和容器壁都会产生压强。通过上面的实验探究，对于液体内部的压强，我们可以得出如下的结论：(1)液体内部(存在与否)各个方向的压强。(2)在液体内同一深度处，液体向各个方向的压强大小。(3)液体内部的压强随深度的增加而。(4)液体内部的压强跟液体的密度。 如铒88所示，在客器中装有密度为p的液体。要计算液体在深度为处的压强p，可在液体中取底面积为5、高为的一圆柱形(或棱柱形)液体为研究对象，当液体静止时这个液桂也处于静止状态所以液桂底面所受的竖直向上的压力一定与此液柱所受重力的大小相等即 C=F。 气球被脚一踩，它的体积将变小，球

4、内气体的压强增大，会将球皮压破；堵住打气筒的出气口，当打气筒的活塞下移一些后，筒内的气体体积减小，压强增大，所以活塞翘向下压越费力。 这些事例和实验表明，在温度不变的条件下一定质量的气体体积减小压强就增大体积增大压强就减小。 在这些事例中由于“管”中液面上方的空气体积增大压强减小“管”外的液体是在大气压强的作用下被压入“管”中，从而沿“管”上升的。 人们根据这样的原理制造了活塞式抽水机和离心式水泵。如图821 离心式水泵也是一种抽水机它的主要部件是泵壳和壳里的叶轮如图822所示。 使用前要先向泵壳中灌满水。水泵启动后叶轮在电动机(或其他动力)的带动下高速旋转，泵壳里的水被甩入出水管同时在叶轮转

5、轴附近形成了一个压强很小的区域进水管外面的水在大气压强的作用下，推开进水阀门通过进水管进入泵壳。叶轮不停地转动水就不断地被送到高处。 通过实验可看m不论物体漂浮在水面还是浸没在水中物体都会受到水对它施加的一个向上托的力。而且用其他液体代替水，也可以得到同样的结果。浸在液体中的物体受到液体向上托的力，叫做浮力(buoyacyforce】。浮力的方向总是竖直向上的。 漂浮在寝面上的物体和完垒浸没在j茛体中的物体都一q做浸在痕体中的物体因为漂浮在液面上的物体也有一部分浸入液体中。 在图828所示的实验中当玻璃圆筒沿水平方向放置时水对玻璃圆筒两侧的橡皮膜的压力，和F的大小关系是FF，其合力，；一_一；

6、当玻璃聊筒沿竖直方向放置时，水对玻璃圆筒两倒的橡皮膜的压力，t和，f的大小关系是FF，其合力Fn=，方向。 甲在空气中剥 0石堤进八水 丙刺石块排开的石堤所受的重力C。 中后弹簧测力计的 水所受的重力C。 示敷G。 探究结幂： (1)在空气中用弹簧测力计测得石块重G=N。 (2)石块进入水中后弹簧剽力计的示数G=N，由此可知石块所受的浮力F=GG= N。 (3)月I弹簧测力计测出石块排开的水所蹙的重力C*=N。 比较F#和C的大小，可以发现：FG*。 换用煤油、酒精等其他液体做实验是否能得出类似的结果呢? 液体对浸在其中的物体向上和向下的压力的合力就是液体对物体的浮力。 浸在液体中的物体受到向

7、上的浮力浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力。这个规律叫做阿基米德原理(AHhimedes Pnc；ple)。 阿基米德原理同样也适用于气体。节日里放飞的气球，就是由于受到T空气对它的浮力而飞上天空的(图830)； 如图832所示物体浸没在水中时受到竖直向上的浮力R同时还受到竖直向下的重力G。这两个力的合力将决定着静止在水中的物体如何运动。 当B，G时，合力的方向竖直向上，物体就会上浮。 由于物体所受的重力与物体的密度有关而排开液体所受的重力与液体的密度有差，所肚我们可耻找到物体密度、液体密度与物体浮沉的关系： 对于浸没在液体中的物体：当阻舢时，必有R舢时，必有BG*，物体在液体中上浮；当脚

8、=舢时，必有B=G-，物体可以悬浮在液体中。 要用密度大于水的材料制成能够浮在水面上的物体可以把它做成空心的以使它能排开更多的水。轮船就是根据这个道理制造的。 潜水艇能在水面上航行，与轮船是同样的道理。但由于潜水艇中设有水箱，通过调节水箱中的储水量可以改变潜水艇所受的重力从而实现潜水艇的上浮、下潜和悬浮。 一 对于质量一定的物体当它漂浮在液体表面时物体所受的重力等于液体对物体的浮力。由于浮力大小与排开液体所受的重力有关，且G#=P瞄P*，可见，当液体的密度越大时，物体排开液体的体积就越小；反之，则排开液体的体积越大。人们根据这个规律制成了一种可以直接测量液体密度的T具密度计，如图838所示。密

9、度计上的刻度值是如何变化的这些刻度之间的间隔是均匀的吗? 液体和气体都没有一定的形状，并且很容易流动，因此，它们统称为流体(nllid)。 1河水在连续流动时从上游流进多少水就从下游流出多少水也就是说在相同时间里水通过任何截面的流量是相等的。 在河水深度大致相同的地方河面宽的流速小河面窄的流速大：在河面宽度大致相同的地方。河水深的地方流速小河水浅的地方流速大。 2在纸条上方吹气纸条上方的气流流速大纸条下方的气流流速小。纸条向上飘动说明上方流体的压强小下方流体的压强大于是就推动纸条向上运动。 大量的实验都表明：流体流动时，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。 乒乓球运动员或足球运动员可以让球

10、沿各种孤线运动(图844)只要让球一边旋转，一边前进就可以了。这是因为球旋转时在球的转动方向与前进方向相同的一倒，空气相对于球的流速小；在另一1剜，球的转动方向与前进方向相反，空气的相对流速大。于是就产生一个从流速小的地方指向流速大的地方的侧向力，使球的运动轨迹弯曲，形成所谓的孤田球或香蕉球。 如图8_46所示当机翼跟气流方向平行时由于机翼上方气流的截面面积小所以流速就大于机翼前方的流速：而空气水平地流过机翼下方因此机翼下方的流速大致等于前方的流速。我们已经知道流体流动时流速大的地方压强小流速小的地方压强大可推知机翼下方的压强大于机翼上方的压强这样就产生了作用在机翼上的向上的力叫举力或升力(a

11、sccnsional force)。举力是竖直向上的，它跟飞机所受重力方向相反，当举力大于重力时，飞机就 水翼船的船身下面前后方各；体宽度大体相同。水翼的纵截面下面大。靠船尾甲板上的螺旋桨向后吹空气获得前进的动力当达到一定的速度时水对水翼产生足够的举力(升力)使船体不再吃水而处于水面之上这时船所受的水的阻力大大减小得以高速行驶。一、压强 1、压力： 定义：垂直压在物体表面上的力叫压力。 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研究影响压力作用效果因素的实验： 课本甲、乙说明：受力面积相同时，压力越大压力作用效果越明显。乙、丙说明压力相同时

12、、受力面积越小压力作用效果越明显。概括这两次实验结论是：压力的作用效果与压力和受力面积有关。3、压强： 定义：物体单位面积上受到的压力叫压强。 物理意义：压强是表示压力作用效果的物理量 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）。 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：1.5104Pa 。增大或减小压强的方法：改变压力大小、改变受力面积大小、同时改变前二者二、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、液体压强的规律：液体内部朝各个方向都有压强； 在同一深度，各个方向的压强

13、都相等； 深度增大，液体的压强增大；液体的压强还与液体的密度有关，在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。3、液体压强公式：p=gh、公式适用的条件为：液体、公式中物理量的单位为：p：Pa；g：N/kg；h：m 、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。著名的帕斯卡破桶实验充分说明这一点。4、连通器：定义：上端开口，下部相连通的容器原理：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、大气压强1、大气压的测定托里拆利实验。 实验过程：在

14、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。 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。 结论：大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化) 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10.3 m 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

15、度不变，长度变长。2、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=1.013105Pa ，可支持水柱高约10.3m3、大气压的变化大气压随高度增加而减小，在海拔2000米内可近似地认为高度每升高12米大气压约减小1毫米贡柱，大气压随高度的变化是不均匀的,低空大气压减小得快，高空减小得慢，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。3、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4、应用：活塞式抽水机和离心水泵。四、流体压强与流速的关系1、气体压强与流速的关系：在气体和液体

16、中，流速越大的位置压强越小。2、飞机的升力五、浮力1、浮力的大小浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开的液体所受的重力，这就是著名的阿基米德原理（同样适用于气体）。2、公式：F浮 = G排=液V排g从公式中可以看出：液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。六、浮力的应用 1、物体的浮沉条件： 浸在液体中的物体，当它所受的浮力大于重力时，物体上浮；当它所受的浮力小于重力时，物体下沉；当它所受的浮力等于重力时，悬浮在液体中，或漂浮在液面上。 2、浮力的应用轮船：采用空心的办法增大排水量。潜水艇：改变自身重来实现上浮下沉。 气

17、球和飞艇：改变所受浮力的大小，实现上升下降。压强和浮力专题复习一、考点热点指津1压强这部分是大纲要求掌握的重点知识内容之一。在历年的中考试题中占的比例都很大。主要考查的知识点有：对压力方向的理解、压强公式的灵活运用、增大和减小压强的方法、液体内部压强规律探究、大气压强产生的原因及其生活中与大气压有关的一些现象和实例等。2考点命题形式非常广泛。包括填空题、选择题、说理解释、实验探究及计算题。对一般基础性知识的考查大多以填空题和选择题的形式出现，对与现实生活相联系的一些现象和实例则多以说理题的形式出现。由于压强这部分知识综合性强，易与浮力、密度、机械功等知识联系起来，所以，与这些知识相联系的综合题

18、多以计算题的形式出现，甚至有些地区把他作为压轴题。3近年来，由于中考命题非常注重同学们对知识的实际应用能力和科学研究方法的考查。对本节知识内容的考查有以下几大热点：加强了对实验探究能力的考查。涉及这种形式考查的内容包括影响压力作用效果的因素；液体内部压强的规律；气体压强大小与体积、温度、质量关系探究等。注重运用数学图像、图表分析和处理物理问题的能力的考查，涉及这方面内容的考查将会是今后中考试题中的一大亮点。运用物理知识和物理原理或规律解释和解决生活中的实际问题。二、典型例题透视例1：(04年吉林)在图1中，正确表示压力的是( )答案： C。透视：本题主要考查对压力方向的理解。因压力的方向总是与

19、物体的受力面垂直，且力的作用点在物体表面。A图虽方向与物体表面垂直，但力的作用点不在物体受力面上，所以A图不对；B图中力的方向与水平地面垂直，但不是与受力面垂直，所以B图也不对；对于D图，因压力的方向是竖直向上的，不存在物体之间的相互挤压，所以不是压力；只有C图才正确显示了压力。例2：(04年上海市)小王同学双脚与地面的面积为4102m2，请根据图2中某些情况下的压强数值估算：小王同学的重力；小王同学平躺时与床面的接触面积；小王同学背着重力为40牛的书包行走时对水平地面的压强。答案：G=F1=P1S1=1.5104Pa4102m2=600N。 透视：本题着重考查同学们对压强公式 的灵活运用能力

20、。解此题的关键是要注意人站立、行走、躺着时其重力不变，但背着重物时，对地面的压力会增加；且行走时的受力面积是站立时的 。例3：(04年北京市)如图3，放在水平桌面上的容器，侧壁上有一开口弯管，弯管内的液面高度h1=0.8m；其顶部和底部的面积均为0.1m2，顶部到底部的高度h2=0.6m，容器中的液体密度为1.2103kg/m3，则液体对容器顶部的压力为_N。(g取10N/kg)答案：240N。透视：此题主要考查同学们对压强公式P=gh和 的理解和运用，解题的关键是对深度h的理解。若需求容器顶部的压力，就得先求出液体对容器顶部的压强，根据液体压强公式，液体内部某处的深度应该是液面到该处的垂直距

21、离，所以，容器顶部的深度为h=h1h2。则压力：F=PS=ghS=1.2103kg/m310N/kg (0.8m0.6m )0.1m2=240N。例4：两块平整的玻璃合拢后，很难被分开，是什么原因？答案：大气压。透视：玻璃由于很平整，合拢时就将玻璃之间的空气排出，而玻璃的外侧受大气压作用，因此要把玻璃分开，就需用很大的力克服大气压的作用才能将两块玻璃分开。例5：做托里拆利实验时，测得水银柱高度是742mm，而当时的大气压实际是750 mm水银柱，其原因是( )A玻璃管太粗 B玻璃管倾斜C玻璃弯曲 D玻璃内混进了少许空气答案：D。透视：因托里拆利实验中，玻璃管的粗细、长短、弯曲、是否上提、是否倾

22、斜等对实验结果均无影响。所以，只能是玻璃管内混进了少许空气才能使水银柱的高度降低。例6：(05年月考题)为了探究压力的作用效果与哪些因素有关，某同学用若干个同种材料制成的不同物体放在同一水平细沙面上，进行了三组实验，并记录有关数据分别如表一、表二、表三所示。实验时，他仔细观察沙面的凹陷程度，并通过比较，发现每一组沙面的凹陷程度相同，而各组却不同，第一组凹陷程度最大，第二组其次，第三组最小。 表一 表二 表三实验序号 压力(N) 受力面积(cm2) 实验序号 压力(N) 受力面积(cm2) 实验序号 压力(N) 受力面积(cm2)1 6.0 10 4 3.0 10 7 3.0 202 9.0 1

23、5 5 4.5 15 8 4.5 303 12 20 6 6.0 20 9 6.0 40分析比较实验序号1与4(或2与5、3与6)及观察到的现象，可得出的初步结论是_。分析比较_及观察到的现象，可得出的初步结论是：当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越显著。请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的现象，并归纳得出结论。分析比较_；分析比较_。答案：受力面积相同，压力越大，产生的效果越显著；1、6、9；受力面积相同，压力越大，压力产生的效果越显著；压力相同，受力面积越小，压力产生的效果越显著。透视：本题主要考查同学们对压力产生效果的掌握程度外，着重考查同学们对数据表格的分析和

24、处理能力。另外还考查同学们对控制变量法的理解和运用，即在分析压力的大小影响作用效果时，必须控制受力面积不变；在分析受力面积的大小影响作用效果时，必须控制压力的大小不变。例7：图4是甲、乙两种液体的压强P与深度h关系图像，由图可知，甲液体的密度甲与乙液体的密度乙大小关系是( )A 甲乙 B甲=乙C 甲h乙，并根据液体压强公式变形式： ，可知甲P煤油 P水银 B.P水银 P 水 P煤油C.P水 P水银 P煤油 D.无法判断答案：C。分析：同学们考虑到，虽然水银的密度最大，但深度最小。简单地用公式P=gh考虑，很可能得出无法判断的错误答案D。如果换用一种思维方法考虑，即用压强的定义式考虑此问题，将发

25、现很有效。根据容器的形状，我们会发现，装水的容器底部受到的压力大于水的重力，即F底G水；装煤油的容器底部受的压力 小于煤油的重力，即F底G煤油；装水银的容器底部受的压力等于水银的重力，即F底=G水银。再由三容器的底面积相同和三种液体的质量相等，根据压强的定义式 就可得到正确的答案：C。(注：解此题的关键是必须理解和掌握容器底部压力的大小与所装液体重量和容器形状的关系。)例3：如图6所示，外界为75cmHg的大气压，管内封闭的水银柱高是40cm，若在管顶开一个小孔，则( )A管内水银会向上喷出 B管内水银柱高度不变C管内水银柱稍有下降 D管内水银柱下降到与管外水银面相平答案：D。分析：同学们考虑

26、到，由于大气压能支持76 cm高的水银柱，所以管内水银对管顶有36cmHg的压强，若在管顶开一小孔，那么在36cmHg压强的作用下，水银就会向上喷出，于是就选A。同学们在此忽视了在管顶上方仍有大气压的作用，且大气压向下的值为76cmHg，大于36cmHg的压强，所以，开一小孔后，水银不仅不会喷出，而且将会下降到与管外水银面相平。例4：用塑料管吸瓶子中的饮料，当饮料沿胶管上升时( )A口中的空气压强一定小球外面的大气压B口中的空气压强一定大于外面的大气压C口中的空气压强一定等于外面的大气压D以上三种情况都有可能答案：A分析：有些同学看题后，不认真思考题设情境，简单地认为人口与外界大气相通，同一地

27、点人口内空气的压强与外界大气压相等，于是就武断地认为选项C正确。实际情况下，饮料要到人口里，则塑料管内液面的高一定高于瓶内液面的高，如果人口内空气的压强等于外界大气压，这样，人口内空气的压强与塑料管内液体产生的压强之和就大于外界大气压与瓶内液体产生的压强之和，那么，饮料不仅不会流入到口里，管内液面反而会下降。所以，只有口内空气的压强小于外界大气压，饮料才能被吸入到口里。四、竞赛专题解析例1：某小组同学研究圆柱体上(或下)表面受到液体的压力大小与液体的深度、密度的关系。实验时，该小组同学把一个高为0.1米的实心圆柱体浸没在甲、乙两种液体中(液体甲的密度大于液体乙的密度)，如图7所示，并不断改变它

28、所处的深度。他们利用仪器测得液面到圆柱体上表面的距离及圆柱体上、下表面受到液体的压强，并利用公式求得上、下表面受到液体的压力，记录数据如表一、表二所示。表一 液体甲 液面到上表面的距离h(米) 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10上表面受到液体的压力(牛) 0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00下表面受到液体的压力(牛) 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00表二 液体乙液面到上表面的距离h(米) 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10上表面受到液体的压力(牛) 0 0.16 0.32 0.48 0.64 0.80下表面受到液体的压力(牛) 0.80 0.96 1.12 1.28 1.44 1.60分析比较_数据及相关条件，可得出的初步结论是：在同种液体中圆柱体上表面受到液体的压力与深度成正比。 分析比较表一和表二中的第三列(或第四列、或第五列)数据及相关条件，可得出的初步结论是_ 。请进一步综合分析比较表一、表二中的数据及相关条件，并归纳得出结论。(a)分析比较表一(或表二)中