压强和浮力教案.docx

1、压强和浮力教案 教学科目 初二物理 授课老师 陈老师 学 生 档案序号 个性化教学辅导方案课时统计：第（ ）课时 共（ ）课时 授课时间：2014年7月30日教 学内 容 压强和浮力复习教 学目 标 1、能用压强公式进行简单计算，知道增大和减小压强的方法； 2、了解液体压强的特点，能用液体压强公式进行简单计算， 3、认识生产和生活中的连通器. 4、理解阿基米德原理 5、知道问题的浮沉条件和浮力的应用重 点难 点 1、知道压强的定义和计算 2、对阿基米德原理的理解 3、物体的浮沉条件及浮力的应用 教 学 过 程1、知识梳理一、固体的压力和压强1压力：定义：垂直压在物体表面上的力叫压力。压力并不都

2、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。 固体可以大小方向不变地传递压力。重为G的物体在承面上静止不动。指出下列各种情况下所受压力的大小。2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）。A、使用该公式计算压强时，关键是找出压力F（一般F=G=mg）和受力面积S（受力面积要注意两物体的接触部分）。B、特例：对于放在桌子上的直柱体（如：圆柱体、正方体、长放体等）对桌面的压强P=gh。压强单位Pa的认识：一张报纸平放时对桌子的压力

3、约05Pa。成人站立时对地面的压强约为1104Pa。它表示：人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为：15104N。应用：当压力不变时，可通过增大受力面积的方法来减小压强如：铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等。也可通过减小受力面积的方法来增大压强如：缝衣针做得很细、菜刀刀口很薄3一容器盛有液体放在水平桌面上，求压力压强问题：处理时：把盛放液体的容器看成一个整体，先确定压力（水平面受的压力F=G容+G液），后确定压强（一般常用公式P=F/S）。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测量：压强计 用途：测量液体内部的压强。3液体压强的规律：液体对容器底和测

4、壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强。在同一深度，液体向各个方向的压强都相等。液体的压强随深度的增加而增大。 不同液体的压强与液体的密度有关。推导压强公式使用了建立理想模型法，前面引入光线的概念时，就知道了建立理想模型法，这个方法今后还会用到，请认真体会。推导过程：（结合课本）液柱体积V=Sh ；质量m=V=Sh。液片受到的压力：F=G=mg=Shg。受到的压强：p=F/S=gh。液体压强公式p=gh说明：A、公式适用的条件为：液体。 B、公式中物理量的单位为：P：Pa；g：N/kg；h：m。 C、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

5、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。D、液体压强与深度关系图象6、计算液体对容器底的压力和压强问题：一般方法：首先确定压强P=gh；其次确定压力F=PS。特殊情况：压强：对直柱形容器可先求F用p=F/S压力：作图法；对直柱形容器F=G。7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1概念：大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强，简称大气压，一般有p0表示。说明：“大气压”与“气压”（或部分气体压强）是有区别的，如高压锅内的气压指

6、部分气体压强。高压锅外称大气压。2产生原因：因为空气受重力并且具有流动性。3大气压的存在实验证明：历史上著名的实验马德堡半球实验。小实验覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、皮碗模拟马德堡半球实验。4大气压的实验测定：托里拆利实验。（1）实验过程：在长约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。（2）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。（3）结论：大气压p0=760mmHg=76cmHg=101105Pa（其值随着

7、外界大气压的变化而变化）（4）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103m。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，高度不变，长度变长。D、若外界大气压为H cmHg，试写出下列各种情况下，被密封气体的压强（管中液体为水银）。E、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=101105Pa2标准大气压=202105Pa，可支持水柱高约206m5大气压的特点（1）特点：空气内部向各个方向都有压强，且空气中某点向各个方

8、向的大气压强都相等。大气压随高度增加而减小，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。（2）大气压变化规律研究：在海拔3000米以内，每升10米，大气压大约降低100 Pa6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。说明：若水银气压计挂斜，则测量结果变大。在无液气压计刻度盘上标的刻度改成高度，该无液气压计就成了登山用的登高计。7应用：活塞式抽水机和离心水泵。8沸点与压强：内容：一切液体的沸点，都是气压减小时降低，气压增大时升高。应用：高压锅、除糖汁中水分。9体积与压强：内容：质量一定的气体，温度不变时，气体的体积越小压

9、强越大，气体体积越大压强越小。应用：解释人的呼吸，打气筒原理，风箱原理。列举出你日常生活中应用大气压知识的几个事例？答：用塑料吸管从瓶中吸饮料；给钢笔打水；使用带吸盘的挂衣勾；人做吸气运动。 课 堂 练习1、 浮力(1) 定义：浸在液体（或气体）中的物体，受到液体（或气体）向上托起的力叫浮力。(2) 方向：无论物体在哪种液体中受到的浮力方向总是竖直向上的。(3) 产生原因：假设有一个正方体完全浸没在水里，如图1所示则正方体的前后、左右、上下六个表面都要受到水的压强和压力，由于左右两个侧面和前后两侧面对应部分在水中的深度相同，由液体压强公式pgh可知，受到水的压强大小相等；由公式Fps可知。作用

10、在左右、前后侧面上的压力也大小相等，且方向相反，彼此平衡。但是上下两表面由于在水中的深度不同，受到水的 压强也不等，上表面的深度小，压强小；下表面的深度大，压强大；所以下表面受到的向上的压力F大于上表面受到的向下的压力F，水对物体向上的和向下的压力差就是水对物体的浮力，即F浮FF. 如果物体浸在其他液体中，所受浮力也是由于该液体对物体向上和向下的压力差产生的. (4)浸在液体中的物体，无论是全部浸没在液体里，还是只有一部分浸入液体里；无论是正在上浮还是正在下沉，无论是静止在容器底部还是漂浮在液面，都要受到液体对物体的浮力作用.只有如图2所示的情况中,该长方体的下表面与容器底面紧密贴合,不受到液

11、体向上的压力,只受到液体向下的压力作用时,才不受到液体的浮力作用,这是一种特殊情况.(5).漂浮在液面的物体,其上表面不受到液体向下的压力.因此,它受 到的浮力就等于液体对物体向上的压力. 图22.用弹簧秤测浮力 有一铁块要测量出它在水中所受的浮力,可把铁块用细线系好挂在弹簧秤上,记下此时弹簧秤的示数G，然后把铁块浸入水中，则弹簧秤的示数减少，再记下此时弹簧秤的示数G，那么弹簧秤减少的示数，即两次弹簧秤的示数差，就等于铁块浸入在水中时所受浮力的大小，即：F浮GG.3.用阿基米德原理计算浮力 (1).阿基米德原理的内容：浸入液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力. (

12、2).阿基米德原理的数学表达式：F浮G排液gv排 式中G排即为被液体排开的液体的重，单位是牛；液是物体所浸入的液体的密度，其单位必须用千克/米3；v排表示被物体排开的液体的体积，单位必须用米3，g9.8牛/千克（或取10牛/千克）. (3).由阿基米德原理可知，浮力F浮的大小只跟液体的密度液、物体排开液体的体积v排有关，跟物体本身的形状、构成物体的材料的密度无关，此外和物体在液体中的情况，如物体浸没在液体中的深度、容器中液体体积的多少、物体在液体中是静止还是运动等，都无关. (4).阿基米德原理也适用于气体，这就是：浸没在气体里的物体受到的浮力大小，等于它排开的气体所受到的重力.即：F浮G排气

13、气gv排 4.物体漂浮在液面的条件 如图3所示，物体漂浮在液面，则其竖直方向上受到两个力的作用：竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F浮,由于物体静止在液面，因此它所受的重力G和浮力F浮应是一对平衡力，它们的大小相等. 所以，物体漂浮在液面的条件是： F浮G物. 因为 F浮液gv排，G物物gv物. 可得关系式：液gv排物gv物.5.物体在液体中的浮沉条件 如图4所示，浸没在液体中的物体，在竖直方向上受到两个力的作用：竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F浮。 物体在液体中究竟是上浮、下沉还是悬浮，由物体所受的重力 G和浮力F浮的大小关系来决定. 当F浮与G不平衡时，物体的运动状态就要发生变化：当F浮G

14、时,物体上浮,直到F浮与G大小相等时静止在液面,即漂浮时为止;当F浮G时,物体下沉,直到静止在容器底部时为止. 当F浮G时,物体所受的浮力和重力是一对平衡力,物体可悬浮在液体中的任意位置,保持静止或匀速直线运动状态.6.利用物体和液体的密度关系判断物体的浮沉： 由阿基米德原理可得：F浮液gv排 物体的重力大小为：G物物gv物. 当物体浸没在液体中，v排v物. 液gv排物gv物. 整理后可得：液物 同样方法可推得： 当液物时，则物体上浮； 当液物时，则物体下沉.7.浮力的作用(1) 轮船: 轮船是采用“空心”法而浮在水面的，它所受到的浮力等于船的总重.轮船的排水量是指轮船满载时排开的水的质量，即

15、：排水量船自身的质量满载时货物的质量.(2) 潜水艇：靠改变自身的重而实现上浮、下沉或停留在水中.(3) 飞球和飞艇：利用空气的浮力升入高空.(4) 密度计：是利用物体漂浮在液面的条件工作的，即F浮G物.密度计上标的刻度是被测液体的密度与水的密度之比，且大的刻度值在下面，小的刻度值在上面. 课后作业1（2005年哈尔滨）某省高校研制的水下机器人在海面下作业，若它一直下潜，在此过程中（ ）A所受浮力变大，压强变大 B所受浮力变大，压强变小C所受浮力不变，压强变大 D所受浮力不变，压强不变2很多动物为了适应自身生存的环境，进化出了符合一定物理规律的身体部位，对此，从物理学的角度给出的解释中不正确的

16、是（ ）A骆驼的脚很大，可以减小压力，从而使其在沙漠中自如行走B啄木鸟的嘴很尖细，可以增大压强，从而凿开树杆，捉到躲藏在深处的虫子C壁虎的脚掌上有许多“吸盘”，从而利用大气压使其在天花板上也不会掉下来D深水里的海鱼，捕到岸上时会死掉，主要原因是水面上的压强比深水处小得多3某草原发生的一起龙卷风，龙卷风的实质是高速旋转的气流。它能把地面上的物体或人畜“吸”起卷人空中。龙卷风能“吸”起物体是因为 （ ）A.龙卷风内部的压强远小于外部的压强B.龙卷风增大了空气对物体的浮力C.龙卷风使物体受到的重力变小D.迷信说法中的“龙”把物体“抓”到空中 4、甲、乙、丙三个容器中分别盛有密度不同的液体，已知a、b

17、、c三点处液体的压强相等，如图所示，则各容器中液体的密度大小、液体对容器底部压强的大小排列顺序都正确的是（）A甲乙丙p甲p乙p丙B甲乙丙p甲p乙p丙C甲乙丙p甲=p乙=p丙D甲乙丙p甲=p乙=p丙5、一支两端开口的玻璃管下方扎有橡皮膜，当注入某种液体时，橡皮膜向下凸出，如图（甲），将其放入一盛水容器中，当管内外液面相平时，橡皮膜凹进管内，如图（乙）所示，则管内所装液体可能是（）A盐水B煤油C酒精D水银6、如图所示，将一开口向上、粗细均匀的，且盛有某种夜体的玻璃管由竖直位置稍倾斜一定的角度（液体未溢出），玻璃管中液体对管底的压强（）A变大B变小C不变D无法确定7、如图所示的容器中，水的深度为7h

18、，A点距离水面深度为h，B点离容器底部的高度为h，则水在A点和B点产生的压强pA、pB之比为（）A11B17C16D67 8、下图是船闸的示意图，初始时船在下游且所有阀门和闸门都处于关闭状态，如下图所示，为若干操作步骤：打开阀门N；关闭阀门N；打开下游闸门P；关闭下游闸门；使闸门中的水位与下游水位相平；使闸室中的水位与上游水位相平；把船从下游驶入闸室；把船驶离闸室开往上游；打开上游闸门Q；打开阀门M欲使下游的船通过闸开往上游，则合理的操作顺序是（）ABCD 9、下列现象中能说明存在大气压的是（）A潜水员潜入水下越深，所受水的压强越大 B盖在杯口的纸片能托住倒过来的一满杯水C水从高处流下，形成瀑

19、布 D在三峡大坝旁修建大型船闸7、让自来水流过如图所示的装置，当水流稳定后（）AP点流速等于Q点流速 BP点流速小于Q点流速CP点压强大于Q点压强 DP点压强小于Q点压强8、肺与外界的气体交换是通过呼吸运动实现的。当胸廓面积扩大时，其内压强与大气压的关系是（）A大于大气压 B等于大气压C小于大气压 D先大于大气压，后小于大气压9、右图是飞机机翼的截面图，当飞机水平飞行时（）A机翼下方空气速度大，压强小 B机翼下方空气速度大，压强大C机翼上方空气速度大，压强大 D机翼上方空气速度大，压强小10、在托里拆利实验中，测出的大气压小于实际气压的原因是（）A往水银槽内多加一些水银 B将玻璃管稍微倾斜一些

20、C将玻璃管稍压下一些D在玻璃管中混进少许空气11、我国著名发明家邹德俊发明了一种“吸盘式”挂衣钩，如图所示，将它紧压在平整、清洁的竖直瓷砖墙面上后，可挂上衣帽等物品而不会掉下，其原因是（）A因为重力比大气压小 B因为大气压力和重力平衡BC因为重力小于摩擦力D以上说法均不对二、计算题12、某同学将一两端开口的均匀玻璃管，用质量不计的塑料片附在下端，然后用外力F将玻璃管竖直插在水下25cm处，保持平衡，如图所示已知塑料片的横截面积和玻璃管的横截面积均为20cm2，且塑料片和玻璃管的厚度不计，玻璃管所受重力为0.5Ng取10N/kg，求：（1）水对塑料片产生的压强和压力；（2）外力F的大小；（3）该

21、同学为测量某种液体的密度，先保持玻璃管在水中的位置不变，然后向玻璃片缓慢地倒入该液体，当倒入深度达到20cm时，发现塑料片刚好下落，那么该液体的密度为多少？13、如图所示，平底茶壶的质量是400g，底面积是40cm2，内盛0.6kg的开水，水深12cm，放置在面积为1m2的水平桌面中央试求：（1）水对茶壶底部的压力；（2）茶壶对桌面的压强（g取10N/kg）14、如图甲所示，在水平桌面上放置一个柱形容器,容器底放有一个立方体物体,当向容器注入水时，容器底对物块的支持力F与水面上升的高度H的关系如图乙所示(g取10N/Kg)。求：当容器中没有水时,容器底对物块的支持力为多少？当注水结束时,物块所受的浮力大小。15、如图所示,水平桌面上放一个厚度不计的平底圆柱形玻璃杯,它的底面积为310-4 m2,高为10cm，质量为0.3Kg。问：玻璃杯对桌面的压强多大？把玻璃杯口朝上放入水银槽内，往杯内缓慢添加某种矿石粉，当矿石粉达到杯内一半时，杯口恰好与水银面相平，该矿石粉密度多大？(水银=13.6103Kg/m3) 课后小结本节课知识传授完成情况：完全能接受 部分能接受 不能接受 学生的接受程度： 很积极 比较积极 一般 不积极学生上次的作业完成情况：数量 % 完成质量：优 良 中 下节课的教学内容：备 注 核查时间教研组长核 查教学主任核 查