《压强与浮力》第十章.docx

1、压强与浮力第十章第十章 压强与浮力【知识点梳理】（一）、压力1、压力指的是 作用于物体表面的力，其方向总是垂直于 并指向被压物体。画出下列图中支持面受到压力的示意图。2、压力与重力的区别：（1）方向： 力总是竖直向下的，而 力总是垂直作用于物体表面的；（2）大小：重力的大小与 成正比，而压力大小与其无关；（3）作用点：重力的作用点在物体的 上，压力的作用点在被压物体的表面上；（4）产生原因：重力是由于 而产生的，压力是由于两物体相互挤压而产生的。（二）、固体压强1、压强是指 ，它是表示 的物理量，它的大小跟 和 因素有关。 2、压强的计算公式 ，其国际单位是 ；1Pa的物理意义是 。（注意：（

2、1）判断压强变化时，要考虑压力和受压面积两个因素；（2）受力面积S，是指受压面积，不一定等于支持面面积，准确的是实际接触面积；（3）公式中面积单位必须是m2，计算压强单位才是Pa）3、增大和减小压强的方法：（1）增大压强的方法：a.压力一定时， 受力面积；b.受力面积一定时， 压力。（2）减小压强的方法：a.压力一定时， 受力面积；b.受力面积一定时， 压力。（有时也可以两者同时变化，如增大压强时，增大压力时，减小受力面积亦可）4、如左图中我们常用的图钉做得“帽大头尖”，“帽大”是为了 ，“头尖”是为了 。某次社会实践活动中，小红和小明通过一片泥泞地的情景， 陷得很深,说明 。5、下列各例中，

3、其中增大压强的有 ；减小压强的有 。a.坦克的履带 b.啄木鸟的尖嘴 c.铁轨下的枕木 d.锋利的菜刀 e.宽大的雪橇 f.溜冰鞋上的冰刀 g.载重汽车的车轮 h、骆驼的脚掌（三）、液体的压强1、液体液体压强大小的因素：液体的 和 。2、液体内部压强的规律：（1）液体内部向各个方向都有 ，液体内部同一深度，液体向各个方向压强大小 ；（2）液体内部压强随深度的增加而 ；（3）在不同液体内相同深度，液体的 越大，液体压强越大。3、图a中蔚为壮观的三峡大坝，下部做比上部宽得多，是因为 ；图b中是我国新型核潜艇，她是用特种钢材制作，在大海中可以潜到几百米以上，但也不能无限地深潜，是因为 。（四）、气体

4、压强1、如左图所示是著名的 实验，它有力的证明了 的存在，标准大气压值约为 Pa；右图在一装满水的瓶口放一张硬纸片，然后将瓶子倒转，会看到的现象是 ；这个现象说明： 。2、大气压的变化：大气压的值随高度的增加而 ，还与天气、季节等有关，天气晴朗气压高，反之气压则低，如夏天阴天河中的鱼会浮头，到水面上呼吸氧气。3、沸点与大气压的关系：液体上方的气压越大，液体的沸点就会越 （高/低），家中厨房中的 就是利用其原理制成的。液体的沸点除了与气压有关，还与 有关，其越高，沸点就 （越高/越低），在高原地低煮饭不容易熟。3、测量大气压的方法：（1）托里拆利实验（不作要求） （2）注射器、弹簧测力计法 （3

5、）吸盘测量法4、气体和液体的压强统称为流体压强，流速大的地方流体压强越 ，流速小的地方流体压强越 ，下列几幅图中与大气压有关是 ，与流体压强有关的是 。（五）、浮力1、定义：浸在液体或气体里的物体受到 体或 体 托的力称为浮力。2、产生浮力的原因：是由于浸在液中物体上下表面存在压强差，下表面受到液体向上的压强大于上面受到液体向下的压强造成的。3、浮力三要素：（1）方向：浮力的方向总是 ，与重力的方向一定 ； （2）作用点：作用在物体上 （3）.大小：a、称重法：F浮 = （G物是物体自身重力，G物是物体浸在液体中弹簧测力计示数） b、排液法（阿基米德原理）：F浮 = G排液 = （排是产生浮力

6、的液体密度，不是浸在液体中固体的密度，V排是排开液体的体积，不一定等于物体体积，只有在完全浸没时V排 = V物） c、压差法：F浮 = F向上 - F向上 （不作要求） 【典例分析】考点一：压力要点：1.压力的定义 2.压力的大小 3.压力和重力的区别例1、画出图中斜面受到物体的压力和物体受到的重力的示意图。分析：压力是垂直作用于物体表上的力，其作用点在受压物体的表面，而重力是竖直向下的力，其作用点在物体的重心上，对于像木块这样均匀的规则的几何体，重心在它的中心。解答：图略例2、写出下列几种情况中物体对支持面的压力大小（物体重力都为15N）分析：压力的大小并不一定等于重力，只有在放在水平面的物

7、体且还没有其它外力作用时，压力才等于重力，如图A，物体对支持面的压力大小等于重力15N，而B图要在重力的基础上加上向下的5N，即对支持面的压力为20N，C图则要在重力的基础上减去5N，即为10N，D图则与重力没一点关系，物体对墙面的压力等于5N。解答：15N 20N 10N 5N考点二：压力的作用效果要点：研究压力的作用效果与哪些因素有关例3、在探究“压力作用效果与哪些因素有关”的实验中，小明和小华用所提供的器材（小桌、海绵、砝码、木板）设计了图乙、丙和丁三个实验，小华把小桌挪放到一块木板上，发现小桌对木板的压力的作用效果不够明显，如图丁所示，通过对图乙、丁比较得出“压力一定时，受力面积越小，

8、压力的作用效果越不明显”的结论。（1）小明和小华是根据 的现象来比较压力的作用效果的； (2)根据图乙和丙,你得到的结论是 ； （3）你的结论与小华的结论 （一致/不一致），如果不一致，是什么原因造成的： ； （4）设图中小桌对海绵的压强是P丙，图丁中小桌对木板的压强是P丁，则P丙 P丁。（填“小于”、“等于”或“大于”）分析：压力的作用效果与压力的大小和受力面积有关，在进行探究时，先在控制另一个量相同，否则则不能准确地说明问题，在总结结论时，务必要根据题意的探究目的来答，如本题中是“探究压力的作用效果与哪些因素有关”，在结论中就必须用作用效果，千万不能出现压强，另处在探究亦不能忽视对被压物体

9、的柔软程度要适当，不能选择坚硬的物体，如桌面，地面等，其受力形变无法观察，小华犯的就是这个错误。解答：（1）海绵的凹陷程度 （2）压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显 （3）不一致 小华改变了受压物体的柔软程度，没有可比性 （4）等于例4、右图中手手掌和手指夺气球和用手指压一端削尖的铅笔两端而产生的现象，这两幅图说明的是同一个物理问题： ；由此结论，如果在冰面上玩耍，周围的冰面突然发生破裂，你的正确做法是 。分析：手指和手掌压气球，两手指压铅笔，所用的力大小是一样的，但是手指一边的气球形变更大，笔尖一端的手指更疼，主要是因为压力一定时，受力面积越小压力的作用效果越明显造成的，由此可知

10、：在冰面上遇险，如果跑，则单脚着，压强更大，会将自己置于更大危险之中，最好的方法是趴在冰不慢慢爬出去或躺在冰上滚出去。解答：压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显 趴在冰不慢慢爬出去或躺在冰上滚出去考点三：固体压强要点：1.压强的定义： 2.计算公式： 3.压强单位： 4.压强的应用：（增大和减小压强的方法应用）例4、一只礼品盒连同里面装的小礼品的质量共为600g，补品盒底面是边长为20cm的正方形，当把他放在面积为5000cm2的水平桌子的中心时，它给桌面的压强为多少？如果将它放在面积为150cm2的水平小凳子中心时，它给凳子的压强又是多少？（g取10N/kg）分析：因为无论在桌子还

11、是在凳子上，它们都是水平的，对桌面和凳面的压力大小都等于整个礼品和盒子的总重力，可是在放在桌面上时，因为礼品盒的整个底面积只有400cm2，而桌面的面积达到5000cm2，它们的实际受力面积只为礼品盒的面积400cm2，如果放在凳子上，受力面积为凳子的面积150cm2，即后可以认为受力面积就为两物体的实际接触面积。最后注意的是不能将质量等同于重力，面积的单位必须换算成m2。解答：150Pa 400Pa例5、比赛自行车的制作材料和车轮与赛道的接触面积是影响自行车比赛成绩的重要因素。若车架是用密度小、强度大的碳纤维制成的，其密度为1.6103kg/m3，体积仅为2.5103m3，则车架的质量为 k

12、g；若运动员质量是60kg，车架重是整车重的三分之二，比赛中，每个车轮与水平赛道的接触面积为15cm2，则赛道受到的压强为 Pa。（g取10N/kg）分析：第（1）问难度不大，已知密度和体积求质量，只有利用密度公式的变形，即可轻易求出，第（2）问中求赛道受到的压强，有两点要注意，首先水平赛道受的压力大小应为自行车整个（车架只是车子的三分之二）重力加上运动员的重力总和，其次自行车有两个轮子，而题目中给出的15cm2中是一个车轮的，整个受力面积还要乘以2，即30 cm2，此类问题在以后要引起注意，认真审题。解答：4kg 2.2104Pa例6、如图所示，采用增大受到面积方法减小压强的事例是（ ） A

13、(a)、（b） B.（b）、（c）、（d） C.（a）、（b）、（c）、（d） D.（c）、（d）分析：减小压强通常是：增大受力面积或减小压力两种方法，道路上的盲道是减小受力面积增大压强，便宜于盲人行走的；压路机的大辗子是增大压力来增大压强起来压实路基的作用，这可能是很多同学易错的，对于斯太尔载重车的多而大的轮子，购物袋上的塑料提手都是增大受力面积减小压强的。解答：D考点四：液体压强的规律探究要点：1.液体压强产生的部位 2.液体内部压强的规律探究 例7、1648年帕斯卡曾经做了一个实验，如图1所示，能盛很多水结实的木桶，却不能承受几杯水的重量，这是因为液体的压强与 有关。华达初级中学八（1）

14、班物理兴趣小组为了探究“液体内部的压强与哪些因素有关”，部分同学提出如下猜想： 猜想1：液体内部压强可能与液体的深度有关； 猜想2：同一深度，方向不同，液体的压强可能不同； 猜想3：液体内部压强，可能与液体的密度有关。 为了验证上述猜想1和猜想2，他们用压强计研究水内部压强，得到如下数据：序号123456789深度/cm555101010151515橡皮膜方向上下侧上下侧上下侧压强计液面高度差/cm4.34.34.39.29.29.213.813.813.8 （2）请你分析实验数据并回答：为了验证猜想1，应选序号为 的实验数据；图2中的实验过程是为了探究猜想 ；猜想2的结论是 。 （3）为了验

15、证猜想3是否正确，在上述实验的基础上，请你设计实验方案，写出实验步骤： 。（4）在没有放入水中时，右边的液柱高于左边的液柱如图3所示，说明橡皮膜中的压强 （大于、小于或等于）大气压强，如何才能解决这种故障？ 。在使用微小压强计的过程中，将橡皮膜放入水中，发现两边的红色液柱并不发生变化，你分析可能的原因是 ，如何解决？ 。（5）在生活中，我们有时因为生病而需要打针输液，如图4为输液示意图，药瓶插有两根管子，其中C管的作用是利用 使药液从A管中顺利流出；针头的又尖又光滑，是这是利用 、 以减轻病人的痛苦。若要提高输液速度，除了调节器外，还有一个简便的方法是 。分析：液体内部同一深度各个方向的压强相

16、等，液体内部压强的大小与液体的密度和深度有关，在探究某一因素时，只要注意使用控制变量法即可，但在实际操作的中突发事件的处理能力是我们同学欠缺的，如第（3）问中的微型压强计的液面不等高，是U型管两侧液面上方气压不等造成的，只要交橡皮管取下重新连接就可以了，而放在水中后，U型管中液面不发生变化，说明是橡皮管或橡皮膜漏气造成的；第（4）问是综合题，里面涉及了固体压强、气体压强、液化压强。解答：（1）深度 （2）1、4、7或2、5、8、或3、6、9（只答一组即可） 猜想3 在液体内部，同一深度，不同方向压强相等（或液体内部，同一深度压强大小与方向无关均可）（3）步骤中要体现在不同种液体内部的同一深度压

17、强比较的关键字 （4）大于 取下橡皮管重新安装 橡皮管或橡皮膜漏气 换新的橡皮管（膜） （5）大气压 “尖”为了减小受力面积，增大压强 “光滑”为了减小与皮肤的摩擦，减小人的痛苦 将输液瓶挂高一点（或注射的部位放低一点亦可） 考点五：液体压强的规律要点：1.液体内部压强的规律 2.会用液体压强规律解释相关现象例8、如右图所示在甲、乙两个试管中分别装有相同高度的水和酒精（水酒精），试管底部受到的液体的压强p甲和p乙的关系是（ ）AP甲P乙 BP甲=P乙CP甲P乙 D无法确定分析：液体内部压强大小与液体的密度和深度有关，而深度指的是液面到该点的垂直高度，而不是液面到该点的长度，所以甲和乙两容器中的

18、深度相同，但是酒精的密度小于水的密度，所以乙底部压强小于甲底部的压强。解答：A例9、在水平桌面上放一瓶还剩半瓶的“李锦记”蒸鱼豉油，把瓶口塞紧再倒过来放在水平桌面上，倒放时蒸鱼豉油对瓶塞的压强 正放时蒸鱼豉油对瓶底的压强，瓶塞对桌面的压力 瓶底对桌面的压力，瓶塞对桌面的压强 瓶底对桌面的压强。（大于/小于/等于）分析：因为液体内部压强大小与液体的密度和深度有关，而装豉油的瓶子颈部比底部细，则倒放后里面豉油的深度比正放时要深，所以给塞子的压强要比给底部的压强要大；至于在考虑给桌子的压强时，正放和倒放质量没变，所以给桌面的压力变有发生变化，但瓶盖的面积比底部面积小，给桌面压强变大。解答：大于 等于

19、 大于例10、如图所示在，拧去瓶盖的矿泉水瓶子中装满水，然后在瓶的a、b、c处各扎一个小孔（a、b在同一水平面上），将会看到 ，说明的问题是 ；（只要说一种即可）如果在水流出的过程中，将瓶盖子拧上并拧紧，会看到的现象是 ，为什么？ 。分析：这道题的答案开放，现象根据不同的同学考虑问题目可能各不相同，但主要应集中在如下几个：（1）水从小孔处流出（液体对容器侧壁有压强）；（2）a、b两孔水射出的距离相等（液体内部同一深度各个方向压强相等）；（3）c处水流射出的距离比a处水流射出的要远（说明深度越深，液体压强越大）。但如果将瓶盖拧紧，随水逐渐流出，水上方压强变小，在外界大气压作用下，里面的水不再流出

20、来。解答：以下三种答案均可（1）水从小孔处流出（液体对容器侧壁有压强）；（2）a、b两孔水射出的距离相等（液体内部同一深度各个方向压强相等）；（3）c处水流射出的距离比a处水流射出的要远（说明深度越深，液体压强越大）。小孔处的水停止流出 外界大气压的作用考点六：大气压强要点：1、体验大气压的存在 2、大气压值的测量 3、大气压对沸点的影响例11、如图所示的实验中，按以下顺序进行：在易拉罐中放入少量的水；点燃酒精灯对易拉罐加热，待罐口出现白雾时，用橡皮泥封信罐口；拿去酒精灯，让其慢慢冷却。（1）看到的现象是 ；（2）这个现象说明： ；（3）再列举两个与其有关的实例： 、 。分析：罐中的水加热后，

21、在罐中产生大量的水蒸气，水蒸气把部分空气被排到罐子外面，用橡皮泥封紧后撤去酒精灯，罐子中水蒸气冷却液化成水，使罐中压强变小，罐外大气压的作用下，易拉罐慢慢变扁，并伴有咔咔的声音。解答：（1）易拉罐变瘪 （2）大气压的存在 （3）吸管吸饮料、塑料吸盘挂钩、用嘴把杯子吸住、超市里罐头瓶盖中间的安全凸钮等等。例12、下列事例中，利用大气压作用的是（ ） A小王将新鲜空气吸入肺里 B医生用针筒把药水推入病人肌肉中 C小李用图钉把地图钉在墙上 D深水潜水员要穿特制的抗压潜水服分析：人的吸气时肺部扩张，肺里面的压强变小，在外面大气压作用下将空气压到肺子中；而医生用手将药液注入人体与大气压无关；小李用力将图

22、钉钉在墙上是压力作用；深水潜水员的抗压潜水服是与液体内部深度越深，液体压强越大，与大气压无关。解答：A例13、为了估测教室中的大气压的大小，明达中学八年级物理活动小组按如下实验方案进行：实验桌上有细线若干、两种规格的钩码(0.5N、2N)足够多、弹簧测力计一只（量程为5N、分度值为0.2N）、三种规格的注射器A、B、C（量程分别为20ml、10ml和5ml）、滑轮一只以及刻度尺一把。要求利用现有器材粗略测量大气压强。甲同学设计的方案如图甲所示，乙同学设计的方案如图乙所示。请回答下列问题：(1) 两种设计方案的实验原理都是_。(2) 实验中，应该在_时，读取弹簧测力计的示数(或钩码的重力)；(3

23、) 甲同学在实验时发现，弹簧测力计被拉到5N时，活塞仍没有移动。欲仍然采用此方案完成实验，需作的改进是：_(4) 请你帮他把乙同学设计的数据记录表格补充完整.钩码的个数大气对活塞的压力F/N注射器的容积V/ml活塞的横截面积S/m2大气压强的值P/Pa/ （5）请你根据第（4）问中的相关符号写出计算大气压的表达式； (5) 按乙方案实验时，为了既快捷又较准确地测出大气压力F，最恰当的操作是什么？ （6）实验做好后，小明将实验的数据拿给物理老师，物理老师用身边的气压计测当时的大气压与小明他们测量的大气压值不一样，请你说出会引起测量误差的可能原因。（只要写出一个即可）分析：根据题目中需要测量的物理

24、量知原理就是PF/S，其首先要测量大气的压力，要注意将注射器的前端密封，当活塞刚开始滑动时，由平衡力可推知弹簧测力计的示数等于大气压对活塞的压力；注射器活塞的面积可以借用上面的容积除以注射器全部刻度的长度即可算职面积，所以大气压的表达式PFL/V；但是误差总是不能回避的，比如：活塞与筒壁间的摩擦、口没封紧、活塞漏气等都将结果产生影响。解答：（1）PF/S （2）活塞刚开始滑动 换用小的注射器 （3）注射器全部刻度的长度 （4）PFL/V （5）活塞与筒壁间的摩擦、口没封紧、活塞漏气等例14、“奥运火炬登珠峰”开创了奥运火炬传递的历史先河。火炬进发珠峰，“高原反应”是队员们必须面对的诸多困难之一

25、。“高原反应”与气压有关，高度越高，气压 （选填“越大”或“越小”）；高原上用普通锅煮不熟饭，是因为用普通锅烧煮时，水的沸点 100。在西藏地区销售的高压锅的限压阀的质量与江苏地区销售的同一品牌同一款的相比 （重/轻/一样）分析：沸点与液体的种类、液体上方的大气压有关，而在地球上，大气压又会因为海拔高度的增加而减小，所以平原地区上的人到高原就会呼吸困难，就是这个原因。珠峰高拔的八千多米，大气压低，此处水的沸点低于100，为了能使饭煮熟，高型高压锅的限压阀要重点。解答：越小 小于 重考点七：流体压强要点：流体压强与流速的关系并能解释有关事例例15、如图所示，甲同学在倒置的漏斗里放一个乒乓球，用手

26、指托住乒乓球，然后从漏斗口向下用力吹气，并将手指移开，而乙同学刚好与他相反，将会发生的现象是：甲同学的乒乓球 ；乙同学的乒乓球 ；试解释原因： 。分析：本题同学们没做过实验的话，容易答成甲同学的乒乓球会掉下来，乙同学的乒乓球会飞起来，但事实并非如此。吹气时，乒乓球与漏斗壁间的气体流速快，压强小，在大气压的作用下，甲同学的乒乓球不会掉下来，乙同学的乒乓球也不会飞上去。解答：被吸在漏斗中 被吸在漏斗中 吹气时乒乓球与壁间的气流加快，液化压强小，在大气压作用下，乒乓球被吸在漏斗中例16、如图所示，是某中学生为不使母亲在做饭时因刮风出现烟倒灌而被呛所改造的烟囱，刮风时，烟囱口的气流速度变快，压强变小，

27、烟雾仍能顺利排出。该设计应用到的物理知识与图各现象中的原理相同的是（ ） A、(a) (b)(c)(d) B、(b)(c)(d) C、(a) (c)(d) D、(b) (d)分析：烟囱的顶部的流线形，使刮风时，烟囱口的气流速度变快，压强变小，下方的大气压将烟从烟囱上面顺利排出，用的是流速越快流体压强小的原理，而四个例子中飞机的机翼，口吹喷雾器，足球场上的香蕉球都是与此有关，而茶壶口上的小孔是与大气压有关的。解答：C考点八：浮力要点：1.浮力的概念: 2.浮力的方向:例17、夏天，我们去河里游泳，当我们屏住呼吸潜水时，虽然我们潜入了水中，但不知不觉后背会浮出水面，可以用手抓住水底的石块，这时我们

28、又会发现平时我们在陆地上无法搬起的大石头在水底却能轻易的搬起，你说解释这其中的奥秘吗？分析：潜入水中后，我们的后背露出水面是因为我们受到向上的浮力的作用。在陆地上我们要搬动石头，向上的拉力至少要等于其重力，但石块在水中因为要受到水的浮力，则需要人给它向上的力则要小得多。例18、小明随爸爸去大纵湖钓鱼，当鱼在水中时，他感觉并在太用力，可是当鱼被拎出水面时手臂上力明显变大，这是因为（ ） A、鱼出水后重力变大 B、鱼出水后质量不变 C、鱼出水后浮力变小 D、是小明的错觉分析：出水前后鱼的质量并没有发生变化，当然他的重力也不会无缘无故地变大，主要是因为鱼只有在水中时要受到水的浮力，但是当鱼被拎出水时

29、，浮力就会消失，则需要的拉力就会显变大，这与我们在水中搬运物体比较容易的道理是一样的。解答：B考点九：浮力的测量要点：1.称重法测浮力: 2.排水法测浮力:例19、如图所示是教师帮大家认识浮力的探究实验 (1)将物体悬挂在弹簧测力计下端，如(a)实验所示，物重G_N (2)当用手向上托物体时，如(b)实验所示，手对物体向上的托力F2_N (3)当物体浸入水后，如(c)实验所示将(c)实验与(a)、(b)实验对照说明水对物体也有向上的托力，即浮力水对物体的浮力F浮_N(4)该实验是通过_物理方法建立起浮力概念的（5）其实坐在前排的小明观察到老师将物体慢慢浸入水中时（直到浸没后还继续向下），弹簧测

30、力计的示数是先 后 ，说明浮力的大小与 有关，而与 无关。分析：本题通过类比的方法帮大家建立浮力的概念，浮力就是流体给浸在其中的物体向上的托力，物体在没有完全浸没之前，浸在水中越多，其受到的浮力越大，弹簧测力计的示数越小，当完全浸没后，其浮力就不再变化，因为浮力与浸入深度无关。解答：（1） 5N （2）3N （3）2N （4）类比法 （5）变小后不变 排开液体体积 深度 例20、张扬在某实验中的主要操作步骤及弹簧测力计的示数，如下图所示：（g取10N/kg）（）根据图中提供的信息，完成下面表格：石块重力G石/N测力计示数F/N石块受到浮力F浮/N小桶和水的总重G总/N空桶的重力G桶/N排出来水的重力G排/N（）由此得出的结论是：；（）在一只塑料中装入大半袋水，用弹簧测力计测出其重力，然后再将其浸没在水，其时测力计的示数为 N；这个实验还能测出什么物理量 （写出一个即可，无需计算）。（4）在这个实验中有什么细节方面需要注意，否则会实验结果产生较大影响，请你说出两点：（1） ；（2） 。分析：排液法的思路是：用称重法测算出物体浸在水中受到的浮力大小，然后再测量出从溢水杯（装满水）中溢