压强与浮力考点

1、考点1：压力的定义定义、单位：垂直作用在物体表面上的力叫压力。用F来表示，单位是牛(N)。压力产生的条件：只有相互接触且又发生挤压的物体之间才有压力。如图所示，静止在水平地面上、紧挨墙角的小球，由于墙与小球之间无挤压作用，因而它们之间不存在压力。 方向：压力的方向与受力物体的表面即支撑面互相垂直且指向受压物体。例如按图钉(图)，其方向可以与墙面垂直，与天花板垂直，也可以与水平桌面垂直，无论这个面如何放置，压力的方向总是要与接触面垂直的这是压力和其他力的一个区别。 大小：压力并不都是由重力产生的，因此压力的大小并不一定与重力大小相等，有时甚至无关。 作用点：在受压物体的接触面上。例在图中画出沿斜

2、面向下滚动的小球对斜面压力的示意图(压力是指垂直压在物体表面上的力)。压力与重力的区别和联系：重力压力定义由于地球的吸引而使物体受到的力垂直作用在物体表面上的力产生原因由于地球的吸引而产生由于物体对物体的挤压而产生方向总是竖直向下垂直于受压面且指向被压物体作用点物体的重心在受压物体的表面施力物体地球对受力物体产生挤压作用的物体联系在通常情况下，静止在水平地面上的物体，其重力等于物体对地面的压力注意点压力不一定是由于物体受到重力而产生的。物体由于受到重力的作用，可以产生压力，但压力的大小不一定等于物体的重力考点2：影响压力的作用效果的因素影响因素：压力的作用效果不仅跟压力的大小有关，还跟受力面积

3、的大小有关。说明：啄木鸟的嘴能啄破树皮，骆驼的脚会往沙地中陷入一些，都是压力作用效果的表现。 两个体重差不多的人在雪地里，行走的人陷到雪地里，而穿滑雪板的人没有陷入雪地中，这表明受力面积不同，压力作用效果不同。考点3：压强的定义定义：物体单位面积上受到的压力叫做压强单位：帕斯卡，简称帕，符号是Pa，1Pa=lNm2受力面积与受压物体的面积的区别：压强公式中的“S”是指受力面积。即相互作用的两个物体相互接触面的面积，也就是物体承受压力的实际面积，而不是受压物体的总面积，也不一定是产生压力的物体的底面积。具体问题要具体分析。如图所示(a)图中甲对乙的受力面积为S乙；乙对地的受力面积为S乙。(b)图

4、中乙对甲的受力面积为S乙；甲对地的受力面积为S甲。(c)图中甲对乙的受力面积小于ab；乙对地的受力面积为ab。考点4：压强的大小及其计算计算公式：P=F/S，式中p单位是：帕斯卡，简称：帕，1帕=1牛/米2，压力F单位是：牛；受力面积S单位是：米2。对压强公式的理解：1此公式适用于任何情况，即固体、液体、气体的压强计算都可用此公式。2此公式中各物理量单位分别是pPa、FN、sm2。在计算物体的压强时，只有当F的单位为N，S 的单位为m2时，压强的单位才能是Pa，因此在计算中必须统一单位。3一张报纸平放时对桌子的压强约05Pa。成人站立时对地面的压强约为15104Pa，它表示：人站立时，其脚下每

5、平方米面积上，受到脚的压力为15 104N。 4公式中的，是压力而不是重力。即使在某些情况下，压力在数值上等于物体所受的重力，也不应把公式直接写成，而应先注明F=G得：。 5公式中的受力面积S，是指受力物体发生形变的那部分面积，也就是两物体的实际接触面积，而不一定是受力物体的表面积。如图所示，一个圆台形物体置于水平地面上，分别采用A、B两种方式放置，对地面的压力不变，但图A中受力面积是S2，图B中受力面积为S1，而它们都与水平地面的面积大小无关。6. 由公式推导出F=pS和可用于计算压力和受力面积的大小。巧用求柱体压强：将一密度均匀、高为h的圆柱体放在水平桌面上，桌面受到的压强，所圆柱体(包括

6、长方体、正方体等)产生的压强，只与固体的密度和高度有关，而与固体的重力、体积和底面积因素无关，应用公式就给解这类题带来很大方便。例1如图所示，两圆柱形铁柱的底面半径之比是 3：1，高度相同，则它们对水平地面的压强之比为（ ）A3：1 B1：3 C1：1 D9：l解析：本题是分析圆柱体的压强，可直接利用公式进行分析。因为两圆柱体的密度相同、高度相同，所以压强相同，选项C正确。考点5：增大和减少压强的办法增大压强的方法：当压力一定时，减小受力面积当受力面积一定时，增大压力同时增大压力和减小受力面积；减小压强的方法：当压力一定时，增大受力面积当受力面积一定时，减小压力同时减小压力和增大受力面积。增大

7、和减小压强在实际生活中的应用： 1增大压强(1)刀斧、切削T具的刀都是磨的很薄，钉子、针、锯齿等的尖端加工得很尖等，这些都是用减小受力面积的办法增大压强的。(2)刹车时必须用力握住车闸；农民犁地时为了犁的深些往往找个人站在犁耙上等都是用增大压力的办法来增大压强的。 2减小压强(1)高楼大厦的墙基很宽、坦克和履带式拖拉机、载重汽车装有很大的轮子、铁轨下铺上枕木、滑雪时穿上滑雪板、在烂泥地上铺木板等都是采用增大受力面积的方法来减小压强。(2)现代建筑中，广泛采用空心砖来减小对地基的压力等是采用减小压力的办法来减小压强。考点6：液体压强的特点液体压强定义：液体容器底、内壁、内部的压强称为液体压强，简

8、称液压。产生原因：液体受到竖直向下的重力作用，对支撑它的容器底部产生压力和压强 液体没有固定的形状，能够流动，对限制它流动的容器的侧壁产生压力和压强 液体内部各相邻部分之间互相挤压，液体内部向各个方向都有压强特点：液体内部朝各个方向都有压强；在同一深度，各个方向压强相等；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，液体密度越大，压强越大考点7：液体压强的计算液体压强的计算公式：P=gh（是液体密度，单位是千克/米3；g=9.8牛/千克；h是深度，指液体自由液面到液体内部某点的竖直距离，单位是米。）对液体压强公式的理解 1由公式可知，液体内部的压强只跟液体的密度和深度有

9、关，而跟液体的质量、重力、体积以及容器的形状、底面积等无关。 2公式只适用于计算静止的液体产生的压强，而对固体、气体或流动的液体均不适用。 3在液体压强公式中h表示深度，而不是高度。判断出h的大小是计算液体压强的关键，如图所示，甲图中A点的深度为30cm，乙图中B点的深度为 40cm丙图中C点的深度为50cm。4运用公式时应统一单位：的单位用kgm3，h 的单位用m，计算出的压强单位才是Pa。 5两公式的区别与联系：是压强的定义式， 无论固体、液体还是气体，它都是普遍适用的；而是结合液体的具体情况通过推导出来的，所以适用于液体。 6用公式求出的压强是液体由于自身重力产生的压强，它不包括液体受到

10、的外加压强。转换法和控制变量法探究液体压强大小跟哪些因素有关：在探究液体压强的大小时，由于液体压强的大小不易测量或是不能直接观测到它的大小，我们用“转换法”，通过液体压强计中两玻璃管液面的高度差的大小来比较液体压强的大小，将抽象的东西变成了直观且形象的东两，使问题简化了。由于液体内部压强跟液体的深度和液体密度两方面因素有关，所以在探究液体内部压强的规律时要采用控制变量法，即在探究液体压强与深度的关系时，要保持液体密度不变，在探究液体压强与液体的密度关系时，要保持液体的深度不变。考点8：液体压强计算公式的应用利用液体压强的计算公式计算：、h。液体压强中隐含“密度不同”的有关计算：由液体的压强公式

11、可知，液体的压强大小取决于液体的密度和深度，深度的不同比较直观，一眼可以看到，而密度不同需引起注意，有时直接给出物质不同，密度不同，有时则隐含着密度不同，需要自己发现。例如图所示，两支相同的试管，内盛等质量的液体，甲管竖直放置，乙管倾斜放置，液体对管底压强的大小关系是（） Ap甲p乙 Cp甲=p乙 D上述三种情况都有可能解析:比较压强就从甲、乙两支试管中液体的密度和深度分析。依据题意已知h相等，因此本题只要比较出甲、乙管中液体的密度，即可判断出正确答案。由质量关系已知，要比较密度很容易想到密度公式，从而转向寻找甲、乙两支试管中液体的体积关系，这样问题就得到了解决。由题意可知，两试管液面相平，高

12、度相等，虽然两试管中所装的液体质量相等，但乙管倾斜放置，所以，据可知。液体对容器底的压力与液体的重力 1由于液体具有流动性，静止在水平放置的容器中的液体，对容器底的压力不一定等于液体的重力。只有当容器是柱形时，容器底的压力才等于液体的重力：底小口大的容器底受到的压力小于液体的重力；底大口小的容器底受到的压力大于液体的重力。液体对容器底的压力F=pS=ghS，而Sh的含义是以容器底为底、以液体深度为高的柱体的体积。即V柱=Sh，所以F=pS=ghS=，G柱的含义为以V柱为体积的那部分液体的重力，如图中阴影部分。即若容器为柱体，则F=G液；若容器为非柱体，则。2在盛有液体的容器中，液体对容器底的压

13、力、压强遵循液体的压力、压强规律；而容器对水平桌面的压力、压强遵循固体的压力、压强规律。例：在水平桌面上放置一空玻璃杯，它的底面积为001m2，它对桌面的压强为200Pa。(1)求玻璃杯的重力。(2)在玻璃杯中装入1kg水后，水对杯底产，的压强为900Pa，求水的深度；并通过计算推测出玻璃杯的大致形状是图中甲、乙、丙的哪一种?(水的密度p= 10103k/m3，取g=10Nkg，杯壁的厚度可忽略)解析：（1）由得：玻璃杯的重力：（2）由得水的深度：假设杯壁是竖直的，装入1KG水后杯中水的深度应为：，因为hh，所以水杯底小，口大，大致形状是甲图。液体对容器底的压强、压力与容器对支持面的压强、压力

14、的计算方法：液体对容器底的压强和压力与容器对支持面的压强和压力不是一同事。 1液体内部压强是由液体的重力产生的，但液体对容器底的压力并不一定等于液体的重力，而等于底面积所受的压强乘以受力面积，因此，处理液体内部问题时，先求压强再算压力。 2容器对支持面的压力和压强，可视为固体问题 处理，先分析压力大小，再根据计算压强大小。例：如图所示，一开口的杯子，装上8cm高的水后，放在水平桌面上。已知杯子内部底面积为50cm2，外部底面积为60cm2；杯子装上水后的总质量为 06kg，则水对杯底的压力为_N，杯子对桌面的压强为_Pa.解析：从杯子的形状可知，杯中水对杯底的压力并小等于水的重力，要求液体对容

15、器底的压力时，一般是先求出压强，再根据F=pS求压力，即F=pS=10-3m2=4N，而杯子对桌面的压力为杯与水的总重，即，压强。答案：4N 1103考点9：连通器原理及应用定义：上端开口，下端连通的容器叫连通器，如图所示。特点：连通器里的同种液体不流动时，各容器中的液面总保持相平。 应用：乳牛自动喂水器、茶壶、锅炉水位计、船闸等。如图所示。说明：(1)连通器的特点既可以通过实验归纳得出，也可以通过理论推导得出。 (2)理论推导的过程(建立模型法)：如图，液体不流动一液片处于平衡状态一液片两侧受到的压力相等(F左=F右)液片两侧受到的压强相等(p左=P右)两管液面高度相等(h左=h右)两管液面

16、相平。(3)连通器特点应用：连通器的特点是只有容器内装有同一种液体时各个容器中的液面才是相平的。如果容器倾斜，则各容器中的液体即开始流动，由液柱高的一端向液柱低的一端流动，直到各容器中的液面相平时，才停止流动。压强计：压强计是测量液体内部压强的仪器(如图所示)，它由探头，U形管，软管组成，当探头的薄膜(橡皮模) 受压强的作用时，U形管左右两侧液面就会产生高度差，液面高度差越大，薄膜(橡皮模)受到的压强越大。船闸:船闸是利用连通器原理T作的。通过闸门和阀门的打开、关闭，调节船闸内的水位分别与上、下游水位相平，使船经过船闸从上游驶往下游或从下游驶往上游。当上游闸门打开时，闸室与上游河流构成连通器；

17、当下游闸门打开时，闸室与下游河流构成连通器，这样使落差较大的河面上能让船只正常安全地行驶。下面描述的是一艘轮船由上游通过船闸驶往下游的情况。(1)如图l船在上游(打开上游阀门A，闸室和上游水道构成了一个连通器)。 (2)如图2船进入闸室中(闸室水面上升到和上游水面相平后，打开上游闸门，船驶入闸室)。(3)如图3船准备出闸室(打开下游阀门B，闸室和下游水道构成了一个连通器)。考点10：大气压强的存在及应用大气压强：定义大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强，简称大气压或气压产生原因包围地球的空气由于受到重力的作用，而且能够流动，因而空气对浸在它里面的物体产生压强，空气内部向各个方向都有压强，且

18、空气中某一点向各个方向的压强大小相等存在证明马德堡半球实验覆杯实验 瓶吞鸡蛋实验应用生活中：钢笔吸墨水吸管吸饮料 针管吸药液瓷砖上的塑料吸盘生产中：活塞式抽水机离心式水泵利用大气压的知识解释有关现象：在实际生活和生产中有许多利用大气压来工作的装置和现象，如钢笔吸墨水、抽水机抽水、高压锅的设计等利用这些知识还可以解释许多生活中的相关现象，例如用吸管喝饮料，当用力吸吸管时，吸管内的压强减小，饮料就在外界大气压的作用下被压进吸管，从而喝到饮料，而并非我们平常说的吸进。生活实验证明大气压存在：实验一：模拟马德堡半球实验两个皮碗口对口挤压，然后两手用力往外拉，发现要用较大的力才能拉开。马德堡半球实验和模

19、拟实验的共同点是：将金属球内和皮碗内的空气抽出或挤出，使金属球内和皮碗内空气的压强减小，而外界的大气压强就把它们紧紧地压在一起，要用较大的力才能拉开，这就有力证明了大气压强的存在。实验二：“瓶吞蛋”实验用剥了壳的熟鸡蛋堵住广口瓶口，实验前用手轻轻用力，不能将鸡蛋完整地压入瓶内。再将点燃的棉球扔入装有细沙（防止烧裂瓶底）的瓶中，迅速将该熟鸡蛋塞住瓶口，待火熄灭后，观察到鸡蛋“嘣”的一声掉入瓶内。上述实验，由于棉花燃烧使瓶内气压升高，而骤冷又会使气压迅速降低，当瓶内压强小于瓶外大气压强时，鸡蛋在大气压强的作用下，被压入瓶内。实验三：“覆杯”实验玻璃杯内装满水，用硬纸片盖住玻璃杯口，用手按住，并倒置

20、过来，放手后，整杯水被纸片托住，纸片不掉下来。该实验玻璃杯内装满水，排出了空气，杯内的水对纸片向下的压强小于大气对纸片向上的压强，因而纸片不掉下来。分析上述三个实验，不难理解大气压强存在问题。更深入研究：“瓶吞蛋”表明大气竖直向下有压强，“覆杯实验”表明大气向上有压强。因而显示出大气压强的特点：大气向各个方向都有压强。考点11：标准大气压定义：标准大气压，在标准大气条件下海平面的气压，是压强的单位，记作atm。数值：一个标准大气压相当于76cm高水银柱产生的压强，约等于1.013105。考点12：大气压强的测量（托里拆利实验）准确测量大气压数值的实验：托里拆利实验托里拆利实验：【目的和要求】理

21、解托里拆利实验的原理，了解实验的作法、操作过程和步骤。【仪器和器材】托里拆利实验器（J2116型），水银，1米以上的长玻璃管（或两根玻璃管中间用橡皮管连接），烧杯，红色水。【实验方法】(1)取一根一端开口，一端封闭的1米的玻璃管，往里面注满水银。(2)将开口一端朝下，浸没在水银中，且将玻璃管竖直放置(管顶要有真空)。 (3)用刻度尺测出水银柱的高度，即得所测的大气压的值。在一个标准大气压下，水银柱的高度为760mm，如图所示。(4)大气压数值的计算： 136103k/m398Nkg076m=1013105Pa =760mmHg。一个标准大气压约等于101105Pa。这相当于 10N的压力作用在

22、1cm。的面积上，比大象躺倒时对地面的压强还大。这么大的压强为什么我们感觉不到呢?这是因为人体内部也有压强，内、外压强相互平衡，同时也有人类长期生活在这样的条件下已经习惯了的缘故。【注意事项】(1)托里拆利管中要充满水银，不能留有气泡。(2)在做实验时要将玻璃管竖直放置。(3)测量高度时要测水银面到玻璃管中液面的垂直高度。(4)管内水银柱的高度只随外界大气压强的变化而变化，与管的粗细、倾斜角度、管的长度及将玻璃管提起还是压下无关。考点13：气压计和抽水机气压计:能自动连续记录气压随时间变化的仪器.抽水机:又名“水泵”。它由水泵、动力机械与传动装置组成。它广泛应用于农田灌溉、排水以及工矿企业与城

23、镇的给水、排水。 活塞式抽水机和离心式水泵都是利用大气压把水抽上来，因为大气压有一定的限度，因而抽水机抽水的高度也有一定的限度，不超过103米。考点14：大气压强随高度的变化关系：大气压随高度的增加而减小，且它的变化是不均匀的。原理：地球上面的空气层密度不是相等的，靠近地表层的空气密度较大，高层的空气稀薄，密度较小大气压强既然是由空气重力产生的，高度大的地方，它上面空气柱的高度小，密度也小，所以距离地面越高，大气压强越小在海拔3000m之内，每上升10m大气压强约减小100Pa，在海拔2000m之内，每上升12m大气压强约减小1mmHg。 地面上空气的范围极广，常称“大气”。离地面200公里以

24、上，仍有空气存在。虽其密度很小，但如此高的大气柱作用于地面上的压强仍然极大。人体在大气内毫不感觉受到气压的压迫，这是因为人体的内外部同时受到气压的作用且恰好都相等的缘故。大气压可以支持多高的水柱:根据托里拆利实验可以知道大气压强的数值等于 76cm高水银柱的压强即：而水的密度是10103kgm3,所以一般情况下人们都粗略地认为大气压可以支持约 10m高的水柱考点15：流体压强和流速的关系定义：流体：物理学中把没有一定形状、且很容易流动的液体和气体统称为流体。如：空气、水；流体压强与流速的关系：气体流速大的位置压强小；流速小的位置压强大。液体也是流体。它与气体一样，流速大的位置压强小；流速小的位

25、置压强大。轮船的行驶不能靠得太近就是这个原因。总之，对于流体来说，流速越大的位置压强越小，流速越小的位置压强越大。生活中跟流体的压强相关的现象：(1)窗外有风吹过，窗帘向窗外飘；(2)汽车开过后，路面上方尘土飞扬；(3)踢足球时的“香蕉球”；(4)打乒乓球时发出的“旋转球”等。生活中与流体压强相关问题的解答方法：在实际生活和生产中有许多利用流体压强跟流速的关系来工作的装置和现象，如飞机的机翼形状、家用煤气灶灶头工作原理、小汽车外形的设计等。利用这些知识还可以解释许多常见现象，如为什么两艘船不能并排行驶、列车站台上要设置安全线等。 方法指南:(1)首先要弄清哪部分流速快，哪部分流速慢；(2)流速

26、快处压强小，压力也小，流速慢处压强大，压力也大；(3)流体受压力差作用而产生各种表现形式和现象。例1如图是非洲草原犬鼠洞穴的横截面示意图，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：草原犬鼠把其中一个洞的洞口堆成了包状，是为了建一处视野开阔的嘹望台，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?那样不是有两个嘹望台了吗?实际上两个洞口形状不同，决定了洞穴空气的流动方向。吹过平坦表面的空气运动速度小，压强大；吹过隆起表面的空气流速大，压强小。因此，地面上的风吹进了犬鼠的洞穴，给犬鼠带来了阵阵凉风。请回答下列问题：(1)在图上标

27、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?解析：本题结合草原犬鼠奇妙的洞穴结构考查了流体压强与流速的关系。草原犬鼠的一个洞口很平坦，而另一个洞口处有凸起的土堆，这样当空气流经两个洞口时，洞口表面处空气的流速会不同，所以洞口处的气体压强会不同，洞内的空气就会从气压大的一端流向气压小的一端，给犬鼠带来了阵阵凉风。 答案：(1)如图所示 (2)运行的火车周围的空气速度大，压强小，乘客靠近运行的火车容易发生事故，所以必须站在安全线以外。考点1：浮力产生的原因浮力产生的原因:浮力是由于周围液体对物体上、下表面的作用存在压力差而产生的。如图所示

28、，浸没在液体中的立方体，左右两侧面，前后两侧面所受水的压力大小相等，方向相反，彼此平衡。而上、下两表面处的液体中不同深度，所受到的液体的压强不同，因受力面积相等，所以压力不相等。下表面所受到的竖直向上的压力大于上表面所受到的竖直向下的压力，因而产生了浮力，所以浮力的方向总是竖直向上的，即F浮=F向上一F向下。对浮力产生原因的说明：(1)当物体上表面露出液面时，F向下=0，则F浮=F向上。如：物体漂浮时，受到的浮力等于液体对它向上的压力。(2)浸在液体中的物体不一定都受到浮力。如：桥墩、拦河坝等因其下底面同河床紧密黏合，水对它向上的压力F向上=0，故物体不受浮力作用。可见产生浮力的必要条件是：F浮=F向上F向下0，即F向上F向下。当F向上=0或F向上F向下时，物体不受浮力作用。