新人教版八年物理(下)期末知识点复习与考点训练(二)压强与浮力.ppt

1.压强： (1)压力： 产生原因：由于物体相互 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。 压力属于弹力 压力与重力的关系：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 水平面 上时压力才等 于重力。 (2)压强是表示压力 作用效果 的一个物理量， 它的大小与压力的大小 和 受力面积的大小有 关。 (3)压强的定义：物体 单位面积上 受到的压力 叫做压强。 (4)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。 (5)国际单位： 帕斯卡 ，简称帕，符号是 pa 。1Pa=lN/m2，3Pa物理意义是：lm2的面积 上受到的压力是 3N 。 2.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 。 考点1 压力 人教版 定义义 由于物体间发间发 生_而_作用在_上 的力 方向 _于接触面指向被压压物体 单单位_(N) 探究 压压力 作用 效果 表现现形式 使被压压面发发生_ 影响因素 _的大小；_的 大小 研究方法_ 挤压挤压垂直接触面 垂直 牛顿顿 形变变 压压力受力面积积 控制变变量法 人教版 得出 结结 论论 压压力一定时时，受力面积积_，压压力的作用 效果越明显显；受力面积积一定时时，压压力_， 压压力的作用效果越明显显 力的 传传 递递 固体可以大小方向不变变地传递压传递压 力 越大 越小 人教版 比较较 图图201中是承受面在各种情况下所受压压力的大小( 重为为G的物体在承受面上静止不动动)。 图图201 考点2 压强 人教版 定义义 物体_上受到的压压力，用符号_表示 物理 意义义 压压强是表示_的物理量 公式 _ 单单位 _(Pa)；1 Pa1 N/m2 改变变 压压强 当压压力不变时变时 ：可通过过_受力面积积的方法来 减小压压强；通过过_受力面积积的方法来增大压压 强 当受力面积积不变时变时 ：可通过过_压压力的方法来 减小压压强；通过过_压压力的方法来增大压压强 单单位面积积p 压压力作用效果 p 帕斯卡 增大 增大 减小 减小 【点拨】 感受压强的大小 一张报纸平放时对桌子的压强约为0.5 Pa； 成人站立时对地面的压强约为1.5104 Pa。 人教版 类型一 压力和压强 例1如图202所示，用两食指同时压铅笔两端， 左手指受 到的压力为F1，压强为p1，右手指受到的压力为F2，压强为 p2，下列说法正确的是( ) AF1F2 Cp1p2 人教版 C 【点拨】 本题针对压力与压强的对比进行了考查，该类型的 习题还会涉及压力作用效果与压强相关计算的考查。 人教版 解析 分析题题意可知，用手指同时压铅时压铅 笔的两端，笔尖和 笔尾受到的力相等，因此两手指受到的压压力也相等，即F1 F2；由于笔尖与手指的接触面积积小，故笔尖受到的压压强大， 即p1p2。选选C。 1.液体压强产生的原因：由于液体受重力的作 用，又具有 流动 性，因此发生挤压而产生的 。 2.液体压强的特点 (1)液体内部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。 3.液体压强的大小 (1)液体压强与液体 深度 和液体 密度 有关。 (2)公式：P= 液 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)。 4.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 相平 的。 (2)应用：水壶、锅炉水位计、水塔、船闹、下 水道的弯管。 考点3 液体压强 人教版 产产生 原因 液体受_，具有_ 测测量 仪仪器 压压强计计原理 通过过U形管中液面 _显显示薄膜受到的 _大小 计计算 公式 _ 重力流动动性 高度差 压压强 pgh 人教版 液体 内部 压压强 规规律 液体对对容器_和_都有压压强 液体内部_都有压压强(因液体具有流动动性) 在同一深度，各个方向的压压强_ 液体的压压强随深度的增加而_ 液体的压压强与液体的_有关，在深度相同时时，液 体密度越大，压压强越大 密度 底侧侧壁 向各个方向 相等 增大 【点拨】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。 人教版 考点4 连通器 人教版 定义义 上端_，下端_的容器 原理 连连通器里装同一种液体且液体_时时，各容 器的液面保持_ 应应用 茶壶壶、锅锅炉水位计计、乳牛自动动喂水器、船闸闸等 相平 开口连连通 不流动动 1压力与重力的区别和联系 人教版 重力压压力 区 别别 方向 定义义 由于地球的吸引而使物体受 到的力 由于物体间发间发 生 挤压挤压 而垂直作用在 物体表面上的力 施力 物体 地球 人、机械或施压压 的物体 方向 竖竖直向下 垂直于受力面 作用 点 物体的重心 在受压压面上 知识纵横 人教版 容器 关系 项项目 容器底受到的压压强 p液 ghp液 ghp液 gh 容器底受到的压压力 FpS FG液 FpS FG液 FpS FG液 对对支持面的压压力FG液G容 对对支持面的压压强pF/S 2.容器底所受压压力、压压强及对对支持面压压力、压压强的比较较 类型二 液体压强 例2 2011贵阳 小强利用U形管压强计和装有水的大烧 杯来探究液体内部压强的特点。实验前，他注意到U形管 两边的液面已处在同一水平线上，如图203甲所示。 (1)当他将金属盒浸没于水中后，发现U形管两端液面出 现如图乙所示的情景，则实验装置可能出现了 _。 人教版 图203 橡皮管破裂 (2)排除故障后，他重新将金属盒浸没于水中，发现随着金 属盒没入水中的深度增大，U形管两边的高度差逐渐变大 ，如图丙所示，由此可知液体内部的压强与_有关 。 (3)接着小强要探究液体内部压强与液体密度的关系，则应 保持_ 不变。 (4)小强保持丙图中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒 入烧杯中搅匀后，实验情形如图丁所示。比较丙、丁两次 实验，小强得出了：在同一深度，液体的密度越低，其内 部的压强越大的结论。你认为他的结论是否可靠？ _。原因是： _ _。 人教版 深度 深度 小强没有考虑虑到烧烧杯中因加入盐盐水而使金属盒到液面 的深度发发生了变变化 不可靠 【点拨】本题对液体内部压强特点的探究过程进行了再现 ，综合考查观察、分析、归纳能力，该类型的习题还会涉 及液体压强的比较和计算的考查。 人教版 解析 (1)利用压压强计计来探究液体内部压压强特点时时，要 求压压强计计的气密性一定要好，否则则由于漏气的缘缘故，即 使将金属盒放入液体中，U形管的液柱也不会出现现高度差 ，仍会相平；(2)、(3)、(4)采用控制变变量法探究液体压压强 与液体深度和密度的关系。 类型三 连通器 例3 三峡船闸是世界上最大的人造连通器。如图20 4是轮船通过船闸的示意图。此时上游阀门A打 开，下游阀门B关闭。下列说法正确的是( ) 人教版 A 图204 A闸室和上游水道构成连通器，水对阀门A两侧的压力相等 B闸室和上游水道构成连通器，水对阀门A右侧的压力大于 左侧的压力 C闸室和下游水道构成连通器，水对阀门B右侧的压力大于左 侧的压力 D闸室和下游水道构成连通器，水对阀门B两侧的压力相等 解析 船闸闸是连连通器原理的重要应应用，当上游阀门阀门 A打 开，下游阀门阀门 B关闭时闭时 ，闸闸室和上游水道构成连连通器，此时时 闸闸室水位与上游水位是相平的，故水对阀门对阀门 A两侧侧的压压力相 等，本题题答案为为A。 人教版 压强公式的灵活运用 p是压强定义式，普遍适用，一般用来计算固体压强计 算顺序是先压力(FGmg)后压强(p)；p液gh只 适用于计算液体压强，计算顺序是先压强(p液gh) 后压力(FpS)；当固体为密度均匀的柱体时，也可通 过推导使用pgh，以更方便解题。 人教版 方法锦集 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，因此发生挤压而产生的。 2.大气压的测量托里拆利实验 (1)实验方法：在长约1m、一端 开口 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 76 cm。 (2)计算大气压的数值： P0=P水银 =gh=13.6X103kg/m3X9.8N/kgX0.76m=1.0 1105 Pa。 所以，标准大气压的数值为：P0= 1.01105 Pa=76cmHg=760mmHg。 (3)以下操作对实验没有影响： a、玻璃管是否倾斜； b、玻璃管的粗细； c、在不离开水银槽面的前提下玻璃管口距水 银面的位置。 (4)若实验中玻璃管内不慎漏有少量空气，液体 高度 下降 ，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。地势越 高的地方大气压越低，气温高时大气压低。 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：塑料吸盘挂钩，活塞式抽水 机，压力锅等。 考点1 大气压强 人教版 定义义 大气对对浸在它里面的物体的压压强叫做大气压压强， 简简称大气压压，一般用p0表示 产产生 原因 空气受_作用；气体具有_性 测测量 工具 气压计压计 水银银气压计压计 和无液气压计压计 特点 空气内部向_都有压压强(因气体具有 流动动性)，且空气中某点向各个方向的大气压压强都 _；大气压压的值值与地点、天气、季节节的变变 化有关；一般来说说，晴天大气压压比阴天高，冬天比 夏天高 重力流动 各个方向 相等 人教版 验证验证 存在 _实验实验 、覆杯实验实验 、瓶吞蛋实验实验 等 测测定 大小 托里拆利实验实验 变变化 规规律 大气压压随高度增加而_；在海拔 3000米以内，每上升10米，大气压压大约约降低 _ Pa 应应用 吸饮饮料、输输液、活塞式抽水机和离心水泵泵 等 马德堡半球 10 减小 人教版 目 的 测测定大气压压的值值 实实 验验 过过 程 原 理 分 析 在管内与管外液面相平的地方取一液片，因为为液体不动动 ，故液片受到上下的压压强相等，即向上的大气压压水银银柱 产产生的压压强 结结 论论 标标准大气压压p0_mm Hg_cm Hg_ Pa 考点2 大气压的测量 1托里拆利实验 76076 1.01105 人教版 拓展 实验实验 前玻璃管里水银银灌满满的目的是：使玻璃管倒置 后，水银银上方为为_；若未灌满满，则测则测 量结结果 偏_(选选填“大”或“小”)；若管中混入少量空气 ，测测量结结果会_ 本实验实验 若把水银银改成水，则则需要玻璃管的长长度大于 10.336 m 将玻璃管稍上提或下压压，管内外的高度差_；将 玻璃管倾倾斜，管内外高度差_，长长度_( 后两空均选选填“不变变”、“变长变长 ”或“变变短”) 偏小 真空 小 不变变 不变变 变长变长 【点拨】若外界大气压为H cm Hg，给出的下列各种情况中 ，被密封气体的压强如图211所示(管中液体为水银)。 人教版 图211 2粗略测量大气压的方法 人教版 方法一方法二 器材 测测力计计、刻度尺、吸 盘盘 测测力计计、刻度尺、注射器 示 意 图图 所 测测 量 刚刚刚刚 拉脱时测时测 力计计 的示数F、吸盘盘_ 记记作D 注射器活塞刚刚刚刚 拉动时测动时测 力计计的示数F 、注射筒所有 刻度的长长度L、注射筒容积积V 直径 人教版 表达 式 p_p_ 评评估 交流 测测量结结果偏小， 原因是吸盘盘内空气 _ 若测测量值值偏大，原因是注 射器活塞与内壁有_；若 测测量值值偏小，原因是注射器 内空气排不完 摩擦 排不完 类型一 大气压强 例1 下列有关大气压强的叙述中错误的是( ) A马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在 B标准大气压的数值为1.01105 Pa(760mm汞柱) C大气压的大小与大气的密度有关，离地面越高的地方，大 气压也越大 D人心情通常跟晴天和阴雨天大气压的高低变化有关 人教版 C 【点拨】本题全面考查了大气压的存在、大小及变化情况 ，是一道综合分析题，一般以选择或填空题的形式出现。 人教版 解析 马马德堡半球实验实验 是第一次通过实验证过实验证 明大气压压存 在的实验实验 ，故A正确；托里拆利实验实验 第一次测测出了大气压压的 数值值，标标准大气压压的数值为值为 1.01105 Pa(760 mm汞柱)，故B 正确；大气压压的变变化与晴天或阴雨天等有关，在气压变压变 化 的情况下，人的心情容易跟着变变化，这这是人体生理机能受气 压压的影响，故D正确；由于人是处处在大气的最底层层，越到高 处处，空气密度越小，气压应压应 越低，故C错误错误 。 类型二 托里拆利实验 例2 用托里拆利实验测定大气压的数值时(玻璃管 内水银面上方是真空)，下列过程会导致测量数值 发生变化的是( ) A将实验从山下移到山上 B使玻璃管稍下降一点 C使玻璃管稍倾斜一点 D换用稍粗点的玻璃管 人教版 A 【点拨】 本题考查的实际上还是托里拆利实验的原理问 题，与之相关的例子还很多，例如生活中的动物自动喂水 器就是基于托里拆利实验模型设计的；另外抽水机能够将 水从地下抽出，也是利用了大气压能支持一定高度的水柱 的原理。 人教版 解析 托里拆利实验实验 是用来测测量大气压压的，与玻璃管的 粗细细、是否倾倾斜无关，测测量数值值的大小取决与当地、当时时 气压压的大小。气压压随海拔的升高而减小，所以，测测量时时可 能导导致测测量数值发值发 生变变化的因素是测测量仪仪器所在地的海拔 高度，故选选A。 1.在气体和液体中， 流速越大 的位置压强越 小。 2.飞机升力：机翼上表面较凸，空气流速大， 向下的压强小；下表面较平，空气流速小，向 上的压强大，上下表面的空气压强差是产生升 力的原因； 考点3 流体压强和流速的关系 人教版 定义义 能够够流动动的物体叫做流体，如气体、液体等 压压强 特点 流体在流速大的地方压压强较较_，流速小的 地方压压强较较_(均选选填“大”或“小”) 小 大 人教版 升力 飞飞机机翼的升力产产生原因(如图图所示)：机翼形状 _，当气流迎面吹来时时，在相同 的时间时间 内上方气流经过经过 的路程_下方气流经经 过过的路程，因此上方气流流速大，压压强_，下 方气流流速较较小，压压强_。机翼上、下表面受 到了不平衡力的作用，向上的力大于向下的力，二者 合力是向上的，便是我们们所说说的升力 附图图 应应用站台安全线线、喷雾喷雾 器、“香蕉球”等 下方平上方凸起 较较大 大于 较较小 人教版 大气压压与高度关系大气压压随高度增加而减小 沸点与气压压关系沸点随气压压增大而升高 气体压压强与体积积关系 一定量气体，压压强随体积积增大而减 小 流体压压强与流速关系压压强随流速增大而减小 压压强“四关系” 知识纵横 类型三 流体压强和流速的关系 例3 几十吨重的飞机能够腾空而起，秘密在于机翼，如图21 2所示为飞机机翼截面图。飞机起飞过程中，下列说法正 确的是( ) A机翼上方空气流速比下方大，上方气体压强比下方大 B机翼上方空气流速比下方大，上方气体压强比下方小 C机翼上方空气流速比下方小，上方气体压强比下方大 D机翼上方空气流速比下方小，上方气体压强比下方小 人教版 图212 B 【点拨】本题考查了飞机升力的形成原因，另外“流体压 强与流速的关系”在生产生活中还会涉及很多的安全知识， 如：火车道两旁的安全线；建筑房屋时要在屋顶下面留有气 孔，以防大风时损坏屋顶等等，这些都是“物理走向社会” 的具体体现。 人教版 解析 观观察飞飞机机翼截面图图知，其形状上凸下平，因此 在飞飞机起飞过飞过 程中，机翼上方空气流速比下方大，根据流体 压压强与流速的关系可知，上方气体压压强比下方小，从而形成 向上的升力，因此选选B。 人呼吸过程巧区分 人呼吸时利用了大气压强，吸气时肺部扩张，容积变大 ，肺内压强小于外界大气压；呼气时，肺部收缩，容积 变小，肺内压强大于外界大气压。 人教版 方法锦集 、浮力的定义： 浸在液体中的物体受到液 体对它向上的 力叫浮力。 、浮力方向：竖直向上；施力物体：液体 、浮力产生原因：液体对物体向上的压力大 于向下的压力，向上、向下的这个压力差就是 浮力 、浮力=物体重力物体在液体中时弹测力 计的读数 考点1 浮力 人教版 定义义 一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对对 它_的力叫浮力 产产生原因 液(气)体对对物体上、下表面的压压力不相等，并 且向上的压压力_向下的压压力，_即为为 浮力 公式F浮_ 方向_ 施力物体_ 测测量 用弹弹簧测测力计测计测 出物体的_，将物体浸 在液体中记记下_，则则物体受到的 浮力F浮_ 竖竖直向上 大于 压压力差 F向上F向下 竖竖直向上 液(气)体 重力G 测测力计计示数F示 GF示 【点拨】浸入液体中的物体不一定受到液体对它的浮力，例如 深入泥底的柱状桥墩或水里打的木桩等。 人教版 浮力与 深度 的关系 当物体没有完全浸没前，浮力的大小随着深度的 增加而_；当物体完全浸没后，浮力的大小 与深度_，浮力_ 画出浮力大小随深度变变化的图图像 增大 无关 不变变 考点2 浮力的大小 1探究：浮力的大小等于什么 人教版 操作 过过程 所测测 量 物体重力G、物体完全浸没后测测力计计示数F、小桶重 力G0、排开水和小桶总总重力G1 分析 归归 纳纳 物体受到的浮力F浮_；排开液体重力G排 _，对对比二者大小得出实验结论实验结论 注意 事项项 溢水杯中水要_，若水面低于溢水口，则测则测 出 的G排将_F浮，得不到正确结论结论 实实 验验 结结 论论 浸入液体中物体受到的浮力等于_ 。_这这就是著名的阿基米德原理 GF G1G0 装满满 小于 它排开的液体所 受的重力 1.物体浸在液体中时会受到一个竖直向上的力 ，这个力就是浮力。 2.一切浸在液体或气体里的物体都受到竖直向 上的浮力 3.浮力=物体重-物体在液体中时弹簧秤读数， 即F浮=G-F弹 4.阿基米德原理：浸在液体 里的物体受的浮力，大小等于 排开液体所受 到的重力 。用公式表示为；F浮= G排 a.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 。 b.阿基米德原理既适用于液体也适用于气体 。 2.阿基米德原理 人教版 内容 浸在液体中的物体所受的浮力大小等于 _ 表达式F浮_液V排g 适用 范围围 适用于物体受到液体(气体)对对物体的浮力 说说明 液体对对物体的浮力与液体的_、物体 _有关，而与物体的质质量、体积积、 重力、形状、浸没的深度等均无关 它排开的液体所受的重力 G排 密度 排开液体的体积积 人教版 注意 “全部浸入”和“部分浸入” 当物体全部浸入液体(气体)时时，V排V物； 当物体部分浸入液体(气体)时时，V排V物。 类型二 阿基米德原理 例2 在探究“浮力大小等于什么”的实验中，小明同 学的一次操作过程如图221所示。 人教版 图221 人教版 (1)测出铁块所受到的重力G铁； (2)将水倒入溢水杯中； (3)把铁块浸入溢水杯中，读出测力计示数F； (4)测出小桶和被排开水的总重G； (5)记录分析数据，归纳总结实验结论，整理器材； 分析评估小明的实验，指出存在的问题并修正。 人教版 问题问题 ：(1)没有测测空小桶的重力；(2)溢水杯的水量不足； 改正：(1)测测空小桶的重力G桶；(2)实验实验 前将溢水杯中的 水加至溢水口处处 (其他说说法正确均可)。 【点拨】“称量法”是测量浮力的常用方法，中考中往往 还将其与密度知识相结合进行考查。 1.浸没在液体中的物体浮沉条件 F浮 G物时 , 上浮， F浮 物时 上浮， 液 物 3.轮船的工作原理： a.利用空心的办法增大可以利用的浮力 b.排水量是轮船满载时排开水的质量 F浮=G物 ，F浮= m排g ，G物=m船g+m货g m船+m货= m排 4.潜水艇的工作原理：靠改变自身重力上 浮和下潜 5.气球和飞艇的工作原理： 内部充有小于空气密度的气体悬浮于空中，改 变内部的气体质量来改变自身体积,从而改变 浮力来实现升降 6浮力的计算方法： 称量法：F浮= G-F弹 平衡法：F浮= G （悬浮或漂浮） 3压力差法：F浮=F向上-F向下 4阿基米德原理法：F浮= mg =液gV排 考点3 物体的浮沉条件 1物体浸在液体(气体)中，且只受浮力和重力时，物体的浮沉 存在的几种状态 人教版 上浮下沉悬悬浮漂浮沉底 F浮_GF浮_GF浮_GF浮_GF浮NG 液_物液_物液_物液_物液_物 人教版 处处于动动 态态(运动动状 态态不断改 变变)，受非 平衡力作 用 可以停留在 液体的任何深 度处处 是“上浮” 过过程的最终终 状态态 是“下沉”过过 程的最终终状态态 处处于静态态，受平衡力的作用 人教版 应应 用 原理和特点 木船 物体的密度小于液体的密度，可以漂浮在液体的表面上 ，做成_的以增大可以利用的浮力 轮轮 船 轮轮船的大小用排水量表示，排水量是指轮轮船按照设计设计 要 求满载货满载货 物时时排开液体的_ 物体的密度大于液体的密度，做成_的可以漂浮在液 体的表面上，也增大了可以利用的浮力 2.物体浮沉条件的应应用 空心 空心 质质量 人教版 潜 水 艇 通过过水箱吸水和排水的方式改变变自身_来实现实现 上浮 和下沉(浸没时时浮力不变变) 气 球 飞飞 艇 靠充入密度_空气密度的气体(热热空气、氢氢气、 氦气等)来工作 密 度 计计 根据_时时的受力平衡及阿基米德原理制成用来测测 定液体密度的仪仪器 密度计计示数越靠下，示数越_(选选填“大”或“小”) 重力 小于 漂浮 大 考点4 浮力的计算 常用的计算浮力的方法 人教版 方法表达式 称量法 F浮GF(用弹弹簧测测力计测计测 浮力) 压压力差法 F浮F向上F向下(用浮力产产生的原因求浮力) 二力 平衡法 F浮G(处处于漂浮或悬悬浮状态时态时 用二力平衡分 析求浮力) 阿基米德 原理法 F浮G排或F浮液V排g(知道物体排开液体的 质质量或体积时积时 常用阿基米德原理求浮力) 人教版 悬悬浮漂浮 相同点F浮G 不同点 液物液物 V排V物V排V物 1悬悬浮与漂浮 知识纵横 人教版 不同点相同点 升力 物体上、下表面由于流速不同而 形成的压压力差 方向都是竖竖 直向上的 浮力 物体上、下表面由于所处处深度不 同而形成的压压力差，即物体排开液 体(或气体)的重力 2.升力与浮力 类型一 浮力 例1 将空矿泉水瓶慢慢压入水中，直到完全浸没。下列对矿 泉水瓶受到的浮力分析不正确的是(