压强浮力专题复习.ppt

压强部分 一 压力 1 压力 定义 叫压力 垂直作用在物体表面上并指向表面的力 1 压力并不都是由重力引起的 只有在特殊时 压力F大小等于物体的重力G的大小 F F G F F与G无关 2 成因 物体间而产生的 由于相互挤压 3 作用点 在的表面上 受力物体 垂直 受力物体 F F F 重为G的物体在支撑面上静止不动 指出下列各种情况下地面或墙所受压力的大小 GGF GG FF GF 压力并不都是由重力引起的 只有在特殊时 压力F 物体的重力G 感受压力的效果 用食指和拇指轻夹已削好的铅笔 说说有什么感觉上的不同 同样的书包 单肩背和双肩背 感觉会一样吗 2 压力的作用效果 使物体发生形变 猜想 压力的作用效果与哪些因素有关 影响压力作用效果因素 压力的作用效果与压力和受力面积有关 例 如图所示 把小桌面和砝码以不同形式放在海绵上 分析与压力作用效果有关的因素 比较图 和图 可以说明压力作用效果与受压面积有关 比较图 和图 可以说明压力作用效果与压力大小有关 乙 丙 甲 乙 压力的作用效果与压力和受力面积有关 接触笔尖的手指受压的感觉比另一手指要强得多 且越用力这种感觉越明显 与手掌接触的那部分气球的形变较小 而手指顶着的那部分形变明显 用力越大 形变越明显 做一做 定义 叫压强 作用 物理量 公式 4 单位分别是 2 压强 物体单位面积上受到的压力 表示压力形变效果的 帕斯卡 Pa 5 物理意义 1Pa 1平方米的受力面积上受到的压力为1牛 6 一张报纸平摊在水平桌面上的压强大约为1Pa p 牛顿 米 体重475牛 与地接触面积为9 5厘米2 比一比 谁的压强更大 体重60000牛 每只脚掌面积600厘米2 已知 F1 G1 475N S1 9 5cm2 2 G2 60000N s2 600 4cm2求 P1 P2 例 如图正方体A B 已知GA 20N GB 10N LA 10cm LB 100cm 求 图a中 1 B对地面的压强 2 A对B的压强图b中 3 A对地面的压强 4 B对A的压强 一个质量为60千克的人 每只鞋底的面积为150cm2 地面上有块质量为40千克 底面积为2 45m2的木板 当人在木板上站立和行走时 1 人对木板的压强是多大 2 对地面的压强为多大 站立时 走路时 一个质量为60千克的人 每只鞋底的面积为150cm2 地面上有块质量为40千克 底面积为2 45m2的木板 当人在木板上站立和行走时 1 人对木板的压强是多大 2 对地面的压强为多大 2 3 改变压强的方法 减小压强 增大受力面积或减少压力 减小受力面积或增大压力 增大压强 铁路钢轨铺枕木 坦克安装履带 书包带较宽等 缝衣针做得很细 菜刀刀口很薄 例 下面所述各事例中 为了减小压强的有 为了增大压强的有 ACEF BD A 铲土机的宽履带 B 锋利的剪刀刃 C 骆驼宽大的脚掌 D 很细的钉尖 E 钢轨铺在枕木上 F 宽大的房基 4 极限压强 所有材料能够承受压强都有一定的限度 当加在材料上的压强超过这个限度 材料就会被破坏 这个限度叫做极限压强 例题 一小孩在结冰的河面上玩耍 突然发现脚下的冰层即将破裂 他应采取的措施是 A 站着不动 D 轻轻伏在冰面上并向岸边挪动 C 赶快向上跳起 B 立即改成单足独立 使用的条件 1 对体积能用V sh计算的柱体 2 柱体的低面积必须等于受力面积 3 柱体平放在水平面的压力大小等于柱体受到的重力 计算题中不能直接使用 一定要通过推导才能使用 5 柱体压强的计算 友情提示 三个同种材料制成的圆柱体 高度一样 A质量为20千克 B质量为18千克 C质量为15千克 把它们竖直放在水平地面上 它们对地面产生的压强 A A最大B B最大C C最大D 三个一样大 D 如图 同种材料组成的甲 乙两个立方体分别放在水平地面上 甲对地面压强为P1 乙对地面压强为P2 则P1 P2的大小关系为 A P1 P2 B P1 P2 C P1 P2 D 无法判断 A 如图所示的容器 水平放置在水平桌面上 此时对桌面的压强为p1 然后把容器倒过来放在水平桌面上 此时容器对桌面的压强为p2 那么p1和p2的关系如何 p1 p2 3个实心立方体对水平地面的压强相同 它们的密度分别是且 则这3个立方体对水平地面的压力F1 F2 F3的大小关系是 A B C D 不能确定 B 一个正方体放在水平地面上 对地面的压强为p 将此正方体切掉一半 剩余一半对地的压强为 A 1 2pB pC 2pD A B C均有可能 一个正方体放在水平地面上 对地面的压强为p 将此正方体切掉一半 剩余一半对地的压强为 A 1 2pB pC 2pD A B C均有可能 一个正方体放在水平地面上 对地面的压强为p 将此正方体切掉一半 剩余一半对地的压强为 A 1 2pB pC 2pD A B C均有可能 如图 实心正方体M N放置在水平地面上 M的边长大于N的边长 此时M对地面的压强等于N对地面的压强 若按边长的平行线分别从两物体上表面竖直向下截去 且所截的宽度相同 则两物体的剩余部分M N 对地面的压力 压强 A M 对面的压强可能小于N 对地面的压强B M 对面的压强可能大于N 对地面的压强C M 对面的压力一定等于N 对地面的压力D M 对面的压力一定大于N 对地面的压力 竖直切 剩下部分的压强与原来压强相等 F ps D 如图 甲 乙两个立方体 V甲 V乙 分别放在水平地面上 它们对地面的压强相等 若把乙放在甲上面 甲对地面压强为P1 若把甲放在乙上面 乙对地面压强为P2 则P1 P2的大小关系为 A P1 P2 B P1 P2 C P1 P2 D 无法判断 已知三个实心正方体对水平地面的压强相等 它们的密度分别为 1 2 3 且 1 2 3 现从它们的上表面分别均匀地削去一层 削去的厚度分别为h1 h2 h3 为了使削去之后它们对水平地面的压强仍相等 应该使 h1 h2 h B h1 h2 h C h1 h2 h D 无法确定 B C 3个实心立方体对水平地面的压强相同 它们的密度分别是且 若在三个立方体上分别放一个质量相等的铜块 1 则这三个立方体对水平地面的压力F1 F2 F3的大小关系如何 2 这三个立方体对水平地面的压强p1 p2 p3的大小关系如何 3个实心立方体对水平地面的压强相同 它们的密度分别是且 则这3个立方体对水平地面的压力F1 F2 F3的大小关系是 A B C D 不能确定 B 例5 如图所示 甲 乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上 它们对地面的压强相等 若将两个正方体沿竖直方向分别截去相同的体积 质量 则剩余部分对水平地面的压强关系正确的是 AP甲 P乙BP甲 P乙CP甲 P乙D无法判断 C 如图所示 甲 乙两实心正方体分别放在水平地面上 它们对水平地面的压强相等 若在两正方体上方沿水平方向分别截去相同高度的部分 则剩余部分对水平地面的压强关系是 AP甲 P乙BP甲 P乙CP甲 P乙D无法判断 C 甲 乙 丙三个实心正方体分别放在水平桌面上 它们对水平地面的压强相等 已知物体密度关系为 甲 乙 丙 若分别在三个正方体上表面中央施加一个竖直向上的拉力F甲 这个力小于物体的重力 F乙 F丙 使三个正方体对水平面的压强仍然相同 则三个力的大小关系 AF甲 F乙 F丙BF甲F乙 F丙D无法判断 B 甲 乙 丙三个实心正方体分别放在水平地面上 它们对水平地面的压强相等 它们的密度 甲 乙 丙 若在两正方体上方截去质量相同的部分 则剩余部分对水平地面的压强关系为 AP甲 P乙 P丙BP甲 P乙 P丙CP甲 P乙 P丙D无法判断 C 甲 乙 丙三个实心正方体分别放在水平桌面上 它们对水平地面的压强相等 已知物体密度关系为 甲 乙 丙 若分别在三个正方体上表面放置一个质量相等的铜块 则三个正方体对水平地面的压强大小为 AP甲 P乙 P丙BP甲 P乙 P丙CP甲 P乙 P丙D无法判断 a b为两个均匀圆柱体 已知Sa 3Sb hb 2ha a对地面的压强Pa与b对地面的压强Pb相等 则圆柱体密度 a b 若使Pa 1 2 Pb 请简要陈述对a 或b 进行切割 放置的方法 举一例 2 1 把a横切一半拿走上面一半 把a上下斜切一半拿走上面一半 把b竖切一半并且叠放在上面 如图所示 甲 乙 丙三个实心立方体分别放在水平地面上 它们对水平地面的压强关系大小关系是p甲 p乙 p丙相等 现在三个正方体的水平方向截去相同的高度 则剩余部分对水平地面的压强大小关系为 A p甲 p乙 p丙 B p甲 p乙 p丙 C p甲 p乙 p丙 D 无法判断 甲乙丙 D 二 液体的压力和压强 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 测量液体内部压强 压强计 当有压强时 U形管就有高度差 3 液体压强的规律 液体对容器底和侧壁都有压强 液体内部向各个方向都有压强 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 某同学用压强计研究液体内部压强的特点时 将压强计的金属盒放入水中同一深度 并将金属盒朝向不同方向 实验结果如图所示 那么 该实验得到的结论是 A 水中深度越大 压强越大B 不同液体的同一深度 压强不相等C 水中同一深度 液体向各个方向的压强相等D 水中同一深度 液体向各个方向的压强不相等 探究 右表是某同学在做 研究液体的压强 实验记录的数据 1 比较序号为 的数据可得出结论 液体的压强随深度增加而增大 2 比较序号为1 2 3的三组数据可得出结论 3 比较序号为5 6的两组数据可得出结论 例5 甲 乙两个容器横截面积不同 都盛有水 水深和a b c d四个点的位置如图所示 水在a b c d处产生的压强分别为Pa Pb Pc Pd 下列关系中正确的是 A PaPcD Pb Pd C 24 容器内装满水 在它的侧壁的不同深度开三个小孔 水从孔中射出 试判断图10 5中水从孔中喷射正确的画法 3 潜水艇由水面下10米潜到20米深处时 它所受到的压强和浮力的变化情况是 A 压强增大 浮力不变B 压强不变 浮力增大C 压强不变 浮力减小D 压强减小 浮力减小 4 液体压强特点 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 例6 某中学组织学生考察当时在建的河西防洪堤工程技术人员给学生展示了防洪堤的剖面图 如图所示 请你结合所学过的知识解释防洪堤为什么要做成上窄下宽的形状 酒瓶对桌面的压强 酒对瓶底的压强 变大不变 如图 把装满酒的酒瓶倒置后 求压强变化 酒瓶对桌面的压强 酒对瓶底的压强 变大变大 如图 把如图的酒瓶倒置后 求压强变化 液体的压强也会随着流速的增大而减小 解释上面的现象发生的原因 一 浮力的定义 一切浸入液体 气体 的物体都受到液体 气体 对它竖直向上的力叫浮力 二 浮力方向 竖直向上 施力物体 液 气 体 船浮在水面上 例1 一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋 容器放在斜面上 如图所示 图上画出了几个力的方向 你认为鸡蛋所受浮力的方向应是 A F1B F2C F3D F4 二 浮力产生的原因 F浮 F向上 F向下 证明 F1 P1S ghS ghL2 F2 P2S g h L S g h L L2则F1与F2的合力为 F F2 F1 g h L L2 ghL2 L3g 因为L3 V木 所以F V木g m液g 而此F即为液体对木块的浮力 答 水对桥墩的底部没有向上的压力 由压力差法知桥墩没有受到向上的浮力 桥墩受到浮力吗 三阿基米德原理 浸入液体中的物体受到竖直向上的浮力 浮力的大小等于它排开的液体所受的重力 即 F浮 G排 液gV排 注 阿基米德原理也适用于气体 3 对公式F浮 G排 液gV排的理解 1 液是 不是浸入液体的物体密度 2 V排液是 不是液体总体积 也不一定是物体的总体积 V物 物体完全浸入液体中 浸没 V排液 物体部分浸入液体中 V排液 V物 V排液 用V露代表物体露出液面的体积 3 浮力只跟和 即只跟 有关 而与物体浸入液体的 物体的 等无关 V物 V物 V露 液 V排液 深度 形状 质量 密度 重力 液体密度 物体排开液体的体积 例1 下图中物体V甲 V乙 V丙 判断它们所受的浮力的大小 甲 乙 甲 乙 水 酒精 1 2 F甲浮 F乙浮 F甲浮 F乙浮 甲 乙 丙 3 F甲浮 F乙浮 F丙浮 金 铝 木 铜 水 例2 1 2 V金 V铝 F金浮 F铝浮 V木 V铜 F木浮 F铜浮 你能判断哪杯中装的是海水 请说说你的理由根据 1 在池塘底淤泥中冒出的小气泡 在向上升的过程中 A 水对它的压强变小 浮力不变B 水对它的压强不变 浮力变大C 水对它的压强变小 浮力变大D 水对它的压强不变 浮力不变 C 练习 先在溢水杯中装满水 水面与溢水口齐平 然后放入一块重2牛的木块 溢出的水全部用小烧杯接住 如图所示 则 A 溢水杯底部受到水的压强增大 小烧杯中水的重力大于2牛B 溢水杯底部受到水的压强减小 小烧杯中水的重力小于2牛C 溢水杯底部受到水的压强不变 小烧杯中水的重力等于2牛D 溢水杯底部受到水的压强增大 小烧杯中水的重力小于2牛 三 物体的浮沉条件 1 物体的浮沉条件决定于它受到的重力和浮力的大小 从二力比较从密度比较 2 浮沉条件 区别悬浮和漂浮 共同点 物体处于二力平衡状态 浮力 重力 不同点 悬浮时 V排液 V物 实心物体 物 液漂浮时 V排液 V物 实心物体 物 液 漂浮 F浮 G物 物 液 例题 有一木块浸入水中 露出水面部分占总体积的 求此木块的密度 解 F浮 G木 水gV排 木V木g 例2 一实心铁块 分别投入水和酒精中 静止时如图所示 试比较他们所受浮力的大小 F水浮 F酒浮 例1 如图是四个体积相同而密度不同的小球在水中静止时的情况 试比较他们所受浮力的大小 FA FB FC FD 例4 质量相同的实心钢球和实心铅球投入同种液体后 所受的浮力大小相等 这种液体一定是 A 水 B 酒精 C 水银 D 盐水 C 例3 完全相同的三个物体A B C 在水中静止时如图所示 试比较弹簧测力计的示数F1 F2 F3的大小 F1 F2 F3 五 计算浮力方法 测重法 F浮 G F 用弹簧测力计测浮力 压力差法 F浮 F向上 F向下 用浮力产生的原因求浮力 漂浮 悬浮时 F浮 G 二力平衡求浮力 F浮 G排或F浮 液V排g 阿基米德原理求浮力 知道物体排开液体的质量或体积时常用 根据浮沉条件比较浮力 知道物体质量时常用 3 浮力的大小 F浮 G G 称量法 G 即物体的重力 G 称为视重 F浮 G G 用弹簧秤测一测物体受到的浮力大小 做一做 G物 F拉2 F浮 G物 F拉1 F拉1 G物 F拉2 F浮 G物 一石块直接挂在弹簧秤上 读数为 将其逐渐全部浸入水中其读数减小为 说明石块受到力 大小为 15N 8N 浮 实验 F浮 G物 F拉2 7N 1 轮船原理 排水量 轮船大小用排水量来表示 排水量等于轮船装满货物时排开水的重量 排水量 轮船重 物体的漂浮条件 F浮 G物 装满时的货物重 5 浮沉条件的应用 物体的漂浮条件 F浮 G物 上小下大 上疏下密 2 密度计 原理 刻度 3 潜水艇 通过改变 来使自己上浮或下沉 4 鱼 通过改变 改变自身的体积 浮力使自己上浮或下沉 5 气球或气艇 要使它们上升 内部气体密度必须 空气密度 例如充氢气或氦气 后者可以 自身的重力 鱼鳔中的充气量 浮力大于或等于重力 小于 防爆 5 如图 同一支密度计放在三种不同的液体中 则密度计所受到的浮力大小关系为 液体的密度大小关系为 F甲 F乙 F丙 甲 乙 丙 7 在一只在有盛氢氧化钡溶液的烧坏中 漂浮一小木块 如图所示 若小心地向烧杯中滴加与氢氧化钡溶液密度相同的稀硫酸 静置后 小木块浸入水中的体积与开始时相比 A 减少B 不变C 增大D 无法判断 Ba OH 2 H2SO4 BaSO4 2H2O C 2 死海不死 一文中描述到 将奴隶和俘虏扔进海里 屡俺不死 四位同学从物理学角度对该现象进行了解释 其中说法不正确的是 海水的咸度很高 人被扔进海里就自然浮起