初中物理总工具(压强和浮力).pdf

版权所有 请勿用于商业用途 0 13 专题专题九 压强和大气压九 压强和大气压 知识点汇总知识点汇总 1 认识压强 1 压力 当物体之间相互挤压时 垂直作用在表面上的力叫做压力 产生条件 两物体直接接触且相互挤压 或者说发生形变 例如 甲图中 A 球不 可能对接触面 MN 产生压力 乙图中 A 竖直悬挂 也不会与接触面 MN 相互挤压 只有丙 图中 A 才会对斜面产生压力 方向 总是垂直于接触面并指向受力物体 作用点 在接触面上 大小 可能与重力有关 也可能无关 换句话说 重力可以产生压力 但压力并不 都是重力产生的 版权所有 请勿用于商业用途 1 13 2 探究压力的作用效果的影响因素 A 猜想 压力的作用效果可能与压力的大小有关 压力的作用效果可能与受力面积的大小有关 B 实验器材 方案一 小方桌 细沙 钩码 方案二 砖块 海绵 C 实验操作 控制变量法 保持压力不变 改变受力面积 保持受力面积不变 改变压力大小 通过观察沙子的凹陷程度 或者海绵下陷的程度 比较压力的作用效果 D 实验结论 压力的作用效果与压力的大小有关 还与受力面积有关 当压力大小一 定时 受力面积越小 压力的作用效果越明显 当受力面积一定时 压力越大 压力的 作用效果越明显 版权所有 请勿用于商业用途 2 13 3 压强 物理学中 把物体单位面积上受到的压力叫压强 用符号 P 表示 物理意义 表示压力作用效果的物理量 计算公式 压强的单位为 Pa 1Pa 1N 压强公式表明 当受力面积一定时 压强跟压力成正比 当压力一定时 压强跟受力 面积成反比 4 增大压强的方法 增大压力 减小受力面积 如 缝衣针做的很细 菜刀口做的很薄 减小压强的方法 减小压力 增大受力面积 如 钢轨铺木枕 坦克安装履带 书包带 较宽 5 液体的压强 1 液体压强产生的原因 液体由于受重力的作用 对支撑它的容器产生压强 液体没有固定的形状 具有流动性 对阻碍它流动散开的容器壁产生压强 液体内部由于相邻各部分之间的挤压 液体内部向各个方向都有压强 版权所有 请勿用于商业用途 3 13 2 压强计 工作原理 当橡皮膜受到压强时 U 形管两边液面 出现高度差 两边的高度差反应压强的大小 压强越大 液面的高度差越大 3 液体压强特点 液体内部存在向各个方向的压强 同一深度 液体向各个方向的压强相等 液体压强随深度的增加而增大 液体密度越大 压强越大 4 液体压强的计算 液体液体压强计算压强计算 P gh 液体压强只跟液体的密度和液体的深度有关 与液体的重力 体积 盛放液体的容 器形状和容器底面积无关 形状规则的容器底部受到液体的压力等于容器中液体的重量 形状不规则的容器底 部受到液体的压力等于以容器底面积 S 为底 液体高度 h 为高的圆柱形液体的重量 若求盛有液体的容器对其支撑面的压强和压力 可将容器和其中的液体看做整体 其对桌面的压力数值上等于它的重力 再通过压强计算公式比较其压强大小 版权所有 请勿用于商业用途 4 13 6 连通器 上端开口 底部相互连通的容器 工作原理 静止在连通器中的同种液体 各容器中的 液面总保持相平 分析 设连通器连通的部分有一 液片 AB 当容器内液体静止时 液片 AB 也静止 其两边受到 的压强相等 根据液体压强计算公式 左右两管中的 液体高度必须相等 生活中的连通器 7 大气压和生活 1 大气压随高度的增大而减小 同一高度不同区域的大气压也不一定相同 同一地点 大气压也不是固定不变的 解析 随着高度的增大 空气越稀薄 大气压减小 2 探究大气压对液体沸点的影响 A 猜想 气压越底 沸点越低 气压越底 沸点越高 B 实验方案 C 实验现象 增大气压时 原来沸腾的水不再沸腾 减小气压时 原来不再沸腾 的水重新沸腾 D 实验结论 大气压增大 液体沸点升高 大气压减小 液体沸点降低 版权所有 请勿用于商业用途 5 13 3 大气压的利用 真空压缩保存带 吸尘器 抽水机等 精讲精练精讲精练 压强和大气压 docx 考点和题型考点和题型 1 压力作图 固体压强的计算 探究压力作用效果的影响因素实验 生活中增大压强和 减小压强实例 探究液体压强特点的实验 液体压强和压力计算 探究大气压对液体沸点的 影响的实验 大气压的利用 2 选择题 填空题 计算题 做图题 实验题 版权所有 请勿用于商业用途 6 13 专题专题十 浮力和升力十 浮力和升力 知识点汇总知识点汇总 1 认识浮力 1 定义 浸在液体或气体里的物体受到液体或气体对其向上托起的力 2 浮力产生的原因 液体或气体对物体上下表面的压力差导致 3 方向 竖直向上 2 浮力的大小 1 浮力产生原因的理论分析 说明 如下图所示 物体下表面必须要受到液体向上的压力才会产生浮力 版权所有 请勿用于商业用途 7 13 2 影响浮力大小的因素 现象 1 从位置 1 2 3 弹簧测力计示数变小 则铁块受到的浮力变大 从位置 3 4 弹簧测力计示数不变 则铁块受到的浮力不变 现象 2 将铁块依次浸没在清水和浓盐水中 弹簧测力计的示数在浓盐水中较小 则铁块在浓盐水中受到的浮力较大 结论 浸在液体里的物体受到的浮力大小 跟物体浸入液体中的体积有关 还跟液 体的密度有关 完全浸没在同一液体中的物体所受的浮力则跟物体浸入液体中的深度无关 3 探究浮力的大小 A 实验设计 B 进行实验和收集数据 C 实验结论 浮力的大小等于物体排开液体的重量 阿基米德原理 浸在液体 或气体 里的物体受到竖直向上的浮力作用 浮力的大 小等于物体排开的液体 或气体 的重力 公式为 F浮 浮 G排排 m排排g 液液g V排排 版权所有 请勿用于商业用途 8 13 物体部分浸入液体中 V 物物 V 排排 完全浸没在液体中 V 物物 V 排排 阿基米德原理既适用于液体 也适用于气体 由此公式理解决定浮力大小的因素 即 物体浸在液体 气体 中所受浮力的大 小跟液体 气体 的密度密度和物体排开液体 气体 的体积体积有关 而跟物体本身的体积 密度 形状以及物体浸没在液体 气体 中的深度等无关 4 计算浮力的几种方法 称重法 F浮 浮 G F 阿基米德原理法 F浮 浮 G排排 m排排g 液液g V排排 平衡法 F 浮 浮 G 适用于漂浮和悬浮 压力差法 F 浮 浮 F 向上 向上 F 向下向下 3 探究物体的沉浮条件 1 实验器材 如上图 2 探究蜡块的上浮条件 版权所有 请勿用于商业用途 9 13 测量蜡块的重力 千寻的方案 用弹簧测力计测出蜡块的重力 四毛的方案 用天平测出蜡块的质量 求出重力 你支持 四毛 四毛 千寻 的方案 理由是蜡块的质量太小 用弹簧测力计无法 精确测量 测量蜡块受到的浮力 在量筒中放入适量的水 用小针等使蜡块完全浸入水中 测出蜡块排开水的体积 用阿基米德原理求出浮力 比较蜡块的和受到的浮力 可知物体上浮的条件 3 探究铁块的下沉条件 测量石块的重力 用弹簧测力计测出蜡块的重力 测量蜡块受到的浮力 四毛利用量筒测出石块浸没水中排开水的体积 用阿基米德原理求出浮力 千寻则 依据另一种原理 采用不同的方法也测出了石块受到的浮力 其方法是将石块浸没水中读出 弹簧测力计的示数算出浮力 比较石块的重力和受到的浮力 可知物体下沉的条件 4 实验结论 上浮时F 浮浮 G 下沉时F 浮浮 G 物体在竖直方向上合力向上 在合力的作用下 物体上浮 随着物体的不断上升 物体将有一部分体积露出液面 由 F浮 浮 液液g V 排排 知物体受到的浮力随之变小 一直减小到F 浮 浮 G时上浮运动结束 此时物体处 于平衡状态 将漂浮在液面上 漂浮和悬浮的异同 都处于平衡状态 即F 浮 浮 G 区别是悬浮物体可以静止在 液体内部的任何位置 而漂浮是物体静止在液体表面上 4 浮力的利用 1 轮船 工作原理 把密度大于水的材料做成空心 使 它能够排开更多的水 增大可利用的浮力 通过 增大排开水的体积增大浮力 轮船漂浮时F 浮 浮 G 则由阿基米德原理 可知 轮船在海水里比在河水里浸入的体积小 版权所有 请勿用于商业用途 10 13 2 潜水艇 工作原理 潜水艇浸没水中后浮力不变 通过改变自身重力 水舱充水或排水 来实现 下潜 上浮和悬浮 通过改变自身的重力实现沉浮 3 气球和飞艇 工作原理 气球和飞艇内充有密度小于空气的气体 如氢气 氦气或热空气等 减 小自身重力 利用空气的浮力 通过改变自身的体积来实现升降 通过改变自身的体积实 现沉浮 4 盐水选种 工作原理 浸没在液体中的物体受到的浮力和液体密度有关 液体密度越大 物体受 到的浮力越大 通过增大液体的密度增大浮力 5 浮力与生活 几种不同的液体混合 密度小的就漂浮在上层 密度最大的就沉到最底层 5 流体压强和升力 1 流体 物理学中把具有流动性的液体与和气体统称为流体 如空气和水 2 流体的压强 前面讨论的液体压强与大气压强 是流体静止时的压强 叫流体的 静压强 流体流动时也有压强 叫流体的压强 3 流体压强和流速的关系 实验表明 在气体和液体中 流速快的地方压强越小 流速慢的地方压强大 4 升力 来源于机翼上下表面气流的速度差导致的气压差 版权所有 请勿用于商业用途 11 13 如图 B 处的流速比 A C 处的流速快 压强小 为什么 水流稳定后 在相等的时间内通过某一截面的流量 体积 相等 则截面积越小处 流速越大 反之截面积越大处 流速越慢 所以 B 处的流速比 A C 处的流速快 压强小 表现在 B 管内的水面高度较 A C 管低 可以这样打个比方 100 个人一分钟内要通过一个 大门 门很大的就可以悠着点 门小的就得玩命跑 至于水流为什么在相等的时间内通过某一截面的体积相等 可以这样来想象 水是流 体 内部处处连续而不间断 如图 假设 ABC 三个地方的流速都相等 那么如果 1min 内流 过 C 处截面的水量为 1L 则相等时间内流过 B 处截面的水量就不到 1L 那么 B 和 C 之间就 存在 真空 这显然与水处处连续相矛盾 同样的 如果 1min 内流过 B 处截面的水量为 1L 则相等时间内流过 A 处截面的水量就大于 1L 那 A B 之间多出来的水跑去哪里了 有 黑洞 吗 综上 只有单位时间内通过某一截面的体积相同 才符合水流的实际情况 如图 机翼上表面较下表面气流流速快 压强小 为什么 千寻的解释 初二学生 做类比嘛傻帽 气流和水流有很大的相似性 机翼上凸下 平 流过机翼上表面的气流就类似于较窄地方的水流 流速较快 压强小 而流过机翼下表 面的气流类似于较宽地方的水流 流速慢 压强大 两个表面的压强差便产生了向上的升力 四毛的解释 高三学生 先假设气体是静止的而机翼在运动 则上下两股气流从 A B 所用的时间相同 机翼上下表面总不可能是 真空 吧 所以气流沿着机翼的形状 走 相同的时间 气流流经机翼上表面的弧度大 路程长 则流速快 压强小 红猪的解释 外星物种 刚开始气体流速都是一样的 机翼经过时 气流被分为上 下两股 但是水平方向上的速度不变 只不过机翼上面的气流由于受到大气压就有了向 下的速度 则机翼上表面气流的整个运动就变成了曲线运动 总路程为机翼上表面的弧 度 自然大于气流流经机翼下表面的路程 由于水