浙江省温岭市城南中学九年级物理《压强和浮力》课件 人教新课标版.ppt

压强和浮力 知识结构 考纲要求 要点梳理 垂直作用在物体表面上的力 作用点 方向 与受力物体表面垂直 受力物体的表面上 大小 一 压力和压强 2 产生原因 物体之间由于相互挤压而产生的 3 压力的三要素 作用效果 使受力物体表面产生凹陷 形变 压力不是重力 压力也不都是由重力引起的 即使由重力引起的压力 大小也不一定等于重力 只有在水平面上的物体而且没有其他力提它或压它 则物体对水平面压力的大小才等于物体受到重力的大小 即f g mg g g f f g g f f g 区别压力重力 1 定义 3 探究 影响压力作用效果的因素 控制变量法 当受力面积一定时 压力越大 压力的作用效果越明显 当压力大小一定时 受力面积越小 压力作用效果越明显 定量反映了压力的作用效果 4 压强 1 定义 2 公式 单位面积上所受到的压力 常用单位 百帕 102帕 千帕 103帕 1帕 1牛 米2 3 单位 牛 米2 帕斯卡 简称帕 符号是pa 1pa 1n m2 是压力不是重力 是实际接触面积 4 1帕的意义 每平方米面积上的受到的压力是1牛 帕斯卡是一个很小的单位 对折的报纸对桌面的压强约为1帕 人站立时约有1 5 2 104帕 单脚呢 1 增大压强的方法 压力一定 减少受力面积受力面积一定 增大压力同时增大压力和减小接触面积 5 改变压强的方法 请列举日常生活中增大压强的例子 插入软包装饮料盒内的吸管被削得很尖 用细线切软的肥皂 用三个手指捏比用手掌捏鸡蛋易捏碎 双脚陷入泥地时 拔出一只脚时 另一只脚会陷得更深 解释下列现象 2 减少压强的方法 压力一定 增大受力面积受力面积一定 减小压力同时减小压力和增大接触面积 一本初中科学书平放在水平桌面上 如何测定它对桌面的压强 请写出你所选择的器材 实验步骤及压强的表达式 器材 步骤 表达式 天平 刻度尺 用刻度尺测出书的长 a 和宽 b 计算出面积s ab 用天平测出书的质量m 计算出重力g mg 6 如何测压强大小 7 知识巩固 1 如图所示 物体g中四种不同情况下 均受到f 20n的压力 物体g对支持面压力最大的是 最小的是 2 用力的示意图表示a对斜面及a对b的压力 d c 3 对压强公式的理解p f s 正确的是 a 压力增大 压强一定也增大b 受力面积一定时 产生的压强跟压力成正比c 受力面积越小 压强一定越大d 压力一定时 压强跟受力面积成正比 b 4 判断是非 物体质量越大 受到重力越大 产生压力和压强也越大 在受压面积相同时 重力大的物体产生的压强一定大 压力相同时 底面积大的物体受到的压强一定小 单位面积上受到压力越大 则压强越大 压力越大 受力面积越小 支持面受到的压强就越大 静止于水平桌面上的物体对桌面的压力就是重力 d 5 用螺丝固定工件时 需要在螺帽下面垫上一个较宽大的垫圈 使用这个垫圈的作用是为了 a 增大螺帽和工件之间的摩擦力 以利固定工b 增大螺帽和工件之间的压力 以利固定工件c 减小螺帽对工件的压力 防止损坏工件d 减小螺帽和工件间的压强 防止损坏工件 6 的两端 下列关于铅笔两端对左右手指的压力和压强的说法正确的是 a 两端对左右手指的压力和压强的大小都相等b 两端对左右手指的压力和压强大小都不相等c 两端对左右手指的压力相等 压强不相等d 两端对左右手指的压力不相等 压强相等 c 7 如图所示 物体a静止在水平桌面上 若把a稍微向右水平移动 则a对桌面的压力f 压强p的变化情况是 f变大 p变大b f不变 p变大c f变大 p变小d f不变 p变小 d 8 如图 在水平方向用50牛的力 将一个重30牛的木块压在竖直的黑板上 木块与黑板间的接触面积为0 01米2 则黑板受到的压力为 牛 压强是帕 50 5000 08中考题赏析 1 如下图所示 一木块下面用细线系一铝块 把它放入水中某处恰好处于静止状态 如果往杯中缓慢注入一些水 则木块及铝块 a 向上运动b 仍然静址c 向下运动d 都有可能 b 2 装有液体的甲乙两烧杯 如图 放入两个完全相同的物体 当物体静止后两烧杯中液面恰好相平 液体对甲乙两烧杯底部压强分别是p甲 p乙 液体对两物体的浮力分别是f甲 f乙 则对它们的判断正确的是 a p甲 p乙 f甲 f乙b p甲 p乙 f甲 f乙c p甲 p乙 f甲 f乙d p甲 p乙 f甲 f乙 a 3 小张看到鸡蛋浮在盐水面上 如图所示 他沿杯璧缓慢加入清水使鸡蛋下沉 在此过程中 鸡蛋受到的浮力f随时间t的变化图像可能是 d 4 如图所示 容积为3dm3的圆柱形容器放在水平桌面上 容器内装有质量为1kg的水 现将一个密度为0 6 103 m3的木块放入容器中 木块与容器壁不接触 水恰好没有溢出 则木块的质量为 a 0 6 b 1 2 c 1 8 d 2 0 d 5 假如河水的密度变为2 0 103kg m3 下列现象不可能发生的是 a 船从河中驶入海时将沉下一些b 提起同体积的河水用力较小c 潜水员在河底会受到更大的压强d 实心铁球在河水中仍然下沉 b 6 如上图所示 甲乙两杯盐水的密度分别为 甲 乙 同一只鸡蛋先后放入甲 乙两杯中 在甲杯处于悬浮状态 所受浮力为f甲 在乙杯处于漂浮状态 所受浮力为f乙 可以肯定的是 a 甲 乙b 甲 乙c f甲 f乙d f甲 f乙 a 7 07年12月21日 古沉船 南海一号 在广东阳江海域被打捞出水 打捞时 施工人员首先将未充气的16个气囊分别均匀地安装在水下沉船四周 然后将气囊充足气 借助于气囊的浮力将沉船打捞上来 若每个气囊充足气后的体积达2m3 则这些气囊受到海水的浮力约是 n 设海水的密度为1g cm3 g取10n kg 3 2 105 8 在干净的塑料杯中倒入雪碧后 饮料中不断地产生一个个小气泡 将几粒葡萄干加入饮料中 葡萄干沉入杯底 不久 有些葡萄干由于吸附了足够多的小气泡 使得它们受到的浮力 重力 从而上升 上浮到液面后 由于小气泡破裂 导致它们受到的浮力 重力 于是又沉入杯底 大于 小于 9 要使一块质量为30g的橡皮泥漂浮在水面上 你的做法是 此橡皮泥漂浮时所受浮力是 n g取10n kg 把橡皮泥捏成船形或碗形 增大排开水的体积 0 3 10 小明用质量忽略不计的薄塑料袋装满水 并用细线扎住袋口 称出水的质量是0 6kg 则水的重力是 n g取10n kg 若用一根能承受1 2n拉力的头发丝系在袋口上 用手托住塑料袋并浸没水中 提起头发丝并松开托住袋子的手 头发丝 断 选填 会 或 不会 原因是 此时浮力等于重力 6 不会 11 堰塞湖 可能造成危害的原因是 随着湖内水位上升 堤坝同一深度处受到湖水的压强 可能导致堤坝崩塌而发生重大洪灾 渡船载重超过一定值就会下沉 现在 船能载着灾民安全渡河 则渡船的自重和载重总和 水对渡船的浮力 填 或 增大 12 一条油轮在长江中航行时 排开水的体积是300m3 油轮受到的浮力为 n 在码头卸下了100m3的燃油 卸下燃油的质量为 kg 油轮排开水的体积变为 m3 燃油密度为0 8 103kg m3 g取10n kg 8 104 3 106 220 13 在北京奥运会上获得比赛前三名的选手都将挂上既体现奥运理念 又体现中华民族特色的奖牌 用一种玉石制作然后分别镀上金 银 铜而成的奖牌 小阳是个爱动脑筋的孩子 当他得到一小块制作奥运奖牌余下的玉石材料后 立即着手利用家里的弹簧秤测这种材料的密度 请你和小阳一起来完成测量过程 1 如图甲所示用细线拴住玉石块 用弹簧秤测出其所受重力 这时弹簧秤示数是 n 从而可计算出玉石块的质量 g取10n kg 下同 2 如图乙所示让玉石块完全浸入水中 从图中弹簧秤的示数可计算出玉石块所受的浮力是 n 3 利用以上测量数据可计算出玉石块的密度是 kg m3 4 5 103 3 6 0 8 甲乙 用弹簧秤可测物体密度 14 在 探究浮力的大小跟哪些因素有关 时 同学们提出了如下的猜想 可能跟物体浸入液体的深度有关 可能跟物体的重力有关 可能跟物体的体积有关 可能跟物体浸入液体的体积有关 可能跟液体的密度有关 为验证上述猜想 李明做了图14所示实验 他在弹簧测力计下端挂一个铁块 依次把它缓缓地浸入水中不同位置 在这一实验中 1 铁块从位置1 2 3的过程中 弹簧测力计的示数 说明铁块受到的浮力 从位置3 4的过程中 弹簧测力计的示数 说明铁块受到的浮力 填 变大 变小 或 不变 2 通过这一实验可以验证上述猜想 是正确的 猜想 是不正确的 填上面猜想的序号 3 给你一杯清水 一个熟鸡蛋和适量的食盐 如图15 请你设计实验验证浮力与液体的密度是否有关 简要写出你的实验验证的方法 先把鸡蛋放入清水中 鸡蛋下沉 再向水中放入适量食盐 鸡蛋会慢慢上浮 说明鸡蛋浸没在清水和盐水中受到浮力不同 说明浮力与液体的密度有关 变小 变大 不变 不变 15 在探究 物体的上浮或下沉与哪些因素有关 的活动中 同学们将新鲜萝卜浸没在水中松手后 萝卜都上浮直至漂浮在水面上 如图所示 为了使漂浮的萝卜沉下去 小明将一根铁钉全部插入萝卜中 小华也用同样的铁钉 但只将其一半插入到萝卜中 再次将萝卜浸没水中松手 结果两只萝卜均沉入水底 从物体受力的角度来看 他们在萝卜中插入铁钉是为了改变 力的大小 从而使浮力 大于 等于 小于 重力 从他们探究的方法来看 小明 小华 的方法更合理 理由是 小明将一根铁钉全部插入萝卜中 在改变重力时浮力几乎不变 控制变量 重 小于 小明 16 如图 在托盘台秤上放有一个装水的烧杯 一个质量m 900g 体积v 200cm3的实心物体被用细线吊着浸在水中 g 10n kg 1 计算物体受到的浮力 写出计算过程 2 此时托盘台秤的示数等于哪几个力的大小之和 f浮 g排 水gv排 1 0 103kg m3 10n kg 200 10 6m3 2n 烧杯和水的重力 物体a对水向下的作用力 17 小明猜想 浮力大小f与液体的密度 和物体排开液体的体积v有关 他为了探究f与v的关系 自制了6个塑料块 密度大于水 其体积分别为10cm3 20cm3 30cm3 40cm3 50cm3和60cm3 将各塑料块分别挂在弹簧测力计上 记下各塑料块在空气中和完全浸没在水中时弹簧测力计的示数 1 小明记录的实验数据见下表 根据表中的数据 在坐标纸上画出f与v的关系图象 2 根据图象 可得出f与v的关系是 3 通过分析图象 得出当v为75cm3时所对应的浮力f n 4 通过提取和处理表中的相关信息 回答下列两个问题 a 现有量程为0 5n和1n两个弹簧测力计 哪一个测力计符合该实验的要求 b 实验中 小明每一次用弹簧测力计测力时 其指针都恰好在刻度线上 则该弹簧测力计的分度值不超过多少牛顿 液体密度一定时 浮力大小 与物体排开液体的体积v成正比 0 75 量程为1n的测力计 0 02n 18 小明和小华分别利用重为1n的橡皮泥 弹簧测力计 细线 烧杯和水等器材探究浮力大小与物体形状的关系 他们将各自橡皮泥依次捏成圆锥体和圆柱体进行实验 实验过程及相关数据如图所示 请你解答下列问题 1 图a中橡皮泥所受浮力的大小为 n 2 他们经过交流发现实验结论不一致 你认为 的实验方案得出的结论更可靠 另一方案得出的结论不可靠的主要原因是 3 在初中物理学习中与上述实验方法相同的实验有 只举一例 探究电阻上的电流跟两端电压的关系等 0 4 小华 没有控制变量 或没有控制排开液体的体积不变等 19 孙晓同学在家中利用身边的物品探究浮力的有关因素时 他把木块压入水中后松开手 发现木块又浮了上来 由此他得出浮力的大小与物体浸没在液体中的深度有关的结论 请你利用弹簧测力计 烧杯 小石块 线 水设计一个探究方案来验证或否定他的结论 1 提出问题 物体受到的浮力跟物体浸没在液体中的深度是否有关 2 猜想或假设 3 设计实验进行验证 说出你的实验设想 用弹簧测力计测出小石块的重力并记录数据 再把小石块浸没在水中不同深度 并记下对应的弹簧测力计所受的拉力 计算浸没在液体中不同深度所受的浮力并比较 如果不同深度处所受的浮力大小相等 说明浸没在液体中的物体所受浮力与液体深度无关 反之有关 浸没在液体中的物体受到的浮力跟液体深度无关 20 小明和小华利用如图所示的实验器材 探究物体的浮沉条件 他们探究活动的过程如下 1 探究蜡块的上浮条件 测量蜡块的重力 小明设计的方案 用弹簧测力计测出蜡块的重力 小华设计的方案 用天平测出蜡块的质量 求出重力 你支持 小明 小华 的方案 理由是 测量蜡块受到的浮力 小明在量筒中放入适量的水 把蜡块放在水中浮在水面时 测出蜡块排开水的体积 用阿基米德原理求出浮力 你认为上述操作用存在的问题是 通过比较蜡块的重力和受到的浮力 可知物体上浮的条件 2 探究蜡块下沉的条件 测量石块的重力用弹簧测力计测出石块的重力 测量石块受到的浮力小明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小华依据另一种原理 采用不同的方法也测出了石块受到的浮力 其方法是 小华 蜡块的重力小于弹簧测力计的分度值 无法直接精确测量 蜡块没有浸没在水中 或测得的是蜡块漂浮时的浮力 将石块浸没在水中时 读出弹簧测力计的示数并算出浮力 通过比较蜡块的重力和受到的浮力 可知物体下沉的条件 21 利用下图的器材 水任意取 探究 物体漂浮在液面时 所受浮力与自身重力的大小关系 即物体漂浮的条件 1 使用测量仪器前 应观察它的量程和分度值 图中所示弹簧测力计的分度值是 n 量筒的分度值是 ml 2 现围绕主要实验步骤 回答有关问题 向量筒中注入适量的水 在质量约为几克的小塑料瓶中放入适量的螺丝钉 使它能浮在水面上 问题 小塑料瓶本身就能浮在水面 而实验时为什么还要放入适量的螺丝钉呢 请说明 放入适量螺丝钉 的好处 测出放有螺丝钉的小塑料瓶的重力g 读出量筒中水的体积v1 将小塑料瓶放到量筒中 稳定时读出水面对应的刻度v2 则小塑料瓶所受浮力的表达式是 比较小塑料瓶所受 的大小关系 可以初步得出结论 0 2 2 使塑料瓶重些 能用弹簧测力计较准确地测出它的重力 使塑料瓶有较大体积浸在水中 减少实验误差 f浮 水 v2 v1 g f浮和g 22 一个不规则的实心物体 质量55g 放入装满纯水的烧杯中 沉入底部 排开0 5n的水 然后向烧杯中加盐并搅拌 直到物体悬浮为止 g 10n kg 求 1 物体在纯水中所受的浮力 2 物体的体积 3 物体悬浮时盐水的密度 0 5n 1 1 103kg m3 5 10 5m3 23 用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体 圆柱体的底面刚好与水面接触 未浸入水 如图甲 然后将其逐渐浸入水中 如图乙是弹簧测力计示数随圓柱体逐渐浸入水中的深度变化情况 求 g取10n kg 1 圆柱体受的最大浮力 2 圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强 3 圆柱体的密度 0 6n 1 2 103pa 3 3 103kg m3 24 给你一杯待测液体和一杯水 一个大量筒 一个密度比水的密度和待测液体密度都小的实心物体 该物体可放入量筒中 利用所给器材 设计一个测液体密度的实验 将实验的主要步骤补充完整 并用字母表示需要测量的物理量 实验的主要步骤有 a 向量筒内倒入适量的待测液体 记下液面所示的刻度值v1 b 将实心物体放入量筒中液体里 待其静止时记下液面上升的刻度值v2 c d 推导出计算待测液体密度的表达式 向量筒内倒入适量的水 记下水面所示的刻度值v3 将实心物体放入量筒中水里 待其静止时记下水面上升的刻度值v4 例题解析 指在分度盘中央红线 2 两只相同的烧杯 一只装满了水 另一只也装满了水 但水面上漂浮着一块木块 如果将它们同时放在一台已调节好的天平左右两盘上 则指针将 1关于