八年级物理下册 第十章压强和浮力课件 （新版）苏科版

第十章压强和浮力 1 压力 1 定义 作用于物体表面的力 2 影响压力作用效果的因素 和 垂直 压力的大小 受力面积 2 压强 1 物理意义 表示 的物理量 2 定义 物体 与 之比 3 计算公式 4 单位 1pa n m2 压力作用效果 所受的压力 受力面积 1 5 增大和减小压强的方法 增大压强减小压强如图 垫上木板后 增大 对地面的压强 不会陷到烂泥地里 压力一定时 受力面积 受力面积一定时 压力 压力一定时 受力面积 受力面积一定时 压力 减小 增大 增大 减小 受力面积 减小 1 产生原因 1 液体具有 2 液体受到 作用 流动性 重力 2 特点 1 在同一深度处 液体内部向各个方向的压强大小 2 液体内部压强的大小随 的增加而增大 如图a b所示 3 在不同液体的同一深度处 液体的密度越大 压强 如图b c所示 相等 深度 越大 1 大气压强 1 存在证明 实验等 2 测量实验 实验 3 标准大气压 标准大气压 cm水银柱 pa 4 变化 大气压强随海拔高度的增加而 马德堡半球 托里拆利 76 1 0 105 减小 2 流体压强与流速的关系 1 流体 和 的统称 2 关系 流速越大 流体的压强 液体 气体 越小 3 升力的产生 1 机翼形状 上表面 下表面 2 产生原因 飞机飞行时 机翼上方的空气流速比下方的空气流速 所以机翼上方的空气压强比下方的空气压强 从而产生 的压力差 即为升力 如图所示 凸起 平直 大 小 向上 1 浮力 1 定义 浸在液体中的物体 受到液体或气体的 的力 2 方向 向上 竖直向上 3 称量法 用弹簧测力计测物体所受的重力g 将物体悬挂于弹簧测力计下 读出浸在液体中时弹簧测力计的示数f 物体受到的浮力f浮 4 影响浮力大小的因素 浸在液体中的固体所受浮力的大小与其 和 有关 g f 排开液体的体积 液体的密度 2 阿基米德原理 1 内容 浸在液体中的物体所受的浮力 大小等于被 2 公式 f浮 g排 3 适用范围 适用于 和 物体排开 的液体所受的重力 液gv排 液体 气体 1 物体的浮沉条件 2 浮力的应用 1 轮船 采用 的办法增大可利用的浮力 2 潜水艇 靠 的方法实现上浮或下潜 空心 改变自身重力 1 在海上航行的轮船受到浮力 浮力的方向 2 轮船从海水里行驶到河水里 浮力 排开水的体积 3 轮船的排水量是1000t 则在河水中所受浮力为n 参考答案 1 竖直向上 2 不变变大 3 107 1 压力的作用效果 1 物体表面受到压力时会发生形变 形变程度越大 压力的作用效果越明显 所以根据被压物体表面的形变程度可判断压力的作用效果 2 压力的作用效果与压力大小和受力面积有关 2 压力与重力的区别与联系 易错警示 1 压力并不全是因为物体受到重力作用而产生的 很多情况下压力的产生与重力无关 二者无因果关系 2 压力的方向不一定是竖直向下 但一定垂直于接触面 典例1 2013 广东中考 如图所示 一木块静止在斜面上 请画出该木块所受重力以及木块对斜面压力的示意图 思路导引 按以下思路画力的示意图 精讲精析 本题考查力的示意图的画法 木块受到的重力方向竖直向下 故过木块重心画带箭头的线段 方向竖直向下 在箭头附近标出字母g 在斜面上选取木块与接触面的中点为压力的作用点 过压力作用点画垂直于斜面 带箭头的线段 在箭头附近标出字母f 答案 如图所示 1 公式 1 f表示施加在物体上的压力 不能等同于重力 只有当物体自由放置在水平面上时 压力的大小才等于物体重力的大小 2 s是受力面积 是两物体相互接触的面积 不一定是物体的面积 2 改变压强的方法 1 固体压强 根据公式知 压强的大小与压力大小和受力面积有关 所以增大和减小压强可采用以下方法 2 液体压强 根据公式p 液gh知 液体压强的大小与液体的密度和深度有关 所以改变液体压强的方法有 3 大气压强 大气压随海拔高度的增加而降低 所以人在高山上或高空中感到不适 大气压也随天气 季节的变化而变化 一般情况下 在同一地区 冬天的大气压比夏天高 晴天的大气压比阴天高 4 流体压强 规律 流体中 流速大的地方压强小 流速小的地方压强大 现象及应用 a 向两张下垂的纸片中间吹气 两纸片会靠拢 b 用力从漏斗管口向下吹气 放在漏斗口处的乒乓球不会下落 c 飞机升力的产生 d 两船不能高速并排行驶 易错警示 1 压力的受力面积不是受力物体的表面积 而是指两个物体相互接触部分的面积 如图所示 杯子底部与桌面相互接触的那部分面积 即图甲中 内的面积 2 h指研究点到液面的竖直距离 不是点到点的距离或点到容器底的距离 如图乙 拓展延伸 伯努利是瑞士物理学家 数学家 他通过实验得出 流体在做稳定流动时 一定的流线上 或细流管内 各点的量满足 p v2 gh 恒量这就是著名的伯努利方程 式中p v分别为流体的压强 密度和速度 h为流线上的点相对于零势能面的竖直高度 g 9 8n kg 由伯努利方程可知 流体中流速大的地方压强小 流速小的地方压强大 但并非反比关系 典例2 2013 盐城中考 如图所示 置于海绵上的木块 高为0 05m 底面积为0 02m2 质量为0 6kg g取10n kg 求 1 木块的重力大小 2 木块的密度 3 木块对海绵的压强 思路导引 精讲精析 本题综合考查重力 密度和压强的计算 1 木块的重力g mg 0 6kg 10n kg 6n 2 木块的体积v sh 0 02m2 0 05m 1 10 3m3 所以 0 6 103kg m3 3 因为木块放在水平面上 所以f压 g 6n 木块对海绵的压强p 300pa答案 1 6n 2 0 6 103kg m3 3 300pa 失误档案 应用公式 易出现以下失误 1 没有注意p与f和s相对应 乱代数据 2 将质量错代为重力 3 计算时遗漏公式 计算过程中忘带单位 变式训练 2012 宁夏中考 一个质量为60kg的人 若仰躺在硬板床上产生的压强是6 103pa 躺在 席梦思 床上 身体与床的接触面积为0 3m2 请你通过计算说明 为什么睡在 席梦思 床上更舒服 g 10n kg 写出主要计算步骤 解析 本题考查了压力 重力 压强的计算 在水平面上 物体对水平面的压力等于物体的重力 即压力为 f g mg 60kg 10n kg 600n 睡在 席梦思 床上的压强为p软 2 103pa 人仰躺在硬板床上产生的压强为p 6 103pa 因p软 p 所以 人睡在 席梦思 床上更舒服一些 答案 见解析 1 托里拆利实验 1 装置及现象如图所示 2 实验时 应先向玻璃管中灌满汞 将玻璃管内的空气全部排出 3 影响玻璃管内汞柱高度的因素 随外界大气压的变化而变化 若玻璃管内混入少量空气 则管内汞柱的高度会减小 与管的粗细 倾斜程度 管的长度及将玻璃管提起还是下压 汞液槽内汞面的高低等因素无关 如果把玻璃管倾斜放置 汞柱的高度不会改变 汞柱的长度却要增加 2 估测大气压 如图所示 把注射器的活塞推至注射器筒的底端 然后用橡皮帽堵住注射的小孔 当注射器中的活塞刚被拉动时 弹簧测力计的示数为f 用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为l 则大气压强 3 大气压的应用 1 利用大气压 吸 或 抽 其实是压 液体 如 钢笔吸墨水 吸管吸饮料 抽水机 离心式水泵抽水等 2 液体的沸点随液体表面的气压增大而升高 随气压的减小而降低 如利用高压锅煮饭菜容易熟 典例3 2012 淮安中考 如图所示 塑料瓶中灌满水 用一张纸覆盖瓶口 压紧后倒置 瓶中的水和纸都不会下落 是因为的作用 若此时在瓶底用针扎一小孔 观察到的现象是 思路导引 解答本题可按以下思路进行 精讲精析 本题考查大气压的存在 大气压约为1 0 105pa 它相当于10m高的水产生的压强 纸片下面受到向上的大气压 瓶底无孔时 纸片上面受到的压强等于水产生的压强与瓶底产生的压强之和 纸片的上下面受到的压强相等 故不会落下 瓶底有孔时 瓶内水与大气相通 纸片上面受到的压强等于水产生的压强与大气压之和 纸片的上面受到的压强大于下面受到的压强 故纸片和水会落下来 答案 大气压纸片和水下落 失误档案 解答大气压问题时 容易出现以下失误 1 用吸管 吸 饮料 靠的是嘴的 吸力 2 吸在墙壁上的挂衣钩能挂住衣服 认为大气压力与衣服的拉力平衡 变式训练 2012 长春中考 用手将吸盘紧压在窗户玻璃上 松手后它还能紧贴在上面 这是因为吸盘受到的作用 挂上重物 若吸盘随重物匀速下滑 则重物对吸盘的拉力和吸盘受到的是一对平衡力 吸盘自重不计 解析 吸盘能够 吸 在玻璃上是因为大气压力将吸盘压在玻璃上 使吸盘受到的摩擦力与重力相等 吸盘受力平衡 静止在玻璃上 挂上重物 吸盘随重物匀速竖直下滑 此时吸盘受力平衡 则重物对吸盘的拉力与吸盘受到的摩擦力是一对平衡力 答案 大气压力摩擦力 1 浮力的产生 1 浸在液体中的物体无论是全部浸没 还是只有一部分浸入 无论是正在上浮还是正在下沉 无论是静止在容器底部还是漂浮在液面上 都要受到液体对物体的浮力作用 2 浸在气体中的物体也会受到浮力 例如氢气球 热气球等 2 四种测量浮力方法的比较 易错警示 浸在液体中的物体不一定受到浮力 如图 把乒乓球放入去底的 瓶口向下的矿泉水瓶内 往瓶内注水 乒乓球不会浮起 这是因为乒乓球不受液体对它向上的压力 只受液体对它向下的压力 乒乓球不受浮力作用 典例4 2012 南京中考 用手将一重为5n的物体全部压入水中 物体排开的水重为8n 此时物体受到的浮力为n 放手后物体将 选填 上浮 下沉 或 悬浮 待物体静止时所受浮力为n 排开水的体积是m3 思路导引 解答本题分三步走 精讲精析 本题考查浮力的计算及浮沉条件 根据阿基米德原理可知 物体浸没时受到的浮力f浮 g排 8n 放手后 由于f浮 g物 根据物体的浮沉条件可知物体会上浮 最终会漂浮在水面上 物体在漂浮时受到的浮力等于物体的重力 所以物体静止时受到的浮力f浮 5n 根据f浮 水gv排得 v排 5 10 4m3答案 8上浮55 10 4 小明用弹簧测力计吊着一物块在空气中称时 读数为3n 当把物块浸没在煤油中称时 读数为2 5n 此时物块受到煤油的浮力为n 把体积为0 01m3的物体浸没在水中时 它受到的浮力是n 解析 物块浸没在煤油中受到的浮力f浮 g f 3n 2 5n 0 5n 体积为0 01m3的物体浸没在水中时受到的浮力f浮 水gv排 1 0 103kg m3 10n kg 0 01m3 100n 答案 0 5100 1 正确理解阿基米德原理 1 原理中 浸入液体中的物体 包括两种情况 物体浸没液体中 此时v排 v物 物体部分浸入液体中 例如 漂浮 此时v排 v物 2 物体受到的浮力大小f浮 g排 m排g 液gv排 由公式可知 浮力的大小只跟液体的密度 液和物体排开液体的体积v排两个因素有关 而跟物体本身的体积 密度 形状 在液体中的深度 在液体中是否运动 液体的多少等因素无关 2 阿基米德原理的应用 1 求物体所受浮力 f浮 液gv排 2 求物体排开液体体积 v排 3 求液体密度 液 3 阿基米德原理也适用于计算气体产生的浮力 公式为f浮 气gv排 拓展延伸 只用弹簧测力计测固体和液体的密度 1 用弹簧测力计在空气中称出固体重力g 2 让固体浸没在水中 记下弹簧测力计的示数f 3 让固体浸没在待测液体中 记下弹簧测力计的示数f 4 固体的密度为根据f液浮 g f 液gv排和f水浮 g f 水gv排可得液体的密度为 典例5 2013 泰州中考 如图甲所示 弹簧测力计示数为5n 如图乙所示 小球一半浸在水中 测力计示数为2n 则小球受到的浮力为n 小球的体积为cm3 剪断悬吊小球的细线 小球在水中稳定时受到的浮力为n g取10n kg 思路导引 解答本题分三步走 精讲精析 本题考查浮力的计算及浮沉条件 根据称重法可知f浮 g f拉 5n 2n 3n 因为小球一半浸入水中 所以v物 2v排 v排 3 10 4m3 300cm3 故v物 600cm3 当小球一半体积浸入水中时 受到的浮力是3n 若全部浸入水中 则排开的水重即浮力增加一倍 故小球受到的浮力是6n 因为此时浮力大于重力 所以小球会上浮 最终漂浮在水面 此时受到的浮力等于小球重力 为5n 答案 36005 方法归纳 利用阿基米德原理求解浮力问题时应注意以下两点 1 通常先利用称重法或漂浮的条件计算出浮力f浮 再利用阿基米德原理的变形公式求v排或 液 2 物体浸没在液体中时 隐含条件是v物 v排 变式训练 2012 泰州中考 小明同学对一个金属块进行了两次测量 第一次如图甲所示 用细线系住金属块挂在弹簧测力计上 弹簧测力计的读数为2 7n 第二次如图乙所示 让金属块浸没在盛水的杯子中 这时弹簧测力计的读数为1 7n g取10n kg 1 求金属块在水中受到的浮力 2 求金属块的体积 3 通过进一步计算 结合表中所列的 某些金属的密度 说明金属块是何种金属 解析 1 金属块在水中受到的浮力可以用称重法求得 即用空气中的重力减去在水中所受的拉力 f浮 g f1 2 7n 1 7n 1n 2 因为金属块浸没水中 所以v v排 1 0 10 4m3 3 金属块的质量m 0 27kg 金属块的密度 2 7 103kg m3 查 某些金属的密度 表可知 此金属块是用铝制的 答案 1 1n 2 1 0 10 4m3 3 铝 1 利用密度判断物体的浮沉 物体全部浸入液体中时 有v排 v物 因为f浮 g排 液gv排和g物 m物g 物gv物 所以可将f浮 g物的大小比较转化为 液 物的大小比较 有些情况下根据密度判断物体的浮沉更简单 2 轮船的原理 采用 空心 的方法 增大排开水的体积 从而增大浮力 易错警示 1 物体悬浮或漂浮时受到的浮力都等于重力 悬浮时物体浸没在液体中 物体密度等于液体密度 漂浮时物体部分浸入液体中 物体密度小于液体密度 2 物体逐渐露出液面的过程中 受到的浮力不断减小 漂浮在液面上时 浮力等于重力 典例6 2013 潍坊中考 密度计是用来测量液体密度的仪器 把两支完全相同的密度计分别放在甲 乙两种液体中 密度计静止时 两种液体的深度相同 如图所示 甲 乙两种液体对容器底的压强分别为p甲和p乙 密度计受到的浮力分别为f甲和f乙 则 a p甲f乙c p甲 p乙f甲 f乙d p甲 p乙f甲 f乙 思路导引 解答本题按以下思路进行 精讲精析 选a 本题考查漂浮的条件 阿基米德原理以及液体压强的计算公式 两支密度计完全相同 即重力相同 在两种液体中都处于漂浮状态 根据漂浮的条件可知 f浮 g 所以密度计受到的浮力相等 即f甲 f乙 由题图可知 密度计在甲液体中排开液体的体积大于在乙液体中排开的液体的体积 根据阿基米德原理f浮 液gv排可得 液 在浮力相同时 v排大的液体密度小 即 甲 乙 又根据液体压强公式p gh可知 在两液体深度相同时 液体密度大的对容器底的压强大 即p甲 p乙 失误档案 解答此类问题时 容易出现以下失误 1 忽略了漂浮条件 误认为物体漂浮在密度大的液体中受到的浮力大 漂浮在密度小的液体中受到的浮力小 2 忽略液体的密度和排开液体的体积 误认为在液体中上浮的物体受到的浮力大 下沉的物体受到的浮力小 3 根据质量 或重力 大小判断物体的浮沉情况 误认为质量 重力 大的物体在液体中会沉底 质量 重力 小的物体会漂浮在液面上 变式训练 2012 株洲中考 一个质量是60g的鸡蛋悬浮在盐水中不动时 它受到的浮力是n 如果往盐水中注入清水 鸡蛋将 选填 下沉 上浮 或 不动 g 10n kg 解析 鸡蛋悬浮在盐水中 受到的浮力等于重力 即f浮 g mg 0 06kg 10n kg 0 6n 如果往盐水中注入清水 盐水密度变小 根据公式f浮 液gv排 由于v排未变 故鸡蛋所受浮力变小 小于鸡蛋的重力 所以鸡蛋会下沉 答案 0 6下沉 1 实验方法 控制变量法 2 实验步骤 1 把小桌放在海绵上 2 探究压力的作用效果与压力的关系 思路 控制 不变 只改变 甲 乙两图 比较海绵被压下的深浅 3 探究压力的作用效果与受力面积的关系 思路 控制 不变 只改变 乙 丙两图 比较海绵被压下的深浅 受力面积 压力 压力 受力面积 3 实验结论 1 当受力面积相同时 压力越 压力的作用效果越明显 2 当压力相同时 受力面积越 压力的作用效果越明显 大 小 4 问题探究 1 压力的作用效果是怎样显示出来的 提示 通过受力面发生形变的程度显示出来 本实验中泡沫塑料凹陷的深度显示压力的作用效果 泡沫塑料凹陷得越深 压力的作用效果越明显 2 实验中为什么要选择海绵状泡沫塑料作为研究材料 提示 因为海绵状泡沫塑料的硬度不大 受到压力时产生的形变较明显 便于准确区分压力作用效果的明显程度 还可以选择沙地 橡皮泥 面粉等较软的物体进行实验 典例1 2011 广东中考 在探究 压力作用效果与哪些因素有关 的实验中 小邹同学用一块海绵和两块规格相同的长方体砖块做了如图所示的一系列实验 请仔细观察 并分析回答下列问题 1 压力的作用效果是通过比较海绵的程度来确定的 2 分析比较图乙和丙的实验现象 可以得出结论 3 分析比较图的实验现象 可得出结论 当受力面积相同时 压力越大 压力的作用效果越显著 4 进一步综合分析图甲 乙 丙和丁的实验现象 并归纳得出结论 解析 本题主要考查影响压力作用效果的因素和控制变量法的应用 1 海绵是比较容易发生形变的 我们可以通过观察海绵的形变程度来比较压力的作用效果 2 由题图乙 丙可知 海绵所受的压力是一定的 而受力面积不同 海绵的形变程度不同 说明了压力的作用效果与受力面积的大小有关 可以得出的结论 当压力相同时 受力面积越小 压力的作用效果越明显 3 要探究压力的作用效果与压力大小的关系 要保证受力面积的大小一定 而压力的大小不同 所以应是比较图乙和图丁 4 综合分析上述两个结果得出 压力的作用效果和压力 受力面积有关 压力越大 受力面积越小 压力的作用效果越明显 答案 1 形变 2 当压力相同时 受力面积越小 压力的作用效果越明显 3 乙和丁 4 压力的作用效果和压力 受力面积有关 压力越大 受力面积越小 压力的作用效果越明显 延伸探究 结合典例探究以下问题 1 图丙和丁所示的实验 选填 能 或 不能 用来探究压力的作用效果与受力面积的关系 原因是 2 为了进一步验证实验结论是否准确 同学们准备换用其他器材代替海绵继续实验 下列材料最不适合的是 a 橡皮泥b 水泥地面c 沙子d 泡沫塑料 解析 1 图丙和丁所示的实验中 压力和受力面积的大小都不相等 没有控制压力的大小不变 不符合控制变量法的要求 所以这两次实验不能探究压力的作用效果与受力面积的关系 2 该实验通过比较材料的形变量来判断压力的作用效果 在受到相同的压力时 硬度越软的材料其形变量越大 即压力的作用效果越明显 所以应该选取较软的物体进行实验 例如 可以用泡沫塑料 沙地 橡皮泥 面粉等硬度不大的物体代替海绵 水泥地面的硬度很大 当把砖块放在上面时 地面发生的形变很微小 用肉眼无法直接观察到其变化 无法比较压力的作用效果 所以不能用水泥地面代替海绵 答案 1 不能压力和受力面积同时在变 2 b 1 实验器材 压强计 烧杯 水 盐水 刻度尺等 2 实验方法 法 转换法 控制变量 3 实验步骤 1 测量仪器 将它的金属盒放入液体中一定深度 根据u形管两管中 可知液体压强的大小 2 探究液体压强与方向的关系 思路 将压强计的金属盒放入水中某一深度 改变金属盒的 压强计 液面的高度差 朝向 3 探究液体压强与深度的关系 思路 逐渐增加金属盒在水中的 4 探究液体压强与液体密度的关系 思路 将金属盒分别放入水 盐水中的相同深度处 深度 4 问题探究 1 将金属盒分别放入水 盐水中的相同深度处 是为了探究哪一因素对液体压强的影响 是怎样控制变量的 提示 探究液体密度对液体压强的影响 这一步骤中 控制金属盒在液体中所处的深度相同 改变液体的密度 2 怎样探究容器的形状是否会对液体压强产生影响 提示 用形状不同的容器盛水 保持金属盒在不同容器中的深度不变 观察u形管两管中液面的高度差是否相同 5 理论推导 通过理论推导也可以推论出液体压强的影响因素 如图所示液体内部深度为h处的压强为p 液gh 由公式可知液体的压强只与液体的密度 深度有关 易错警示 如果压强计的气密性不好 将影响实验结果 所以实验前要检查压强计的气密性 典例2 2012 宿迁中考 在探究 影响液体内部压强大小的因素 实验中 1 如图甲所示 用手按压强计的橡皮膜 u形管内水面出现高度差 将橡皮膜放入酒精中 u形管内水面也出现高度差 这说明 这种研究问题的方法是法 2 若在使用压强计前发现 u形管中有高度差 通过方法可以进行调节 从u形管内向外倒出适量水 拆除软管重新安装 向u形管内加适量水 3 比较乙 丙实验可知 液体内部压强与液体的有关 比较丙 丁实验可知 液体内部压强与液体的有关 解析 本题考查影响液体压强因素的探究实验 1 通过压强计u形管内的高度差 反映液体产生的压强 这种研究方法是等效替代法 2 u形管内在实验前有高度差 说明u形管的导气管中有气体 需要拆除软管 释放气体 3 比较乙和丙 液体的密度不同 液体深度相同 液体产生的压强不同 可知液体压强与液体的密度有关 比较丙和丁 液体的密度相同 液体所处的深度不同 液体压强不同 故可知 液体内部压强与液体深度有关 答案 1 液体内部有压强等效替代 2 3 密度深度 延伸探究 结合典例探究以下问题 小华做完上述实验 猜想能不能用压强计来比较两种不同液体密度的大小呢 同学小李端来两只相同的烧杯 分别盛有体积相同的水和酒精 但没有标签 小华和小李采用压强计进行探究 1 若压强计的气密性很差 用手指不论轻压还是重压橡皮膜时 发现u形管两边液柱的高度差变化 选填 大 或 小 小华把调节好的压强计放在空气中时 u形管两边的液面应该 2 小华把金属盒分别浸入到两种液体中 发现图甲中u形管两边的液柱高度差较小 认为图甲烧杯中盛的是酒精 他的结论是不可靠的 因为没有控制探头在液体中的相同 3 小华还发现在同种液体中 金属盒距液面的距离相同时 只改变金属盒的方向 u形管两边液柱的高度差 选填 不变 或 变化 表明在相同条件下 液体内部向各个方向的压强 解析 1 压强计在使用时 当探头的橡皮膜受到压强作用时 u形管左右两侧液面产生高度差 液面高度差的大小反映了橡皮膜所受压强的大小 但若压强计的气密性很差 压强计内部会与大气相通 故用手指不论轻压还是重压橡皮膜 u形管两边液柱的高度差变化很小 把调节好的压强计放在空气中时 因橡皮膜没有受到外来压强作用 故u形管两边的液面应该相平 2 在液体深度 探头离液面的距离 相同的情况下 酒精产生的压强比水产生的压强小 浸入酒精中的压强计u形管两边的液柱高度差较小 但实验中没有控制探头在液体中的深度相同 故实验结论不可靠 3 同种液体深度相同时 液体向各个方向的压强相等 答案 1 小相平 2 深度 3 不变相等 1 实验方法 控制变量法 2 实验步骤 1 探究浮力与液体密度的关系 思路 控制 不变 只改变 比较浮力的大小 2 探究浮力与物体排开液体的体积的关系 思路 控制 不变 只改变 比较浮力的大小 物体排开液体的体积 液体密度 液体密度 物体排开液体的体积 3 问题探究 1 实验中如何求出浮力的大小 提示 用测力计测出物体所受的重力g物 把被测物体浸在液体中 记下此时测力计的示数f 则f浮 g物 f 2 浮力与物体的密度有关系吗 如何设计实验来探究 提示 探究浮力与物体密度的关系 思路 保证液体密度和物体排开液体的体积不变 只改变物体的密度 操作 取两个形状完全相同 但材料不同的金属块 将其中一个金属块用细线挂在弹簧测力计上测出重力g1 然后将其全部浸没在水中再读出弹簧测力计的示数f1 则浮力为f浮1 g1 f1 同样测出另一金属块的重力g2和全部浸没在水中时的弹簧测力计示数f2 则f浮2 g2 f2 比较f浮1与f浮2是否相等 相等则说明浮力与物体密度无关 易错警示 浮力大小与物体密度及物体浸在液体中的深度无关 不要认为物体密度越大 深度越深 物体所受浮力越大 典例3 2012 绥化中考 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 a 可能跟物体浸入液体的深度有关b 可能跟物体排开液体的体积有关c 可能跟液体的密度有关d 可能跟物体的密度有关为了验证上述猜想 李明做了如图甲所示的实验 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 在这一过程中 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 均选填 变大 变小 或 不变 2 通过以上实验可以验证上述猜想是正确的 填上面猜想的字母 3 如图乙所示 把新鲜的鸡蛋放在水中会下沉 陆续向水中加盐并轻轻搅拌 你会发现 这种现象说明了上述猜想是正确的 填上述猜想的字母 解析 本题考查了浮力的知识 1 铁块在1 2 3位置时弹簧测力计的示数分别为4 4n 3n 2n 所以弹簧测力计的示数是减小的 铁块受到三个力的作用 重力 拉力和浮力 g f浮 t拉 重力不变 拉力减小 说明浮力变大 铁块在3 4位置时 弹簧测力计的示数始终为2n 弹簧测力计的示数保持不变 浮力也保持不变 2 铁块在1 2 3位置时的浮力是变化的 铁块排开的液体的体积不相同 所以可以验证b是正确的 3 陆续向水中加盐时 盐水的密度变大 鸡蛋受到的浮力变大 浮力大于重力时 鸡蛋会上浮 可以验证猜想c正确 答案 1 变小变大不变不变 2 b 3 鸡蛋上浮c 延伸探究 探究完成后 小华想 浮力与物体的形状有关系吗 他找来一块橡皮泥继续探究 请你帮他设计实验步骤 解析 1 用橡皮泥制作一个物体 用弹簧测力计吊着浸没水中 记下弹簧测力计的示数f1 2 改变橡皮泥的形状 它的体积是不变的 再用弹簧测力计吊着浸没水中 记下弹簧测力计的示数f2 3 如果f1 f2 说明无关 如果不相等 说明有关 答案 见解析 1 物块放在斜面上 物块对斜面产生压力的作用 如图所示的画法中 能正确表示物块对斜面的压力的是 解析 选d 本题考查对压力的理解 解答本题的关键在于理解压力的概念 明确压力的方向和作用点 压力是垂直作用在物体表面上的力 所以压力的方向应垂直于物体的表面 即压力的方向垂直于斜面 由于物块对斜面有压力 受力物体应当是斜面 作力的示意图时 作用点应画在受力物体上 也就是压力的作用点应画在斜面上 2 在窗子密闭的旅行车上备有逃生锤 遇到紧急情况时 乘客可以用逃生锤打破玻璃逃生 图中的四把铁锤 质量相同 形状不同 为了更容易打破玻璃 应该选择的铁锤是 解析 选d 本题考查增大压强的方法的实际应用问题 通过减小受力面积来增大压强 这样能更容易打破玻璃达到自救逃生的目的 故选d 3 在塑料圆筒的不同高度处开三个小孔 当筒里灌满水时 各孔喷出水的情况如图所示 这表明液体压强 a 与深度有关b 与密度有关c 与液柱粗细有关d 与容器形状有关 解析 选a 本题考查对实验现象的分析 从实验现象中可以看出 水越深 水的射程越远 说明水越深 喷出水的流速越大 这表明液体的压强与液体的深度有关 深度越大 压强越大 故选a 4 下列现象中 不能说明大气压存在的是 a 用吸管能把饮料吸入口中b 堵上茶盖上的小孔 茶壶里的水就不容易被倒出来c 水坝的形状上窄下宽d 两块玻璃合在一起 若中间有水 则很难把它们分开 解析 选c 本题考查大气压现象 水坝的形状上窄下宽是利用液体压强随深度的增大而增大的原理 不是利用大气压 故选c 5 一物体吊在弹簧测力计下面 弹簧测力计读数是0 5n 把它全部浸入液体中时 弹簧测力计的读数是0 28n 这物体所受的浮力是 a 0 5nb 0 28nc 0 22nd 0 78n 解析 选c 本题考查称重法测浮力 可根据称重法求出物体受到的浮力 即f浮 g f 0 5n 0 28n 0 22n 6 关于物体受到的浮力 下列说法中正确的是 a 漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大b 物体排开水的体积越大受到的浮力越大c 物体没入水中越深受到的浮力越大d 物体的密度越大受到的浮力越大 解析 选b 本题考查浮力的理解 根据阿基米德原理f浮 g排 液gv排可知 浮力的大小取决于液体的密度和被物体排开的液体的体积 而跟液体的深度 物体的密度 物体自身的重力 体积和形状无关 物体在同种液体中受到的浮力只跟物体排开的液体的体积有关 排开液体的体积越大 物体所受的浮力越大 7 小明在妈妈生日那天用自己的零花钱为妈妈买了蛋糕 并点起蜡烛 送上祝福 如图 向两支蜡烛中间吹气 结果发现两支蜡烛的火焰向中间靠拢 这是因为蜡烛中间的气体流速变大 导致压强变 解析 本题考查流体压强和流速的关系 向两支蜡烛中间吹气时 蜡烛中间的气体流速变大 压强减小 所以两支蜡烛的火焰向中间靠拢 答案 小 8 如图所示是一项民族传统体育项目 独竹漂 若表演者脚下楠竹质量为10kg 运动员和细竿总质量为60kg 则此楠竹受到的浮力大小为n 此时排开水的体积为m3 取g 10n kg 水 1 0 103kg m3 解析 本题考查物体的浮沉条件及阿基米德原理 由于楠竹漂浮在水面上 楠竹受到的浮力等于运动员 细竿和楠竹的总重 故f浮 g mg m1 m2 g 10kg 60kg 10n kg 700n 由阿基米德原理f浮 水gv排得v排 0 07m3 答案 7000 07 9 小明同学利用砝码 小桌 装有沙子的容器等实验器材 做 探究压力作用效果 实验 如图甲 乙所示 1 保持小桌对沙子的压力不变 改变小桌与沙子的接触面积 小明发现接触面积越大 小桌陷入沙子越浅 说明压力的作用效果与有关 2 保持小桌与沙子的接触面积不变 改变小桌对沙子的压力 小明发现压力越大 小桌陷入沙子越深 说明压力的作用效果与有关 3 实验过程中 压力的作用效果是通过表现出来的 4 小明将小桌和砝码又放到一块木板上 如图乙所示 比较甲 乙两种情况后 小明认为压力的作用效果还与接触面的材料有关 请对此结论做出简要评析 解析 本题考查做物理实验的过程和方法 只有对控制变量法真正理解 才能正确解答此题 第一步实验中 压力相同 受力面积不同 压力作用的效果不同 可见 压力的作用效果跟受力面积的大小有关 第二步实验中 受力面积相同 压力不同 压力作用的效果 受力面凹陷程度不同 可见 压力的作用效果跟压力的大小有关 答案 1 受力面积的大小 2 压力的大小 3 小桌陷入沙子的深浅 4 压力的作用效果与接触面的材料无关 而形变的大小与接触面的材料有关 10 如图所示是探究 浮力的大小与哪些因素有关 实验的若干操作 根据此图回答下列问题 1 由操作可知 物体浸没在水中时所受的浮力大小为n 2 若选用的操作是 可探究浮力的大小与的关系 3 若探究浮力大小与物体排开液体体积的关系 应选用的操作是 填序号 解析 本题考查影响浮力大小因素的过程 物体浸没在水中时所受的浮力f浮 g f 4n 3n 1n 探究 浮力的大小与哪些因素有关 采用控制变量法 操作 中 物体a排开液体的体积相同 液体密度不同 弹簧测力计的示数不同 所以是探究浮力大小与液体密度的关系 若探究浮力大小与物体排开液体体积的关系 应控制液体密度相同 改变物体浸入同一液体中的体积 所以应选用的操作是 答案 1 1 2 液体密度 3 或 1 2012 江苏中考 在下列事例中 为了减小压强的是 a 大卡车的车轮比小轿车多而宽b 软包装饮料的吸管 有一端是尖的c 缝衣针 注射器的针头都很尖d 菜刀用过一段时间需要磨一磨 解析 选a 本题考查压强的有关知识 大卡车的车轮比小轿车多而宽 是增大受力面积减小压强 软包装饮料的吸管 有一端是尖的 是减小受力面积增大压强 缝衣针 注射器的针头都很尖 是减小受力面积增大压强 菜刀用过一段时间需要磨一磨 是减小受力面积增大压强 2 2013 自贡中考 如图所示 底面积相同的甲 乙两容器 装有高度 质量均相同的不同液体 则它们对容器底部压强的大小关系正确的是 a p甲 p乙b p甲 p乙c p甲 p乙d 条件不足 无法判断 解析 选b 本题考查液体压强的有关知识 因为两容器的底面积相等且甲容器是敞口的 所以甲容器中液体的体积较大 又因为两种液体的质量相等 因此甲液体的密度较小 两种液体的深度相等 根据液体压强公式p gh可知 p甲 p乙 故应该选b 3 2012 盐城中考 下列实验中 不能说明 流速大小对流体压强有影响 的是 解析 选b 本题考查了流体压强与流速的关系 流速越大 压强越小 流速越小 压强越大 吸饮料利用的是大气压 由于吸管里的气压小 外界气压大 从而将饮料压上来 此过程没有涉及流体压强与流速的关系 故选b 4 2012 德阳中考 如图所示 一个小球漂浮在水面上 有一半露出水面 当向水中加入少许食盐并搅动 待小球静止后 它受到的浮力会 a 变小b 变大