苏科版八下物理《十压强和浮力》知识要点2016

第十章 压强和浮力知识要点考点1压力（1）压力的概念、压力和重力的区别和联系：项目压力重力区别定义不同垂直作用于物体表面的力由于地球的吸引而使物体受到的力性质不同弹力万有引力产生条件不同互相接触；互相挤压；发生弹性形变具有质量施力物体不同发生弹性形变的物体地球大小不同决定于材料的弹性和弹性形变；根据平衡条件确定；根据计算。与物体的质量成正比方向不同与受压面垂直，指向任意方向竖直向下作用点不同在受压物体表面上，可平移到重心上。作用在重心上联系压力有时因为重力而产生，有时与重力无关当物体在水平支持面上平衡，且竖直方向只受重力、支持力作用时，F=G（2）典型现象：如图所示，已知物块重50N，a、b、c三图中力T为15N，d、e两图中T为100N，物块对水平支持面、竖直墙壁和天花板的压力F分别是多大？图f中物块对斜面的压力在什么范围内？画出以上各压力F示意图。（3）影响压力的作用效果的因素：方法：转换法（通过观察检验物（气球、海绵、沙子等）形变的大小来反映压力作用效果。）、控制变量法（压力大小、受力面积的大小两个因素中只改变一个）。步骤：见右图。其中甲、乙两图是用来探究压力作用效果是否与压力的大小有关；乙、丙两图是用来探究压力作用效果是否与受力面积的大小有关。结论：在受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显；在压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。综合以上结论可知：压力的作用效果可以用压力和受力面积的比值来表示，在物理学中，把该比值定义为压强。考点2压强的概念（1）意义：描述压力的作用效果。（2）定义：物体所受的压力与受力面积的比值叫作压强。（3）公式：p =_（4）单位：帕斯卡（帕、Pa），1Pa=1N/m2，成年人双脚站立时对水平地面的压强约(1.5-2)104Pa。（5）改变压强的方法：增大压强的方法：在压力一定时，减小受力面积。在受力面积一定时，增大压力。减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积。在受力面积一定时，减小压力。考点3固体的压力和压强（1）范围：互相接触的两个物体都是固体时所涉及的压力、压强问题。（2）传递特点：在传递过程中，压力大小不变，方向不变，压强随着受力面积而改变。（3）计算顺序：一般先分析压力，然后再分析受力面积，最后计算压强。（4）基本方法：分析压力时，先对研究对象进行受力分析，然后根据平衡条件及相互作用力的关系来确定其大小。计算压强时，根据公式p=F/S来计算。考点4液体的压强（1）特点：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。（2）产生的原因：液体受重力作用；液体能流动。（3）测量与探究：压强计：通过U型管两侧液面的高度差来反映液体内部不同深度、不同方向处压强的大小。探究步骤：组装器材（检查气密性）；测量水中某一深度H1金属盒朝不同方向时U型管两侧液面的高度差h；测量另一深度H2金属盒朝不同方向时U型管两侧液面的高度差h；换成浓盐水重复上述步骤。探究方法：转换法、控制变量法。（4）规律：在相同液体内部，同一深度处各个方向的压强大小相等，深度越深，压强越大。在不同液体的同一深度处，液体的密度越大，压强越大。（5）液体压强公式：说明：在液体压强公式中h代表深度，即从液体自由液面向下到所研究点的竖直距离。从公式可以看出，液体的压强只与液体的密度和深度有关，而跟液体的体积和重力无关，跟盛液体的容器的形状无关。（6）对公式p=F/S和的理解和区分：公式p=F/S是压强的定义式，适用于固体、液体、气体各种情况，有普遍意义。公式是从压强的定义式出发，结合液体的特点推导出液体的内部压强公式，适用于液体内部。（7）传递特点：密闭液体能够将它所受到的外加压强大小不变地向各个方向传递。（8）分析、计算的基本方法：对液体产生的压强、压力，弄清压强是关键，解题时一般先依据p=gh求p，然后再依据F=pS求F。补充：液体对容器底的压力和液体重力的关系液体对容器底的压力，液体受到的重力，对于容器1，hSV液，FG；对于容器2，hS=V液，F=G；对于容器3，hSV液，FG。考点5大气压强的概念及现象（1）定义：大气对处在其中的物体有压强，这种压强叫做大气压强。未抽气前 抽气以后（2）产生的原因：空气受重力作用，空气具有流动性，大气向各个方向都有压强。（3）马德堡半球实验。最初由德国学者、马德堡市市长奥托格里克于1654年完成。A现象：未抽气时，两个半球很容易拉开；抽气以后两个半球很难拉开。B解释：参见右图。C结论：马德堡半球实验不仅最早有力地证明了大气压的存在，而且还说明大气压强是很大的。D类似现象：塑料挂衣钩、吸盘等。（4）证明大气压存在的几个实验和现象：类型1：气体质量减少压强变小。空心的塑料挂衣钩被挤压后将紧紧吸在在平整的墙壁表面上。用吸管吸饮料。将吸管插入饮料中，用嘴吸去管内部分空气后，管内气体质量减少，压将减小，小于外界大气压。管外大气压于是压着饮料沿吸管内上升，人就吸到饮料了。类似现象：空牛奶盒再吸变瘪、挤压钢笔橡皮管吸墨水、疏通抽水马桶用的“吸子”。类型2：气体温度降低压强变小。易拉罐实验：向易拉罐内注入少量水，点燃酒精灯对易拉罐加热（罐内产生大量水蒸气，同时空气因为受热膨胀会有少量溢出）。待罐口出现“白雾”时，将罐口堵住，撤去酒精灯，让易拉罐冷却（罐内空气温度降低，压强减小；水蒸气温度降低液化，使罐内水蒸气质量减少，压强减小），一会儿后将看到易拉罐被压瘪，同时发出响声（罐内气压将小于外界大气压，于是罐外的大气压将易拉罐压瘪）。瓶吞鸡蛋实验：蘸有酒精的棉球点燃后放入瓶内燃烧，消耗了瓶内的氧气；同时由于对瓶内气体加热，瓶内气体受热膨胀溢出；火焰熄灭后自然冷却时，瓶内气体降温气压减小；导致瓶内气压小于外界大气压，然后鸡蛋在瓶外大气压的作用下被压入瓶内。类似现象：纯净水塑料瓶变瘪、拔火罐治病等。类型3：气体体积增大压强变小。注射器吸取药液。将注射器的活塞推至底部，排尽注射器筒内的空气，接着将针尖插入药液中，将活塞向上提，此时注射器筒内部活塞下方的空气体积增大，气压减小，小于外界大气压，瓶中药液在大气压作用下被压入针尖和注射器筒内。覆杯实验。图甲，盛水玻璃杯倒立移去手掌后，因水受重力作用，杯内水面上方空气体积变大，压强减小，小于纸片下方的向上的大气压，纸片和水就被大气压托住而不掉下来。乙图、丙图杯子倾斜过来，纸片仍然不掉下，说明大气向各个方向都有压强。类似现象：玻璃杯（量筒）提水、托里拆利实验。活塞式抽水机。（抽水机原理：抽水机工作时能够减小机内气压或造成真空，使机内外出现气压差，然后大气压把水从低处压到高处。抽水机抽水的高度也有一定的限度，在标准气压下不会超过10.336m。）考点6大气压的测量及其大小：（1）托里拆利实验：测出大气压的值，相当于76cm高的水银柱产生的压强，约等于1.0105Pa。后来人们通常把大小等于76cm高水银柱产生压强的大气压叫做标准大气压，即1标准大气压=760mmHg1.01105Pa。（2）用注射器（2mL）、刻度尺和弹簧测力计测量大气压：原理：p=F/S。步骤：首先把活塞推至注射器筒的底端，排尽筒内的空气，然后用橡皮帽封住注射器的小孔。其次用细尼龙绳拴住活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后沿水平向右慢慢地拉动注射器筒，当注射器中的活塞开始滑动时，记下测力计的示数F（即大气对活塞的压力）。第三用刻度尺量出注射器刻度部分的长度l，算得活塞的横截面积S（S=V/l）。最后根据p=F/S计算大气压的数值。测量偏差分析：如果活塞开始滑动时，活塞和注射器筒之间的滑动摩擦力不可忽略，则大气压力的测量值F测=F气+f，大于大气压力的真实值，导致大气压强的测量值偏大。如果活塞推至注射器筒底端时未能排尽筒内空气，或在拉动活塞时筒壁和活塞之间漏气，大气压力的测量值F测= F大气F内气，小于大气压力的真实值，于是导致大气压强的测量值偏小。（3）金属盒气压计：核心部分是一个抽去空气的波纹状金属盒。可改成航空、登山用的高度计。知道了大气压的数值，就可利用来计算一定面积上受到的大气压力。考点7气压的变化规律（1）大气压的变化：离海平面越高的地方，大气越稀薄，所以大气压随高度的增加而减小。大气压随高度的变化是不均匀的，不能用液体压强公式来计算大气压。在同一地点，大气压的值还与季节和天气有关。大气压对液体沸点的影响：液体的沸点与液面上的气压有关，气压减小时沸点降低，气压增大时沸点升高。高压锅就是利用这个原理制成的。（2）一定质量气体压强的变化规律：在温度不变时，一定质量的气体，体积越小，压强越大；体积越大，压强越小。抽气机、打气筒、风箱、人的呼吸等都利用气体压强跟体积的关系。在体积不变时，一定质量的气体，温度越高，压强越大；温度越低，压强越小。拔火罐、夏天烈日曝晒下轮胎爆炸、压瘪的乒乓球用热水重新鼓起来、冰箱门和热水瓶塞一段时间后难以打开或拔出等都是利用气体压强跟温度的关系。（3）流体压强与流速的关系：规律：气体和液体统称为流体，流速越大，流体的压强越小。典型现象：如向两纸片中间吹气，纸片向中间靠拢。再如，如图所示，一定时间里流过A、B两处的水量相等，因B处较细，流速较大，B处的压强较小，故竖直管中的液面较低。解释现象及应用：船逆水靠岸、并排行驶的轮船要保持一定距离、龙卷风吸物上升。固定翼飞机的升力、喷雾器、汽车的气流偏导器、乒乓球中的上旋球、下旋球、足球中的香蕉球等。考点8浮力的概念（1）定义：浸在液体或气体里的物体，受到液体或气体向上的托力，这个力叫作浮力由该定义可知：浮力的产生条件是浸在液体或气体中，浮力的方向总是竖直向上的，浮力的施力物体是液体或气体（2）探究：在水中下沉的物体是否受到浮力？步骤和现象：测出石块的重力G；将石块部分或全部浸入水中，观察测力计示数F的变化情况并记录（石块浸入水中后测力计示数变变小）结论：在水中下沉的物体受到向上的浮力（等效法（类比法），用手向上托石块，示数也变小）提升：浮力的测量方法先用弹簧测力计在空气中测出物体重力G，再将物体浸在液体中，记下弹簧测力计的示数F，则浮力的大小F浮=GF（应用受力平衡的知识推出）拓展：推算物质的密度浸没时，（2）产生原因（以液体为例）：液体对浸在其中的物体有压强，且液体的压强随深度的增加而增大，所以浸在液体中的物体受到的液体向上的压力总要比向下的压力大，这两个方向的压力的合力就是物体受到的浮力注意：物体底部和容器底密合时物体不受浮力作用考点9浮力的大小（1）探究影响大小的因素器材：弹簧测力计、圆柱体、盛有水和浓盐水的容器各一个方法：控制变量法步骤和现象：测出圆柱体的重力G；将圆柱体逐渐浸入水中，直至完全浸没，观察并记录测力计的示数；（测力计的示数减小）改变圆柱体浸没在水中的深度，观察并记录测力计的示数；（测力计示数不变）将圆柱体浸没在浓盐水中记录测力计示数，再与浸没在水中时测力计的示数进行比较（示数比在水中小）结论：比较步骤中所得的数据可知：在液体密度相同时，物体排开液体的体积越大，物体所受的浮力越大；比较步骤中所得的数据可知：浮力的大小与物体在液体中浸没的深度无关；比较步骤中所得的数据可知：在排开液体体积相同时，液体的密度越大，物体所受的浮力越大（2）阿基米德原理内容：浸在液体中的物体所受浮力，大小等于被物体排开的液体所受的重力公式：F浮=G排液=_理解：a.V排是表示被物体排开的液体的体积，当物体浸没在液体里时，V排=V物；当物体只有部分浸入液体里时，则V排V物b.从可以看出，浮力的大小只跟液体的密度和排开液体的体积有关，而跟物体本身的体积、密度、形状、浸没时在液体中的深度、在液体中是否运动以及运动情况、容器中液体的多少等等因素无关c.阿基米德原理也适用于气体考点9物体的浮与沉（1）探究实验器材：橡皮泥、苹果、蜡烛、内有配重物的小玻璃瓶、大烧杯、水等步骤：将研究对象放入水中，观察浮沉情况；设计使下沉物体浮起来的方案、使漂浮物体沉下去的方案，然后实际做一做分析和归纳：从物体受力的角度看，这些方法分别了改变重力或浮力的大小（2）浮沉条件浸没在液体中的物体的浮沉取决于浮力和重力这两个力的大小关系当物体浸没在液体中时：若F浮G时，物体将下沉，最终沉到容器底部；若F浮G时，物体将悬浮，可以在液体任意深度处静止若F浮G时，物体将上浮，最终漂浮【对于实心物体，可以根据物、液的大小关系判断】C漂浮条件：漂浮在液面的物体，F浮=G（3）悬浮和漂浮的异同悬 浮漂 浮不同点遵循的规律不同浮沉条件漂浮条件位置不同浸没于液体中在液面上V排、V物关系不同V排=V物V排V物物、液关系不同物=液物液相似点物体都处于平衡状态重力G和浮力F浮都是一对平衡力（4）浮力大小的计算方法称量法测浮力：先用弹簧测力计在空气中测出物体重力G，再将物体浸在液体中，记下弹簧测力计的示数F，即F浮=GF原理法算浮力：F浮=G排液=液V排g此式为通用式，但必须正确选择排开液体的体积平衡法推浮力二力平衡：对漂浮在液面上或悬浮在液体中的物体，由于重力与浮力相互平衡，所以浮力的大小等于物体所受重力的大小，即F浮=G三力平衡：应正确对物体进行受力分析，利用物体的平衡条件推算浮力F浮=G+F