九年级自然科学压强、浮力浙江版

九年级自然科学九年级自然科学压强、浮力压强、浮力浙江版浙江版 【本讲教育信息本讲教育信息】 一. 教学内容： 掌握压强的概念，会辨认增大和减小压强的方法，知道压强的计算公式，国际单位制 中压强的单位及其意义，会进行压强的简单计算，会指认液体压强的存在。知道浮力的概 念，理解物体浮沉条件，掌握浮力的实质、方向，能正确运用浮力的实质、物体浮沉条件 求浮力，能通过实验的方法，探究浮力大小跟哪些因素有关，理解阿基米德原理。能用测 力计测量浮力，能用阿基米德原理计算浮力。能识别电路的主要元件和元件符号，知道电 路的基本组成和类型，能绘制简单电路图，知道电流、电压、电阻的概念以及相关计算公 式、单位、测量工具、影响因素。 二. 教学重点、难点： 1. 理解压强的公式和单位，会进行压强的计算。 2. 浮力的概念及其实质，应用浮力进行计算。 3. 电路的基本知识 三. 教学过程： 1. 压强概念 压力：力作用在受力物体的表面上，力的方向与受力物体的表面垂直，并指向受力物 体。 成因：物体间由于相互挤压而产生的。 例如： （1）手指按瓶子：手与瓶子相互挤压，手的压力作用在瓶的表面上，并与接触面相互 垂直。 （2）压路机压地面，滚筒与地面相互挤压，压力作用在地面上，并与地面垂直。 （3）钳子夹核桃，钳子与核桃之间相互挤压，压力作用在核桃壳上，并与核桃壳表面 垂直。 压力的作用效果：会使物体的表面产生凹陷的效果。 压力的作用效果跟压力的大小和受力面积的大小有关，压力越大，作用效果越明显； 受力面积越小，压力的作用效果越明显。 压强：定量描述压力的作用效果。 定义：单位面积上受到的压力叫压强。 公式：压强压力/受力面积 PF/S 注意：F 是压力而不是重力，水平支持面上静止时 FG S 是受力面积而不是物体的表面积或面积。 单位统一：N/m2 单位：1 帕（Pa）1 牛/米 2，了解帕的大小 对折的报纸对桌面的压强约为 1 帕；砖块平放时对地面的压强约为 1000 帕； 例例 1.1. 关于压强的概念，下列说法中正确的是：（） A. 压强跟压力成正比； B. 压强跟受力面积成反比； C. 压强跟受力面积成正比； D. 在压力相同的条件下，受力面积越大，压强越小 解析：解析：本题考查了压强的概念和计算公式。 例例 2.2. 质量为 60 千克的人，每只脚接触地面的面积是 196 平方厘米。当他站在地面上时， 脚对地面的压强有多大？ 解：解：压力 FGmg60 千克9.8 牛/千克588 牛； 受力面积 S196 平方厘米2392 平方厘米0.0392 平方米； PF/S588 牛/0.0392 平方米15000 帕。 答：人对地面的压强是 15000 帕。 练习： （1）重力为 10 牛顿的物体放在水平桌面上，桌面受到的压力为_牛顿，方向 _。 （2）物体_受到的压力叫压强。 （3）某人每只脚所穿鞋的底面积为 2 分米 2，他步行和站立时，地面的受力面积分别 是_分米 2和_分米2。 （4）由 PFS 可知，增大压强的方法有_。 （5）甲物体受到的压强比乙物体受到的压强大，则甲物体受到的压力一定比乙物体受 到的压力大吗？ （6）池塘水结了一层冰，能够承受的最大压强为 2104帕斯卡，问体重为 500 牛顿， 每只脚跟冰接触面积为 2 分米 2的人能在冰上步行吗？ 思考题：1. 为什么啄木鸟能成为“森林医生”？ 2. 增大和减小压强的方法： 增大压强：增大压力（耙子） ，减小受力面积（菜刀） 减小压强：减小压力（建筑材料） ，增大受力面积（橇式直升机、骆驼的脚掌） 例题：下列措施中为了用来增大压强的有：（ C ） A. 建筑物的墙基比上部要加宽； B. 滑雪者使用又宽又长的滑雪板； C. 菜刀、剪子用过一段就要磨一磨； D. 芭蕾舞演员用足尖立在舞台上 3. 液体对容器底部和侧壁都会产生压强，而且也是深度越大，压强越大，不但对容器的 底部和侧壁会产生压强，液体的内部也存在压强。液体内部压强的特点：一切液体的内部 都存在着压强，液体的压强随深度的增加而增大；在同一深度，液体向各个方向的压强相 等。液体的压强还跟液体的密度有关，密度越大，压强越大。 例题：下列说法中正确的是（ C ） A. 液体压强的大小跟深度和液体密度有关，跟容器的形状和底面积的大小也有关； B. 液体受到的重力越大，则液体的压强也一定越大； C. 同种液体由于重力而产生的压强只跟深度成正比； D. 以上说法都不对 解析：解析：一切液体的内部都存在着压强，液体的压强随深度的增加而增大；在同一深度， 液体向各个方向的压强相等。液体的压强还跟液体的密度有关，密度越大，压强越大。 4. 浮力的概念：所有的液体都会对浸入其内的物体产生一个向上的浮力。在水中会向上 浮的物体受到向上的浮力，在水中会下沉的物体也受到向上的浮力。 将一个物体悬挂在弹簧秤下，当物体在空气中时，读出弹簧秤的读数 FG；将物体浸 入水中，读出弹簧秤的读数 F ，则浮力的大小为 F 浮F-F 。 所有的液体都会对浸入其内的物体产生一个向上的浮力。气体中的物体也受到气体的 浮力。 阿基米德定理：浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液 体受到的重力， 即 F浮G排水gV排水 推广 F浮G排液 同样，阿基米德定理可以推广到气体上面。 5. 阿基米德原理的理解和运用 对阿基米德定理这个公式的理解应注意： 排液液排液浮 VGFg （1）公式中是液体的密度，而不是浸入液体的物体的密度。 液 （2）公式中是浸入液体时，排开液体的体积。物体完全浸入，；物 排液 V 物排液V V 体部分浸入，。 物排液 VV （3）浮力只跟物体排开的液体受到的重力有关，而与其他因素无直接关系。 A、与物体浸入液体的深度无关：把物体压入水中，感觉浮力变大，这时候是从水面压 入水下，当完全浸入后，就不会感觉到更吃力了用物块挂在测力计下的实验来说明； B、与物体的形状无关用橡皮泥变形挂在测力计下的实验来补充说明。 用阿基米德原理进行计算。 （注意计算过程中单位要统一） （1）关于浸在液体里的物体所受的浮力，下列说法中不正确的是（ ） A. 浮力的方向竖直向上； B. 浮力的施力物一定是水； C. 浮力的大小与排开液体的质量成正比； D. 实心的铁球也能浮在液面上 （2）用手将一个木球放入水中某一深度后，松开手，木球上浮，在木球未露出水面的 时候，下列说法中正确的是（ ） A. 木球所受的重力、浮力都不变； B. 木球所受的重力不变，浮力变大； C. 木球所受的重力、浮力都变小； D. 木球所受的重力不变、浮力逐渐变小 （3）三个体积相同的立方体 a、b、c 分别浮在同种液体的液面上，如图所示，若它们 所受的浮力分别为 Fa、Fb、Fc，则这三个力由小到大的顺序是_； 物体的质量是 ma、mb、mc；则这三个质量由小到大的顺序是_ 问题：三个物体一只上浮出水面，一只下沉到水底，一只悬浮在水中。问：既然浸入 液体中的物体都会受到液体向上的浮力，为什么有的物体在液体中会上浮，有的物体在液 体中会下沉，有的能够静止在液体内部呢？ 原因：三只球所受到的重力不同，如果全部浸入受到水的浮力相同。根据力和运动关 系： F浮G上浮 F浮G悬浮或漂浮 注意：上浮和下沉都是不稳定状态，上浮的物体最终会浮出液面，而处于漂浮状态； 下沉的物体最终则会沉到液底处于静止状态。漂浮和悬浮时，物体都是受到两个力而处于 平衡状态。 （沉到水底：F浮F支持力G） 问：你能不能根据木头、石头和水的密度大小关系，猜测物体在液体中的沉浮跟物质 密度之间的关系呢？ 答：密度比液体小的上浮，密度比液体大的下沉 归纳：对于实心物体来说： 。，物体将在液体中下沉时，当 液物 FG 。，物体将在液体中上浮时，当 液物 FG 。，物体将悬浮在液体中时，当 液物 FG 6. 电路的组成：把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流的路径叫做电路。 电路的基本类型： 通路：接通的电路 （闭合开关） 开路：断开的电路（断开开关） 短路：电路中没有用电器，直接用导线将电源正负极相连的电路叫短路。 发生短路时，电路中会有很大的电流，轻则损坏电源，重则发生事故。 通路、开路、短路三种状态下的电流的比较： 电路状态通路开路短路 电流大小电流正常没有电流电流过大 持续电流存在的条件是：除电路中有电源外，电路还必须是通路，这两个条件缺一不 可。 常用的电路元件符号 电池电池组灯泡电铃定值电阻开关滑动变 阻器 电压表电流表 V A 画电路图应注意的问题： A、元件位置安排要适当，分布要均匀； B、元件不要画在拐角处； C、整个电路图最好呈矩形； D、图要完整美观，横平竖直，简洁、工整。 电路的两种基本连接方法串联和并联。 （1）串联电路电流从电源的正极流出，经过用电器流到负极，流过的路径只有一 条. （2）并联电路电路中有分支，电流流过的路径有两条或两条以上. 例题：马路上的路灯总是一齐亮，一齐灭如果它们其中一盏灯的灯丝断了，其它灯 仍能正常发光根据这些现象判断路灯是（ B ） A. 串联的 B. 并联的 C. 可能是串联的，也可能是并联的 D. 不能确定是何种连接方式 7. 电流（1）电流的形成：电荷的定向移动形成电流. （2）电流的方向：正电荷移动的方向为电流方向 金属导体中，电子从电源的负极流向正极，所以，电流方向与电子的运动方向相反，外电 路中电流从电源的正极流向电源的负极 （3）电流的符号 I （4）电流的单位：安培（A） ，毫安（mA） ，微安（A） 。 1A103mA，1mA103A 电流的测量工具电流表 （1）量程：电流表通常有两个量程：00.6A 和 03A。 A、当使用 00.6A 量程时，每大格表示 0.2A，每小格表示 0.02A。 B、当使用 03A 量程时，每大格表示 1A，每小格表示 0.1A 读数时应“先看量程后读数” 。 （2）电流表的使用规则 必须把电流表串联在待测电路中。 必须使电流从“”接线柱流入电流表，从“”接线柱流出电流表。 绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上。 （3）电路接完后，接通电源前必须先选较大的量程试触，同时观看电流表的指针偏转 情况： 指针不偏转：可能电路有断开的地方。 指针偏转过激，超过满刻度又被弹回，说明量程选小了。 指针偏转很小，说明量程选大了。 指针反向偏转，接线柱接反了。 例题：在图 2 所示的几种电路中，电流表只测L2电流的是（ ） 8. 物体的导电性： 容易导电的物质叫导体。有金属、石墨、人体、大地和食盐水。 不容易导电的物质叫绝缘体。橡胶、玻璃、瓷、塑料、干木头、油和干燥的空气是绝 缘体。 （纯净的水、蒸馏水是不导电的，但普通水中往往溶有大量杂质，能够导电。 ） 物质的导电能力不是绝对的。有些绝缘体在条件改变时会变成导体（如金属被腐蚀， 烧红的玻璃能够导电） 半导体：导电能力介于导体与绝缘体之间。常见的半导体材料：锗，硅.应用于电子技 术和无线电工程上 金属导电的微观解释：导体内有大量能自由移动的电子，一般非金属中几乎没有自由 电子，因此它们几乎不能导电。 9. 电阻 A、电阻是导体对电流的阻碍作用，导体对电流的阻碍作用越强，电阻就越大。 B、电阻越大，导体的导电能力越弱。 C、电阻用字母 R 表示。它的单位是欧姆，简称欧，符号是。 1 兆欧103千欧106欧 影响导体电阻大小的因素： （1）如果不考虑温度的影响，决定导体电阻大小的因素有：材料、长度、横截面积。 导体越长，横截面积越小，导体的电阻就大。 （2）导体的电阻还跟温度有关，金属导体的电阻随温度的升高而增大。某些材料当温 度降低到一定程度时，电阻突然消失，就会出现超导现象。 （3）控制变量法：是科学方法中一个重要的方法，许多物理量与多个因素有关，即它 有多个变量，在实验中为了正确分析各量之间关系，必须保持其它量的不变，然后研究某 两个量之间的变化关系，这就是控制变量法。 （4）同样条件下，银、铜、铝的电阻很小，又较便宜，一般用来做导线；电木和橡胶 的电阻很大，可用来做绝缘体。 10. 电压： （1）水与电类比 抽水机：把 B 处的水抽到 A 处，使 A、B 间保持一定水压，从而形成水流。 （抽水机 水压水流） 电源：使电源正极聚集正电荷，负极聚集负电荷，正负极间存在电压，使自由电荷 发生定向移动，形成电流。 （电源电压电流） （2）电路中得到持续电流的条件： A、有电源，存在电压 B、闭合电路 （3）电压：（1）电压用字母 U 表示 （2）电压的单位是伏特，简称伏，符号为 V；更大的单位有千伏。毫伏和微伏 换算关系式：1 千伏1000 伏 1 伏1000 毫伏 1 毫伏1000 微伏 （4）一些常见的电压值： A、一节干电池：1.5V B、对人体安全的电压：36V C、照明电路电压：220V D、一只蓄电池：2V （5）电压的测量：电压表 电压表有三个接线柱，两个量程 使用：必须把电压表并联在被测电路的两端把电压表的正接线柱接在跟电源正 极相连的那端被测电压不能超过电压表的量程允许电压表直接连入电源两极上测电源 电压。 【典型例题典型例题】 1. 质量相同的 A、B、C 三个物体，放在水平桌面上，如图所示，它们对桌面产生的压强 最大的是：（ A ） 解析：解析：本题考查的是压力相同的情况下，压强和受力面积的关系。 2. 在盛水的烧杯里放一木块，水没有从杯内溢出，则水对杯底的压强与不放木块相比较： （ B ） A. 压强不变；B. 压强增大；C. 压强减小；D. 无法判定 解析：解析：本题考查了液体深度和压强的关系。 3. 潜水艇由水面下 20 米深处上浮到 10 米深处，潜水艇壳受到的压强和浮力的变化情况 是（ C ） A. 压强不变，浮力增大 B. 压强增大，浮力不变 C. 压强变小，浮力不变 D. 压强变小，浮力变小 解析：解析：本题考查了深度对浮力、压强的影响。 4. 如图所示，下列电路中，开关同时控制电灯和电铃的是（ C ） 解析：解析：电灯和电铃并联后和开关串联，开关同时控制电灯和电铃。 5. 如图所示，当开关S闭合时，将发生的现象是（ B ） 图 1 A. 灯可能被烧坏 B. 电流表可能被烧坏 C. 灯和电流表都可能被烧坏 D. 不发生任何事故 解析：解析：开关S闭合时，电灯被短路，电流表可能被烧坏。 6. 在温度一定时，比较两根镍铬合金线电阻的大小，下列说法正确的是（ D ） A. 长导线的电阻大 B. 横截面积大的导线电阻大 C. 长度相等时，粗导线的电阻大 D. 横截面积相等时，长导线的电阻大 解析：解析：本题考查了影响电阻大小的因素。 【模拟试题模拟试题】 （答题时间：20 分钟） 1. 有一支盛有液体的长玻璃管，开口向上竖直放着，然后逐渐倾斜（液体没有流出） ， 液体对管底的压强将：（ ） A. 增大；B. 减小；C. 不变；D. 变化不定 2. 如图所示，用两手指按住一支铅笔，你会感到右手比左手疼，这是因为：（ ） A. 右手受到的压力大于左手受到的压力； B. 右手受到的压力大于笔尖受到的压力； C. 右手受到的压强大于左手受到的压强； D. 右手受到的压强大于笔尖受到的压强 3. 有铜、铝、铁三个实心圆柱体，它们的高度和直径分别相同，竖直放在水平桌面上， 比较三者对桌面的压强，则有：（ ） A.