压强和浮力doc我用

1、 压强和浮力固体的压力和压强压力： 定义：垂直压在物体表面上的力叫压力。 压力并不都是由重力引起的，通常把物体放在桌面上时，如果物体不受其他力，则压力F = 物体的重力G 固体可以大小方向不变地传递压力。FFFFF重为G的物体在承面上静止不动。指出下列各种情况下所受压力的大小。 G G F+G GF F-G F 重力与压力的区别：（1）重力是由于地球吸引而使物体受到的力，施力物体是地球，受力物体是地面附近的一切物体。（2）压力是垂直作用在物体表面上的力，是由于物体间的挤压形变而产生的，施力物体是施加压力作用的物体，受力物体是被压物体。（3）重力的方向总是竖直向下；压力方向总是垂直于支撑面，由于

2、物体支撑面有不同的方向，所以压力也有不同的方向。、研究影响压力作用效果因素的实验： 课本P73图13、1-3乙、丙说明：压力相同时，受力面积越小压力作用效果越明显。将图甲图小桌上的砝码去掉，将看到的现象是：泡沫塑料压下深度减小。该现象说明：受力面积相同时，压力越大压力作用效果越明显。概括这两次实验结论是：压力的作用效果与压力和受力面积有关。本实验研究问题时，采用了控制变量法。和 对比法、压强： 定义：物体单位面积上受到的压力叫压强。物理意义：压强是表示压力作用效果的物理量公式 p=F/ S 其中各量的单位分别是：p：帕斯卡（Pa）；F：牛顿（N）S：米（m2）。A、使用该公式计算压强时，关键是

3、找出压力F（一般F=G=mg）和受力面积S（受力面积要注意两物体的接触部分）。B、特例：对于放在桌子上的直柱体（如：圆柱体、正方体、长放体等）对桌面的压强p=gh压强单位Pa的认识：一张报纸平放时对桌子的压力约.Pa 。成人站立时对地面的压强约为：.×104Pa 。它表示：人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为：.×104N灵活运用压强公式进行计算：（1）利用p=F/S计算固体压强的关键是确定受力面积，解题时，要抓住“受力”二字，分析物体表面到底有多大面积受到压力作用，而不能取任意的一个面积代入。（2）解题的思路：根据物体平衡条件和物体间相互作用规律求出压力F；确认

4、受力面积S；再根据公式P=F/S求出压力对受力面的压强，要特别注意压力和重力的区别。 应用：当压力不变时，可通过增大受力面积的方法来减小压强如：铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等。也可通过减小受力面积的方法来增大压强如：缝一针做得很细、菜刀刀口很薄、一容器盛有液体放在水平桌面上，求压力压强问题： 处理时：把盛放液体的容器看成一个整体，先确定压力（水平面受的压力F=G容+G液），后确定压强（一般常用公式 P= F/S ）。液体的压强： 液体的压强（1）液体内部产生压强的原因：液体受重力且具有流动性。（2）测量：压强计 用途：测量液体内部的压强。（3）液体压强的规律：、 液体对容器底和测壁

5、都有压强，液体内部向各个方向都有压强；、在同一深度，液体向各个方向的压强都相等；、 液体的压强随深度的增加而增大；、 不同液体的压强与液体的密度有关。（4）压强公式： 、推导压强公式使用了建立理想模型法，前面引入光线的概念时，就知道了建立理想模型法，这个方法今后还会用到，请认真体会。、推导过程：（结合课本P78 图13、2-5）液柱体积V=Sh ；质量m=V=Sh液片受到的压力：F=G=mg=Shg .液片受到的压强：P= F/S=gh、液体压强公式P=gh说明：A、公式适用的条件为：液体B、公式中物理量的单位为：p：Pa；g：N/kg；h：m phC、从公式中看出：液体的压强只与液体的密度和

6、液体的深度有关，而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。著名的帕斯卡破桶实验充分说明这一点。D、液体压强与深度关系图象： （5）F=G F<G F>G（6）计算液体对容器底的压力和压强问题：一般方法：首先确定压强p=gh；其次确定压力F=pS特殊情况：压强：对直柱形容器可先求F用p=F/S 压力：作图法对直柱形容器F=G 连通器：定义：上端开口，下部相连通的容器原理：连通器里装一种液体且液体不流动时，各容器的液面保持相平应用：茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。大气压强 大气压强（1）概念：大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强

7、，简称大气压，一般有p0表示。说明：“大气压”与“气压”（或部分气体压强）是有区别的，如高压锅内的气压指部分气体压强。高压锅外称大气压。（2）产生原因：因为 空气受重力并且具有流动性。（3）大气压的存在实验证明：历史上著名的实验马德堡半球实验。 小实验覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、皮碗模拟马德堡半球实验。大气压的实验测定：（4）托里拆利实验。实验过程：在长约1m，一端封闭的玻璃管里灌满水银，将管口堵住，然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后，管内水银面下降一些就不在下降，这时管内外水银面的高度差约为760mm。原理分析：在管内，与管外液面相平的地方取一液片，因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。即向上

8、的大气压=水银柱产生的压强。结论：大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)说明：、实验前玻璃管里水银灌满的目的是：使玻璃管倒置后，水银上方为真空；若未灌满，则测量结果偏小。、本实验若把水银改成水，则需要玻璃管的长度为10.3 m 、将玻璃管稍上提或下压，管内外的高度差不变，将玻璃管倾斜，高度不变，长度变长。h、若外界大气压为H cmHg 试写出下列各种情况下，被密封气体的压强（管中液体为水银）。hhh hhH cmHg (H+h)cmHg (H-h)cmHg (H-h)cmHgh(H+h)cmHg (H-h)cmHg (H-h)

9、cmHg（5）标准大气压： 支持76cm水银柱的大气压叫标准大气压。1标准大气压=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa2标准大气压=2.02×105Pa，可支持水柱高约20.6m 大气压的特点：（1）特点：空气内部向各个方向都有压强，且空气中某点向各个方向的大气压强都相等。大气压随高度增加而减小，且大气压的值与地点、天气、季节、的变化有关。一般来说，晴天大气压比阴天高，冬天比夏天高。（2）大气压变化规律研究：（课本164图11-9）能发现什么规律？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,低空大气压减小得快,高空减小得慢 测量大气压的工具：（1）

10、定义：测定大气压的仪器叫气压计。（2）分类：水银气压计和无液气压计（3）说明：若水银气压计挂斜，则测量结果变大。在无液气压计刻度盘上标的刻度改成高度，该无液气压计就成了登山用的登高计。 应用：活塞式抽水机和离心水泵。 沸点与压强：（1）内容：一切液体的沸点，都是气压减小时降低，气压增大时升高。（2）应用：高压锅、除糖汁中水分。 体积与压强：（1）内容：质量一定的气体，温度不变时，气体的体积越小压强越大，气体体积越大压强越小。（2）应用：解释人的呼吸，打气筒原理，风箱原理。 浮力知识点1、浮力的定义：一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的力 叫浮力。2、浮力方向：竖直向上，施

11、力物体：液（气）体3、浮力产生的原因（实质）：液（气）体对物体向上的压力大于向下的压力，向上、向下的压力差即浮力。GF浮GF浮GF浮4、物体的浮沉条件：（1）前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力（2）请根据示意图完成下空。F浮G 下沉 悬浮 上浮 漂浮 F浮 < G F浮 = G F浮 > G F浮 = G 液<物 液 =物 液 >物 液 >物（3）说明：密度均匀的物体悬浮（或漂浮）在某液体中，若把物体切成大小不等的两块，则大块、小块都悬浮（或漂浮）。一物体漂浮在密度为的液体中，若露出体积为物体总体积的1/3，则物体密度为 2/3F浮G分析：F浮 = G

12、则：液V排g =物Vg 物=（ V排V）·液= 2/3液 悬浮与漂浮的比较 相同：F浮 = G 不同 悬浮液 =物 ；V排=V物漂浮液 <物；V排<V物判断物体浮沉（状态）有两种方法：比较F浮 与G或比较液与物 。 物体吊在测力计上，在空中重力为G,浸在密度为的液体中，示数为F则物体密度为：物= G/ (G-F)冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体，冰化为水后液面不变，冰中含有铁块、石块等密大于水的物体，冰化为水后液面下降。5、 阿基米德原理：（1）内容：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。（2）公式表示：F浮 = G排 =液V排g

13、 从公式中可以看出：液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。（3）适用条件：液体（或气体）6、漂浮问题“五规律”：（历年中考频率较高）规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力；规律二：同一物体在不同液体里，所受浮力相同；规律三：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小；规律四：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几；规律五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。7、浮力的利用：（1）轮船：工作原理：要使密度大于水的材料制成能够漂浮在

14、水面上的物体必须把它做成空心的，使它能够排开更多的水。m液排水量：轮船满载时排开水的质量。单位 t 。由排水量m 可计算出：排开液体的体积V排= ；排开液体的重力G排 = m g ；轮船受到的浮力F浮 = m g 轮船和货物共重G=m g 。（2）潜水艇：工作原理：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。（3）气球和飞艇：气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的气体如：氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡，人们把气球发展成为飞艇。（4）密度计：原理：利用物体的漂浮条件来进行工作。构造：下面的铝粒能使密度计直立在液体中。刻度：刻度线从上到下，对应的液体密度越来越大8、

15、浮力计算题方法总结：（1）确定研究对象，认准要研究的物体。（2）分析物体受力情况画出受力示意图，判断物体在液体中所处的状态(看是否静止或做匀速直线运动)。（3）选择合适的方法列出等式（一般考虑平衡条件）。I、计算浮力方法:读数差法：F浮= GF(用弹簧测力计测浮力)。压力差法：F浮= F向上 F向下（用浮力产生的原因求浮力）漂浮、悬浮时，F浮=G (二力平衡求浮力；)F浮=G排 或F浮=液V排g （阿基米德原理求浮力，知道物体排开液体的质量或体积时常用）根据浮沉条件比较浮力（知道物体质量时常用）II、解浮力问题经常用到的一些规律和概念二力平衡条件（推广到三力平衡） 密度的概念液体内部

16、压强规律 浮力的概念阿基米德原理 物体浮沉条件III、综合题的解题步骤认真审题，确定研究对象，明确对象所处的状态。分析受力情况，画出受力分析图。 根据状态列出方程式方程组。进行数学运算。IV、必须弄清楚的一些概念物重G与视重G 物重G与物体排开的液重G 浸在（浸入）与浸没（没入） 上浮、漂浮、悬浮 物体的密度物与液体的密度液。 物体的体积v物、物体排开液体积v排、物体露出液而的体积v露。 【例题精讲】例1、三个质量均为2千克的物体，如图放置，处于平衡状态，试分析它们对接触面的压力和重力的关系？（实物投影，请同学们作出物体对接触面的压力）分析：本题是让我们区分压力和重力的关系的。注意压力是垂直作

17、用在物体表面上，而重力始终是竖直向下的。解：设重力为G，对接触面的压力为N图甲中：物体水平放置，压力竖直向下，和重力相等。图乙中：物体放在斜面上，压力垂直于斜面，N不等于G。图丙中：物体被压在竖直面上，所以压力垂直于接触面，N的大小和G大小无关，只与水平力F大小有关。小结：压力和重力是两个不同的物理量，要区分清楚。请看以下对比：名称定义性质施力物体方向作用点联系压力垂直压在物体表面上的力叫做压力弹力与它接触并挤压的物体垂直于接触面受力物体的表面压力由重力引起时才与重力有关；压力大小不一定等于重力大小，方向不一定相同重力由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力引力地球总是竖直向下物体的重心例2、 把

18、一 长10cm、宽10cm，厚 5cm的铁块，平放在 1m2的水平桌面上，求桌面受到的压强。如果把铁块沿着如图所示的虚线纵向锯掉一半，那么铁块对桌面的压强和压力有何变化？如果将铁块水平横向截去一半，情况又如何？解 铁的密度=7.8×103kgm3所以铁块的质量m=v=7.8×103kgm3×0.1m×0.1m×0.5m=3.9kg铁块对桌面的压力FGmg3.9kg×9.8Nkg=38.22N压强pF/S38.22N/(0.1m×0.1m) 3.822×103Pa 把铁块沿虚线纵向锯掉一半，铁块的重力减少一半，对桌面

19、的压力也减小一半，铁块的体积减小一半，它与桌面的接触面积也减小一半，根据公式pF/S，其对桌面的压强不变。 把铁块水平横向截去一半，铁块的重力减小一半，对桌面的压力小也减小一半，但它与桌面的接触面积未变，根据公式pF/S，其对桌面的压强亦减小一半 评注 抓住公式pF/S了，明确F、S的变化情况，便可对p的变化情况作出正确判断 例3、向墙壁上按图钉，已知图钉帽的面积是1cm2图钉尖的面积是0.05mm2，手对图钉帽的压强是2×105Pa ，求图钉尖对墙壁的压强解 手对图钉巾的压F帽p帽·S帽2×105Pa×10-4m2=20N手对图钉帽的压力等于图钉尖对墙

20、壁的压力，即 F顶F帽20N从而，图钉尖对墙壁的压强 p尖F尖/ S尖20N/(0.05×10-6m2) 4×108Pa 评注 由此题可以看出，使用图钉时，手对图钉帽的压力和图钉尖对墙壁的压力是相等的，但分别作用在不同的受力面上，压力产生的效果大不一样图钉尖对墙壁产生很大的压强，所以图钉能按进墙壁里；图钉帽对手的压强不是很大的，所以手不会感觉扎疼 例4、封冻的江河水面能够承受的最大压强是Pa，一辆20t的坦克能够在冰面上行驶吗？（每条履带跟地面的接触面积是2m2）解：坦克对冰面的压力F=G=mg=20N。 受力面积S=2m2=4m2对冰面的压强P=，所以坦克能冰面上行驶。例

21、5、（海淀区2006）图24中平底茶壶的质量是0.4kg，成而面积是4×103m2.内盛0.6kg的开水，水面高度在图中已标出，放置在面积为l m2的水平桌面中央。试求:（1）由于水的重力而使水对茶壶底部产生的压力（2）茶壶对桌面的压强。（g10N/kg）小结：（1）公式Pgh用于计算液体由于重力而产生的压强。由公式可知，液体内部的压强只与液体的密度及液体的深度有关，而与液体的重量、液体的体积，容器的形状等无关。（2）公式Pgh只适用于计算静止液体的内部的压强，不适用于计算固体的压强。（3）公式Pgh中的h表示深度，不能理解为高度。H是指从液面到所求压强处之间的竖直距离。例6、如图所

22、示，甲、乙、丙三个完全相同的圆柱体竖放在水平地面上，若把乙、丙中的阴影部分切除后，试比较甲、乙、丙对水平地面的压强大小？解：圆柱体对地面的压强： P=从上式可知截面积不变的柱体对水平支承面的压强与柱体的体积粗细、重量等无关，只与柱体的高度、密度有关：甲、乙、丙是同种物质，密度相同，高度相同，由P=可知甲、乙对地面的压强相等，丙中的柱体（部分）bcde产生的压强与甲、乙相等，但acde部分产生的压强大于bcde部分产生的压强。由此可知：P甲=P乙<P丙。例7、如图所示的容器内装有水，试比较A、B、C各点由液体产生的压强p A、pB、pC的大小。解：由于液体的密度相同，本题关键是弄清A、B、

23、C各点的深度。深度是指从自由液面到该处的竖直距离，从图中可知：h4=15cmcm10cm=0.1mhB=15cm=0.15cmhC=15cm10cmcm0.05m 故pB> p A>pC例8、在马德堡半球实验中，若每个半球的截面积cm，那么拉开马德堡半球至少要用多大外力？（大气压强Pa）解：由公式可知大气对半球面的压力S=NPa ×cmN例9、在一个大气压下将一根玻璃管灌满水银后倒置在水银槽中，管高出水银面h=50cm，如图所示，问：管内顶部受到多大的压强？方向如何？如果在管顶部开一个出现什么情况？（大气压为76cm汞柱）解：管内顶部受到的压强为：76cmHg50cmhg

24、26cmHg方向是竖直向上。如果在管顶部开一个小孔，管内外相通都为一个大气压，水银柱下降到管内外水银面一样高。 例10下列说法中正确的是（）A物体浸没在水中越深，受的浮力越大B密度较大的物体在水中受的浮力大C重的物体受的浮力小D同体积的铁块和木块浸没在水中受的浮力一样大精析阿基米德原理的数学表达式为：F浮液gV排，公式表明了物体受到的浮力大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关根据公式分析题目叙述的内容，问题就可以迎刃而解了解A选项：物体浸没在水中，无论深度如何，V排不变，水的密度不变，F浮不变A选项不正确B选项：物体所受的浮力与物体密度的大小没有直接的关系，B选项不正确C选项：重力的大小对

25、物体所受的浮力无影响例如：大铁块比小铁块要重一些，但将两者浸没于水中，大铁块受的浮力反而大些，因为大铁块的V排大C选项不正确D选项：同体积的铁块和木块，浸没于水中，V排相同，水相同，F浮铁F浮木，铁块和木块受的浮力一样大答案D注意：物体所受的浮力跟物体自身的重力、自身的密度、自身的形状无关例11,质量为79g的铁块，密度是7.9g/cm3，这个铁块的质量是多少?重多少?将这个铁块浸没于水中，排开水的质量是多少?所受浮力是多少?（g取10N/kg）精析这道题考查学生对计算物体重力和计算浮力的公式的区别计算物体重力：G物gV物计算物体在液体中受的浮力：F浮液gV排可以说：从计算的方法上没有本质的区

26、别，但计算的结果却完全不同已知：m79g0.079kg铁7.9g/cm3求：m铁、G铁、m排、F浮解m铁0.079kgG铁m铁g0.079kg×10N/kg0.79NV排V铁10 cm3m排液gV排1g/cm3×10 cm310g=0.01kgF浮m浮g0.01kg×10N/kg0.1N从上面的计算看出，铁块的重力和铁块浸没在水中受的浮力大小完全不同，但计算方法委相似，关键 是区别液和物，区别V排和V物，在理解的基础上进行计算，而不是死记硬背，乱套公式例12（广州市中考试题）用弹簧测力计拉住一个重为43N的空心铜球，全部浸在水中时，弹簧测力计的示数为33.25N，

27、此铜球的空心部分的体积是_m3（已知铜的密度为8.9×103kg/m3）已知：G43N，浸没水中F33.2N求：V空解可在求得浮力的基础上，得到整个球的体积，进一步求出实心部分体积，最后得到结果F浮GF43N33.2N9.8NV排1×103m3浸没：VV排1×103m3球中所含铜的体积V铜0.49×103m3V空VV铜1×103m30.49×103m3 0.51×103m3答案0.51×103m3例13体积相同的A、B、C三个物体，放入水中静止后，处于图151所示的状态，试比较三个物体受的重力GA、GB、GC和密度

28、A、B、C图151精析不同物体的重力可借助浮力的知识来比较解法1由图来判断物体的状态：A、B漂浮，C悬浮由状态对物体进行受力分析：GAF浮A，GBF浮B，GCF浮C比较A、B、C三个物体受的浮力VA排VB排VC排，液相同根据F浮液gV排，可知：F浮AF浮BF浮C，GAGBGC比较物体密度ABC解法2由物体的浮沉条件可知：A、B漂浮A水，B水，C水，A、B漂浮于水面：F浮AGA水gVA排AgV F浮BGB水GvB排BGv由图：VB排V排 BA比较密度：CBA比较出密度后，由GmgVg，就可比较出物体重力：GCGBGA上述分析看出：由物体的状态，作出正确的受力分析与阿基米德原理相结合是解决问题的关

29、键答案C的重力和密度最大，B居中，A最小例14 将一个蜡块（蜡0.9×103kg/m3）分别放入酒精、水和盐水中静止后，试比较它受的浮力大小和排开液体的体积大小（盐水水蜡酒精）精析确定状态受力分析比较浮力比较V排此题考查学生能否在判断状态的基础上，对问题进行分析，而不是急于用阿基米德原理去解题解蜡块放入不同液体中，先判断蜡块处于静止时的状态盐水水蜡酒精蜡块在酒精中下沉，最后沉底；在水和盐水中最后处于漂浮状态设蜡块在酒精、水、盐水中受的浮力分别为F1、F2和F3，蜡块重力为G对蜡块进行受力分析：F1G，F2G，F3G同一物体，重力G不变，所以F1F2F3根据阿基米德原理：V排酒精中：V排酒精V物水中：V排水盐水中：V排排水酒精 水 盐水（a）（b）（c）图152F2F3，水盐水V排水V排盐水而V排酒精V排水V排盐水把状态用图152大致表示出来答案蜡块在酒精中受的浮力最小，排液体积最大；在水和盐水中受的浮力相等，排水体积大于排开盐水