难点突破专题：压强与浮力

1、难点突破专题：压强与浮力【中考热点知识综述】知识点考纲要求压强的计算理解增大和减小压强的知道方法测量大气压强的方知道法物体浮沉的条件知道（理解）阿基米德原理知道（理解）流体的压强与流速知道的关系重难点提示重点： （1）固体压强与液体压强的计算；（ 2）改变压强的方法；（ 3）阿基米德原理；题型分值填空、选择、简答、38 分实验、作图、计算。15 分13 分35 分38 分13 分（ 4）物体的沉浮条件。难点： （1）固体压强与液体压强的计算方法；（ 2）物体的浮沉条件。意义：压强是表示压力作用效果的物理量。【说明】（ 1）压强单位Pa的认识：一张报纸平放时对桌子的压力约0.5Pa；（ 2）成人

2、站立时对地面的压强约为： 1.5 ×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： 1.5 ×104N 。【注意】使用该公式计算压强时，关键是找出压力F（一般 FG mg）和受力面积S（受力面积要注意是指两物体的接触部分）。（三）液体压强1. 液体压强：原因：液体受重力且具有流动性。压强规律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；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。公式： p gh【说明】 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，我们就知道了建立理想模型

3、法，这个方法今后还会用到，请认真体会。 从液体压强公式 pgh可以看出：液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关，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。2. 知识对比：固体和液体的压力、压强计算：第一步第二步固体求压力 F G求压强 p F/S G/S液体求压强 p gh求压力 F pS ghS【说明】特殊情况：柱形固体（长方体、正方体、圆柱体）的压强还可以用公式：p gh；如果盛液体的容器是柱形（长方体、正方体、圆柱体）的，则液体压力等于液体重力： FG，液体压强可以用 pF/SG/S 来求。【易错点】求液体压力时：FpS ghS，由于

4、容器的形状不同，体积未必是V Sh，所以不能写成： FpS ghS gVmgG，即液体压力不一定等于液体的重力，特殊情况除外。（四）大气压强验证实验 马德堡半球实验（最早）；其他：覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、喝饮料、吸墨水测定实验 托里拆利实验（最早）。【注意】 “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。高压锅外的气压称大气压。（五）流体压强（伯努利原理）：1. 内容： 流体在流速大的地方压强小，在流速小的地方压强大。2. 应用：飞机升空，鸟的飞翔，喷油漆等。【注意】 大部分的飞机、老鹰的飞行利用了伯努利原理，而直升机、麻雀等鸟类的升高不是根据这一原理

5、。3. 防止流体压强带来的危害：海面上的船要相互隔开一段距离航行，人在火车站台要在安全线外候车。（六）浮力定 义一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的力方 向竖直向上施力物体液（气）体产生原因液（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【易错点】 一个物体悬浮在水中，物体受到重力和浮力的作用，不能再说物体还受到了水的压力，因为浮力本身就是水的压力差。（七）阿基米德原理：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公式F 浮 G 排 液 V 排 g条件适合一切液体（或气体）【注意】 从阿基米德原理的公式中可以看出：液体对物体

6、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。（八）物体的沉浮条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。物体可能出现下沉、悬浮、上浮（最终漂浮）三种情况：下沉悬浮上浮漂浮图示F浮 <GF浮GF浮>GF浮G说明液 <物液 物液 >物液 >物【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）。【注意】判断物体浮沉（状态）有两种方法：（1）比较 F 浮与 G 的大小；（ 2）比较 液与 物。【易错点】（ 1）一个物体的沉浮，不是看它受到的浮力的大小，也不是看它的重力

7、的大小。而是看它的浮力和重力的大小关系。（ 2）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、石块等密度大于水的物体，冰化为水后液面下降。（九）浮力的求解：称量法： F 浮 G F（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）【说明】称重法常常用来测物体的密度：第一次测出物体在空气中的重力为 G；第二次测出物体浸没在水中的示数为 F

8、 ；则物体的体积为 V，物体的密度 物。（十）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。（十一）浮力的应用：应用工作原理轮船把它做成空心的，使它能够排开更多的水；利用物体的漂浮条件工作潜水艇潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的气球和飞艇利用空气的浮力升空的【注意】（ 1

9、）同一艘轮船在大海和江河里，受到的浮力是不变的，等于它的重力。在江河里的排水量更大。（ 2）潜水艇在大海和江河里悬浮潜行时，所受的浮力是变化的，在大海里的浮力更大。（ 3）氢气球升空后，由于高空气压小，气球的体积会变大，最后胀破。典型例题1 体重为 500 N 的小明双脚站立在水平冰面上时发现冰面有破裂的危险！他及时平卧在冰面上匍匐前进，避免了意外的发生。已知两只脚与冰面的接触总面积为400cm2，则小明双脚站立时对冰面的压强为_Pa，平卧时能避免意外发生的原因是_ 。2 有一体积为 0.1m3 的冰块漂浮在水面上（ 冰 0.9 ×103kg/m 3， 水 1.0 ×103

10、kg/m 3， g 10N/kg ），则该冰块（ ）A. 总重量是1×103N B. 浸入液面以下的体积是0.08m3C. 水面上部分体积占总体积的1/9 D. 受到的浮力是900N3 如图所示，将三个小球放入水中， A 球漂浮在水面上（部分露在水面以上）， B 球悬浮在水中， C 球沉至容器底（对容器底有压力）。已知 A 、B 两球质量相等，B、C 两球体积相等。则下列说法正确的是（ ）A. C 球的体积大于A 球的体积B. A 球所受浮力大于C 球所受浮力C. B 球所受浮力大于C 球所受浮力D. 三球所受浮力相等4 如图所示，一船在某水域作业时，将装满金属工具的大铁箱用绳子悬放

11、入水。第一次放，因水太深，铁箱没触碰到水底，此时船的吃水线在A 处。换个地方第二次再放，铁箱才接触到水底。下列说法正确的是（）345A. 铁箱在船上时，船的吃水线在A 处下方B. 铁箱接触到水底时，船的吃水线仍在A 处C. 铁箱接触到水底时，船的吃水线在A 处之下D. 铁箱接触到水底时，船的吃水线在A 处之上5、如图所示，在容器中放一个上、下底面积均为10 cm2 、高为5 cm ，体积为80 cm3的均匀对称石鼓，其下底表面与容器底部完全紧密接触，石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐平，则石鼓受到的浮力是（）A. 0 B. 0.3N C. 0.5N D. 0.8N6、如图所示，将一个体积为1

12、.0 ×10 3m3、重 6N 的木块用细线系在底面积为400cm2 的圆柱形容器的底部。当容器中倒入足够的水使木块被浸没时，求：（g 10N/kg ）（ 1）木块浸没在水中受到的浮力（ 2）剪断细线后，木块处于静止时，木块露出水面的体积多大（ 3）木块露出水面处于静止后，容器底部所受水的压强减小了多少1、一点通： 小明双脚站立时对冰面的压强 pF/S500N/400 ×10 4m2 1.25 ×104Pa，平卧时，身体与冰面的接触面积变大，压力不变，所以对冰面的压强减小。答案： 1.25 ×104；增大受力面积，减小压强点评： 注意固体压强求解中的 S

13、，是指受力面积。对于人体而言，站立与行走对地面的压强是不一样的。本题难度较低。拓展： 在冰面上行走的人，突然发现冰块要破裂了，他应该如何才能安全离开？注意从两个因素来解答。2、一点通： 冰块的质量m 冰 冰 V 0.9 ×103kg/m3 ×0.1m3 90kg，总重量 G 冰 m 冰g90kg ×10N/kg 900N，冰块漂浮在水面上时浮力等于重力，即F 浮 G 冰 900N，冰块排开水的质量等于冰块的质量，所以 V 排 m 冰 /水 90kg/1.0 ×103kg/m3 0.09m3 ，水面下部分体积占总体积的 9/10，水面上部分体积占总体积的

14、1/10.本题答案为 D 。答案： D点评： 本题综合考查漂浮条件、二力平衡、阿基米德原理、密度等相关知识，试题难度较大。拓展： 如果冰块熔化，则水面的高度不变！理由：冰块漂浮于水面上， F 浮 水排 G 冰；又冰熔化成水后，其质量不变， G 冰 G 水 水 gv 水，联立以上两式可得：水 gv 排 水 gv 水， v 排 v 水，即：冰块排开水的体积跟冰熔化成水后的体积相等，水面高度不变。gv3、一点通： A 球漂浮在水面上（部分露在水面以上），所以F 浮 A GA ； B 球悬浮在水中，所以 F 浮 BGB； C 球沉至容器底（对容器底有压力），所以F 浮 C GC；因为 A、B两球质量相

15、等，所以GA GBF 浮 A F 浮 B ；因为 B、C 两球体积相等，所以F 浮 C F 浮B F 浮 A GA GB GC。又因为F 浮 A F 浮 B ，所以 水 gV 排 A 水 gV 排 B 水gVB 即 V排A VB 。所以，即。答案为D。答案： D点评： 注意考查时的条件，三球是同体积还是同质量。本题难度较大。4、一点通： 设船（不包括大铁箱）的重力和所受浮力分别为G 船和 F 船，大铁箱的重力和所受浮力分别为G 铁和 F 铁，则当第一次放，铁箱没触碰到水底时，F 船 G 船 G 铁 F铁，即 G 船 F 船 gV排 gVA G 船 G 铁；当铁箱在船上时， gVA ，所以船的吃

16、水线在A 处之上；铁箱接触到水底时，船受到的浮力 gVA ，所以船的吃水线在A 处之下。本题答案为C。答案： C点评： 考查物体的沉浮条件的应用。试题内容比较综合，难度较大。5. B6、一点通： （1）由 F 浮 液 V 排 g 得木块浸没在水中时受到的浮力：F 浮 1.0 ×103kg/m3 ×1.0 ×103m3×10N/kg 10N（2）木块静止在水面时，由于漂浮，所以F 浮 G6N ，V 排 F 浮 /水 g 6N/1.0 ×103kg/m3 ×10N/kg 6.0 ×10 4m3V 露 V V 排 1.0 ×10 3m3 6.0 ×10 4m3 4.0 ×10 4m3（ 3） h