浮力和压强教案

1、 龙文学校个性化教育教案 压强和浮力专题复习一、学习目标1、对压强浮力有更加深刻的认识，做到基础知识零失分2、对本章的实验要做到熟知，对实验的变形也不能陌生3、会利用所学的知识解决实际问题，比如利用阿基米德原理列出物体的受力方程，利用连通器解释船闸问题等等4、会综合之前学过的知识解决问题，提高自己的综合运用能力。这一章节会较多用到数学知识和二力平衡的知识二、知识框架1、压强与压力2、探究压力的作用效果3、压强的计算4、增大和减小压强的方法三、详细知识点第一节 压强 压力（1）定义对物体产生挤压效果的力叫做压力。（2）压力的特点压力的作用点必在被压物体的表面。压力的方向应与被压物体的接触面垂直。

2、压力的存在与否应看是否有相互挤压作用，只有当物体放在水平面上，且只受到重力和水平面支持力时，物体对桌面压力的大小才等于重力的大小，方向和重力的方向相同（不是一对平衡力）。但此时只是二力大小相等、方向相同，作用点不同，是两个不同性质的力。此时物体受到的一对平衡力是其自身重力和桌面对它的支持力，物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对相互作用力，两个力大小相等方向相反，作用在不同物体上。压力产生的条件：只有相互接触且又发生挤压的物体之间才有压力。如图所示，静止在水平地面上、紧挨墙角的小球，由于墙与小球之间无挤压作用，因而它们之间不存在压力。 方向：压力的方向与受力物体的表面即支撑面互相垂直且指向

3、受压物体。例如按图钉(图)，其方向可以与墙面垂直，与天花板垂直，也可以与水平桌面垂直，无论这个面如何放置，压力的方向总是要与接触面垂直的这是压力和其他力的一个区别。 大小：压力并不都是由重力产生的，因此压力的大小并不一定与重力大小相等，有时甚至无关。可通过物体受力平衡等一些方法求得。作用点：在受压物体的接触面上。例在图中画出沿斜面向下滚动的小球对斜面压力的示意图(压力是指垂直压在物体表面上的力)。下图是钉子对墙面的压力方向：压力与重力的区别和联系：可以试着求出下图中物体对地面，斜面，墙面的压力的大小：例1 放在水平桌面上的茶杯，对桌面有压力，下列有关“茶杯对桌面压力”的说法中，正确的是（）A茶

4、杯对桌面的压力就是重力B茶杯对桌面的压力是作用在茶杯上的C茶杯对桌面的压力是由于茶杯发生形变而产生的D茶杯对桌面的压力是由于桌面发生形变而产生的解：A、茶杯对桌面的压力，施力物体是茶杯，受力物体是桌面；茶杯受到的重力的施力物体是地球，受力物体是茶杯两个力的施力物体和受力物体都不相同，所以这两个力不是同一个力，但两者大小相等；故A错误；B、茶杯对桌面的压力，是茶杯对桌面施加了一个作用，故施力物体是茶杯，受力物体是桌面故B错误CD、当茶杯放在水平桌面上时，由于桌面对茶杯施加了一个向上的支持力，使茶杯底部发生微小的弹性形变，从而使茶杯对桌面产生了向下的弹力，即茶杯对桌面的压力故C正确D错误故选C例2

5、一个木箱斜放在地面上，能正确表示斜面受到的压力F的是答案：D解析：压力是垂直作用在物体表面上的力，作用点在被压物体的表面上，方向垂直于接触面并指向被压物体。本题中木箱对斜面的压力，受力物体是斜面，方向垂直于斜面，故选D 实验：探究“压力作用效果与哪些因素有关”的操作过程，如图所示（1）由图甲与图乙所示实验可知，甲与乙实验中，受力面积相同，乙的压力大，力的作用效果明显，由此可见：受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显（2）图乙与图丙所示实验中，物体间的压力相同，受力面积不同，受力面积越小，压力作用效果越明显，由此可见：压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显（3）甲图与丙图实验没有

6、控制变量，比较它们不能得出结论（4）该实验应用了控制变量法例3小明同学利用A,B两物体，砝码，泡沫等物体探究压力的作用效果与哪些因素有关，如下图甲乙丙所示，请回答以下问题：(1)实验中小明是通过观察_ 来比较压力作用效果的。(2)比较甲、乙两图所示实验，能够得到的结论是_(3)若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”，应通过比较图_所示实验。 （4）小明实验时将B沿竖直线切成大小不同的两块，如下图所示，他发现它们对泡沫作用效果相同，由此他得出结论：压力的作用效果与受力面积无关，你认为他实验中存在的问题是_压强什么是压强？压强：物体单位面积上受到的压力叫压强。压强公式：P=F/S ，式中p

7、单位是：帕斯卡，简称：帕，1帕=1牛/米2，压力F单位是：牛；受力面积S单位是：m2 对压强公式的理解：此公式适用于任何情况，即固体、液体、气体的压强计算都可用此公式。此公式中各物理量单位分别是pPa、FN、sm2。在计算物体的压强时，只有当F的单位为N，S 的单位为m2时，压强的单位才能是Pa，因此在计算中必须统一单位。一张报纸平放时对桌子的压强约05Pa。成人站立时对地面的压强约为15104Pa，它表示：人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为15 104N。 公式中的，是压力而不是重力。即使在某些情况下，压力在数值上等于物体所受的重力，也不应把公式直接写成，而应先注明F=G得：。

8、公式中的受力面积S，是指受力物体发生形变的那部分面积，也就是两物体的实际接触面积，而不一定是受力物体的表面积。如图所示，一个圆台形物体置于水平地面上，分别采用A、B两种方式放置，对地面的压力不变，但图A中受力面积是S2，图B中受力面积为S1，而它们都与水平地面的面积大小无关。 由公式推导出F=pS和可用于计算压力和受力面积的大小。液体压强及其计算压强计实验室里，测量液体和气体的压强的仪器，用U形管压强计，结构如图所示，它由一小金属盒（上面蒙有一层薄橡皮膜）和U形玻璃管组成，管内装有水或水银，当橡皮膜受到的压强为零时，U形管两边液面相 平，（在同一水平线上）当橡皮膜受到压强作用时，两管内液面产生

9、高度差，压强越大，两液面高度差越大，因此由两管内液面的高度差可知被测压强的大小。从刻度尺上读出被测压强的值。关于液体压强的实验【实验目的】探究液体压强的大小跟什么因素有关【器材】U形管压强计、烧杯、水、酒精【观察并设计实验】1观察U形管压强计U形管压强计左右两管中液面相平，液面上方的压强（相等)。用手指轻压橡皮膜，橡皮膜所受的压强较小，两管液面呈现（较小的压强差）。用手指稍重一些压橡皮膜，橡皮膜所受的压强较大，两管液面呈现（较大的压强差）。2研究液体内部的压强与液体内部深度的关系。实验一玻璃筒中盛有水，将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放入玻璃筒中，观察在不同深处U形管压强计左右两管中液面高度

10、差的变化情况。现象：U形管压强的金属盒在水内较深处，U形管左、右两管中液面的高度差（大于）金属盒在水内较浅处的高度差。实验表明，在同种液体内部，深度越小，该处压强越（越小)；实验二玻璃筒中盛有水，将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放入玻璃筒中，观察在一定深度处，改变橡皮膜面的朝向，观察U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。现象：U形管压强计的金属盒在水内一定深度处，改变橡皮膜的朝向，U形管左、右两管中液面的高度差（不变）。实验表明：在同一深度处，各个方向的压强（相等）。3研究液体内部液强与液体密度的关系。实验 三两个玻璃筒内分别盛有水和酒精，将U形管压强计的覆有橡皮膜的金属盒放在水和酒精

11、内部同一深度处，观察U形管压强计左右两管中液面高度差的变化情况。现象：U形管压强计的金属盒在酒精内一定深处，左、右两管中液面的高度差（小于）于金属盒在水内相同深处的高度差。实验表明，在不同液体的同一深度处，密度大的液体产生的压强 （大） 。得出结论：液体内部的压强取决于液体的（密度）和液体内部的（深度），液体由于具有流动性，液体内部朝各个方向都有压强。从而得出液体压强的特点：例4 如图所示，有两个一样粗玻璃圆筒，一个下端开口，一个侧壁开口，现用橡皮膜分别扎住圆筒下端和侧壁的开口，并向两圆筒内加等量的水，简述发生的现象并简述原因，由此得出什么结论？答：现象：两桶的橡皮膜都向外突出；原因：液体由于

12、重力的作用对支持它的容器底产生压强；由于液体具有流动性，对阻碍它的容器壁产生压强。结论：液体内部朝各个方向都有压强液体压强的计算 液体压强公式的推导倘若求液面下某处竖直向下的压强，可假设在此处有一个水平放置的平面，计算这个平面上方的液柱对这个平面的压强。 这段液柱的体积：V=Sh； 这段液柱的质量：m=V=Sh； 这段液柱的重力：G=mg=Shg； 这段液柱对底面S的压力：F=G=Shg；这段液柱对底面S产生的压强：P=F/S=Shg/S=gh。由此看来，密度为、深度为h处的压强计算公式为：P=gh。注意：液体压强的公式为：p=gh，其中h表示从该点到液体面的垂直距离。P=F/S与p=gh区别

13、F/S=P 任意压强计算：计算压强的公式P=F/S和P=pgh分别是用于什么范围（气、液、固）， P=F/S是压强的定义式，不论是气体、液体还是固体，也不论形状是否规则，在知道其中任意两个条件时，都可以用它求出另一个量。第二个公式只适用于液体与形状规则的圆柱，直棱柱“这些规则固体”，且棱或者母线垂直于水平面放置。例如一块砖只有平放、侧放、立放在水平接触面上时，利用第二个公式计算出的结果才是正确的，而当这块砖放在斜面上或者楞、顶点与接触面接触时，都不能用第二个公式。P=pgh用于流体， P=F/S 用于不规则固体，P=pgh用于流体，规则固体 。p=f/s为通用式,p=phg为变形式例5如图所示

14、,两个容器盛有相同质量的液体,则两个容器中液体对底面的压力和压强分别是( )A .FAFB,PA=PB B. FAPB D .FA=FB,PAPB例6如图所示,容器中盛有水,其中h1=100cm,h2=60cm,容器底面积S=20cm2,求:(1)水对容器顶的压强(2)水对容器底的压强(3)水对容器底的压力?(g=10N/kg)液体压强的实际运用 连通器什么是连通器？上端开口下端连通的容器叫连通器，如下图所示连通器的特点：当连通器内装有同种液体，且液体不流动时，各容器中液面高度总是相同的连通器的原理： 连通器的应用 锅炉水位计 茶壶茶壶壶身与壶嘴构成连通器，如果壶嘴太高倒不出水，胡嘴太低装不满

15、水例7例8例9下列日用器具中利用连通器原理工作的是 （ ）A喷泉 B钢笔吸水C茶壶 D液体压强计大气压强 大气压强的存在证明大气压强存在的实验是马德堡半球实验。其所用的基本装置如下图所示马德堡半球实验证明：大气压强是真实存在的，大气压力是非常强大的大气压强产生的原因：空气受到重力作用,而且空气能流动,因此空气内部向各个方向都有压强,这个压强就叫大气压强。平时，我们将两个半球紧密合拢，无须用力，就会分开这是因为球内球外都有大气压力的作用；相互抵消平衡了好像没有大气作用似的我把它抽成真空后，球内没有向外的大气压力了，只有球外大气紧紧地压住这两个半球。我们平时感觉不到大气压强存在的原因：我们身体通过

16、呼吸与外界大气相连，身体内的大气压与外界大气压平衡，相互抵消 大气压的测量如下图所示如何证明大气压强等于760mm汞柱产生的压强？如果把实验中的水银换成水，水柱有多高？请说说实验中为什么不用水，而用水银？ 大气压强的大小由托里拆利实验可求出大气压强为_ 大气压与海拔，气温的关系海拔越高，大气越稀薄，大气压越小，在海拔3000m以内，大约每升高10m，大气压强降低100pa。冬天受冷大气下沉，大气密度变大，大气压变高；夏天大气受热膨胀，大气密度变小，大气压降低。了解：大气压与沸点的关系气压越大液体沸点越高，气压越低液体沸点越高，所以高原上水沸腾后不到100摄氏度，若在高原上做饭会出现做不熟的现象

17、，所以高原上做饭一般要用高压锅。 大气压强的测量工具水银气压计：由托里拆利实验的原理制成，比较准确，但携带不便金属盒气压计：又叫无液气压计，它的主要部分是一个波纹状真空金属盒，利用大气压的变化使金属盒厚度发生变化来指示大气压大小。携带方便，但不太准确。由于大气压与高度有关，所以这种气压计可以改成高度计 大气压强的应用1用吸管吸饮料：当我们吸吸管时，排尽了吸管里的空气，大气压就把饮料压进吸管，我们就能喝到饮料2轧水井：其原理与“用吸管吸饮料”类似。图甲中，下压手柄阀门A被空气冲开，排尽圆桶内的空气；图乙中，再上提手柄，大气压把水压进圆桶内，阀门B被水流冲开；图丙中，继续上提手柄，更多的水被大气压

18、压到圆筒，有水从出水口排出。如此大气压源源不断地把水压到圆筒内排出。 甲 乙 丙问：为什么要向圆通内灌水？答：排出圆筒内的部分空气，当下压手柄时，排尽圆筒内空气，圆筒内空气少了,压强小了,这样再上提手柄，大气压便可以把低处的水压进圆筒内。同时水还起密封作用，防止空气进入密封的圆筒下部。注：不是所有的地方轧水井都需要向圆通内灌水，有些水位较高的地方，水位离地面距离小，故不需要灌水即可轧出水3离心式抽水机原理：起动前应先往泵里灌满水，排出泵壳内的空气，起动后旋转的叶轮带动泵里的水高速旋转，水作离心运动，向外甩出出水管。水被甩出后，叶轮附近的压强减小，在转轴附近就形成一个低压区。这里的压强比大气压低

19、得多，外面的水就在大气压的作用下，冲开底阀从进水管进入泵内。冲进来的水在随叶轮高速旋转中又被甩出，并甩出出水管。叶轮在动力机带动下不断高速旋转，水就源源不断地从低处被抽到高处例10在做托里拆利实验时，若管顶打个洞，则管内液柱（）。 A从小洞喷出B保持不变C充满全管 D与槽中液面相例11把一个烧瓶先放在开水中烫一会儿，然后立即固定在铁架台上，同时把一个剥了皮的熟鹌鹑蛋迅速塞入瓶口，如图所示。你会看到鹌鹑蛋在作用下从瓶口进入烧瓶。请解释原因。例12下列现象中与大气压强无关的是A用吸管吸饮料，饮料上升 B吸盘上挂毛巾，吸盘不掉 C用滴管吸取液体 D帕斯卡“裂桶实验” 解析试题分析：A、用吸管吸饮料的

20、原理是：先把吸管内的空气吸走，在外界大气压的作用下，汽水被压进吸管里故此现象与大气压有关B、塑料吸盘要固定在墙壁上，需要先用力挤压塑料吸盘，把盘内的空气挤出，然后吸盘就被外界的大气压紧压在了墙壁上，所以在吸盘上挂毛巾吸盘也不会掉下来故此现象与大气压有关C、胶头滴管吸药液时，需先把胶头中的空气挤出，在外界大气压的作用下，药液就被压进滴管中故此现象与大气压有关D、帕斯卡的“裂桶实验”是为了验证液体压强与水的深度有关，因为管很细，但水的深度很大，所以只用很少的水就能把桶压裂开此现象与大气压无关故选D小练习压强与流速的关系请用流体压强与流速的关系解释下列问题例13例14例15例16飞机获得升力的原因答：例17例18答：没有土堆的洞口风流速小，压强大，堆有泥土的洞口风流速大，压强小，压强差便使风从左边洞口流向右边的洞口，使得洞里有风而凉爽浮力例19例20请从A,B,C,D中选出错误的选项小练习例21 一轮船从长江驶入大海，下列说法中正确的是（ ）A因为海水密度大，所以在海水中轮船浮力大 B因为不确定在江里和在海里哪个排开水体积大，所以无法判断哪个浮力大C在海里在江里所受浮力一样大D因为海水密度大，所以船排开水体积小，