第四章 压强和浮力讲义

1、压强和浮力一、中考解读高频考点常考题型复习提示压力选择、简答和分析计算知道压力的方向、压力与重力的区别和联系。一般与其他知识结合一起考查压强选择、简答、实验探究和分析计算描述压强的概念，辨认增大和减小压强的方法，直接应用压强公式或公式变形进行简单的计算。此部分考查的频率较大液体压强选择、简答、实验探究感受液体压强的存在，知道液体压强跟液体密度、深度的定性关系，知道流体压强与流速的定性关系，用流体压强与流速的定性关系解释有关现象阿基米德原理选择、简答和分析计算知道浮力的概念，描述阿基米德原理和直接运用阿基米德原理或公式的变形进行简单的计算。此考点是考试的热点物体的浮沉条件选择、计算在有些试题中渗

2、透物体处于漂浮、上浮或下沉的条件，多与压强一起命题二、考点聚焦考点1压力(1)定义：压力是垂直作用在物体表面上的力。(2)方向：压力的方向是垂直于受力面并指向被压的物体。(3)原因：压力产生的原因是相互接触的物体间发生相互挤压。压力的作用点在被压物体的表面。压力的作用效果是使物体发生形变。(4)效果：压力作用效果的影响因素：压力大小与受力面积大小。提醒要点 压力大小不一定等于重力。压力和重力是性质不同的两种力。压力的方向垂直于接触面指向被压物体，重力的方向竖直向下，重力的施力物体是地球。压力并不都是重力产生的，只有物体孤立静止在水平面上或在水平面上做匀速直线运动且处于自由状态时，压力大小才等于

3、重力。例：物体A重为12牛，A静止在斜面上，如图所示，已知其对斜面的压力为8牛，请用力的图示法画出重力G和压力F。考点2压强(1)定义：压强是指物体在单位面积上受到的压力。(2)公式：(3)单位：1帕1牛/米2 1米2104厘米2106毫米2(4)增大压强和减小压强的方法：改变压力的大小； 改变受力面积的大小。提醒要点 压强是描述压力作用效果的科学量，它是由压力大小、受力面积的大小共同决定的。例1：如图所示的实例中，目的是为了增大压强的是 ()A铁轨下铺枕木 B坦克装有履带 C刀刃磨得很薄. D书包背带很宽【解析】 压强大小与所受的压力和接触面积大小有关。压力一定，接触面积越小，压强越大。接触

4、面积一定，压力越大，压强越大。铁轨下铺枕木可以增大接触面积，相同压力下对地面产生的压强减小。坦克装有履带、书包背带很宽都是同样的道理。刀刃磨得很薄使接触面积减小，因此相同压力条件下，压强增大。例2：某实心正立方体金属块的质量是m，边长是a，则金属块的密度_(用m、a表示)。取6个这样的金属块，分别以图中甲、乙两种方式放置在水平地面上，则甲、乙两种方式放置的金属块对水平地面的压力之比F甲F乙_，压强之比p甲p乙_。【解析】正立方体的边长是a，则其体积为a3，根据密度公式可求得金属块的密度；题图中，两种方式均放置在水平地面上，所以在两种情况下对水平地面的压力FG6 mg，即两种方式放置的金属块对水

5、平地面的压力之比为11；在甲图所示的放置方式中，水平地面的受力面积S甲3a2，乙图所示的放置方式中，水平地面的受力面积S乙2a2，压强之比p甲p乙23。考点3压强1液体压强(1)底部和侧壁：液体对容器底部和侧壁都有压强。由于液体受到重力，对容器底有压强；又由于液体具有流动性，对容器侧壁有压强。(2)内部：液体内部向各个方向都有压强。(3) 计算公式：pgh影响因素：液体内部压强跟液体的密度和深度有关。在同种液体内部，同一深度向各个方向压强相等，随着深度的增加而增大；在同一深度处，液体的密度越大，压强越大。提醒要点 液体内部的压强是由于液体本身的重力而引起的，但液体对容器底部的压力并不一定等于容

6、器内液体的重力。如下图：例：如图是探究液体内部压强规律的实验装置。容器中装有水，P是装有橡皮膜的探头，图中探头上的橡皮膜向上若保持探头深度不变，则()A探头橡皮膜向下，h增大B探头像皮膜向下，h减小C将U形管中的水换成酒精，h增大D将U形管中的水换成酒精，h减小【解析】题中保持探头深度不变，水对探头的压强保持不变，改变探头橡皮膜的朝向，h不变；若将U形管中的水换成酒精，由于酒精的密度比水小，h会增大。2大气压强(1)大气压强产生的原因：空气受重力作用。证明大气压存在的事实：马德堡半球实验。(2)1个标准大气压支持760mm高的水银柱，1个标准大气压1.013105Pa。(3)大气压随高度的增加

7、而减小，还与季节和天气有关。气压减小，水的沸点降低；气压增大，水的沸点升高。3流体压强(1)在气体和液体中，流速越大的位置压强越小。(2)飞机的升力：飞机机翼的形状像鸟的翅膀，下方平上方凸，当气流迎面吹来时，在相同时间内上方气流经过的路程比下方气流经过的路程长，因此上方气流速度大，压强小，下方气流速度小，压强大；机翼的上下表面产生了压强差，这就是向上的升力。例：我国铁路大提速后，站台上的乘客与列车间的空气流速和压强也发生了变化，为了有效地防止不安全事故的发生，站台的安全线距离由原来的1 m变为2 m。关于列车与乘客间空气流速及压强的变化，判断正确的是()A空气流速变大，压强变小 B空气流速变大

8、，压强变大C空气流速变小，压强变大 D空气流速变小，压强变小【解析】在站台上，由于列车的速度很快，所以列车与站台上的乘客之间的空气流动速度相对来说就很大，这样就导致列车周围的压强减小，乘客容易出现事故，所以当列车提速后，就要增大站台安全线距离。练习：有两只相同的烧杯，分别盛有体积相同的水和酒精，但没有标签，小李采用闻气味的方法判断出无气味的是水。小唐则采用压强计进行探究：(1)若压强计的气密性很差，用手指不论轻压还是重压橡皮膜时，发现U形管两边液柱的高度差变化_(选填“大”或“小”)。小唐把调节好的压强计放在空气中时，U形管两边的液面应该_。(2)小唐把金属盒分别浸入到两种液体中，发现图甲中U

9、形管两边的液柱高度差较小，认为图甲烧杯中盛的是酒精。他的结论是不可靠的，因为没有控制金属盒在液体中的_相同。甲 乙(3)小唐发现在同种液体中，金属盒离液面的距离越深，U形管两边液柱的高度差就越_，表示液体的压强越_。(4)小唐还发现在同种液体中，金属盒距液面的距离相同时，只改变金属盒的方向，U形管两边液柱的高度差_(选填“不变”或“变化”)。表明在相同条件下，液体内部向各个方向的压强_。考点4阿基米德原理(1)定义：浮力是浸在液体中的物体受到液体对它向上托的力。(2)产生的原因：物体受到液体对它向上的压力大于向下的压力。其压力差就是浮力。(3)方向：浮力的方向是竖直向上的。物体在气体中也会受到

10、浮力的作用。(4)测量：用弹簧测力计测出物体在空气中的重力为G，测出物体浸在液体中的示重为G。则F浮GG。(5)阿基米德原理内容：浸在液体中的物体受到的浮力的大小等于物体排开液体的重力。(6)公式：F浮G排液液gV排由公式可知浮力的大小决定于液体的密度和排开液体的体积。与物体的重力、密度、体积、形状、所处位置和全部浸没时的深度无关。例：边长为4cm、密度为2103 kg/m3的立方体橡皮泥块，放在足够多的水中，沉入水底；当把它捏成一只小船时，便能漂浮在水面上以下计算结果正确的是(水1.0103 kg/m3，g10N/kg) ()A橡皮泥块的质量是12.8gB橡皮泥块浸没在水中时受到的浮力是1.

11、28NC橡皮泥小船漂浮时受到的浮力是0.64ND橡皮泥小船漂浮时排开水的体积是1.28104m3考点5物体的浮沉条件(1)浮沉条件：浸没在液体里的物体浮沉取决于重力和浮力的大小关系。当F浮G物时，物体上浮。(物 液)；当F浮G物时，物体悬浮。(物 液)；当F浮G物时，物体下沉。(物 液)。(2)漂浮的条件：F浮G物(此时物体有部分露出液面) (物 液)；(3)浮沉条件的应用密度计：根据漂浮时F浮G物的原理制成的。密度计在各种液体中受到的浮力相等。轮船：轮船在不同的水中都处于漂浮状态，但排开液体的体积不同。载重量即为排水量，它表示轮船满载时排开水的质量。潜水艇：靠改变自身重力达到上浮和下沉的目的

12、。热气球、飞艇：使气球内的气体体积变化(即排开空气的体积)而改变浮力大小达到上浮和下降的目的。(4)计算浮力的方法：称重法：F浮GF示产生原因：F浮F向上F向下阿基米德原理：F浮G排液gV排利用浮沉条件：漂浮或悬浮时F浮G物提醒要点 在比较F浮和G物关系判断物体浮沉时，F浮指的是该物体浸没在液体中的浮力。“漂浮”和“悬浮”是两种不同状态。“浸在”和“浸没”，前者包含后者。例1：将同一正方体物体先后放入a、b、c三种液体中，物体静止时如图所示，则下列判断正确的是 ()A在三种液体中，物体受到的浮力相等B在三种液体中，物体受到的浮力不相等C液体的密度abcD在三种液体中，物体下表面受到的液体压强相

13、等【解析】：三种状态下物体分别处于悬浮、漂浮和漂浮。根据物体的浮沉条件，三种状态下浮力大小与物体重力相等。又是同一物体，因此浮力相等。出现三种状态的原因是液体的密度不同。三种液体中，物体下表面受到液体压强b、c相等，a压强比两者大。例2：把一个质量为30 g，体积为50 cm3的物块轻放入盛满水的烧杯中，当物块静止时，下列说法中正确的是()A溢出水的质量为30 g，水对杯底的压强变大B溢出水的质量为30 g，水对杯底的压强不变C溢出水的质量为50 g，水对杯底的压强变大D溢出水的质量为50 g，水对杯底的压强不变【解析】由可得物块密度0.6 g/cm3p乙F甲F乙 Bp甲p乙F甲F乙Cp甲p乙

14、F甲F乙 Dp甲铁铝。把它们竖直放置在水平地面上时，三个圆柱体对地面产生的压强 ()A铜柱最大. B铁柱最大 C铝柱最大 D一样大8如图所示，在三个相同的容器中装有质量相同的水，将木块A、金属块B按不同的方式放入水中，待A、B静止时，三个容器中木块下表面所受的压强相比较，正确的是()Ap甲p乙p 丙. Bp甲p乙p丙Cp甲p乙p丙 Dp甲p乙p丙9假如地球的引力减小一半，那么对于漂浮在水面上的某艘船来说，它所受的重力和吃水深度(吃水深度指水面到船底的深度)与原来相比，下列说法中正确的是()A船受到的重力不变船的吃水深度也不变B船受到的重力减小，船的吃水深度也减小C船受到的重力减小，船的吃水深度

15、不变D船受到的重力不变，船的吃水深度减小八、课后练习1. (2012台州)练太极拳是很好的强身健体运动。图甲姿势换成图乙姿势时，人对水平地面的()A压力变大，压强不变 B压力变大，压强变大C压力不变，压强变小 D压力不变，压强变大2(2012嘉兴)某同学用嘴对一小空瓶吸一口气，空瓶就能挂在嘴唇上，原因是()A唾液把瓶粘住了 B瓶内气压减小了C瓶外气压增大了 D瓶子质量减小了3(2012宁波)如图所示能够说明流体压强与流速关系的是() 4(2012湖州)在帮妈妈做家务的时候，小明发现两根相同体积的筷子，甲浮在水面上，乙沉在水底，如图所示。由此可知甲比乙()A所受浮力小 B质量大 C所受压强大 D

16、密度大5(2012杭州)小吴同学为探究力之间的关系做了如图所示的实验。将弹簧测力计下端吊着的铝块逐渐浸入台秤上盛有水的烧杯中，直至没入水中(不接触容器，无水溢出)。在该过程中，下列有关弹簧测力计和台秤示数的说法正确的是()A弹簧测力计的示数减小，台秤示数不变B弹簧测力计的示数不变，台秤示数也不变C弹簧测力计的示数减小，台秤示数增大D弹簧测力计的示数不变，台秤示数增大6.如图所示，放在水平地面上的物体A、B高度相等，A对地面的压力小于B对地面的压力。若在两物体上都沿水平方向切去相同的厚度，则切去部分的质量mA，mB的关系是()AmA一定大于mB BmA可能大于mBCmA一定小于mB DmA可能等

17、于mB7(2011温州)将空矿泉水瓶慢慢压入水中，直到完全浸没。下列对矿泉水瓶受到的浮力分析不正确的是()A矿泉水瓶受到水对它的浮力 B浮力的方向竖直向上C排开水的体积越大，受到的浮力越大D浸没后，压入越深，受到的浮力越大8(2011义乌)如图所示，两个底面积不同的圆柱形容器内装有同种液体，液面高度相同。液体对容器底部的压强分别为p甲和p乙，则()Ap甲p乙 Bp甲p乙 Cp甲p乙 D条件不足，无法判断二、简答题9(2012宁波)如图是我国自行设计、研制的载人潜水器“蛟龙号”。2011年7月26日在某海域成功下潜至5 057米水深，6点48分开始上浮，9点30分浮出水面。这标志我国已成为第五个

18、掌握大深度载人深潜技术的国家。从5 057米水深上浮到水面的过程中，“蛟龙号”上浮的平均速度为 米/秒(计算结果保留一位小数)，它表面受到海水的压强 (填“变大”、“不变”或“变小”)。10(2012衢州)甲同学用弹簧测力计测量一个苹果的重力，示数如图所示，再将这个苹果放入水中，使苹果浮在水面上，此时苹果受到的浮力为 牛。11(2012绍兴)在一支铅笔的下端缠上细铁丝，放入量筒中的水中，如图甲，放入前后量筒中水面的变化分别如图乙、丙所示。铅笔受到的浮力是 牛，放入铅笔后，量筒底部受到水的压强将 (填“增大”、“不变”或“减小”)。12(2011衢州)杭长高铁衢州段正在紧锣密鼓的建设中，高铁是无

19、砟(zh)轨道(如图甲所示)，即路基不用碎石，钢轨直接铺设在钢筋混凝土的路基上，建造的成本高，但能确保列车快速通行的安全；传统的铁路钢轨铺设在枕木上，之下为小碎石铺成的路砟(如图乙所示)。请分析回答：(1)传统的铁路钢轨铺设在枕木上，通过 的方法来减小压强，防止铁轨下陷；(2)高速列车进站时的速度要比普通列车大一些，为避免候车乘客被“吸”向火车的事故发生，站台上的安全线与列车的距离也要更大些(如图丙所示)。这是因为高速列车进站时车体附近空气流动速度更大，气压更 (填“大”或“小”)。三、实验探究题13(2011湖州)一些同学观察到建筑物的支柱一般都为圆柱和四棱柱，他们想了解支柱的最大承受压力与支柱的形状是否有关，为此甲、乙、丙三位同学分别进行了如下实验：每人各选三张相同的白纸，按图a所示