壓強和浮力輔導(dǎo)

1、 課題壓強和浮力教學(xué)目標(biāo)掌握壓強和浮力相關(guān)考點及題型重難點透視重點：理解壓強大小跟哪些因素有關(guān)系，會利用壓強公式進行相關(guān)計算 會處理相關(guān)浮力的計算題。難點：壓強概念的形成、浮力相關(guān)計算題知識點剖析序號知識點預(yù)估時間掌握情況 1壓強和壓力 2大氣壓 3浮力4總結(jié)和例題教學(xué)內(nèi)容一、固體的壓力和壓強 1壓力： 定義：垂直壓在物體表面上的力叫壓力。  壓力并不都是由重力引起的，通常把物體放在桌面上時，如果物體不受其他力，則壓力F=物體的重力G。  固體可以大小方向不變地傳遞壓力。 重為G的物體在承面上靜止不動。指出下列各種情況下所受壓力的大小。 2壓強： 定義：物體單位面積上受到的

2、壓力叫壓強。 物理意義：壓強是表示壓力作用效果的物理量。 公式P=F/S其中各量的單位分別是：P：帕斯卡（Pa）；F：牛頓（N）S；米2（m2）。 A、使用該公式計算壓強時，關(guān)鍵是找出壓力F（一般F=G=mg）和受力面積S（受力面積要注意兩物體的接觸部分）。 B、特例：對于放在桌子上的直柱體（如：圓柱體、正方體、長放體等）對桌面的壓強P=gh。 壓強單位Pa的認識：一張報紙平放時對桌子的壓力約05Pa。成人站立時對地面的壓強約為：15×104Pa。它表示：人站立時，其腳下每平方米面積上，受到腳的壓力為：15×104N。 應(yīng)用：當(dāng)壓力不變時，可通過增大受力面積的方法來減小壓強

3、如：鐵路鋼軌鋪枕木、坦克安裝履帶、書包帶較寬等。也可通過減小受力面積的方法來增大壓強如：縫衣針做得很細、菜刀刀口很薄 3一容器盛有液體放在水平桌面上，求壓力壓強問題： 處理時：把盛放液體的容器看成一個整體，先確定壓力（水平面受的壓力F=G容+G液），后確定壓強（一般常用公式P=F/S）。二、液體的壓強 1液體內(nèi)部產(chǎn)生壓強的原因：液體受重力且具有流動性。 2測量：壓強計  用途：測量液體內(nèi)部的壓強。 3液體壓強的規(guī)律： 液體對容器底和測壁都有壓強，液體內(nèi)部向各個方向都有壓強。 在同一深度，液體向各個方向的壓強都相等。 液體的壓強隨深度的增加而增大。 不同液體的壓強與液體的密度有關(guān)。 4

4、壓強公式 推導(dǎo)壓強公式使用了建立理想模型法，前面引入光線的概念時，就知道了建立理想模型法，這個方法今后還會用到，請認真體會。 推導(dǎo)過程：（結(jié)合課本） 液柱體積V=Sh ；質(zhì)量m=V=Sh。 液片受到的壓力：F=G=mg=Shg。 液片受到的壓強：p=F/S=gh。液體壓強公式p=gh說明：A、公式適用的條件為：液體。 B、公式中物理量的單位為：P：Pa；g：N/kg；h：m。 C、從公式中看出：液體的壓強只與液體的密度和液體的深度有關(guān)，而與液體的質(zhì)量、體積、重力、容器的底面積、容器形狀均無關(guān)。著名的帕斯卡破桶實驗充分說明這一點。 D、液體壓強與深度關(guān)系圖象：5.F=G &#

5、160;  F<G    F>G6、計算液體對容器底的壓力和壓強問題：一般方法：首先確定壓強P=gh；其次確定壓力F=PS。特殊情況：壓強：對直柱形容器可先求F用p=F/S壓力：作圖法；對直柱形容器F=G。 7連通器：定義：上端開口，下部相連通的容器。 原理：連通器里裝一種液體且液體不流動時，各容器的液面保持相平。 應(yīng)用：茶壺、鍋爐水位計、乳牛自動喂水器、船閘等都是根據(jù)連通器的原理來工作的。三、大氣壓 1概念：大氣對浸在它里面的物體的壓強叫做大氣壓強，簡稱大氣壓，一般有p0表示。說明：“大氣壓”與“氣壓”（或部分氣體壓強）是有區(qū)別的，如高壓鍋

6、內(nèi)的氣壓指部分氣體壓強。高壓鍋外稱大氣壓。 2產(chǎn)生原因：因為空氣受重力并且具有流動性。 3大氣壓的存在實驗證明：歷史上著名的實驗馬德堡半球?qū)嶒灐?小實驗覆杯實驗、瓶吞雞蛋實驗、皮碗模擬馬德堡半球?qū)嶒灐?4大氣壓的實驗測定：托里拆利實驗。 （1）實驗過程：在長約1m，一端封閉的玻璃管里灌滿水銀，將管口堵住，然后倒插在水銀槽中放開堵管口的手指后，管內(nèi)水銀面下降一些就不在下降，這時管內(nèi)外水銀面的高度差約為760mm。 （2）原理分析：在管內(nèi)，與管外液面相平的地方取一液片，因為液體不動故液片受到上下的壓強平衡。即向上的大氣壓=水銀柱產(chǎn)生的壓強。 （3）結(jié)論：大氣壓p0=760mmHg=76cmHg=1

7、01×105Pa（其值隨著外界大氣壓的變化而變化） （4）說明：A、實驗前玻璃管里水銀灌滿的目的是：使玻璃管倒置后，水銀上方為真空；若未灌滿，則測量結(jié)果偏小。 B、本實驗若把水銀改成水，則需要玻璃管的長度為103m。C、將玻璃管稍上提或下壓，管內(nèi)外的高度差不變，將玻璃管傾斜，高度不變，長度變長。D、若外界大氣壓為H cmHg，試寫出下列各種情況下，被密封氣體的壓強（管中液體為水銀）。H cmHg  （H+h）cmHg （H-h）cmHg （H-h）cmHg  （H+h）cmHg  （H-h）cmHg  （H-h）E

8、、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓：支持76cm水銀柱的大氣壓叫標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=760mmHg=76cmHg=101×105Pa 2標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=202×105Pa，可支持水柱高約206m 5大氣壓的特點（1）特點：空氣內(nèi)部向各個方向都有壓強，且空氣中某點向各個方向的大氣壓強都相等。大氣壓隨高度增加而減小，且大氣壓的值與地點、天氣、季節(jié)、的變化有關(guān)。一般來說，晴天大氣壓比陰天高，冬天比夏天高。（2）大氣壓變化規(guī)律研究：在海拔3000米以內(nèi)，每上升10米，大氣壓大約降低100 Pa 6測量工具： 定義：測定大氣壓的儀器叫氣壓計。 分類：水銀氣壓計和無液氣壓計。 說明：若水銀氣壓計

9、掛斜，則測量結(jié)果變大。在無液氣壓計刻度盤上標(biāo)的刻度改成高度，該無液氣壓計就成了登山用的登高計。 7應(yīng)用：活塞式抽水機和離心水泵。 8沸點與壓強：內(nèi)容：一切液體的沸點，都是氣壓減小時降低，氣壓增大時升高。 應(yīng)用：高壓鍋、除糖汁中水分。 9體積與壓強：內(nèi)容：質(zhì)量一定的氣體，溫度不變時，氣體的體積越小壓強越大，氣體體積越大壓強越小。 應(yīng)用：解釋人的呼吸，打氣筒原理，風(fēng)箱原理。 列舉出你日常生活中應(yīng)用大氣壓知識的幾個事例？ 答：用塑料吸管從瓶中吸飲料；給鋼筆打水；使用帶吸盤的掛衣勾；人做吸氣運動。四、浮力 1浮力的定義：一切浸入液體（氣體）的物體都受到液體（氣體）對它豎直向上的力叫浮力。 2浮力方向：

10、豎直向上，施力物體：液（氣）體。 3浮力產(chǎn)生的原因（實質(zhì)）：液（氣）體對物體向上的壓力大于向下的壓力，向上、向下的壓力差即浮力。 4物體的浮沉條件： （1）前提條件：物體浸沒在液體中，且只受浮力和重力。（2）請根據(jù)示意圖完成下空。下沉        懸浮      上浮       漂浮F浮  < G          &

11、#160; F浮  = G        F浮  > G          F浮  = G液<物    液 =物  液 >物  液 >物 （3）說明：  密度均勻的物體懸?。ɑ蚱。┰谀骋后w中，若把物體切成大小不等的兩塊，則大塊、小塊都懸?。ɑ蚱。?。 一物體漂浮在密度為的液體中，若露出體積為物體總體積的1/3，則物體密度為

12、2/3。分析：F浮  =G 則：液V排g =物Vg 物=（V排V）·液=液 懸浮與漂浮的比較 相同：F浮  =G 不同：懸浮液=物 ；V排=V物 漂浮液<物；V排<V物  判斷物體浮沉（狀態(tài)）有兩種方法：比較F浮  與G或比較液與物。物體吊在測力計上，在空中重力為G，浸在密度為的液體中，示數(shù)為F則物體密度為：物=G/（G-F）。 冰或冰中含有木塊、蠟塊、等密度小于水的物體，冰化為水后液面不變，冰中含有鐵塊、石塊等密大于水的物體，冰化為水后液面下降。5阿基米德原理： （1）內(nèi)容：浸入液體里的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于

13、它排開的液體受到的重力。（2）公式表示：F浮  =G排=液V排g，從公式中可以看出：液體對物體的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān)，而與物體的質(zhì)量、體積、重力、形狀、浸沒的深度等均無關(guān)（3）適用條件：液體（或氣體） 6漂浮問題“五規(guī)律”：（歷年中考頻率較高）規(guī)律一：物體漂浮在液體中，所受的浮力等于它受的重力；規(guī)律二：同一物體在不同液體里，所受浮力相同；規(guī)律三：同一物體在不同液體里漂浮，在密度大的液體里浸入的體積??；規(guī)律四：漂浮物體浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾，物體密度就是液體密度的幾分之幾；規(guī)律五：將漂浮物體全部浸入液體里，需加的豎直向下的外力等于液體對物體增大

14、的浮力。7浮力的利用：（1）輪船：工作原理：要使密度大于水的材料制成能夠漂浮在水面上的物體必須把它做成空心的，使它能夠排開更多的水。 排水量：輪船滿載時排開水的質(zhì)量。單位t，由排水量m可計算出：排開液體的體積V排=；排開液體的重力G排=m；輪船受到的浮力F浮  =mg，輪船和貨物共重G=mg。（2）潛水艇：工作原理：潛水艇的下潛和上浮是靠改變自身重力來實現(xiàn)的 3）氣球和飛艇： 工作原理：氣球是利用空氣的浮力升空的。氣球里充的是密度小于空氣的氣體如：氫氣、氦氣或熱空氣。為了能定向航行而不隨風(fēng)飄蕩，人們把氣球發(fā)展成為飛艇。 （4）密度計： 原理：利用物體的漂

15、浮條件來進行工作。 構(gòu)造：下面的鋁粒能使密度計直立在液體中。 刻度：刻度線從上到下，對應(yīng)的液體密度越來越大。 8浮力計算題方法總結(jié)：（1）確定研究對象，認準(zhǔn)要研究的物體。（2）分析物體受力情況畫出受力示意圖，判斷物體在液體中所處的狀態(tài)（看是否靜止或做勻速直線運動）。（3）、選擇合適的方法列出等式（一般考慮平衡條件）。 計算浮力方法： 稱量法：F浮=GF（用彈簧測力計測浮力）。 壓力差法：F浮=F向上  F向下（用浮力產(chǎn)生的原因求浮力）。 漂浮、懸浮時，F(xiàn)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，知道物體排開液體的質(zhì)量或體積時常用）。 根據(jù)浮沉條件比

16、較浮力（知道物體質(zhì)量時常用）。練習(xí)：單選題：1質(zhì)量相同的實心銅球和實心鐵球投入同種液體后，所受浮力大小相等，這種液體一定是( ) A水； B水銀； C酒精； D鹽水2潛水員由水面下2 m深處潛入水面下20 m深處的過程中，他受到的壓強、浮力變化情況是（ ）A壓強增大，浮力增大；B壓強增大，浮力不變C壓強不變，浮力增大；D壓強減小，浮力不變3豎直放置的下端扎有橡皮膜的開口玻璃管內(nèi)，倒入一定量的水后，橡皮膜向外突出，當(dāng)將管子逐漸傾斜的過程中，管底的橡皮膜凸起程度將（ ）A逐漸變?。籅逐漸變大；C不變；D無法判斷4湖底的一個水泡上浮時（不計溫度影響）（ ） A體積變大；B體積變?。籆體積不變；D不好

17、判斷5某海濱浴場，水底布滿石頭，在海水中游泳的人由深水走向淺水的過程中，以下體驗和分析合理的是（ ）A腳越來越疼，是因為水底對人的支持力越來越大B腳越來越疼，是因為人受到的重力越來越大C腳不疼，是因為人越來越輕D腳不疼，是因為水底對人的支持力越來越大6一個很薄的塑料袋裝滿水，袋口扎緊后掛在彈簧秤下，讀數(shù)是6 N，若使塑料袋體積的2/3浸在水中稱，彈簧秤的讀數(shù)接近于（ ）A0 N； B6 N； C4 N；D2 N7把裝滿水的量筒，口朝下浸在水中，如圖所示，抓住筒底向上提，在筒口離開水面前，量筒露出水面部分（ ）A充滿水；B有水但不滿；C沒有水；D依次出現(xiàn)上述過程8在瓶內(nèi)點燃浸過酒精的棉花，然后用

18、剝了殼的熟雞蛋堵住瓶口，雞蛋會（ ）A從瓶口出來；B保持不動； C進入瓶內(nèi)；D都有可能9在盛水的玻璃杯的上面浮著一塊冰，當(dāng)冰完全熔化后，玻璃杯中的水面（ ）A升高 B降低； C不變 D無法確定10一塊石頭和一個小氣球捆在一起，當(dāng)把它們浸沒在水中并在水中向下運動的過程中，下列說法正確的是（ ）A受到的浮力逐漸變大； B受到的浮力逐漸變小 C受到的浮力不變； D受到的浮力先變大后變小綜合題：例1：如圖所示，兩只完全相同的盛水容器放在磅秤上，用細線懸掛質(zhì)量相同的實心鉛球和鋁球，全部沒入水中，此時容器中水面高度相同，設(shè)繩的拉力分別為1和2，磅秤的示數(shù)分別為1和2，則（ ）  12，12

19、60; 12，12  12，12  12，12  例2：下列說法中正確的是（）A物體浸沒在水中越深，受的浮力越大B密度較大的物體在水中受的浮力大C重的物體受的浮力小D同體積的鐵塊和木塊浸沒在水中受的浮力一樣大例3：如圖10所示，一只玻璃杯中盛有兩種不相容的液體，它們的密度大小關(guān)系是1<2，這時液體對玻璃杯底面的壓強為P甲。再把兩種液體攪拌混合均勻（設(shè)液體總體積不變）。則玻璃杯底面受到的壓強為P乙，則P甲與P乙的大小關(guān)系為A.P甲<P乙 B.P甲>P乙 C.P甲=P乙 D.無法判定 答案： 解析：對于此問題，若用P=gh考慮，很可能要用到圓臺的體積

20、公式，若掌握了演算技巧或某些特殊的分析方法，雖能避免用圓臺的體積公式，但分析和演算過程同樣相當(dāng)復(fù)雜?，F(xiàn)用壓強定義式 作定性分析： 根據(jù)容器的形狀知，容器底部受到的壓力F等于如圖11中容器內(nèi)兩條虛線a、b部分間液體的重力，問題的關(guān)鍵是攪拌混合均勻后，兩條虛線a、b間液體的總重力怎么變化？ 從圖11中觀察分析后，可得如下關(guān)系式： ，根據(jù)此關(guān)系式，所以，攪拌后，密度為1、2的兩種液體除了V1與V2、V3與V4、V5與V6發(fā)生混合外，必有V3和V5兩部分液體同時與V2部分發(fā)生混合，才能混合均勻。由于V3和V5兩部分液體的密度較小，而V2部分液體的密度較大，所以，混合后，V1和V2兩部分液體的總質(zhì)量會減

21、小，即兩條虛線a、b間部分液體的總重力會減小，而玻璃杯底面受到的壓力等于此部分液體的總重力，則玻璃底面受到的壓力也就會減小，顯然，根據(jù)公式 考慮，玻璃杯底面受到的壓強也減小，所以，選項B才是正確的答案。例4：如圖8所示，將兩端開口（上口較?。┑牟ＡЧ蹵的下端用薄輕質(zhì)板抵住后放入裝水的燒杯中，當(dāng)緩慢地向A中注入150g水時，下端的薄板恰好下落，問在下列情況下，能使薄板下落的是（ ）A.緩慢注入150g酒精B.緩慢注入150g水銀C.輕輕放入150g砝碼D.以上三種情況都恰能使薄板下落 例5（北京市中考試題）如圖1515 （a），在一個較大的容器中盛有水，水中放有一個木 塊，木塊上面放有物體A，此

22、時木塊漂浮；如果將A從木塊上拿下，并放入水中，當(dāng)木塊和A都靜止時（水未溢出），下面說法正確的是（）（a）（b）圖1515A當(dāng)A的密度小于水的密度時，容器中水面上升B當(dāng)A的密度大于水的密度時，容器中水面下降C當(dāng)A的密度等于水的密度時，容器中水面下降D當(dāng)A的密度大于水的密度時，將A拿下后懸掛在木塊下面，如圖1315（b），容器中水面不變解A在木塊上面，A和木塊漂浮，則F浮G水GAV排A從木塊上拿下后，若A水，則A和木塊均漂浮在水面，A和木塊共同排開水的體積為VA排V木排比較和， A選項中，容器中水面不變，而不是上升當(dāng)A水時，A拿下放入水中，A懸浮在水中，容器中水面也是不變B選項，當(dāng)A水時，A放入水

23、中，A沉底，木塊和A共同排開水的體積為：V木排V木排比較和，A水，式式液面下降D選項中，A放在木塊上和懸掛在木塊下面，兩次比較，A和木塊均漂浮，F(xiàn)浮GAG水不變，V排不變，前后兩次注解面無變化液面下降D選項中，A放在木塊上和懸掛在木塊下面，兩次比較，A和木塊均漂浮，木不變，V排不變，前后兩次液面無變化答案B、D圖3例6：將一邊長是10cm的實心立方體木塊輕輕地放入盛滿水的大燒杯內(nèi)。待木塊靜止時，從杯中溢出600g水，如圖3所示。求：（計算時取g=10N/kg）（1）木塊受到的浮力； （2）木塊的密度；（3）木塊下表面受到水的壓強。真題：（09成都）19.發(fā)生在山區(qū)的大地震，往往會形成很多的堰塞

24、湖（如圖14所示），這些堰塞湖隨時有潰堤的可能，嚴重的威脅著下游群眾的生命安全。若某堰塞湖湖堤底部的水深已達到55 m，水的密度為1.0×l03 kg/m3，g取10 N/kg。 (1)求上述情況下湖堤底部受到的水的壓強。 (2)假設(shè)該湖堤底部和湖堤各部分能承受的水的最大壓強都是6 ×105 Pa，那么，最多還能允許水面上升多少米？（09義烏）20.如果把籠罩著地球的大氣層比作浩瀚的海洋，我們?nèi)祟惥蜕钤谶@“大氣海洋”的底部，承受著大氣對我們的壓強-大氣壓。下列有關(guān)敘述中錯誤的是A馬德堡半球?qū)嶒炗辛Φ刈C明了大氣壓的存在B標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的數(shù)值為1.01×106帕，（76

25、0MM汞柱）C大氣壓的大小與大氣的密度有關(guān)，離地面越高的地方，大氣壓也越大D人的心情通常跟晴天和陰雨天大氣壓的高低變化有關(guān) （09四川自貢）35.在水平桌面上放置一個空玻璃杯，它的底面積為0.01m2，它對桌面的壓強為200Pa。(1)求玻璃杯的重力大小。（2）在玻璃杯中裝入1kg水后，水對杯底的壓強為900Pa，求水的深度；并通過計算推測出玻璃杯的大致形狀是右圖中（a）、(b)、(c)的哪一種？（水的密度為，取g=10N/kg，杯壁的厚度可忽略）答案：（1）由P=得： 玻璃杯的重力：G=F=PS=200Pa×0.01m2=2N (2)由P.=gh得： 水的深度h=0.09m 假設(shè)杯

26、壁是豎直的，裝入1kg的水后杯中水的深度為：H=0.1m 因為Hh，所以水杯是底小.口大，大致形狀是圖a （09山東臨沂）54.在研究物體的浮沉條件實驗中，張聰同學(xué)將雞蛋放入裝有密度為1.1×103kg/m3鹽水的量筒中，如圖所示，雞蛋恰好能處于靜止?fàn)顟B(tài)，測得雞蛋排開鹽水的體積是5×103m3（g=10N/kg）(1)該雞蛋的重力是多少？（2）請說出使雞蛋下沉的可行方案（09溫州）552008年12月，中國海軍編隊從海南省三亞市出發(fā)，到印度洋索馬里海域進行護航。(1)索馬里海域高溫高濕，蔬菜容易腐爛。請你說出一種蔬菜保鮮的方法： 。(2)如果商船需要幫助，商船可利用通訊設(shè)備發(fā)射 波與軍艦取得聯(lián)系。 (3)參加護航的“武漢號”是我軍編隊中一艘現(xiàn)代化的軍艦，軍艦滿載時重7.5×107牛，則滿載時軍艦排開海水的體積為多少米3?(海水的密度=1.03X103千克米3，g取10牛千克)(計算結(jié)果保留兩位小數(shù)) （09泰安）56右圖所示的是2008年北京奧運會青島“奧帆賽監(jiān)測浮標(biāo)”，它是我省科學(xué)院海洋儀器儀表研究所自主研制的，處于國際領(lǐng)先水平。浮標(biāo)質(zhì)量達2×103kg，漂浮在海面，可測量風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫、海流等數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確地提供海洋、氣象、水文信息，確保了奧帆賽的順利進行。那么，浮標(biāo)受到的浮力是多少N？它排開海水的體積是多少m3？（海水取1.03&#