1、第十四章 压强和浮力 复 习,知识点1,压力,1定义：垂直作用在被压物体表面上的力2压力的三要素：(1)作用点：在被压物体上(2)方向：垂直被压物体表面并指向被压物体；(3)大小：当物体放在水平面时，物体对水平面的压力大小等于物重，即 F Gmg.,(1)画压力的示意图时，要注意压力的作用点应画在受压物体上；,(2)压力不一定等于重力，只有孤立、静止在水平面上的物,体产生的压力大小才等于重力,例 请在下列各图中，画出物体的重力和物体对支持面,的压力的示意图,思路点拨：重力的作用点在物体的重心，方向竖直向下；,压力的作用点在被压物体上，方向垂直接触面,图 42,探究压力的作用效果跟哪些因素有关【
2、实验器材】沙槽、小桌、大砝码【实验方法】,(1)控制变量法；,(2)转化法：通过观察沙面的凹陷程度来比较压力的作用效果,知识点2,【实验步骤】,(1)把小桌正放在沙槽上(如图 1412 甲所示)，观察小桌下陷的深度；,(2)在小桌上放一个大砝码，观察小桌下陷的深度；,(3)把放有一个大砝码的小桌倒放在沙槽上，观察小桌下陷的深度,图 1412,【实验结论】压力的作用效果跟压力大小和受力面积有关(1)由甲、乙两图可得：受力面积相同时，压力越大，压力,作用效果越明显；,(2)由乙、丙两图可得：压力相同时，受力面积越小，压力,作用效果越明显,例 小明同学为探究压力的作用效果与哪些因素有关时，用了完全相
3、同的四块砖和完全相同的三块海绵，做了如图 1413 所示的三个实验,(1)该探究实验用到的实验方法是_(2)观察三个实验，比较甲图和_图所示实验，说明：受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显(3) 观察三个实验，比较甲图和丙图所示实验，说明：_相同时，_越小，压力的作用效果越明显,图 1413,控制变量法,乙,压力,受力面积,知识点 3,压强,1定义：物理学上，把物体单位面积上受到的压力叫压强压强是表示压力作用效果的物理量,(2)容器对桌面的压力等于容器和液体的总重力，不可忽略液体的重力,例3 质量为 60 kg 的人，如果他每只鞋的鞋底面积是 300cm2，求他站立和走路时对地面的压
4、强有多大？(取 g10 N/kg)思路点拨：人站立或走路时对地面的压力都等于人的重力，即 FGmg.人站立时与地面的接触面积为两鞋底的面积，人走路时与地面的接触面积为一只鞋底的面积解题时要注意单位的统一,0.005(或 5103),例 1 50 cm2_m2；20 dm2_m2. 例 2 一木箱重 100 N，放在水平地面上，与地面接触的面积为 1 m2，则木箱对地面的压强为_,0.2,100 Pa,例4、如图，图钉尖的面积是510-8 m2，图钉帽的面积是110-4 m2 ，松木能承受的最大压强是5106Pa。以下说法正确的是( )A. 手指至少要用500N 的力，图钉尖才能进入松木B. 手
5、指至少要用0.25N 的力，图钉尖才能进入松木C. 图钉静止时，它受到水平向左的力大于水平向右的力D. 图钉静止时，它受到水平向左的力小于水平向右的力,B,例5、图是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图像。若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成实心正方体A、B，把它们平放在水平地面上，则两正方体A、B对水平地面的压强之比为( )A . 8 : 1 B . 4 : 3 C . 1 : 2 D . 4 : 1,D,知识点 4,减小和增大压强的方法,例下列所示的实例中，目的是为了增大压强的是(,),思路点拨：减小压强的方法有：压力一定时，增大受力面积；受力面积一定时，减小压力,A,知识点5,液体的压强,
6、1产生(1)由于液体受到重力作用，所以液体对容器底部有压强；(2)由于液体具有流动性，因此液体内部朝各个方向都有压强2特点(1)同种液体中，液体的深度越深，产生的压强越大；(2)深度相同时，密度越大的液体，产生的压强越大；(3)在同种液体的同一深度，液体朝各个方向的压强都相等,例1 液体由于受到_作用而对容器底部及浸在液体内部的物体产生压强，由于液体还具有_，所以对侧壁也产,生压强,重力,流动性,侧壁,深度,例2 如图 1421 所示，在瓶的 a、b 两处各扎一个小孔，并将孔封住在瓶中注满水，打开 a、b 两孔后观察到图示的情况，这说明：水对容器的_,有压强；液体压强随_的增加而增大,1421
7、,例3 小聪在探究液体内部压强的规律时，在同一杯水中先后,),做了如图 1422 所示的两次实验，这是为了探究 ( A液体内部向各个方向是否都有压强B液体内部的压强跟深度的关系C在同一深度，向各个方向的压强大小是否相等D液体内部的压强跟液体密度的关系,B,图 1422,例4如图 1423 所示，三通玻璃管的两个开口上都蒙有薄橡皮膜，往管中灌入水后，底部的橡皮膜向下凸出，这说明_；侧壁的细管口上的橡皮膜向外凸出，这说明,_,图 1423,液体对容器侧壁有压强,液体对容器底部有压强,例5在研究液体压强的实验中，进行了如图 1424 所,示的操作：,(1)实验前，应调整 U 型管压强计，使左右两边玻
8、璃管中的,液面_,(2)甲、乙两图是探究液体压强与_的关系,(3)要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关，应选择_两图进行对比，结论是：液体压强与盛液体的容器形状_,图 1424,深度,丙、丁,无关,相平,知识点 6,液体压强的大小,1液体压强计算公式：p液 gh.2公式来源及式中物理量的意义：,几点注意： (1)h 表示液体的深度，指的是从自由液面到研究点的竖直距离，而不是从容器底部竖直向上到研究点的距离如图 1425 所示，各点的深度为：ha0，hbhc15 cm，hd20 cm.,图 1425,(2)pgh 只适用于液体和规则形状、质量分布均匀的特定,固体的压强求法,(3)液体对容器底
9、部的压力不一定等于容器中液体所受的重力；只有侧壁竖直的容器，底部受到的液体压力才等于容器内的液体重力,(4)由公式 p液 gh 可以看出，液体产生的压强只与液体的密度和深度有关，跟液体的重力、体积、容器的底面积、容器形状均无关,例 1如图 1426所示，面积为 S、高为 h、密度为的液柱质量为_，液柱底面受到的压力为_，深度为 h 处液体的压强为_例 2液体压强的计算公式：_.30 cm 高的小水桶装满了水，则水对水桶底部的压强为_Pa.(取 g10 N/kg),gSh,gh,Sh,p液 gh,3103,图 1426,例 3如图 1427 所示，放在水平桌面上的容器，其顶部和底部的面积为 0.
10、1 m2，侧壁上有一开口弯管，弯管内的液面离桌面高度为 h10.8 m，容器顶部到底部的高度为 h20.6 m，容器中的液体密度为 1.2103 kg/m3.则液体对容器顶部的压强为_Pa，压力为_N(取 g10 N/kg),图 1427,2 400,240,知识点 7,连通器,1定义：上端开口、下端连通的容器2特点：连通器里的同一种液体不流动时，各容器中的液面高度总是相同的3应用：茶壶、锅炉水位计、过路涵洞、乳牛自动喂水器、船闸等,例下列事例中，不是利用连通器原理的是(,),A,知识点 8,大气压的存在和应用,1产生的原因：由于空气具有流动性，所以浸在空气里的物体受到大气对它的压力，从而产生
11、了大气压2方向：大气内部向各个方向都有压强3证明大气压存在的著名实验：马德堡半球实验4应用：挂钩吸盘、吸管吸饮料、钢笔吸墨水、离心式抽水机,例 1我们利用吸管吸饮料时，使吸管里的气压_ ，,_把饮料压入嘴里,减小,大气压,例 2下列生活现象中，不属于利用大气压的是(,),A用吸管吸饮料B用注射针筒抽取药液C贴在墙上的吸盘式挂衣钩D用高压锅煮饭思路点拨：高压锅煮饭是利用了气压越大，水的沸点越高,D,知识点 9,大气压的测量,1粗略测量大气压的方法：用弹簧秤、吸盘测量，原理是：2著名的测量大气压强的实验：托里拆利实验(1)标准大气压：1 标准大气压相当于 76 cm 高水银柱产生的压强，等于 1.
12、013105 Pa.(2)大气压随高度的增加而减小，在海拔 3 000 m 以内，每升高 10 m，大气压减小 100 Pa.,3气压计：,(1)水银气压计：测量比较准确，不便携带，常用于气象站,和实验室,(2)金属盒气压计(无液气压计),(1)水银柱的高度是指管内外水银面的竖直高度差，不是指,管倾斜时水银柱的长度,(2)管内水银柱的高度只随外界大气压的变化而变化，与管,的粗细、长度、倾斜度无关,例 1 _首先用实验的方法精确地测出了大气压的值这个实验表明大气大约能支持约_高的水银柱，根据公式_计算，1 标准大气压约为_,托里拆利,760 mm,pgh,1.013105 Pa,例 2中国登山队
13、在攀登珠峰的过程中，在海拔 7 028 m处建立了营地图 1431 表示了大气压随高度变化的情况，从图中可查得，该营地的大气压强约为_kPa；从图中还可看出，离地面越高，大气压强越_,低,41,图 1431,例 3 如图 1432 所示，是某日在广州白云山山脚测得的大气压，气压表的读数为_Pa ，若到山顶测量示数将_(填 “变大”、“变小”或“不变”),1.0105,变小,图 1432,例 4用一端封闭的足够长的玻璃管做托里拆利实验时，,下列哪种情况会影响水银柱的高度(,),A略微改变玻璃管的粗细程度B少许改变玻璃管的倾斜程度C改变水银槽内水银面的高低D玻璃管内进入了少许空气思路点拨：当有少量
14、空气混入管中时，管内水银柱上方不再是真空，这些空气就有一定压强作用在管内水银柱上面，会使水银柱降低,D,知识点 10,气体压强与流速的关系,1流体：气体和液体都具有流动性，统称为流体2流体压强与流速的关系：气体和液体流动时，流速越大的位置压强越小；流速越小的位置压强越大因此在流速不同的位置会产生压强差，这个压强差就会产生压力差,气体,例1 物理学中把具有流动性的_和_称为流体流体的压强跟_有关，流速越大的位置，压强_，,流速越小的位置，压强_,越小,越大,靠拢,小,例2 如图 1441 所示，用手握住两张纸，让纸自由下垂，在两张纸的中间向下吹气，这时两张纸将_(填“分开”或“靠拢”)这说明在气
15、体中，,流速越大的位置压强越_,图 1441,液体,流速,例3 如图 1442 所示，在倒置的漏斗里放一个乒乓球，用手指托住乒乓球，然后从漏斗口向下用力吹气，并将手指移开，,那么以下分析正确的是,(,),图 1442A乒乓球会下落，因为其上方气体流速增大，压强变小B乒乓球会下落，因为其上方气体流速增大，压强变大C乒乓球不会下落，因为其上方气体流速增大，压强变小D乒乓球不会下落，因为其上方气体流速增大，压强变大,C,知识点 11,飞机的升力,1实质：气体对机翼上下表面的压力差2分析：机翼截面如图 1442 所示，飞机飞行时，在相同时间内，机翼上方的气流通过的路程较长，因而速度较大，它对机翼的压强
16、较小；下方气流通过的路程较短，因而速度较小，它对机翼的压强较大因此在机翼的上下表面存在压强差，这就产生了向上的升力图 1442,例 1有些跑车在车尾安装了一种“气流偏导器”，如图1445 所示，由于“气流偏导器”上表面平直，下表面呈弧形凸起，当跑车高速行驶时，流过它上方的空气速度比下方的空气速度_(填“大”或“小”)，此时，上方空 气 压 强 比 下 方 空 气 压 强 _( 填 “ 大 ” 或“小”) ，这样，“气流偏导器”受到一个向_(填“上”或“下”)的压力差，从而使车,轮抓紧地面,图 1445,思路点拨：气流偏导器类似于倒置飞机的机翼，分析方法类似“飞机的升力”,大,下,小,例 2 几
17、十吨重的飞机能够腾空而起，秘密在于机翼，如图 1442 所示为飞机机翼截面图飞机起飞过程中，下列说法正,确的是(,),图 1442A机翼上方空气流速比下方大，上方气体压强比下方大B机翼上方空气流速比下方大，上方气体压强比下方小C机翼上方空气流速比下方小，上方气体压强比下方大D机翼上方空气流速比下方小，上方气体压强比下方小,B,知识点12,浮力,1定义：浸入液体(或气体)中的物体，受到液体(或气体)向上托的力叫浮力2方向：竖直向上3称重法测浮力(1)用弹簧测力计测出物体在空气中的重力 G；(2)把物体浸在液体中，弹簧测力计的示数变为 F；(3)物体受到的浮力 F浮GF.4产生的原因：浮力是由于周
18、围液体(或气体)对物体向上和向下的压力差而产生的，即 F浮F向上F向下,典例 1如图 1451 所示：,图 1451,(1)将物体悬挂在弹簧测力计下端，如图甲实验所示，物重 G,_N.,(2)当用手向上托物体时，如图乙实验所示，手对物体向上,的托力 F2_N.,(3)当物体浸入水后，如图丙实验所示将丙实验与甲、乙实验对照，说明水对物体也有向上的托力，即浮力水对物体的浮力 F浮_N.(4) 该实验是通过_ 的物理方法建立起浮力概念的思路点拨：利用手的托力来理解水对物体的托力，属于类比法,5,3,3,类比,探究浮力的大小【实验猜想】浮力的大小可能与液体的密度、物体排开水的体积、物体浸入液体的深度等
19、因素有关【实验器材】弹簧测力计、溢水杯、小桶、水和石块【实验步骤】如图 1452 所示：,(1) (2),(3),(4),(5),图 1452,知识点13,(1)用弹簧测力计测出石块的重力 G1；(2)用弹簧测力计测出小桶的重力 G2；(3)将溢水杯中的水装到跟溢水口相平；,(4)将石块浸没在水中，记下弹簧测力计的示数 F1；(5)用弹簧测力计测出水桶和溢出水的重力 G3.【表格设计】,【实验结论】,浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开的液体所受,的重力，即 F浮G排这就是著名的阿基米德原理,【实验拓展】,(1)根据 F浮G排m排 g液 gV排可知：浮力的大小与液体的密度和物体排开的液体
20、的体积有关，而与物体浸入液体的深度、物体的密度和重量等因素无关,(2)使用 F浮液 gV排计算浮力时要注意：液是液体的密度，不是固体的密度；V排是排开液体的体积，不是固体的体积，单位要换算为 m3.,(3)当物体一部分浸入液体中时，则 V排,物，所以物体静止时处于漂浮状态，物体受到的浮力等于物体的重力，即 F浮G5 N.,漂浮,5,5,例 4如图 1463 所示，有甲、乙两个质量相同的物,),体分别悬浮在水面下 1 m 和 2 m 深处，由此可判定(图 1463A甲物体受到的浮力大于乙物体受到的浮力B甲物体受到的浮力等于乙物体受到的浮力C甲物体受到的浮力小于乙物体受到的浮力D无法判定,B,知识
21、点 16,浮力的应用,1轮船(1) 采用“空心”的方法来增大排开水的体积从而增大浮力，使其漂浮在水面上(2)轮船的排水量是指轮船满载时排开的水的质量，即排水量船自身的质量满载时货物的质量2潜水艇：通过向水舱中充水或排水来改变自重，从而实现上浮、悬浮或下潜,3气球和飞艇,其气囊中充的是密度小于空气的气体( 氢气、热空气或氦气)，因而能够升空；通过改变气体的多少来改变气球或气囊的体积，从而改变气球和飞艇受到的浮力大小，实现升降4密度计：测定液体密度的仪器，在液体中处于漂浮状态，同一密度计漂浮在不同的液体中，受到的浮力相同，密度计浸入液体的体积越大，该液体密度越小,1轮船利用密度大于水的材料制成_后
22、，能够排开更多的水，_在液面上轮船的排水量是指_时排,开的水的质量,空心,漂浮,满载,不变,不变,重力,2潜水艇浸没在水中排开水的体积_，受到的浮力_，要实现上浮和下潜，只能改变潜水艇自身的_3气球和飞航艇原理：利用_升空，气囊充入密度_(填“大于”、“等于”或“小于”)空气的气体，,通过改变_来实现升降,小于,自身体积,空气浮力,例 1一艘轮船从海里驶入内河，它受到的浮力_，它排开水的体积_(两空均填“变大”、“变小”或“不变”)，轮船在河里比在海里要_(填“上浮”或“下沉”)一些,变大,下沉,不变,例 2如图 1469 所示，潜水艇能够上浮和下沉是通过改变_来实现的；潜水艇在上浮过程中，未
23、露出水面之前，所受的浮力将_(填“变大”、“变小”或“不,变”),图 1469,思路点拨：潜水艇在未露出水面之前，液体密度一样，它排开液体的体积不变，根据 F浮液 gV排可以判断出它所受的浮力不变；它通过排出水舱中的水，减小自重，当浮力大于重力时，它就上浮,不变,自重,专题一,压力和压强的关系,例 1如图 141 所示，水平桌面上有甲、乙两个质量和底面积都相等的容器向容器中注入高度相等的水，水对容器底部的压强分别为 p甲、p乙，装水后的容器对桌面的压力分别为 F甲、,F乙，则(,),Ap甲p乙，F甲F乙Bp甲p乙，F甲F乙Cp甲p乙，F甲F乙,Dp甲p乙，F甲FBGFCGF,图 148,D无法
24、比较错误原因：受思维定势的影响，误认为压力等于重力,A,易错题 8如图 149 所示，体积相等的 A、B、C 三个不同材料制成的实心小球，在某种液体中静止时，A 漂浮，B 悬浮，C 沉底则：,图 149,(1)三个小球受到的浮力关系是：FA_FB_FC；(2)三个小球的密度关系是：A_B_C；(3)三个小球的质量关系是：mA_mB_mC.,垂直,压力的大小,受力面积的大小,单位面积,压力,Pa,1 N/m2,各个方向上,各个方向,相等,增大,液体密度,gh,压力不变时，减小(增大)受力面积,受力面积不变时，增大(减小)压力,小 结,马德堡半球,G排,m排 g,液 gV 排,活塞式抽水机,托里拆利,1.013105,减小,越大(小),越小(大),竖直向上,
