浮力与压强知识点-鲁教版压强和浮力知识点
吉林省实验中学-徐鹤宁简介
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知识要点
(一)压力与压强
1. 把垂直作用在物体表面的力叫做压力,压力的方向总是垂直于被压物体的表面。
2. 压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小有关,物理学中用压强来表示。
3. 物体单
位面积上受到的压力叫压强,压强公式是ρ=
F
,压强的国际单位是帕斯卡,
S
符号是Pa,1Pa=1Nm
2
表示:1m
2
的面积上受到的压力是1N。
(二)液体的压强
1. 液体内部压强的规律是:液体内部向各个方向都有压
强;在同一深度,向各个方向的
压强都相等;深度增加,液体的压强也增大;液体的压强还与液体的密度
有关,在深度相同
时,液体的密度越大,压强越大。
2. 上端开口,下端连通的容器叫
做连通器.连通器的特点是:当连通器里水不流动时,
各容器中的水面总保持在同一高度.举出常见的连
通器的实例:涵洞,茶壶等。
(三)大气压强
1.
大气由于受到重力而产生的压强叫做大气压强,简称大气压.
2.
首次准确测定大气压强值的实验是:托里拆利实验.
一标准大气压等于76cm高水银柱产生的压强,约为1.013×10
5
Pa.(帕).
3. 大气压是变化的,随高度的增加而减小;大气压还跟气候有关.
4.
液体的沸点随液体表面的气压的增大而增大, 随气压的减小而减小。
(四)流体压强与流速的关系
1. 气体、液体都具有流动性,因此被称作流体。
2. 在流体中,流速越大的位置压强越小。
(五)浮力
1.
浸在液体(或气体)中的物体会受到液体向上的托力,叫做浮力。
2. 浮力的大小:浸在液体里
的物体所受的浮力,大小等于它排开液体的重力(这就是阿
基米德原理)。公式表示:F
浮=ρ
液
gV
排
,式中ρ
液
表示液体的密度,V
排
表示排开液体的体
积。
(六)浮力的应用
1.
判断物体的浮沉
浸没在液体中的物体,一般受到两个力的作用,一个是竖直向下的重力,一个
是竖直向
..
上的浮力,物体在液体中是上浮还是下沉决定于这二者之间的关系,这就是浮沉条
件:
当F
浮
>G时,物体上浮;当F
浮
=G时,物体悬浮;当F<
br>浮
<G时,物体下沉。
2. 轮船的排水量是指轮船所排开的水的质量;潜水艇靠
改变自身的重力来实现它的上浮
和下潜;气球和飞艇,利用密度小于空气的密度,通过改变气囊里的气体
的质量来改变自身
的体积,从而改变所受浮力的大小,来实现升降;密度计利用浮力不变,排开液体的体
积越
大,密度越小来测量密度。
四. 重点难点剖析
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1. 重力和压力的区别
重力是由于
地球的吸引而使物体受到的力,方向总是竖直向下.压力是垂直压在物体表
面上的力,方向总是垂直于被
压物体的表面,随作用的情况而变化。它们是不同性质的力,
压力的大小有时与重力有关,有时与重力无
关,例如:将物体压在竖直的墙上的压力与重力
没有任何关系,把物体放在斜面上,压力是由于重力产生
的,与重力有关,但大小不等于重
力,只在特定的情况下,例如:把物体放在水平面上,物体对水平的压
力的大小才等于重力
的大小。
2. 注意正确地判断受力面积
压强公式ρ=F
S中的S是受力面积,而不是物体的表面积,关键看所讨论的压力是靠
哪一个面承受,而不一定是受压物
体的表面积,代数计算时要注意受力面积S的单位只能
是m
2
。
3.
知道液体压强的特征
由于液体也受到重力的作用。同时又有流动性,因此液体对容器底和侧壁,以及液
体内
部向各个方向都有压强,知道液体内部向各个方向的压强大小与液体的密度和深度有关,深
度越深、密度越大,压强越大,理解深度是指从液体的自由表面竖直向下的长度。
4.
知道一标准大气压的值是:1.013×10
5
Pa.
5.
浮力的计算是重点,必须掌握以下计算公式:
①F
浮
=G
排
=ρ
液
V
排
g
②F
浮
=G-F
示
③F
浮
=G(漂浮或悬浮时)
(其中G表示物体在空气中的重力,F
示
表示物体浸在液体中时弹簧秤的示数)
6. 对表示物体运动状态的几个名词要分辨清楚。
浸没:是指物体全部浸入液体中;
浸入:是指物体可以全部浸入,也可以是物体部分浸入液体中;
漂浮:是指物体浮在液面上,并有部分体积露出液面;
悬浮:是指物体全部浸入液体中,并且物体在液体中的任意深度都处于静止的状态;
上浮:是指物体在液体中向上运动的过程,上浮的最终状态是漂浮;
下沉:是指物体在液体中向下运动的过程,下沉的最终状态是沉到液体底部。
7.
在使用阿基米德原理计算时,应注意以下几点:
①公式F
浮
=ρ
液
V
排
g中的ρ
液
是液体的密度,不是物体的密度;
②V排是被物体排开的液体的体积,而不是物体的体积,不能混淆;
③从公式可以看出:浮力
的大小只与液体的密度和排开液体的体积有关,与其它因素如
物体的重量、形状、密度及物体在液体中是
否运动等都无关,当物体浸没在液体中时,浮力
的大小与物体在液体中的深度无关。
【典型例题】
例l. (20XX年安徽省)火车站台上都设有安全线,火车进站时,人若越
过安全线就会发
生危险,请说明发生危险的原因: 。
解析:火车通过时,人体与车辆之间的空气.流速比外侧快,压强小,人容易被外侧空
气压向火
车(或被气流“吸”向火车)。
答案:车运动快时,引起车附近气流的流速大,此时车附近的压强小,
大气压会将人压
向火车,从而发生危险。
说明:流体的压强与流速的关系是近年来的中考的热
点,也是课程标准及我们苏科版教
材的新增内容。应该引起同学们的重视。
例2.
(20XX年青岛市)下列与大气压有关的现象是( )
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A. 用吸盘挂钩挂衣服 B. 挖掘隧道时用激光准直
C.
用电磁起重机搬运货物 D. 安装保险丝来保护电路
解析:当把吸盘挂钩压在墙壁上时,是
把里面的空气压出后,大气压把吸盘紧压在墙壁
上,从而可以挂衣服的,所以正确答案:A。
答案:A。
说明:在生活中有许多与大气压有关的一些生活实例,我们应该能在具体的问题中
识别
它们,有时还要利用这些知识来解决一些实际的问题。
例3. (20XX年
青岛市)如图所示,在水槽中有体积相等的甲、乙两个小球.甲漂浮在
水面上,乙悬浮在水中.它们所受
浮力F
浮
、密度ρ、重力G和排开水的体积V
排
的关系.正
确的是(
)
A. F
浮甲
>F
浮乙
B.
ρ
甲
>ρ
乙
C. G
甲
<G
乙
D. V
排甲
>V
排乙
解析:因为甲漂浮在水面上,它受的浮力等
于它的重量,即:F
浮甲
=G
甲
,乙悬浮在水
中,它受的浮力也等于
它的重量,即:F
浮乙
=G
乙
.而从图中可以看出,V
排甲
<V
排乙
,所以
F
浮甲
<F
浮乙
,G
甲<
br><G
乙
,又因为甲、乙的体积相等,所以ρ
甲
<ρ
乙
,因此正确答案是C.
答案:C
说明:力与物体的运动状态的关系苏科版教材中是安排在物
体的浮沉条件中的。利用物
体的浮与沉的知识来解决这个问题是一种比较有创意的知识体系,我们在学习
这一部分内容
时应该体会知识结构的完整性
例4. (20XX年宜昌市)在探究
压力的作用效果与什么因素有关的实验中,小明利用小
桌、砝码、泡沫塑料等器材设计了如图所示的几个
实验.
(1)在实验中,小明同学是通过观察泡沫塑料的
来比较压力的作用效果的.
(2)图中
两个实验是用来研究压力的作用效果与压力是否有关的.
(3)在物理学中,用
来表示压力的作用效果.
解析:(1)实验中,是通过观察泡沫塑料的形变的大小来比较压力的作用效果的;
(2)图中甲和乙两个实验是用来研究压力的作用效果与压力是否有关的:
(3)在物理学中,用压强来表示压力的作用效果.
答案:形变程度 甲乙 压强
说明:探究压力的作用效果的实验是一个经典的实验,这里研究问题的方法是控制变量
法,其研
究的结论是一个重要的结论。是初中物理教学中比较早的应用了控制变量法的一个
经典老题。
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例5. (20XX年山西省)如图所示,表示
甲、乙、丙三种物质的质量与体积的关系,其
中甲、丙为固体。乙为液体(足够多),则下列说法正确的
是( )
A. 实心物体甲放入乙液体静止后,一定漂浮
B.
实心物体丙放入乙液体静止后,一定漂浮
C. 实心物体甲放入乙液体静止后,一定悬浮
D. 实心物体丙放人乙液体静止后,一定沉底
解析:从图中可以看出:体积相等的三种物质
,甲的质量最大,所以甲的密度也最大,
三种物质的的密度关系是:ρ
甲
>ρ
乙
>ρ
丙
,既然都是实心物体,甲放入乙中,肯定会下沉,
而丙放入乙中则会
上浮,最终会漂浮。
答案:B。
说明:图表题是近年来,尤其是新课标实施以来的一种潮流
题,这种题能考查同学们获
取信息的能力,又能考查同学们利用有用的信息解决一些实际问题的能力。