第十章?壓強和浮力?復習導學案班級姓名學號=1\*ROMANI考點大全一、壓力、壓強〔一〕壓力：1.壓力概念：〔1〕垂直作用在物體外表的力叫壓力。〔2〕壓力的方向：總是垂直于物體外表，并指向被壓物體。〔3〕壓力的作用點：在被壓物體的外表。〔4〕壓力屬于彈力，壓力產生的條件：互相接觸；互相擠壓；發生彈性形變。2.壓力與重力的區別：壓力與重力產生的原因、大小、方向、作用點都不同。壓力屬于彈力，是由于物體的形變產生，重力是由于物體受到地球的吸引而產生。只有單個物體靜止在水平面上時，壓力與重力的大小才相等。壓力的方向是垂直于物體的外表，重力的方向是豎直向下。壓力的作用點在被壓物體的外表，重力的作用點在物體的重心。3.典型現象：如下圖，物塊重50N，a、b、c三圖中力T為15N，d、e兩圖中T為100N，〔1〕物塊對水平支持面、豎直墻壁和天花板的壓力F分別是、、、、；〔2〕畫出以上各壓力F示意圖。〔根本方法：分析壓力時，先對研究對象進行受力分析，然后根據平衡條件及相互作用力的關系來確定其大小〕〔二〕壓強：1.壓強是描述壓力作用效果的物理量；物理學中，把物體所受的壓力與受力面積之比叫壓強。2.計算公式：p=F/S(適用范圍：這是壓強的定義式，適用于所有物體間的壓強計算，無論固體、液體、氣體)，壓強,由該公式變形可以求壓力。面積單位的換算：，，。3.對于在水平面上的柱形物體，假設它的密度為ρ，底面積為S，高度為h，那么它的質量為，對地面的壓強為，可以看出對地面的壓強與物體的密度和高度有關。4.國際單位：，一張報紙平放在桌面上，對桌面的壓強大約。5.(1)增大壓強的方法：在壓力一定時，減小受力面積〔如：飛鏢的箭頭很尖，冰鞋上裝有冰刀〕；在受力面積一定時，增大壓力〔如：壓路機的碾子質量很大〕;還可以同時增大壓力和減小受力面積。(2)減小壓強的方法：在壓力一定時，增大受力面積〔如：載重汽車上裝有許多輪子，房子建在承重面積更大的地基上〕；在受力面積一定時，減小壓力，還可以同時減小壓力和增大受力面積。6.估測人站立時對地面的壓強。用方格紙測受力面積，受力面積不等于〔等于/不等于〕鞋子輪廓所圍的面積；人對地面的壓強約104Pa。體重大的同學對地面的壓強不一定大，腳大的同學對地面的壓強也不一定小，人站立時對地面的壓強與體重和所穿鞋的鞋底都有關，同一個人穿釘鞋或高跟鞋對地面的壓強較大，穿平底鞋對地面的壓強較小。二、液體壓強1.液體壓強產生的原因：液體受重力作用，液體具有流動性。2.驗證液體內部壓強的儀器是液體壓強計。3.探究影響液體壓強大小的因素：〔1〕探究方法：轉換法、控制變量法。〔2〕組裝器材。①不按金屬盒上的橡皮膜，如果U形管兩側的液面高度不相同，那么應該將橡皮管卸下重新安裝；②檢驗是否漏氣：用手輕按金屬盒上的橡皮膜，如果U形管兩側的液面高度不發生變化或過一段時間后兩側液面又恢復相平，那么原因是橡皮管不密封。〔3〕實驗探究：①組裝器材；②測量純水中某一深度H，金屬盒朝不同方向時U型管兩側液面的高度差h來反映液體內部壓強與關系；測量純水不同深度，U型管兩側液面的高度差h來反映液體內部壓強與關系；③換成濃鹽水保持深度與“②〞一樣，比擬U型管兩側液面的高度差h來反映液體內部壓強與關系。〔4〕規律：液體內部向各個方向都有壓強，在同種液體內部，深度相同液體向各個方向的壓強都相等，深度越大壓強越大。深度相同的不同液體，密度越大壓強越大。深度指的是到自由液面的垂直距離，與高度，長度都不同〔高度是距離海平面的垂直距離，從下方算起〕。〔5〕影響液體壓強的因素：液體的密度和深度。與液體的體積、重力及容器的形狀、底面積無關。帕斯卡裂桶實驗說明，液體的壓強隨著深度的增大而增大。〔6〕液體對容器底的壓力一般不等于自身的重力，只有柱形容器，液體對容器底的壓力才等于液本的重力。容器底面積相等形狀不同，盛有深度相同的同種液體時，由可知，液體對容器底的壓力相等。三、大氣壓強1.由于地球周圍的大氣層受重力的作用，且具有流動性，所以對浸在其中的物體有壓強，這種壓強叫大氣壓強〔簡稱大氣壓〕。2.馬德堡半球實驗有力證明大氣壓存在，而且很大。最早測量出大氣壓值，是意大利的科學家托里拆利完成的。3.大氣壓將易拉罐壓癟：〔1〕做法和現象：向易拉罐內注入少量水，點燃酒精燈對易拉罐加熱。待罐口出現“白霧〞時，用橡皮泥封住罐口，并撤去酒精燈，讓罐自然冷卻。一會兒后將看到易拉罐被壓癟，同時發出響聲。〔2〕解釋：用酒精燈加熱時，因罐內空氣受熱膨脹、罐內的水汽化成水蒸氣等原因使罐內空氣減少。撤去酒精燈后，罐內水蒸氣溫度降低會發生液化現象、因而罐內空氣稀薄氣壓減小，且小于外界大氣壓，于是罐外大氣壓將易拉罐壓癟。〔3〕類似現象：瓶吞雞蛋實驗、純潔水塑料瓶溫熱后擰緊瓶蓋變癟、拔火罐治病等。4.用吸管吸飲料。將吸管插入飲料中，用嘴吸去管內局部空氣，使得管內空氣稀薄，氣壓小于外界大氣壓，于是管外大氣壓將飲料壓入管內，送入口中。類似現象：注射器吸取藥液、鋼筆吸墨水、塑料掛衣鉤、吸盤、活塞式抽水機〔抽水機抽水在標準氣壓下的抽水高度約10m。〕5.覆杯實驗。解釋：甲圖中，杯中的水因受重力作用，杯內水面上方和杯底之間接近形成真空。杯子下方的大氣壓向上壓著紙片和水，所以紙片不會落下。乙圖、丙圖說明大氣向各個方向都有壓強。丁圖說明水不滿也可以做覆杯實驗。類似現象：玻璃杯〔量筒〕提水、托里拆利實驗。6.估測大氣壓的值實驗。〔1〕器材：用2mL注射器、刻度尺和彈簧測力計測量大氣壓。〔2〕原理：p=F/S。〔3〕步驟：〔見課本p86頁，請找出操作步驟中的幾個關鍵詞句〕〔4〕測量偏差分析：如果活塞開始滑動時，活塞和注射器筒之間的滑動摩擦力不可忽略，那么大氣壓力的測量值F測=F氣+f，大于大氣壓力的真實值，導致大氣壓強的測量值偏大。如果活塞推至注射器筒底端時未能排盡筒內空氣，或在拉動活塞時筒壁和活塞之間漏氣，大氣壓力的測量值F測=F大氣－F內氣，小于大氣壓力的真實值，于是導致大氣壓強的測量值偏小。〔5〕標準大氣壓：等于760mm高水銀柱產生壓強，1標準大氣壓=760mmHg=×105Pa。〔6〕知道了大氣壓的數值，就可利用來計算一定面積上受到的大氣壓力。7.大氣壓的變化規律：〔1〕在大氣層中空氣越往高處越稀薄，所以大氣壓隨高度的增加而減小。在同一位置，大氣壓的值還與季節和天氣有關。測量大氣壓的儀器有水銀氣壓計和金屬盒氣壓計。應用：大氣壓對液體沸點的影響：一切液體的沸點，都隨氣壓減小時降低，氣壓增大時升高。高壓鍋就是利用這個原理制成的；〔如制糖工業中，液面上方抽氣，使糖液上方氣壓降低，沸點降低，糖液不會焦糊〕常溫下，通過加壓使燃氣液化〔見課本p87頁圖10-20〕。根據測量的大氣壓值估測當地的海拔高度。〔2〕流體壓強與流速的關系：在流體中，流速越大的位置壓強越小〔實驗現象見課本p88頁，圖10-21〕典型現象：如下圖，一定時間里流過A、B兩處的水量相等，因B處較細，流速較大，B處的壓強較小，故豎直管中的液面較低。現象解釋及應用：飛機的機翼；汽車的氣流偏導器；火車站臺有平安線；龍卷風將物體往中心吸；兩艘軍艦在海面不并排靠近航行；大風將傘、屋頂掀翻；在兩紙片之間吹氣，紙片往中間靠；用漏斗向下吹乒乓球，乒乓球不掉下等。四、浮力1.定義：浸在液體或氣體里的物體受到液體或氣體向上的托力，這個力稱為浮力。從該定義可以知道：浮力的方向總是豎直向上的。浮力的施力物體是液體或氣體。2.浮力產生原因〔以液體為例〕：由于液體對浸在其中的物體有壓強，且液體的壓強隨深度的增加而增大，所以浸在液體中的物體受到的液體向上的壓力總要比向下的壓力大，這兩個方向的壓力的合力就是物體受到的浮力。注意：一切浸入液體的物體，無論上浮、下沉，都受到液體對它向上的浮力〔物體底部和容器底密合的情況除外〕。3.探究影響浮力大小的因素〔見課本p92頁“學生實驗〞，補充探究：在圖c、d間插入與物體浸沒的深度無關；在圖d后插入與物體的重力無關〕探究結論：浸在液體中的物體所受浮力的大小與其排開液體的體積和液體的密度有關。4.浮力的大小〔1〕阿基米德原理：〔見課本p93頁，“WWW〞題1〕浸在液體中的物體所受浮力，大小與等于物體排開的液體所受的重力，即F浮=G排液=________。阿基米德原理也適用于氣體。理解：①V排是表示被物體排開的液體的體積。當物體浸沒在液體里時,V排=V物；當物體只有一局部浸入液體里時,那么V排＜V物,可理解為指處于液面下方的那局部物體的體積。②從可以看出,浮力的大小只跟液體的密度和物體排開液體的體積有關,而跟物體本身的體積、密度、形狀、浸沒時在液體中的深度、在液體中是否運動以及運動情況、容器中液體的多少等等因素無關。③阿基米德原理也適用于氣體。〔2〕稱量法：先用彈簧測力計在空氣中測出物體重力G，再將物體浸在液體中，記下彈簧測力計的示數F，即F浮=_____________。〔有時用此法與阿基米德原理結合算物體的密度〕〔3〕壓力差法：設浸沒在液體中的物體〔柱體〕受到液體向上的壓力為F上，向下的壓力為F下，F浮=_____________。〔此法一般適用于正方體、長方體、圓柱體〕〔4〕二力平衡：物體處于漂浮或懸浮狀態，浮力等于重力。五、物體的浮與沉1.物體的浮沉條件：〔1〕物體浮沉取決于浮力與重力的大小。浸沒在液體中的物體釋放后：=1\*GB3①當時，物體下沉；=2\*GB3②當時，物體懸浮；=3\*GB3③當時，物體上浮，上浮的的物體最終漂浮，當物體漂浮時，。〔2〕比擬實心物體的密度與液體密度的大小，也可判斷物體的浮沉。當時，物體下沉；當時，物體懸浮；當時，物體上浮。〔空心的物體按照平均密度算〕〔3〕漂浮和懸浮的相同點：。不同點：物體懸浮，，物體漂浮，。2.直接投入液體中的物體，總是：=1\*GB3①F浮≤G物；=2\*GB3②V排≤V物。〔物體所受浮力有可能大于液體的重力〕3.浮沉條件的應用：〔1〕輪船：它是漂浮條件的應用。采用“空心〞的方法，將增大可利用的浮力。輪船的排水量m排：滿載時排開的水的質量〕。〔2〕潛水艇：利用浮沉條件工作。通常潛水艇在水下潛行時，為懸浮狀態，F浮___G；下沉或上浮是靠向水艙中充、放水，即改變自身的重力來實現，在露出液面前F浮大小不變。〔3〕熱氣球和孔明燈：靠改變內部氣體的密度，到達改變的大小的目的。〔孔明燈：點燃松脂，對燈籠中的空氣加熱，使空氣膨脹，溢出局部空氣，減小了圢籠內空氣的密度，還會溢出局部空氣，這兩方面都使空氣的重力減小，而燈籠所受的浮力不變，當F浮___G時，燈籠就能上升。〕〔4〕密度計：用來測定液體密度的儀器，在任何液體里都呈漂浮狀態，F浮___G時，其V浸與ρ液成反比。=2\*ROMANII典型例題例1.把鉛筆的一端削尖后，用兩只手的食指分別壓住筆的兩端〔如下圖〕,擠壓、擠壓、再擠壓三次施加不同的壓力.(1)可以發現：每次都是接觸筆尖的手指受壓的感覺比另一手指要強得多，你能猜測出壓力作用效果與有關，分析總結得到的結論是：；你由接觸筆尖手指的疼痛感不一，猜測出壓力作用效果與有關，分析總結出的結論是：.例2.在探究“壓力的作用效果與哪些因素有關〞的實驗中，小明和小華利用所提供的器材(小桌、海綿、砝碼、木板)設計了圖(a)、(b)兩個實驗，通過觀察圖(a)、(b)后得出“壓力一定時，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯〞的結論。此后小華把小桌挪放到一塊木板上，發現小桌對木板的壓力效果不夠明顯，如圖(c)所示。通過對圖(a)、(c)的比擬又得出“壓力一定時，受力面積越小，壓力的作用效果越不明顯〞的結論。請你根據已學過的壓強知識分析：(1)小明和小華是根據

的現象來比擬壓力的作用效果的。(2)造成前后兩個結論不一致的原因是

。(3)設圖(b)中小桌對海綿的壓強是pb，圖(c)中小桌對木板的壓強是pc,那么pb

pc。(4)比擬圖(b)和圖(c)可知，根據壓力的作用效果比擬壓強的大小需要滿足的條件是：

。題后小結：用物體的凹陷程度來顯示壓強的大小，要選用材料相同的物體。同一物體的凹陷程度反映了壓強的大小，壓強的大小由壓力和受力面積的大小決定，在這兩者相同的情況下，不同物體雖然凹陷程度不同，受到的壓強還是相同的。改變壓強的方法：例3.在日常生產和生活中，有時需要增大壓強，有時需要減小壓強，在如下圖的事例中，屬于增大壓強的是〔〕ABCD例4.如圖：a、b兩不同材料制成的柱形物塊，高ha<hb,底面積Sa>Sb，假設放在同一水平的沙面上時，它們陷入的深度亦相同。那么：兩物塊的質量ma____mb，密度ρa____ρb。例5.如圖：a、b、c、d四實心物塊，材料一樣，高度相同，形狀如圖。你能將它們對水平桌面產生的壓強按由大到小的順序排列嗎？題后小結：放置在水平面上的柱形物塊，對水平面產生的壓強，由推導式：p=F/S=mg/(Sgh)=ρgh，靈活選取公式會使解題更便捷。利用割補法創設成柱體并結合增大壓強和減小壓強的方法靈活分析，就可化難為易。例6.“雪龍〞號極地考察船抵近南極中山站，考察船與中山站之間是一層海冰．科考隊員打算駕駛履帶車駛過冰層前往中山站，載人履帶車的質量為25t，每條履帶與冰面的接觸面積為2m2．為探測冰層的承受極限，科考隊員把質量為280kg、底面積為400cm2的鋼錠壓在水平冰層上，冰層恰好處于極限狀態〔有微小裂縫但無明顯破裂〕．問：

〔1〕冰層能承受的極限壓強是多少？〔g取10N/kg〕

〔2〕通過計算判斷履帶車能否平安駛過冰層？題后小結：壓強的計算要找對壓力和受力面積，受力面積要注意單位和履帶、車輪、腳等的數量。判斷履帶車能否平安駛過冰層，方法不唯一，可以根據壓力、壓強或受力面積來判斷。液體壓強：問題：(1)液體為什么對容器底、容器壁有壓強？液體內部為什么向各個方向都有壓強？【例1】在探究“影響液體內部壓強大小的因素〞實驗中：甲甲乙丙丁丁鹽水酒精鹽水⑵假設在使用壓強計前，發現U型管內水面已有高度差，通過＿＿＿方法可以進行調節。①從U型管內向外倒出適量水；②撤除軟管重新安裝；③向U型管內加適量水；⑶比擬乙、丙實驗可知，液體內部壓強與液體的＿＿＿＿有關；比擬丙、丁實驗可知，液體內部壓強與液體的＿＿＿＿有關。題后小結：該探究實驗用到的方法有等效替代法、轉換法、控制變量法。將橡皮膜放入水中與用手按橡皮膜效果相同，說明液體內部有壓強這是等效替代的方法。將壓強的大小轉換為液面的高度差是轉換法。用控制變量的方法探究壓強的大小與各個因素的關系。了解液體壓強計的調節和使用，要增加它的靈敏度，可以把U形管里的水換成密度更小的液體〔把管子變細，或者少放一些液體是不可行的〕。【例2】如下圖，裝有水的容器靜止在斜面上，其底部a、b、c三處受到水的壓強分別為pa

、pb、pc

，那么以下判斷正確的選項是〔〕A．pa＝pb＝pcB．pa＜pb＜pcC．pa＞pb＞pcD．pa＞pb＝pc【例3】如下圖，底面積和質量都相同的A、B兩容器，裝有質量相同的不同液體，放在水平桌面上，那么液體對容器底部的壓強pApB，容器對桌面的壓強pA′pB′題后小結：液體壓強的大小由液體的密度和深度決定，深度指的是到自由液面的垂直距離，不能受其它因素的干擾。【例4】在水平桌面上放置三個質量、高度、容積都相同的容器(如右圖)，分別倒入質量相等的水后(水未倒滿),那么容器底部受到水的壓強關系是papbpc；它們對桌面產生的壓強關系是pa′pb′pc′題后小結：掌握固體、液體壓強的特點，并能在不同的情境中善于分析隱含條件加以區分運用。大氣壓強：【例5】小虎同學利用注射器〔容積為V〕、彈簧測力計和刻度尺估測大氣壓的值。〔1〕實驗時，首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔。這樣做的目的是＿＿＿＿。〔2〕如下圖，水平向右慢慢拉動注射器筒，當注射器的開始滑動時，記下彈簧測力計的示數F，用刻度尺測出注射器的全部刻度的長L，那么大氣壓的值可表示為p=＿＿＿＿。〔3〕實驗過程中注射器筒內漏進了少量空氣，那么測得的大氣壓值偏＿＿＿＿。〔4〕假設注射器的密封性很好，但活塞與筒壁的摩擦不可忽略，你能想出怎樣的操作方法使之較為科學的估算出大氣壓強?并推出最終表達式:〔5〕實驗室有甲、乙兩個注射器，活塞的橫截面積分別為和2cm2，假設彈簧測力計量程為10N，實驗時應選用＿＿＿＿〔選填“甲〞或“乙〞〕注射器，理由是＿＿＿＿＿＿。題后小結：估測大氣壓強，可以用注射器和彈簧測力計，也可以用吸盤等其它物體來代替，它們測量的原理都是一樣的，測出作用在受力面上的大氣壓力，用p=F/s求出大氣壓強。實驗前都要排盡內部的空氣，并使器材盡量密封，會對實驗的誤差進行分析，并提出改良的措施。流體壓強：【例6】如下圖，小明同學在倒置的漏斗里放一個乒乓球，用手指托住乒乓球，然后從漏斗口向下用力吹氣，并將手指移開，結果發現乒乓球不會下落。原因是〔〕A.乒乓球上方氣體流速增大，壓強變大B.乒乓球上方氣體流速增大，壓強變小C.乒乓球上方氣體流速減小，壓強變大D.乒乓球上方氣體流速減小，壓強變小題后小結：先區分流體的流速什么地方大，什么地方小，再應用壓強與壓強的關系，流速大的地方壓強小。【例7】以下事例中，不能用流體壓強與流速的關系來解釋的是〔〕．．．浮力，物體的浮與沉例1小華所在的興趣小組為探究影響浮力大小的因素，選用的實驗器材有：彈簧測力計一支，兩個體積形狀一樣的銅、鋁圓柱體，分別盛有水、鹽水的燒杯，一塊橡皮泥等。他們結合實際感悟猜測出影響物體所受浮力的大小的因素有：物重、物體密度、物體浸入液體中的深度、物體浸入在液體中的、液體的有關。(2)探究浸沒在液體中的物體所受浮力的大小與浸沒的深度關系時，應按圖實驗。假設欲探究物體局部浸沒在液中，所受浮力的大小與浸入的深度關系時，應該如何設計探究方案？寫出主要探究步驟:。(3)探究物體所受浮力的大小與物體浸入液體中的體積〔V排〕關系時，應選圖實驗，實驗分析得到的結論是。(4)探究物體所受浮力的大小與物體所浸入的液體的密度關系時，應選圖實驗，實驗分析得到的結論是。(5)探究物體所受浮力的大小與物體形狀的關系時，所選物體是；說出具體操作及所觀察到的現象。(6)接著他們在一只輕質小塑料袋中裝入大半袋水，用彈簧測力計測出盛水的塑料袋所受重力的大小。再將塑料袋浸入水中，觀察逐漸浸入過程中彈簧測力計的示數怎樣變化并加以解釋,當塑料袋中的水面與容器中的水面相平時，那么觀察到的彈簧測力計為，由此你能得到什么結論？例2.以下說法中正確的選項是〔〕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.〔2022宿遷〕在“探究浮力大小與排開液體體積的關系〞實驗中，如圖甲所示，用彈簧測力計測出物塊所受的重力，然后將物塊逐漸浸入水中．甲乙〔1〕在圖乙位置時，物塊受到的浮力是_____N．甲乙〔2〕將物塊逐漸浸入水中時，發現彈簧測力計的示數逐漸變小，說明物體所受浮力大小隨其排開液體的體積增大而_____．〔3〕繼續將物塊逐漸浸入水中，發現彈簧測力計的示數逐漸變小后保持不變，最后突然變為0，示數為0時物塊處于______〔選填字母〕．A．漂浮狀態B．懸浮狀態C．沉底狀態例4〔2022無錫〕同學們用空塑料瓶和細沙等實驗器材探究影響浮力大小因素，〔g取10N/kg，ρ水=1×103kg/m3〕〔1〕為了測出塑料瓶的體積，進行如下操作，①把天平放在水平桌面上，調節天平平衡，在左盤中放入盛有適量水的燒杯，通過増減砝碼和移動游碼使天平再次平衡，所加砝碼和游碼的位置如圖甲所示，燒杯和水的總質量為____g．②在空塑料瓶中裝入適量細沙，擰緊瓶蓋，在瓶頸系一細繩，手拿細繩將塑料瓶完全浸沒于燒杯的水中〔瓶沒有接觸燒杯，水未溢出〕，通過増減祛碼和移動游碼使天平再次獲得平衡，所用砝碼總質量和游碼所示質量之和為167g，塑料瓶的體積是_____cm3．〔2〕同學們根據生活經驗提出了如下三種猜測，并舉出了相應的實例猜測一，浮力的大小與物體的密度有關，實例：鐵塊可以在水中下沉，木頭可以浮在水面上猜測二，浮力的大小與液體的密度有關，實例：雞蛋可以在水中下沉，在鹽水中可以浮起來猜測三，浮力的大小與浸入液體的深度有關，實例：在游泳池里，人越往下蹲感覺到水向上托自己的力越大為了驗證以上猜測是否正確，同學們選擇了裝入細沙的塑料瓶和其他實驗器材進行探究，實驗過程如圖乙所示．①根據實驗步驟d和____〔填序號〕，可以確定猜測二是正確的；②根據實驗步驟c和d可以驗證猜測三是_____〔選填“正確〞或“錯誤〞〕；對該猜測對應的實例，合理的解釋是_______________．③要驗證猜測一是否正確，可以在塑料瓶中_____后再進行探究．④同學們討論認為，猜測一和猜測二中的實例反響了物體的浮與沉可能與密度有關，要選用一個能漂浮在圖e中鹽水上的物體時，物體的密度應小于_____