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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date压强和浮力复习教案正式版.压强和浮力复习教案正式版.压强和浮力教案一教学目的1. 教学重点固体压强的计算,液体压强特性,气体压强,浮力的作用与计算。2. 教学难点液体压强,浮力的计算,物体的浮与沉。二. 知识点回顾(一)固体的压力和压强(1)压力定义:垂直压在物体表面上的力叫压力。压力并不都是由重力引起的,通常把物体放在桌面上时,如果物体不受其他力,则压力F=物体的重
2、力G。固体可以大小方向不变地传递压力。压力的作用效果与压力的大小以及受力面积有关。重为G的物体在承面上静止不动。指出下列各种情况下所受压力的大小。例:如图,正确表示压力的是( )(2)压强定义:物体单位面积上受到的压力叫压强。物理意义:压强是表示压力作用效果的物理量。公式:P=F/S其中各量的单位分别是:P:帕斯卡(Pa);F:牛顿(N)S;米2(m2)。注意:使用该公式计算压强时,关键是找出压力F(一般F=G=mg)和受力面积S(受力面积要注意两物体的接触部分)。特例:对于放在桌子上的直柱体(如:圆柱体、正方体、长方体等)对桌面的压强P=gh。压强单位Pa的认识:一张报纸平放时对桌子的压力约
3、05Pa。成人站立时对地面的压强约为:15104Pa。它表示:人站立时,其脚下每平方米面积上,受到脚的压力为:15104N。增大与减少压强的方法及应用:当压力不变时,可通过增大受力面积的方法来减小压强如:铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等。也可通过减小受力面积的方法来增大压强如:缝衣针做得很细、菜刀刀口很薄。一容器盛有液体放在水平桌面上,求压力压强问题:处理时:把盛放液体的容器看成一个整体,先确定压力(水平面受的压力F=G容+G液),后确定压强(一般常用公式P=F/S)。例:一次龙卷风发生时,屋外气压急剧降到90kPa,当时门窗紧闭,可以认为室内气压是标准大气压,粗略取作100 kPa
4、,若室内屋顶的面积为100m3,这时屋顶受到的内外压力的差可达_N,方向_. 例.如图3所示,甲、乙两个均匀的实心正方体放在水平地面上,它们各自对地面的压强相等。若分别在甲、乙上沿水平方向截去高度相等的部分后,则剩余部分的 图3甲乙A 甲的体积可能等于乙的体积。B 甲的质量可能小于乙的质量。C 甲对地面压强一定等于乙对地面的压强。D 甲对地面压力一定大于乙对地面的压力。 (二)液体的压强(1)液体内部产生压强的原因:液体受重力且具有流动性。(2)测量:压强计 用途:测量液体内部的压强。(3)液体压强的规律:液体对容器底和测壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强。在同一深度,液体向各个方向的压强
5、都相等。液体的压强随深度的增加而增大。不同液体的压强与液体的密度有关。(4)液体压强公式:p=gh说明:公式适用的条件为:液体。 公式中物理量的单位为:P:Pa;g:N/kg;h:m。 从公式中看出:液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关,而与液体的质量、体积、重力,容器的底面积、容器形状均无关。著名的帕斯卡破桶实验充分说明这一点。 F=G FG(6)计算液体对容器底的压力和压强问题:一般方法:首先确定压强P=gh;其次确定压力F=PS。特殊情况:压强:对直柱形容器可先求F用p=F/S压力:作图法;对直柱形容器F=G。例:如图(3),放在水平桌面上的容器,侧壁上有一开口弯管,弯管内的液面高度
6、h1=0.8m;其顶部和底部的面积均为0.1m2,顶部到底部的高度h2=0.6m,容器中的液体密度为1.2103kg/m3,则液体对容器底部的压力为_N。(g取10N/kg) 例:如图所示,将两端开口(上口较小)的玻璃管A的下端用薄轻质板抵住后放入装水的烧杯中,当缓慢地向A中注入150g水时,下端的薄板恰好下落,问在下列情况下,能使薄板下落的是( )A.缓慢注入150g酒精B.缓慢注入150g水银C.轻轻放入150g砝码D.以上三种情况都恰好能使薄板下落【练习】1. 甲、乙两种液体的压强P与深度h关系图像,由图可知,甲液体的密度甲与乙液体的密度乙大小关系是( )A.甲乙 B.甲=乙C.甲乙 D
7、.无法判断2. 一个密封的墨水瓶内装有一定量的墨水,若把它倒置,则墨水对瓶口盖的作用情况是()A.压力增大 B.压强增大C.压强不变 D.压力不变三、大气压(1)概念:大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压,标准大气压一般用py表示。说明:“大气压”与“气压”(或部分气体压强)是有区别的,如高压锅内的气压指部分气体压强。高压锅外称大气压。(2)产生原因:因为空气受重力并且具有流动性。(4)大气压的存在实验证明:历史上著名的实验马德堡半球实验。小实验覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、皮碗模拟马德堡半球实验。(5)大气压的实验测定:托里拆利实验。实验过程:在长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银
8、,将管口堵住,然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后,管内水银面下降一些就不在下降,这时管内外水银面的高度差约为760mm。原理分析:在管内,与管外液面相平的地方取一液片,因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。即向上的大气压=水银柱产生的压强。结论:大气压p0=760mm Hg=76cm Hg=1.01105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)(6)说明实验前玻璃管里水银灌满的目的是:使玻璃管倒置后,水银上方为真空;若未灌满,则测量结果偏小。本实验若把水银改成水,则需要玻璃管的长度为10.3m。将玻璃管稍上提或下压,管内外的高度差不变,将玻璃管倾斜,高度不变,长度变长。若外界大气压为H cm
9、Hg,试写出下列各种情况下,被密封气体的压强(管中液体为水银)。标准大气压:支持76cm水银柱的大气压叫标准大气压。标准大气压=760mmHg=76cmHg=1.01105Pa(7)大气压的特点特点:空气内部向各个方向都有压强,且空气中某点向各个方向的大气压强都相等。大气压随高度增加而减小,且大气压的值与地点、天气、季节、的变化有关。一般来说,晴天大气压比阴天高,冬天比夏天高。大气压变化规律研究:在海拔3000米以内,每上升10米,大气压大约降低100 Pa(8)测量工具:定义:测定大气压的仪器叫气压计。分类:水银气压计和无液气压计。说明:若水银气压计挂斜,则测量结果变大。在无液气压计刻度盘上
10、标的刻度改成高度,该无液气压计就成了登山用的登高计。(9)应用:活塞式抽水机和离心水泵。(10)沸点与压强内容:一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高。 应用:高压锅、除糖汁中水分。(11)体积与压强内容:质量一定的气体,温度不变时,气体的体积越小压强越大,气体体积越大压强越小。 应用:解释人的呼吸,打气筒原理,风箱原理。例:做托里拆利实验时,测得水银柱高度是742mm,而当时的大气压实际是750 mm水银柱,其原因是( )A.玻璃管太粗 B.玻璃管倾斜C.玻璃弯曲 D.玻璃内混进了少许空气例:如果是普通的氢气球在上升过程中由于_,最后会_。 1.下列说法正确的是( )A.气体压强
11、总是随体积增大而增大 B.气体压强总是随体积增大而减小C.打气筒是利用气体压强跟体积的关系制成的D.利用打气筒打气时,人向上和向下拉压活塞都是增大气体压强解析:同学们很易忽视结论成立的条件,可能不假思索地选B。因只有一定质量的气体,在温度不变时,体积增大时压强减小;体积减小时压强增大。所以,选项A、B都不对。用打气筒打气,人向上拉活塞时,密闭的气体体积增大,压强会减小,所以,选项D也不对。因而,正确的答案只能是C。2.如图6所示,外界为75cmHg的大气压,管内封闭的水银柱高是40cm,若在管顶开一个小孔,则( )A.管内水银会向上喷出 B.管内水银柱高度不变C.内水银柱稍有下降 D.管内水银
12、柱下降到与管外水银面相平3. 用塑料管吸瓶子中的饮料,当饮料沿胶管上升时( )A.口中的空气压强一定小球外面的大气压 B.口中的空气压强一定大于外面的大气压C.口中的空气压强一定等于外面的大气压 D.以上三种情况都有可能 4. 如图所示,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,这时乒乓球不会下落这是因为乒乓球上方气体()A流速减小,压强变小,压强差使它受到一个向上托的力B流速减小,压强变大,压强差使它受到一个向上托的力C流速增大,压强变小,压强差使它受到一个向上托的力D流速增大,压强变大,压强差使它受到一个向上托的力(三)、浮力(1)浮力的定义:一
13、切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它竖直向上的力叫浮力。(2)浮力方向:竖直向上,施力物体:液(气)体。(3)浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压力大于向下的压力,向上、向下的压力差即浮力。(4)物体的浮沉条件:前提条件:物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。请根据示意图完成下空。下沉 悬浮上浮 漂浮F浮 G F浮 G F浮 GF浮 G液 物液 物 液 物 液 物(5)说明:密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成大小不等的两块,则大块、小块都悬浮(或漂浮)。一物体漂浮在密度为的液体中,若露出体积为物体总体积的1/3,则物体密度为 。悬浮与漂浮的比较相同:F浮=
14、G 不同:悬浮液=物 ;V排=V物 漂浮液物;V排F2,T1T2D. F1T2例:某学生做如下实验:先在一玻璃水槽中注入一定量的水,后将盛有小石子的塑料小船放入水中,如图2所示。测得船底到水面的距离为h。再每隔一定时间向水里加盐并搅动,直至食盐有剩余。在他所绘制的吃水线至船底的距离h随溶盐量而变化的图像中,最接近的是( )例:边长为20cm的立方体,水平浸入足够多的水中,如果上表面与水面间的距离为5cm,物体所受的浮力(g取10 N/kg )( )A.80N B.60N C.100N D.80N或60N【练习】1.重4.5N,体积为500cm3的铝球,放入水中静止时受的浮力多大? 2.给你一根
15、细线、一支吸管、一小块金属、一只盛有足够深水的水槽、一个底端固定一铁块的量筒(量筒放入水中能竖直漂浮)。请利用上述器材测定小金属块的密度。写出主要操作步骤及所测物理量。根据测得的物理量,计算小金属块密度的表达式。答案:步骤先用细线将金属块系牢放入量筒内,然后将量筒放入盛有水的水槽中,记住水面至量筒外壁的刻线值。将金属块从量筒中取出,接着用吸管向量筒里注水(量筒仍在水槽中)直至水面到原来的刻线处,根据等效和漂浮原理,此时,量筒内水的质量与金属块的质量相等。所以,读出量筒内水的体积V1,就能算出金属块的质量m=水V1。最后,将金属块放入盛有水(仍为吸管注入的水量)的量筒内,读出此时的体积V2,则金
16、属块的体积V=V2V1。金属块密度的表达式为。3.某物体重为0.5N,把它放在盛有水的烧杯中,溢出重为0.3N的水,则它受到的浮力( )A.一定为0.3N B.可能为0.2N C.一定为0.5N D.可能为0.4N4.如图所示。质量为400g,底面积为50cm2的溢水杯,置于水平桌面上,倒入某种液体至溢口,液面高为10cm,此时液体对容器底部的压强为1.176103Pa。问:若将长16cm,密度为0.9103kg/m3的圆柱形物体竖直放入该液体中(不倾倒),试判断该物体静止时与容器底部是否接触。 5. 将一个实心小球先后放入盛有足量的水和足量的酒精的两个容器中,小球静止时受到的浮力分别是4.5
17、 N和4.0 N, 小球的密度比水的密度小, 但比酒精的密度大,酒精的密度为0.8103kg/m3。(1)试分析说明小球在这两种液体中的浮沉状态。(2)根据题中所给条件求出与小球有关的物理量。(g10N/kg)6. 如图所示,在圆柱形筒内装有适量的水,水对筒底的压强为p,将质量为50g的木块浸没在水中,用细线拴在筒底,此时水对筒底的压强为1.5p,线对木块的拉力是放入木块之前水对筒底压力的。求:木块的密度。剪断细线,待木块静止后,筒底受到的压力。(g=10N/kg)7.如图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上方连有长方体木块A,容器侧面的底 部有一个由阀门B控制的出水口,当容器中水深为20cm时,木块A有五分之二的体积浸在水中, 此时弹簧恰好处于自然状态,没有发生形变(不计弹簧受到的浮力,g取10Nkg)求此时容器底部受到的水的压强。求木块A的密度。 向容器内缓慢加水,直至木块A刚好完全浸没水中,立即停止加水,此时弹簧对木块A 的作用力为F1,在原图上画出此时水面的大致位置。打开阀门B缓慢放水,直至木块A刚好完全离开水面时,立即关闭阀门B,此时弹簧对木块A的作用力为F2,求F1、F2之比。-