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1、浮力和压强第1页，本讲稿共37页1、知识与技能目标：（1）说出压力和压强的定义，说明压强的物理意义。（2）写出压强的公式，单位，会灵活运用压强知识解决简单的问题。（3）说明液体压强产生的原因，复述液体内部压强规律。（4）写出液体压强公式并会用公式进行简单计算，会用液体压强知识解决简单实际问题。解释连通器的原理及应用实例。（5）进一步了解浮力的现象，加深对阿基米德原理的理解；知道物体的浮沉条件和浮力的应用。第2页，本讲稿共37页2、过程与方法目标：（1）培养学生运用物理语言分析问题和表达观点的能力。（2）学会研究物理问题的科学方法和学习方法。3、情感、态度与价值观目标：形成积极向上，团结协作的学
2、习氛围,学会与同伴的合作交流第3页，本讲稿共37页重点和难点重点和难点重点：（1）说出压力和压强的定义，说明压强的物理意义。（2）浮力的应用和物体的浮沉条件。（3）说明液体压强产生的原因，复述液体内部压强规律。（4）解释连通器的原理及应用实例。难点：（1）会灵活运用压强知识解决简单的问题。（2）液体压强公式并会用公式进行简单计算，会用液体压强知识解决简单实际问题。第4页，本讲稿共37页压强和浮力压强液体压强大气压强流体压强与流速的关系浮力定义公式单位增大减小压强的方法液体压强的特点连通器存在及其原因大小测量流速越大压强越小飞机的升力如何产生的浮力方向计算浮沉条件漂浮条件第5页，本讲稿共37页压
3、力：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，通常把物体放在水平桌面上时，如果物体不受其它力，则压力F=G固体可以大小方向不变地传递压力。重为G的物体在承受面上静止不动。指出下列各种情况下所受压力的大小。FFFFF第6页，本讲稿共37页重力与压力的区别：（1）重力是由于地球吸引而使物体受到的力，施力物体是地球，受力物体是地面附近的一切物体。（2）压力是垂直作用在物体表面上的力，是由于物体间的挤压形变而产生的，施力物体是施加压力作用的物体，受力物体是被压物体。（3）重力的方向总是竖直向下；压力方向总是垂直于支撑面，由于物体支撑面有不同的方向，所以压力也有不同的方向。第7
4、页，本讲稿共37页研究影响压力作用效果因素的实验：研究影响压力作用效果因素的实验：如图乙、丙说明：压力相同时，受力面积越小压力作用效果越明显。如图甲、乙说明：受力面积相同时，压力越大压力作用效果越明显。概括这两次实验结论是：压力的作用效果与压力和受力面积有关。本实验研究问题时，采用了控制变量法。和对比法第8页，本讲稿共37页压强：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（m2）。A、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
5、接触部分）。B、特例：对于放在桌子上的直柱体（如：圆柱体、正方体、长放体等）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.Pa。成人站立时对地面的压强约为：.104Pa。它表示：人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为：.104N第9页，本讲稿共37页灵活运用压强公式进行计算：（1）利用p=F/S计算固体压强的关键是确定受力面积，解题时，要抓住“受力”二字，分析物体表面到底有多大面积受到压力作用，而不能取任意的一个面积代入。（2）解题的思路：根据物体平衡条件和物体间相互作用规律求出压力F；确认受力面积S；再根据公式p=F/S求出压力对受力面的压强，要特别注意压力和
6、重力的区别。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：缝一针做得很细、菜刀刀口很薄第10页，本讲稿共37页一容器盛有液体放在水平一容器盛有液体放在水平桌面上，求压力压强问题：桌面上，求压力压强问题：处理时处理时：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）。第11页，本讲稿共37页1、如图3所示的四种现象中，属于减小压强的是第12页，本讲稿共37页2、一头质量为6X103kg的大象，每只脚掌的面积为600cm2，它的重力为N，它四
7、脚着地时对地面的压强为Pa。若大象抬起一条腿，如图10所示，它对地面的压强(选填“变大”、“变小”或“不变”)。(g取10Nkg)3、完全相同的8块橡皮，每块橡皮的长、宽、高为4：2：1。小明同学在水平桌面上把它们摆放成了如图所示的四种形式，其中对桌面压强相等的是A.甲与乙B.甲与丁C.乙与丙D.丙与丁6X1042.5X105变大第13页，本讲稿共37页液体的压强：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都相等；液体
8、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。第14页，本讲稿共37页4、压强公式：推导压强公式使用了建立理想模型法，前面引入光线的概念时，就知道了建立理想模型法，这个方法今后还会用到，请认真体会。推导过程：液柱体积V=Sh；质量m=V=Sh液片受到的压力：F=G=mg=Shg.液片受到的压强：p=F/S=gh第15页，本讲稿共37页液体压强公式p=gh说明：A、公式适用的条件为：液体B、公式中物理量的单位为：p：Pa；g：N/kg；h：mC、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
9、明这一点。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：如图F=GFG第16页，本讲稿共37页连通器：连通器：定义：上端开口，下部相连通的容器原理：连通器里装一种液体且液体不流动时，各容器的液面保持相平应用：茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。第17页，本讲稿共37页大气压强大气压强（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，一般用p0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。
10、（2）产生原因：因为空气受重力并且具有流动性。（3）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。第18页，本讲稿共37页托里拆利托里拆利实验实验。实验过程：在长约1m，一端封闭的玻璃管里灌满水银，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=760mmHg=76cmHg=1.01105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)
11、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。第19页，本讲稿共37页标准大气压：支持76cm水银柱的大气压叫标准大气压。第20页，本讲稿共37页大气压的特点：大气压的特点：（1）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。（2）大气压变化规律研究：能发现什么规律？大气压随高度的
12、增加而减小。大气压随高度的变化是不均匀的,低空大气压减小得快,高空减小得慢第21页，本讲稿共37页测量大气压的工具：测量大气压的工具：（1）定义：测定大气压的仪器叫气压计。（2）分类：水银气压计和无液气压计（3）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标的刻度改成高度，该无液气压计就成了登山用的登高计。第22页，本讲稿共37页6、应用：、应用：活塞式抽水机和离心水泵。第23页，本讲稿共37页7、沸点与压强：、沸点与压强：（1）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。（2）应用：高压锅、除糖汁中水分。第24页，本讲稿共37页流体压强与流速的关系流体压强与流速
13、的关系流体流动时，流速大的地方压强小；流速小的地方压强大。升力的形成升力的形成：机翼横截面的形状为上方弯曲，下方近似于直线。上方的空气要比下方的空气行走较长的距离。机翼上方的空气流动比下方要快，压强变小；与其相对，机翼下方的空气流动较慢，压强较大。这一压强差使飞机获得竖直向上的升力或举力。第25页，本讲稿共37页1、图24中平底茶壶的质量是0.4kg，壶底面积是4103m2.内盛0.6kg的开水，水面高度在图中已标出，放置在面积为lm2的水平桌面中央。试求:（1）由于水的重力而使水对茶壶底部产生的压力（2）茶壶对桌面的压强。（g10N/kg）解（1）FPSghS1.0103kg/m310N/k
14、g0.12m4103m24.8N（2）PFS（0.40.6）Kg10N/kg4103m24102Pa2、我国举世瞩目的三峡大坝全线建成。拦河大坝之所以修成“上窄下宽”的形状，是因为。三峡大坝的船闸是在实际中的具体运用，它能让大型轮船在上下游之间顺利往返航行越深的地方产生的压强越大连通器第26页，本讲稿共37页3、小明同学利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值实验步骤如下（1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，这样做的目的是（2）如图所示，用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞
15、时，记下弹簧测力计的示数为8.2N（3）用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度为cm，计算得到活塞的横截面积为cm2（4）计算得到大气压强的数值为Pa.（5）小明了解到班内同学的实验误差普遍很大，有的偏大，有的偏小.请分析，该实验过程中导致误差的因素有（请写出两条）；将内的气体排出管外刚滑动时60.751.13105管内的空气没有排空；摩擦力的因素第27页，本讲稿共37页浮力浮力1、浮力的定义、浮力的定义：一切浸入液体（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、浮力方向：竖直向上，施力物体：液（气）体3、浮力产生的原因、浮力产生的原因（实质）：液（气）体对物体向上的压力大
16、于向下的压力，向上、向下的压力差即浮力。第28页，本讲稿共37页物体条件物体条件：（1）前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。（2）请根据示意图完成下空。的浮沉的浮沉 下沉下沉 悬浮悬浮 上浮上浮 漂浮漂浮 F浮浮 G F浮浮 =G 液液物物 液液 物物GF浮GF浮GF浮第29页，本讲稿共37页（3）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2/3分析：F浮=G则：液V排g=物Vg物=（V排V）液=2/3液悬浮与漂浮的比较相同：F浮=G不同：悬浮液=物；
17、V排=V物漂浮液物；V排V物判断物体浮沉（状态）有两种方法：比较F浮与G或比较液与物。物体吊在测力计上，在空中重力为G,浸在密度为的液体中，示数为F则物体密度为：物=G/(G-F)第30页，本讲稿共37页阿基米德原理阿基米德原理：（1）内容：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。（2）公式表示：F浮=G排=液V排g从公式中可以看出：液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。（3）适用条件：液体（或气体）第31页，本讲稿共37页浮力的利用：浮力的利用：（1）轮船：工作原理：要使密度大于水的材料制成能
18、够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的，使它能够排开更多的水。排水量：轮船满载时排开水的质量。单位t。由排水量m可计算出：排开液体的体积V排=；排开液体的重力G排=mg；轮船受到的浮力F浮=mg轮船和货物共重G=mg。（2）潜水艇：工作原理：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。（3）气球和飞艇：气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的气体如：氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡，人们把气球发展成为飞艇。第32页，本讲稿共37页浮力计算题方法总结浮力计算题方法总结：（1）确定研究对象，认准要研究的物体。（2）分析物体受力情况画出受力示意图，判断物体在液体中所处的状
19、态(看是否静止或做匀速直线运动)。（3）选择合适的方法列出等式（一般考虑平衡条件）。计算浮力方法计算浮力方法:读数差法：F浮=GF(用弹簧测力计测浮力)。压力差法：F浮=F向上F向下（用浮力产生的原因求浮力）漂浮、悬浮时，F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，知道物体排开液体的质量或体积时常用）根据浮沉条件比较浮力（知道物体质量时常用）第33页，本讲稿共37页1、在吸管中间剪一水平切口（吸管未剪断）从切口处折弯吸管，使两段大致成直角。把吸管一端放进水里，从另一端用力吹气。观察到的现象是（）A切口处有水向上喷出B切口处有水向前喷出C水中逸出大量气泡D水中吸管
20、内的液面高度保持不变2、随着人民生活水平的提高，轿车已逐渐进入百姓家庭，图是小华家购买的一辆小轿车，他发现轿车的外形类似于飞机的机翼则轿车在快速行驶过程中，车子上方空气的流速车子下方空气的流速，因而车子上方气体的压强车子下方气体的压强，从而使得轿车对地面的压力车的重力（均填“大于”、“等于”或“小于”）大于小于小于第34页，本讲稿共37页3、某同学帮实验室老师搞卫生，在清洗甲、乙两个体积相等的球时，发现它们在水中静止后处于如图所示的状态，这时甲球受到的浮力乙球受到的浮力(填“大于”、“等于”或“小于”)。4、【探究目的】初步了解流体的压强与流速的关系【提出问题】气体的压强是不是与气体的流速有关系?有什么关系?【设计实验和进行实验】（1）如图13所示，取两张白纸，让其平行地自然下垂，向两纸中间用力吹气；（2）你观察到的现象是；【分析和论证】你通过本实验可以得出的初步结论是：；【评估与交流】请你联系实际，举出两个生产、生活中与此知识有关的实例：小于两张纸合拢液体压强与流速有关，流速越大，压强越小飞机升力的产生第35页，本讲稿共37页h/mF浮Nh/mF浮N物体从浸没到离开液体时，浮力与深度的关系物体从浸没到漂浮状态时浮力与深度的关系第36页，本讲稿共37页第37页，本讲稿共37页