初中物理压强与浮力专题教案(11页).doc

-初中物理压强与浮力专题教案-第 11 页压强与浮力专题个性化简案学生姓名： 年级： 科目： 初中物理压强与浮力专题 授课日期： 月 日上课时间： 时 分 - 时 分 合计： 小时教学目标1、能用压强公式进行简单计算，知道增大和减小压强的方法； 2、了解液体压强的特点，能用液体压强公式进行简单计算， 3、认识生产和生活中的连通器. 4、理解阿基米德原理 5、知道问题的浮沉条件和浮力的应用重难点导航1、知道压强的定义和计算 2、对阿基米德原理的理解 3、物体的浮沉条件及浮力的应用教学简案：1、 固体的压强和压力2、 液体的压强及应用分析3、 大气压知识点梳理4、 浮力及阿基米德原理5、 中考真题讲析授课教师评价： 准时上课：无迟到和早退现象（今日学生课堂表 今天所学知识点全部掌握：教师任意抽查一知识点，学生能完全掌握现符合共 项） 上课态度认真：上课期间认真听讲，无任何不配合老师的情况（大写） 海豚作业完成达标：全部按时按量完成所布置的作业，无少做漏做现象 审核人签字：学生签字：教师签字：备注：请交至行政前台处登记、存档保留，隔日无效 （可另附教案内页） 大写：壹 贰 叁 肆 签章：个性化教案（内页）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=物体的重力G。  固体可以大小方向不变地传递压力。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。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）。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05Pa。成人站立时对地面的压强约为1×104Pa。它表示：人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为：15×104N。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3一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）。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。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：（结合课本）液柱体积V=Sh ；质量m=V=Sh。液片受到的压力：F=G=mg=Shg。受到的压强：p=F/S=gh。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：m。 C、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。 D、液体压强与深度关系图象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。7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。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，一般有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。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。4大气压的实验测定：托里拆利实验。（1）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。（2）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。（3）结论：大气压p0=760mmHg=76cmHg=101×105Pa（其值随着外界大气压的变化而变化）（4）说明：A、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。 B、本实验若把水银改成水，则需要玻璃管的长度为103m。C、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。D、若外界大气压为H cmHg，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）。E、标准大气压：支持76cm水银柱的大气压叫标准大气压。1标准大气压=760mmHg=76cmHg=101×105Pa2标准大气压=202×105Pa，可支持水柱高约206m5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：在海拔3000米以内，每升10米，大气压大约降低100 Pa 6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标的刻度改成高度，该无液气压计就成了登山用的登高计。7应用：活塞式抽水机和离心水泵。8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。9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。列举出你日常生活中应用大气压知识的几个事例？答：用塑料吸管从瓶中吸饮料；给钢笔打水；使用带吸盘的挂衣勾；人做吸气运动。（一） 浮力(1) 定义：浸在液体（或气体）中的物体，受到液体（或气体）向上托起的力叫浮力。(2) 方向：无论物体在哪种液体中受到的浮力方向总是竖直向上的。(3) 产生原因：假设有一个正方体完全浸没在水里，如图1所示则正方体的前后、左右、上下六个表面都要受到水的压强和压力，由于左右两个侧面和前后两侧面对应部分在水中的深度相同，由液体压强公式pgh可知，受到水的压强大小相等；由公式Fps可知。作用在左右、前后侧面上的压力也大小相等，且方向相反，彼此平衡。但是上下两表面由于在水中的深度不同，受到水的 压强也不等，上表面的深度小，压强小；下表面的深度大，压强大；所以下表面受到的向上的压力F´大于上表面受到的向下的压力F，水对物体向上的和向下的压力差就是水对物体的浮力，即F浮F´F. 如果物体浸在其他液体中，所受浮力也是由于该液体对物体向上和向下的压力差产生的. (4)浸在液体中的物体，无论是全部浸没在液体里，还是只有一部分浸入液体里；无论是正在上浮还是正在下沉，无论是静止在容器底部还是漂浮在液面，都要受到液体对物体的浮力作用.只有如图2所示的情况中,该长方体的下表面与容器底面紧密贴合,不受到液体向上的压力,只受到液体向下的压力作用时,才不受到液体的浮力作用,这是一种特殊情况. 图2(5).漂浮在液面的物体,其上表面不受到液体向下的压力.因此,它受到的浮力就等于液体对物体向上的压力. 2.用弹簧秤测浮力 有一铁块要测量出它在水中所受的浮力,可把铁块用细线系好挂在弹簧秤上,记下此时弹簧秤的示数G，然后把铁块浸入水中，则弹簧秤的示数减少，再记下此时弹簧秤的示数G´，那么弹簧秤减少的示数，即两次弹簧秤的示数差，就等于铁块浸入在水中时所受浮力的大小，即：F浮GG´.3.用阿基米德原理计算浮力 (1).阿基米德原理的内容：浸入液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力. (2).阿基米德原理的数学表达式：F浮G排r液gv排 式中G排即为被液体排开的液体的重，单位是牛；r液是物体所浸入的液体的密度，其单位必须用千克/米3；v排表示被物体排开的液体的体积，单位必须用米3，g9.8牛/千克（或取10牛/千克）. (3).由阿基米德原理可知，浮力F浮的大小只跟液体的密度r液、物体排开液体的体积v排有关，跟物体本身的形状、构成物体的材料的密度无关，此外和物体在液体中的情况，如物体浸没在液体中的深度、容器中液体体积的多少、物体在液体中是静止还是运动等，都无关. (4).阿基米德原理也适用于气体，这就是：浸没在气体里的物体受到的浮力大小，等于它排开的气体所受到的重力.即：F浮G排气气gv排 4.物体漂浮在液面的条件 如图3所示，物体漂浮在液面，则其竖直方向上受到两个力的作用：竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F浮,由于物体静止在液面，因此它所受的重力G和浮力F浮应是一对平衡力，它们的大小相等. 所以，物体漂浮在液面的条件是： F浮G物. 因为 F浮r液gv排，G物r物gv物. 可得关系式：r液gv排r物gv物.5.物体在液体中的浮沉条件 如图4所示，浸没在液体中的物体，在竖直方向上受到两个力的作用：竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F浮。 物体在液体中究竟是上浮、下沉还是悬浮，由物体所受的重力 G和浮力F浮的大小关系来决定. 当F浮与G不平衡时，物体的运动状态就要发生变化：当F浮G时,物体上浮,直到F浮与G大小相等时静止在液面,即漂浮时为止;当F浮G时,物体下沉,直到静止在容器底部时为止. 当F浮G时,物体所受的浮力和重力是一对平衡力,物体可悬浮在液体中的任意位置,保持静止或匀速直线运动状态.6.利用物体和液体的密度关系判断物体的浮沉： 由阿基米德原理可得：F浮r液gv排 物体的重力大小为：G物r物gv物. 当物体浸没在液体中，v排v物. r液gv排r物gv物. 整理后可得：r液r物 同样方法可推得： 当r液r物时，则物体上浮； 当r液r物时，则物体下沉.7.浮力的作用A 轮船: 轮船是采用“空心”法而浮在水面的，它所受到的浮力等于船的总重.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.B 潜水艇：靠改变自身的重而实现上浮、下沉或停留在水中.C 飞球和飞艇：利用空气的浮力升入高空.D 密度计：是利用物体漂浮在液面的条件工作的，即F浮G物.密度计上标的刻度是被测液体的密度与水的密度之比，且大的刻度值在下面，小的刻度值在上面.真题演练1、下列关于压力和压强的说法中，正确的是（ ）A压力越大，支持面所受到的压强就一定越大B物体越重对支持面的压力就一定会越大C压力一定时，受力面积越小，产生的压强就一定越小D压力一定时，受力面积越小，产生的压强就一定会越大2、小春同学在学校开田径运动会时，穿钉鞋跑在100m跑道上，若脚对钉鞋的压强为P1，鞋钉对跑道的压强为P2，则（ ）AP1P2BP1P2CP1P2D无法确定3、下列事例中，能够减小压强的是（ ）A把背包带做得宽些B软包装饮料盒中的吸管尖削得很尖C刀、斧的刃都磨得很薄D用细线切割湿、软的肥皂4、下列日常生活中的器具和现象中不是利用连通器原理工作的是（ ）A锅炉水位计B水壶C用钢笔吸墨水D船闸5、小华在实验课上，将某一液体倒入试管中（试管倾斜，里面有的液体）若将试管竖直立起，管底受液体压强将会（ ）A增大B减小C不变D无法确定6、关于大气压强，下面几种说法中正确的是（ ）A大气压强是由于大气有重力而产生的，所以它的方向总是竖直向下的B离地面越高，大气压强越大，所以宇航员需穿特制服装上天C同一地点大气压是不变的，因同一地点海拔高度相同D以上说都有错误，均不正确7、在给病人输液时，为了使输液过程中，药液保持匀速下滴，下列装置中最为合适的是（ ） 8、在一个装满水的溢水杯中，轻轻放入一个实心小球后，溢出了100g水,则下列判断正确的是（水的密度为1.0g/cm3）：（ ）A小球的体积肯定不会大于100cm3B小球的体积肯定等于100cm3C如果小球的体积大于100cm3它的质量一定等于100gD如果小球的体积大于100cm3它的质量一定大于100g7.将一满罐纯净水(高约40 cm)口朝下放在水中将口打开，如图所示，结果是( )A.仍是满罐水 B.水将流出一部分C.水将全部流出 D.以上答案都不对8.同一个鸡蛋先后放入水和盐水中静止时，鸡蛋在图甲中漂浮、在图乙中沉底，如图4所示。由此可知（ ）A甲图中的鸡蛋受到的浮力大于重力B乙图中的鸡蛋受到的浮力小于重力C甲、乙两图中鸡蛋受到的浮力大小相等D乙图中的液体是盐水9如图5所示，三个相同的容器内水面高度相同，甲容器内只有水，乙容器内有木块漂浮在水面上，丙容器中悬浮着一个小球，则下列四种说法正确的是（ ）A三个容器对水平桌面的压力相等B三个容器中，丙容器对水平桌面的压力最大C如果向乙容器中加人盐水，木块受到的浮力变大D如果向丙容器中加人酒精，小球受到的浮力不变10. 把重为8N，边长为0.1m的正方体物块投入水中，当物块静止时，下列说法正确的是（g取10N/kg）（ ）A. 物块在水中处于悬浮状态 B. 物块所受的浮力为10NC. 物块下表面所受水的压强为800Pa D. 物块下表面所受水的压强为1000Pa11把重为0.5N的物体放入盛有水的烧杯中，溢出水的重力为0.3N，则物体受到的浮力（ ）A可能为0.4N B可能为0.2N C一定为0.5N D一定为0.3N