压强与浮力知识点及计算题.doc

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1、压强与浮力知识点及计算题压强P：物体单位面积上受到的压力叫做压强。 压力F：垂直作用在物体表面上的力，单位：牛（N）。 压力产生的效果用压强大小表示，跟压力大小、受力面积大小有关。 压强单位：牛/米2；专门名称：帕斯卡（Pa） 公式： F=PS 【S：受力面积，两物体接触的公共部分；单位：米2。】 改变压强大小方法：减小压力或增大受力面积，可以减小压强；增大压力或减小受力面积，可以增大压强。 液体内部压强：【测量液体内部压强：使用液体压强计（U型管压强计）。】 产生原因：由于液体有重力，对容器底产生压强；由于液体流动性，对器壁产生压强。 规律：同一深度处，各个方向上压强大小相等深度越大，压强也

2、越大不同液体同一深度处，液体密度大的，压强也大。 深度h，液面到液体某点的竖直高度。 公式：P=gh h：单位：米； ：千克米3； g=9.8牛千克。 大气压强：大气受到重力作用产生压强，证明大气压存在且很大的是马德堡半球实验，测定大气压强数值的是托里拆利（意大利科学家）。托里拆利管倾斜后，水银柱高度不变，长度变长。 1个标准大气压76厘米水银柱高1.01105帕10.336米水柱高 测定大气压的仪器：气压计（水银气压计、盒式气压计）。 大气压强随高度变化规律：海拔越高，气压越小，即随高度增加而减小，沸点也降低。 六、浮力 1浮力及产生原因：浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）对它向上

3、托的力叫浮力。方向：竖直向上；原因：液体对物体的上、下压力差。 2阿基米德原理：浸在液体里的物体受到向上的浮力，浮力大小等于物体排开液体所受重力。 即F浮G液排液gV排。 （V排表示物体排开液体的体积） 3浮力计算公式：F浮G-T液gV排F上、下压力差 4当物体漂浮时：F浮G物 且 物G物 且 物液 当物体下沉时：F浮液压强、液体内部的压强、大气压强【知识结构】这部分知识大体上可以划分为三个部分：固体压强、液体内部压强、大气压强一、 固体压强1压力：把垂直压在物体表面上的力叫做压力，压力的特征：（1）压力产生的条件是物体之间相互接触且发生挤压，物体发生形变。（2）压力的方向总是垂直于物体的受力

4、面指向物体内部。（3）压力的作用点在被压物体的受力面上，一般在接触面中心。（4）压力的大小可由物体的平衡条件和相互作用力大小相等这些规律来确定。2压强：衡量压力的作用效果。计算压强的公式p=F/S，单位：帕斯卡（Pa）3液体内部压强及其计算公式（1）液体压强产生的原因：a.液体由于重力的作用，对支撑它的容器底产生压强；b.液体没有固定形状，具有流动性，对阻碍作用它流动的容器壁产生压强；c.液体内部由于各相邻部分之间的挤压，液体内部向各个方向都有压强。（2）液体压强的特点和规律a 液体对容器底和侧壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强。b 液体的压强随深度增加而增大，在同一深度，液体向各个方向的

5、压强相等。c 不同液体的压强跟它的密度有关。（3）液体压强的公式：pgh，从公式可以看出，液体的压强只跟液体的密度和液体的深度有关，而跟液体的质量、重力、体积以及容器的形状、底面积无关。4大气压强及托里拆利实验(1)大气对浸没在它里面的物体的压强叫作大气压强，大气压强产生的原因是空气受到重力的作用，而且能够流动，因而空气对浸在他里面的物体产生压强。（2）托里拆利实验是最早测得大气压值的实验，该实验测得的大气压的值是760mm高水银柱。【方法提示】1 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

6、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。【例题1】下列说法正确的是 A.压力是由于物体重力引起的 B.物体对支撑面的压力总等于重力C.相互接触的物体间必存在压力 D.压力的方向不一定竖直向下【解析】重力可以产生压力，但压力并非都是有重力产生，故A是错误的，压力与重力的大小并无直接联系，只有当物体在水平面上，且在竖直方向只有重力与支持力，且处于平衡状态，此时压力大小与重力大小相等。故B错。若两物体相互接触，而无挤压作用不产生压力，因此C错，正确答案应为

7、D。2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，要特别注意压力和重力的区别。【例题2】芭蕾舞演员体重为475N，每只脚掌面积为150cm2，表演时足尖与地面的接触面积为9.5cm2；大象的体重为6104N，每只脚掌面积600cm2。求：（1）芭蕾舞演员足尖着地表演时和大象四脚着地时各自对地面的压强。（2）芭蕾舞演员和大象是否都能在冰冻的河面

8、上行走？（封冻河面能承受的最大压强是3.4104Pa）【解析】（1）芭蕾舞演员表演时足尖对地的压强：P1F1/S1=G1/S1=5105Pa大象四脚着地时对地的压强：P2F2/S2=G2/S2=2.5105Pa(2)芭蕾舞演员行走时单脚着地，其对地压强：p2=F2/S2=3.17104Pa 且P23.4104Pa 芭蕾舞演员能在封冻的冰面上行走大象行走时两只脚着地，对地压强：p3=F3/S3=5105Pa 且p33.4104Pa 大象不能在封冻的冰面上行走。解答该题时，要求能够正确运用压强的概念、定义、公式。第二问，判断“人和动物”行走时有几只脚着地”，需要平常细心的观察和体会。 3.公式p=

9、F/S和pgh的综合运用【例题3】如图1所示，放在水平面上容器内装有质量为1kg的水，若水深h18cm，容器底面积S50cm2，不计容器的质量。求：（1）离容器底8cm处有一个A点，A电处受到水的压强和方向；（2）水对容器底的压力和压强；（3）容器对桌面的压力和压强。【解析】本题将液体压强与固体压强知识综合联系起来，考查学生是否弄清液体压强和固体压强的区别求水对容器底部的压力和压强是液体压强的问题，求液体的压力，压强，应先求出水对容器底的压强，再求水对容器底的压力。求容器对桌面的压力和压强，属于固体的压力、压强问题。求固体的压力、压强，应先求出它对桌面的压强。（1）hA18cm8cm10cm0

10、.1mpa水ghA1.01039.80.1980（Pa）（2）水对容器底的压强：p水gh水1.11039.80.181764（Pa）水对容器底的压力：Fp水S容17645010-48.82(N)（3）容器对桌面的压力FG水G容，由于容器质量忽略不计所以FG水m水g19.89.8（N）容器对桌面的压力pF/S容1960（Pa）当遇到容器形状是规则的柱形，可以灵活运用公式pF/S与pgh解决问题，液体对容器底部的压力就等于液体的重力，即F=G,可以利用液体的压强公式：pF/S进行分析或计算。4.托里拆利实验与大气压强【例题4】在托里拆利实验中，要使管中的水银的长度增大一点，可以采用 A将玻璃管向上

11、提一提 B.将玻璃管向下插一插C.给水银槽中再加些水银 D.将玻璃管倾斜一点【解析】托里拆利实验中，玻璃管中的水银柱的竖直高度所表示的压强相当于当时的大气压强。如果外界大气压不变，那么水银柱的竖直高度也无法改变，因此A、B、C三种做法不能影响管内水银柱的高度，在竖直高度一定的情况下，要想使水银柱的长度增大一点，只有让水银柱倾斜一点，应选D。解此题应抓住托里拆利实验的本质大气压支持着水银柱，就能准确地判断出外界大气压不变，则其管内水银柱高度也不变。如果“把玻璃管换粗一点”，“管内混有少量空气”、“在管的顶端或侧壁扎个小孔”？情况又会怎样？【对应训练】1载重汽车的轮子比普通汽车的轮子多，轮胎比普通

12、汽车的轮胎宽，这是为了增大 ，减小对路面的 。2拖拉机的履带有一块块的金属板连接而成，每块金属块上都有一两条凸起的棱，金属板的作用和物理原理 ，凸起的棱的作用和物理原理是 。3如图3所示，瓶中水从小孔A、B流出，说明液体对容器的 有压强，从B孔射出的水喷的更急，说明液体的压强随 增加而增大。4将杯子里装满水，用纸片把杯口盖严，按住纸片，把杯子倒过来，放手后，纸片不会掉下来，杯子里的水也不会流出来（如图4甲所示），这表明 。把杯子放于如图4乙、丙所示位置，纸片都不会掉下来，这说明 。5大气压会随高度变化而变化。青藏高原的大气压比内陆盆地的大气压 。登山运动员把气压计从高山顶上拿到山脚下时，气压计

13、的读数将 。6. 物体A静止在水平桌面上如图5所示。若把A稍微向右水平移动，则A对桌面的压力F、压强p的变化情况是 AF变大，p变小 B.F不变，p变小C.F不变，p变小 D.F变大，p变小7.游泳的人潜入水中后，由于水对耳膜的压强作用，耳朵会有胀痛的感觉，下列说法正确的是 （ ） A潜入水中越深，胀痛的越厉害 B.在同一深度，耳朵向着水面下，比向着水面上，胀痛的感觉要好一些 C.在水中身体竖直向上时，左右耳朵都不感觉胀痛，因为两侧的压强都抵消了 D.以上说法都不正确 8.在冬季，剩下半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后，第二天拔瓶口的软木塞时护觉得很紧，不易拔出来，其主要原因是 A.软木塞受潮膨胀

14、 B.瓶口因温度降低而收缩变小 C.瓶内气体温度降低而把瓶塞吸住 D瓶内气体因温度降低而压强减小，大气压把瓶塞压紧 9.氢气球升到高空时会破裂，其主要原因是 A高空温度低，橡皮膜的耐压能力减弱 B.高空中大气压变小，球内气压比外界气压大得多，将气球胀破 C高空大气压较大，将气球压破 D高空温度较低，球内气压较大，将球胀破 10小华往墙上按图钉。已知图钉帽的面积是1cm2，图钉尖的面积是510-4cm2，手指对图钉帽的压力是20N，求图钉尖对墙的压强和手对图钉帽的压强。 11.今年夏天，爸爸带着小亮第一次去海边游泳，当小亮由浅水处往水的深处走时，感到胸口越来越闷，他问爸爸有没有这种感觉，爸爸说也

15、游，并问他这是什么原因，你能帮小亮回答这个问题吗？ 122003年5月13日，中央电视台播出一则新闻，我国最新生产一种专门用于运送SARS病人的救护车，救护车的驾驶室不仅与救护舱隔离，保障驾驶员不受感染，而且救护舱形成了一个负压区（即气压小于大气压的区域）。请你解释一下：救护舱形成负压区的目的是什麽？可以采用什么方法实现这个目的？【参考答案】 1.受力面积 压强 2.增大受力面积 减小对地压强 使接触面粗糙 增大摩擦力3侧壁 深度 4.大气存在压强 地区向各个方向都存在压强 5.小 增大 6.B 7.A 8.B 9.B 10. 4108 Pa 5105Pa 11.水越深压强越大 12.病人的飞

16、沫不向外传播 负压区的气压小于外界大气压例1：图所示，一边长为10 cm的立方体木块，在水中静止时，刚好有二分之一露出水面若g取10N/kg，求：2012-9-7 09:48:30 上传下载附件 (8.65 KB) 木块的密度是多大？用手将木块缓慢压人水中，当木块刚好全部没人水中时，手对木块的压力是多大？分析：（1）利用F浮=G即可求出木块的密度； （2）利用F浮=G+F即可求出作用在木块上的力解答：已知：a=10cm，V浸没=1/2 V，g=10N/kg求：，F （1）由F浮=G 得， 水g 1/2 V=木gV 木=1/2 水 木=0.5103kg/m3； （2）由F浮=G+F得， 水gV=

17、木gV+F F=1.01031010-3N-0.51031010-3N=5N； 答：木块的密度是0.5103kg/m3，手对木块的压力是5N例2：如图所示，将一块重为3N，体积为10-4m3的石块，用细线系着浸没在装有水的柱形容器中，求：（1）石块的密度； （2）石块所受浮力；（3）细线受到的拉力； 2012-9-7 09:45:58 上传下载附件 (4.06 KB) 分析：（1）根据石块的重力求出石块的质量m，再根据密度公式即可求出石块的密度；（2）因为石块完全浸没，排出水的体积就等于物体的体积，然后根据浮力公式即可求出石块所受浮力；（3）细线受到的拉力就等于物体的重力减去所受浮力解答：（1

18、）m=G/g =3N/10N/kg =0.3kg =m/v =0.3kg/10-4m3 =3103kg/m3（2）F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg10-4m3=1N （3）F拉=G-F浮=3N-1N=2N例3：某物体在空气中称重是10N，浸没在水中称重是6.8N，求这个物体的密度？（g取10N/kg）分析：物体所受浮力等于物体在空气中的重力减去物体在水中时测力计的示数，物体浸没在水中，故物体的体积等于排开液体的体积，根据公式V排=F浮/g 求排开液体的体积，已知物体的重力，可利用公式m=G/g 求出物体的质量，再利用=m/V 求出物体的密度解答： G=10N，F示=6.8N，

19、 F浮=G-F示=10N-6.8N=3.2N， 又=1.0103kg/m3， 2012-9-7 09:45:59 上传下载附件 (6.86 KB) 而G=10N，故物体的质量为： 2012-9-7 09:45:59 上传下载附件 (3.45 KB) 从而可知，物体的密度为： 2012-9-7 09:45:59 上传下载附件 (6.34 KB) 答：这个物体的密度是3.125103kg/m3例4：将一边长是10cm的实心立方体木块轻轻地放入盛满水的大烧杯内待木块静止时，从杯中溢出600g水，如图所示求：（计算时取g=10N/kg） 2012-9-7 09:46:00 上传下载附件 (6.92 K

20、B) （1）木块受到的浮力； （2）木块的密度；（3）木块露出水面的体积 分析：（1）知道溢出水（木块排开水）的体积，利用密度公式和重力公式求木块排开水的重力，再根据阿基米德原理求木块受到的浮力； （2）知道正方体的边长求出木块的体积；根据漂浮条件求出木块重，再利用密度公式和重力公式求出木块的质量；最后利用密度公式求木块的密度； （3）知道木块受到的浮力，利用阿基米德原理求排开水的体积（浸入水中的体积），知道了木块的体积，可求露出的体积解答：（1）木块受到的浮力： F浮=G排=m排g=0.6kg10N/kg=6N； （2）木块的体积： V木=（0.1m）3=110-3m3， 木块漂浮， G木=F浮=6N， G木=m木g=木V木g， 木块的密度： 2012-9-7 09:46:00 上传下载附件 (5.29 KB) （3）木块排开水的体积： 2012-9-7 09:46:00 上传下载附件 (6.18 KB) 露出水面的体积：V漏=V-V排=110-3m3-610-4m3=410-4m3答：（1）木块受到的浮力为6N； （2）木块的密度为0.6103kg/m3； （3）木块露出水面的体积为410-4m3三、解题经验浮力的计算题有些难度，综合知识考查得特别多，往往会涉及密度公式、重力公式、阿基米德原理等知识，分析时候一定要细心彻底。计算中也要细心。