压强和浮力复习解析.pptx

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1、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。第1页/共31页F上图中压力与重力的关系:GGF+GGF F-G结论：结论：压力不一定等于重力压力不一定等于重力第2页/共31页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

2、（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）。第3页/共31页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：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。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4一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

3、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4页/共31页二、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。第5页/共31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：（结合课本）液柱体积V=Sh；质量m=V=Sh。液片受到的压力：F=G=

4、mg=Shg。液片受到的压强：p=F/S=gh。第6页/共31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：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：第7页/共31页5、F=GFG6、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。第8页/共31页7连通器：定义：上端开

5、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9页/共31页三、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。第10页/共31页4大气压的实验测定：托里拆利实验。（1）实验过程：在长约1m

6、，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=101105Pa（其值随着外界大气压的变化而变化）第11页/共31页（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

7、不变，将玻璃管倾斜，高度不变，长度变长。第12页/共31页D、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=101105Pa2标准大气压=202105Pa，可支持水柱高约206m第13页/共31页5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，每上升10米，大气压大约降低100Pa6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

8、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。第14页/共31页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。第15页/共31页三、浮力1浮力的定义：一切浸入液体（气体）的物体都受到

9、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：（1）前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。第16页/共31页（2）请根据示意图完成下空。下沉悬浮上浮漂浮F浮GF浮=G液物液物第17页/共31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液第1

10、8页/共31页悬浮与漂浮的比较相同：F浮=G不同：悬浮液=物；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）。冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体，冰化为水后液面不变，冰中含有铁块、石块等密大于水的物体，冰化为水后液面下降。第19页/共31页5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

11、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）6漂浮问题“五规律”：（历年中考频率较高）规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力；规律二：同一物体在不同液体里，所受浮力相同；规律三：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小；规律四：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几；规律五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。第20页/共31页7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

12、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=m/液；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第21页/共31页（3）气球和飞艇：工作原理：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。（4）密度计：原理：利用物体的漂浮条件来进行工作。构造：下面的铝粒能使密度计直立在液体中。刻度：刻度线从上到下，对应的液体密度越来越大。第22页/共31页8浮力计算题方法总结：（1）确定研究对象，认准要研究的

13、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）。第23页/共31页 计算浮力方法：计算浮力方法：称量法：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24页/共31页练习：如图所示，两只完全相同的盛水容器放在磅秤上，用细线悬挂质量相同的实心铅球和铝球，全部没入水中，此时容器中

14、水面高度相同，设绳的拉力分别为1和2，磅秤的示数分别为1和2，则（C）12，1212，1212，1212，12第25页/共31页例3：如图10所示，一只玻璃杯中盛有两种不相容的液体，它们的密度大小关系是12，这时液体对玻璃杯底面的压强为P甲。再把两种液体搅拌混合均匀（设液体总体积不变）。则玻璃杯底面受到的压强为P乙，则P甲与P乙的大小关系为A.P甲P乙C.P甲=P乙D.无法判定答案：B。第26页/共31页解析：对于此问题，若用P=gh考虑，很可能要用到圆台的体积公式，若掌握了演算技巧或某些特殊的分析方法，虽能避免用圆台的体积公式，但分析和演算过程同样相当复杂。现用压强定义式作定性分析：根据容器

15、的形状知，容器底部受到的压力F等于如图11中容器内两条虚线a、b部分间液体的重力，问题的关键是搅拌混合均匀后，两条虚线a、b间液体的总重力怎么变化？从图11中观察分析后，可得如下关系式：，根据此关系式，所以，搅拌后，密度为1、2的两种液体除了V1与V2、V3与V4、V5与V6发生混合外，必有V3和V5两部分液体同时与V2部分发生混合，才能混合均匀。由于V3和V5两部分液体的密度较小，而V2部分液体的密度较大，所以，混合后，V1和V2两部分液体的总质量会减小，即两条虚线a、b间部分液体的总重力会减小，而玻璃杯底面受到的压力等于此部分液体的总重力，则玻璃底面受到的压力也就会减小，显然，根据公式考虑

16、，玻璃杯底面受到的压强也减小，所以，选项B才是正确的答案。第27页/共31页例2：如图8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.以上三种情况都恰能使薄板下落答案：A第28页/共31页解析：对此道题，根据现有的知识会发现如下疑难问题：150g的水、酒精、水银三种液体对薄板向下的压力均大于150克力。现用“割补法”分析哪种液体对薄板向下的压力最大。如图9所示，设A玻璃容器内装有一定质量的液体。假定液体内部存在一横截面EF，经过如图割补后使得阴影三角形部分的体积与上端空白三角形部分的体积相等。（注：EF便不在中位线处）这样，就可想象为把“倾斜壁”的液柱变成“竖直壁”的液柱，则液体对底部的压强可根据压强的定义式来讨论。设液体的质量为m，EF处横截面积为S，则容器底部的压强，若在A玻璃容器内装等质量的水、酒精、水银，由于酒精的密度最小，则其体积最大，所以EF的位置最高，即S最小，所以对底部产生的压强最大，因而底部受到的压力也最大。满足的关系式应为：F酒精F水F水银150克力，故正确的答案应选A。第29页/共31页谢谢观看第30页/共31页谢谢您的观看！第31页/共31页