2013中考压强和浮力讲义 16页

压强和浮力 一、中考解读 高频考点 常考题型 复习提示 压力 选择、简答和分析计算 知道压力的方向、压力与重力的区别和联系。一般与其他知识结合一起考查 压强 选择、简答、实验探究和分析计算 描述压强的概念，辨认增大和减小压强的方法，直接应用压强公式或公式变形进行简单的计算。此部分考查的频率较大 液体压强 选择、简答、实验探究 感受液体压强的存在，知道液体压强跟液体密度、深度的定性关系，知道流体压强与流速的定性关系，用流体压强与流速的定性关系解释有关现象 阿基米德原理 选择、简答和分析计算 知道浮力的概念，描述阿基米德原理和直接运用阿基米德原理或公式的变形进行简单的计算。此考点是考试的热点 物体的浮沉条件 选择、计算 在有些试题中渗透物体处于漂浮、上浮或下沉的条件，多与压强一起命题 二、考点聚焦 考点1　压力 ‎(1)定义：压力是垂直作用在物体表面上的力。‎ ‎(2)方向：压力的方向是垂直于受力面并指向被压的物体。‎ ‎(3)原因：压力产生的原因是相互接触的物体间发生相互挤压。‎ 压力的作用点在被压物体的表面。压力的作用效果是使物体发生形变。‎ ‎(4)效果：压力作用效果的影响因素：压力大小与受力面积大小。‎ ‎[提醒要点] 压力大小不一定等于重力。压力和重力是性质不同的两种力。压力的方向垂直于接触面指向被压物体，重力的方向竖直向下，重力的施力物体是地球。压力并不都是重力产生的，只有物体孤立静止在水平面上或在水平面上做匀速直线运动且处于自由状态时，压力大小才等于重力。‎ 例：物体A重为12牛，A静止在斜面上，如图所示，已知其对斜面的压力为8牛，请用力的图示法画出重力G和压力F。‎ 考点2　压强 ‎(1)定义：压强是指物体在单位面积上受到的压力。‎ ‎(2)公式：‎ ‎(3)单位：1帕＝1牛/米2 1米2＝104厘米2＝106毫米2‎ ‎(4)增大压强和减小压强的方法：‎ ‎①改变压力的大小； ②改变受力面积的大小。‎ ‎[提醒要点] 压强是描述压力作用效果的科学量，它是由压力大小、受力面积的大小共同决定的。‎ 例1：如图所示的实例中，目的是为了增大压强的是 (　　)‎ A．铁轨下铺枕木 B．坦克装有履带 C．刀刃磨得很薄. D．书包背带很宽 ‎【解析】 压强大小与所受的压力和接触面积大小有关。压力一定，接触面积越小，压强越大。接触面积一定，压力越大，压强越大。铁轨下铺枕木可以增大接触面积，相同压力下对地面产生的压强减小。坦克装有履带、书包背带很宽都是同样的道理。刀刃磨得很薄使接触面积减小，因此相同压力条件下，压强增大。‎ 例2：某实心正立方体金属块的质量是m，边长是a，则金属块的密度ρ＝_____(用m、a表示)。取6个这样的金属块，分别以图中甲、乙两种方式放置在水平地面上，则甲、乙两种方式放置的金属块对水平地面的压力之比F甲∶F乙＝______，压强之比p甲∶p乙＝______。‎ ‎【解析】正立方体的边长是a，则其体积为a3，根据密度公式可求得金属块的密度ρ＝＝；题图中，两种方式均放置在水平地面上，所以在两种情况下对水平地面的压力F＝G＝6 mg，即两种方式放置的金属块对水平地面的压力之比为1∶1；在甲图所示的放置方式中，水平地面的受力面积S甲＝3a2，乙图所示的放置方式中，水平地面的受力面积S乙＝2a2，压强之比p甲∶p乙＝2∶3。‎ 考点3　压强 ‎1．液体压强 ‎(1)底部和侧壁：液体对容器底部和侧壁都有压强。由于液体受到重力，对容器底有压强；又由于液体具有流动性，对容器侧壁有压强。‎ ‎(2)内部：液体内部向各个方向都有压强。‎ ‎(3) 计算公式：p＝ρgh 影响因素：液体内部压强跟液体的密度和深度有关。‎ 在同种液体内部，同一深度向各个方向压强相等，随着深度的增加而增大；在同一深度处，液体的密度越大，压强越大。‎ ‎[提醒要点] 液体内部的压强是由于液体本身的重力而引起的，但液体对容器底部的压力并不一定等于容器内液体的重力。如下图：‎ 例：如图是探究液体内部压强规律的实验装置。容器中装有水，P是装有橡皮膜的探头，图中探头上的橡皮膜向上．若保持探头深度不变，则(　　)‎ A．探头橡皮膜向下，h增大 B．探头像皮膜向下，h减小 C．将U形管中的水换成酒精，h增大 D．将U形管中的水换成酒精，h减小 ‎【解析】题中保持探头深度不变，水对探头的压强保持不变，改变探头橡皮膜的朝向，h不变；若将U形管中的水换成酒精，由于酒精的密度比水小，h会增大。‎ ‎2．大气压强 ‎(1)大气压强产生的原因：空气受重力作用。证明大气压存在的事实：马德堡半球实验。‎ ‎(2)1个标准大气压支持760mm高的水银柱，1个标准大气压＝1.013×105Pa。‎ ‎(3)大气压随高度的增加而减小，还与季节和天气有关。气压减小，水的沸点降低；气压增大，水的沸点升高。‎ ‎3．流体压强 ‎(1)在气体和液体中，流速越大的位置压强越小。‎ ‎(2)飞机的升力：飞机机翼的形状像鸟的翅膀，下方平上方凸，当气流迎面吹来时，在相同时间内上方气流经过的路程比下方气流经过的路程长，因此上方气流速度大，压强小，下方气流速度小，压强大；机翼的上下表面产生了压强差，这就是向上的升力。‎ 例：我国铁路大提速后，站台上的乘客与列车间的空气流速和压强也发生了变化，为了有效地防止不安全事故的发生，站台的安全线距离由原来的1 m变为2‎ ‎ m。关于列车与乘客间空气流速及压强的变化，判断正确的是(　　)‎ A．空气流速变大，压强变小　　 B．空气流速变大，压强变大 C．空气流速变小，压强变大　　 D．空气流速变小，压强变小 ‎【解析】在站台上，由于列车的速度很快，所以列车与站台上的乘客之间的空气流动速度相对来说就很大，这样就导致列车周围的压强减小，乘客容易出现事故，所以当列车提速后，就要增大站台安全线距离。‎ 练习：有两只相同的烧杯，分别盛有体积相同的水和酒精，但没有标签，小李采用闻气味的方法判断出无气味的是水。小唐则采用压强计进行探究：‎ ‎(1)若压强计的气密性很差，用手指不论轻压还是重压橡皮膜时，发现U形管两边液柱的高度差变化_______(选填“大”或“小”)。小唐把调节好的压强计放在空气中时，U形管两边的液面应该____________。‎ ‎(2)小唐把金属盒分别浸入到两种液体中，发现图甲中U形管两边的液柱高度差较小，认为图甲烧杯中盛的是酒精。他的结论是不可靠的，因为没有控制金属盒在液体中的____________相同。‎ 甲 乙 ‎(3)小唐发现在同种液体中，金属盒离液面的距离越深，U形管两边液柱的高度差就越_________，表示液体的压强越__________。‎ ‎(4)小唐还发现在同种液体中，金属盒距液面的距离相同时，只改变金属盒的方向，U形管两边液柱的高度差___________(选填“不变”或“变化”)。表明在相同条件下，液体内部向各个方向的压强___________。‎ 考点4　阿基米德原理 ‎(1)定义：浮力是浸在液体中的物体受到液体对它向上托的力。‎ ‎(2)产生的原因：物体受到液体对它向上的压力大于向下的压力。其压力差就是浮力。‎ ‎(3)方向：浮力的方向是竖直向上的。物体在气体中也会受到浮力的作用。‎ ‎(4)测量：用弹簧测力计测出物体在空气中的重力为G，测出物体浸在液体中的示重为G′。则F浮＝G－G′。‎ ‎(5)阿基米德原理内容：浸在液体中的物体受到的浮力的大小等于物体排开液体的重力。‎ ‎(6)公式：F浮＝G排液＝ρ液gV排 由公式可知浮力的大小决定于液体的密度和排开液体的体积。与物体的重力、密度、体积、形状、所处位置和全部浸没时的深度无关。‎ 例：边长为4cm、密度为2×103 kg/m3的立方体橡皮泥块，放在足够多的水中，沉入水底；当把它捏成一只小船时，便能漂浮在水面上．以下计算结果正确的是(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g＝10N/kg) (　　)‎ A．橡皮泥块的质量是12.8g B．橡皮泥块浸没在水中时受到的浮力是1.28N C．橡皮泥小船漂浮时受到的浮力是0.64N D．橡皮泥小船漂浮时排开水的体积是1.28×10－4m3‎ 考点5　物体的浮沉条件 ‎(1)浮沉条件：浸没在液体里的物体浮沉取决于重力和浮力的大小关系。‎ ‎①当F浮＞G物时，物体上浮。(ρ物 ＜ρ液)；‎ ‎②当F浮＝G物时，物体悬浮。(ρ物 ＝ρ液)；‎ ‎③当F浮＜G物时，物体下沉。(ρ物 ＞ρ液)。‎ ‎(2)漂浮的条件：F浮＝G物(此时物体有部分露出液面) (ρ物 ＜ρ液)；‎ ‎(3)浮沉条件的应用 ‎①密度计：根据漂浮时F浮＝G物的原理制成的。密度计在各种液体中受到的浮力相等。‎ ‎②轮船：轮船在不同的水中都处于漂浮状态，但排开液体的体积不同。载重量即为排水量，它表示轮船满载时排开水的质量。‎ ‎③潜水艇：靠改变自身重力达到上浮和下沉的目的。‎ ‎④热气球、飞艇：使气球内的气体体积变化(即排开空气的体积)而改变浮力大小达到上浮和下降的目的。‎ ‎(4)计算浮力的方法：‎ ‎①称重法：F浮＝G－F示 ‎②产生原因：F浮＝F向上－F向下 ‎③阿基米德原理：F浮＝G排＝ρ液gV排 ‎④利用浮沉条件：漂浮或悬浮时F浮＝G物 ‎[提醒要点] 在比较F浮和G物关系判断物体浮沉时，F浮指的是该物体浸没在液体中的浮力。“漂浮”和“悬浮”是两种不同状态。“浸在”和“浸没”，前者包含后者。‎ 例1：将同一正方体物体先后放入a、b、c三种液体中，物体静止时如图所示，则下列判断正确的是 (　　)‎ A．在三种液体中，物体受到的浮力相等 B．在三种液体中，物体受到的浮力不相等 C．液体的密度ρa＞ρb＞ρc D．在三种液体中，物体下表面受到的液体压强相等 ‎【解析】：三种状态下物体分别处于悬浮、漂浮和漂浮。根据物体的浮沉条件，三种状态下浮力大小与物体重力相等。又是同一物体，因此浮力相等。出现三种状态的原因是液体的密度不同。三种液体中，物体下表面受到液体压强b、c相等，a压强比两者大。‎ 例2：把一个质量为30 g，体积为50 cm3的物块轻放入盛满水的烧杯中，当物块静止时，下列说法中正确的是(　　)‎ A．溢出水的质量为30 g，水对杯底的压强变大 B．溢出水的质量为30 g，水对杯底的压强不变 C．溢出水的质量为50 g，水对杯底的压强变大 D．溢出水的质量为50 g，水对杯底的压强不变 ‎【解析】由ρ＝可得物块密度ρ＝0.6 g/cm3<ρ水，所以物块会漂浮在液面上，F浮＝G物，因为烧杯中是盛满水的，故溢出的水就是物块所排开的水，质量应该与物块质量相等，为30g，物块放入烧杯前后，烧杯中水的深度不变，那么水对杯底的压强也不变。‎ 练习：在装有不同液体的甲、乙两个烧杯中，同时放入两个完全相同的物体，当物体静止后两烧杯内液面恰好相平，如图所示，若液体对甲、乙两烧杯底面压强分别是p甲、p乙，液体对两物体的浮力分别是F甲、F乙，则对它们判断正确的是(　　)‎ A．p甲>p乙　F甲＝F乙 　　B．p甲＝p乙　F甲>F乙 C．p甲＝p乙　F甲ρ铁>ρ铝。把它们竖直放置在水平地面上时，三个圆柱体对地面产生的压强 (　　)‎ A．铜柱最大.　 B．铁柱最大 C．铝柱最大 D．一样大 ‎8．如图所示，在三个相同的容器中装有质量相同的水，将木块A、金属块B按不同的方式放入水中，待A、B静止时，三个容器中木块下表面所受的压强相比较，正确的是(　　)‎ A．p甲>p乙>p 丙. B．p甲＝p乙>p丙 C．p甲