- 477.00 KB
- 2021-05-13 发布
- 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
- 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
- 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
- 网站客服QQ:403074932
课 题
密度压强浮力专题
教学目标
密度公式及其变形公式的应用、密度测量的步骤、压强的定义、公式、改变压强大小的方法、压强的计算、液体内部压强特点。阿基米德原理及液体浮沉条件的运用等知识点。
重点、难点
密度公式及其变形公式的应用、密度测量的步骤、压强的定义、公式、改变压强大小的方法、压强的计算、液体内部压强特点。阿基米德原理及液体浮沉条件的运用
考点及考试要求
熟练掌握密度公式及其变形公式的应用、密度测量的步骤、压强的定义、公式、改变压强大小的方法、压强的计算、液体内部压强特点。阿基米德原理及液体浮沉条件的运用等知识点
教学内容
密度
1、密度定义:单位体积的某种物质的质量叫做该物质的密度。
(l) 密度是物质的固有属性,与物体的形状、体积、质量无关,即对于同一物质而言,质量跟体积成正比,且比值一定,即密度值是不变的。(如:一杯水和一桶水的密度是一样的;)
(2)不同种物质,质量与体积的比值(单位体积的质量)一般不同。密度一般不同;
2. 密度的公式:
ρ= m/ v(公式变形: m=ρv v=m / ρ)
ρ表示密度, m表示质量(单位:千克或克),v 表示体积(单位:米3或厘米3)
思考: 某同学说,根据密度公式ρ= m/v知,密度与质量成正比,与体积成反比,此话对吗?为什么?
注意:
①、ρ=m/v中ρ、m、V都是对同一物体而言。
②、对于同一物质,密度一定,密度是物质的一种特性,与物体的质量、体积大小无关,v增大,m也增大,m/v不变,即密度不变。
③、对于不同物质V相同,则m大的ρ也大,m小的ρ也小。M相同,则V大的ρ小, V小的ρ大。
3、水的密度为1.0×103千克/米3,它表示的物理意义是是:每米3水的质量为1.0×103千克。
3、.密度的单位:
(1)密度的单位:千克/米3 或 克/厘米3,
(2)两者的关系: 1克/厘米3=1000千克/米3 1kg/m3=1×10 -3g/cm3
(3) 水的密度: 1×103千克/米3或1克/厘米3
(4)单位转化: 1毫升 = 1cm3 = 1×10 -6 m3 1吨=1000千克=1×10 6克
1毫升 = 1×10 -3升 1升=10 -3 m3
水银的密度为13.6×103千克/米3,它所表示的意义是1米3的水银的质量是13.6×103千克,
4、密度知识的应用:
①、鉴别物质:判断何种物质、打假、判断物质是空心还是实心。
例1:有一块金黄金属,质量为2225千克,体积是250分米3,问这块金属是什么?
例2:一只戒指质量为8.8克,体积为0.55厘米3,你能鉴别出这个戒指是纯金的吗?
例3:
一个铝球,体积为300厘米3,质量为540克,问这个铝球是实心的还是空心的?如果是空心的,空心部分的体积有多大?
②、已知物体的体积,求质量。(不便直接测量:测大型物体的质量,测教室空气质量)
例1:游泳池的长为50米,宽为20米,深为2米。求游泳池中水的质量。(假设游泳池各处的深相同)
例2:有一用纯铜做成的纪念碑,体积为15m3,问质量是多少?
③、已知物体的质量,求体积。(不便直接测量:形状不规则的物体)
例:测小石块或大理石碑的体积
④、根据对密度的要求选择材料
例:飞机用铝好还是用铁做机身好?为什么?
5、怎样测定某种物质的密度?
A、测密度大于水的固体的密度,其实验步骤:
(l)选择样品,取被测物质组成的物体;(2)调节天平,用天平称被测样品的质量m;
(3)用量筒采用排液法得出被测样品的体积V;(4)用密度公式ρ=m/V计算出物质的密度。
B、测液体的密度,其实验步骤:
(l)调节天平,测出烧杯内装有样品时的质量m2;(2)将烧杯内的一部分液体倒进量筒内,量出它的体积V;(3)用天平测出烧杯和剩余液体的质量m1,液体的质量为m=m2-m1 ;(4)用公式ρ=m/V求出液体的密度。
C、测密度小于水的固体的密度,实验步骤:
(l)调节天平并测出样品的质量m;(2)用沉锤法测出样品体积。
具体操作是:在盛有一定量水的量筒内放人铁块如图甲所示,记下水面达
到的刻线位置V1;,再将样品跟铁块系在一起沉入水中,如图乙,记下此时水面达到的刻线位置V2,则样品体积为V= V2 -V1 。
(3)用公式ρ=m/V计算出被测物质的密度。
二、压力和压强:
1、压力:物体间由于相互挤压而产生的力,是垂直作用物体表面的力。
特点:作用在受力物体的表面上,力的方向与受力物体的表面垂直,并指向受力物体。
分析:1手指按瓶子:手与瓶子相互挤压,手的压力作用在瓶的表面上,并与接触面相互垂直。
2压路机压地面,滚筒与地面相互挤压,压力作用在地面上,并与地面垂直。
3钳子夹核桃,钳子与核桃之间相互挤压,压力作用在核桃壳上,并与核桃壳表面垂直。
2、压力的作用效果:会使物体的表面产生凹陷的效果。压力的作用效果跟压力的大小和受力面积的大小有关,压力越大,作用效果越明显;受力面积越小,压力的作用效果越明显。
3、 压力的大小:不一定等于重力
4、 压力的作用效果跟压力的大小和受力面积的大小有关,一般在科学上用压强来表示;
5、压强:定量描述压力的作用效果的物理量。
定义:单位面积上受到的压力叫压强。
公式:压强=压力/受力面积 P=F/S
注意:1、F是压力而不是重力,水平支持面上静止时 F=G 2、S是受力面积而不是物体的表面积或面积。3、单位统一 N/m2
6、单位:帕 (Pa) 常用的压强单位有百帕,千帕,兆帕,
(1帕=1牛/米2,所以计算时面积单位一定先要换成米2,否则很容易出错。)
7、 增大和减少压强的方法:
(1)增大压强的方法:
A、压力不变时,减小受力面积; B、受力面积不变时,增大压力
(2)减小压强的方法:
A、压力不变时,增大受力面积 B、受力面积不变时,减少压力
8、 液体内部压强的特点:
(1) 液体内部都存在压强; (2) 液体的压强随深度的增大而增大;
(3) 同一深度,各个方向上的压强大小相等;(4)不同液体深度相同处,密度越大,压强越大
(液体内部压强的计算式 P=ρg h)
推导过程——P= F/S=G/S=mg/s=ρvg/s=ρshg/s=ρg h
【思考】三个分别用铜、铁、铝、制成正方形,它们的质量相同,把它们放在桌面上,则对桌面产生的压强大小的关系是?——P铜 > P铁 > P铝
三、水的浮力
1.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: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、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 =ρ液gV排,
注意:(1)浮力只跟物体排开的液体受到的重力有关,
(2)浮力与液体的深度、物体的密度,形状无关;
(3)对于完全浸没在液体中的物体,浮力还与液体的密度,物体的体积有关;
(4)计算时,单位要统一(ρ排取千克/米3,v排取米3)
5、物体的浮沉条件:前提条件:物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。
浸在液体中的物体的浮沉取决于:物体的重力G和浮力F浮的大小。
①F浮ρ液)
②F浮>G 上浮(ρ物<ρ液)
③F浮=G 悬浮 此时V排 =V物 (ρ物 =ρ液)
④F浮=G 漂浮 此时V排 < V物 (ρ物<ρ液)
注意:①上浮和下沉都是不稳定状态,是动态过程,上浮的物体最终会浮出液面,而处于漂浮状态;下沉的物体最终则会沉到液底处于静止状态。
②漂浮和悬浮时,物体都是受到两个力而处于平衡状态,F浮=G (沉到水底时:F浮+F支持力=G )
分析:当ρ液 >ρ物 时,上浮(最终漂浮) ②当ρ液 < ρ物 时,下沉 ③当ρ液=ρ物 时,悬浮
下沉 悬浮 上浮 漂浮
F浮 < G F浮 = G F浮 > G F浮 = G
ρ液<ρ物 ρ液 =ρ物 ρ液 >ρ物 ρ液 >ρ物
(3)说明:
①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)。
②一物体漂浮在密度为ρ的液体中,若露出体积为物体总体积的1/3,则物体密度为2/3ρ。
分析:F浮 =G 则:ρ液V排g =ρ物Vg
ρ物=(V排/V)·ρ液=2/3ρ液
③悬浮与漂浮的比较
相同:F浮 =G
不同:悬浮ρ液=ρ物 ;V排=V物
漂浮:ρ液<ρ物;V排pB,mA>mB。 B pApB,mAmB。
练习
1. 酒精的密度是0.8×103千克/米3,其物理意义是_________________________________。一瓶酒精如果倒掉一半,则剩下酒精的密度是______千克/米3。
2. 实验表明:若甲铝块的质量是乙铝块质量的2倍,则甲铝块的体积是乙铝块体积的2倍;若乙铝块的体积是丙铝块体积的4倍,则乙铝块的质量是丙铝块质量的4倍。从中可得出:铝的__________的质量是一个确定的值。
3. 家里用的菜刀,在过了一段时间后常要把它磨一磨,我们这样做的目的是为了减小____________,从而达到增大______的目的。
4. 举世瞩目的三峡工程下闸蓄水时,10天内水位上升到海拔135米。若有一块上表面面积为2米2的水平石板被淹没在水面下50米深处,石板上表面受到水的压强为________帕,石板上表面受到水的压力为________牛。
5. 某同学测得家用保温瓶胆的最深处为30厘米,装满开水后水对瓶胆底的最大压强为____帕;若将瓶中的开水全部倒入脸盆中,则水对脸盆底的压强_____水对瓶胆底的最大压强。
6. 弹簧秤下吊着重力为14.7牛的金属块,当金属块浸没在水中时,弹簧秤的示数为9.8牛,则水对金属块的浮力为______牛,金属块排开水的体积为______米3。
7. 用手把体积为10-4米3
的小球浸没在水中,小球受到的浮力为______牛,方向竖直______;若该小球重为1.1牛,放手后,小球将________(选填“上浮”、“静止”或“下沉”)。
图3
1. 物体所受的重力为5牛,体积为5×10-4米3。当它浸没在水中时,所受的浮力为______牛;浮力和重力的合力为______牛,方向__________。
图4
2. 如图3所示,甲、乙是完全相同的长方体物块,平放在水平地面上,若分别沿图示的对角线切成两块,并拿走其中的一块(乙取走上面的一块),则甲、乙余下部分与地面的接触面积之比为______,对地面的压强之比为______。
3. 如图4所示是人们常用的订书机。它的结构设计和工作原理运用了许多物理知识。例如:在底部垫了两块橡皮,可以减小对桌面的压强。请按照样例再写出一个:______________________________。
4. 甲、乙两个实心球,甲的体积大于乙的体积。有关甲、乙两球的质量和密度关系,可能存在的情况有:_____________________ ________________________ ______________________(写出三种)。
图5
5. 顶小底大的实心圆台高为h,其密度为ρ,放置在水平桌面上,如图5所示,它对桌面的压强
A 等于ρgh。 B 小于ρgh。
C 大于ρgh。 D 条件不足,无法判断。
6. 重力100牛的长方体放在水平地面上,与地面的接触面积为0.1米2,现用一个大小为20牛的力竖直作用在物体中央,则物体对地面的压强
A 一定是1200帕。 B 可能是1000帕。
C 可能是800帕。 D 可能是200帕。
7. 三个实心正方体对水平地面的压强相同,它们的密度分别为ρ1、ρ2、ρ3,且ρ1>ρ2>ρ3,则这三个正方体对水平地面的压力F1、F2、F3的大小关系是
A F1=F2=F3。 B F1F2>F3。 D 不能确定。
8. 甲、乙、丙三个实心立方体分别放在水平地面上,它们对水平地面的压强相等,已知ρ甲<ρ乙<ρ丙。若在甲、乙、丙三个立方体上分别放一个质量相等的铜块,则三个立方体对水平地面的压强大小关系为
A p甲>p乙>p丙。 B p甲=p乙=p丙。
C p甲