课件34张PPT。第十单元 压强与浮力第1讲 压 强一、压力1.定义:垂直作用在物体表面上的力.垂直2.方向:________于被压物体的表面,并不一定竖直向下.
3.压力的作用效果跟压力的大小和受力面积有关.二、压强
1.定义:物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强.2.物理意义:表示压力的作用效果.压力大小3.计算式:____________.从表达式中看出,影响压强的大小因素有__________和__________.受力面积4.单位:________,简称____,符号_____;1 Pa=1 N/m2.5.增大和减小压强的方法帕斯卡帕Pa(1)增大压强的方法:增大压力、减小受力面积.
(2)减小压强的方法:减小压力、增大受力面积. 三、液体的压强
1.特点:由于液体有重力又具有流动性,液体会对容器底
部和侧壁产生压强;液体内部向______方向都有压强.液体的压
强随深度的增加而________,在液体的同一深度,液体向各个
方向的压强__________;液体的压强还与液体的________有关.
2.计算公式:p=__________.各个增大相等密度ρ液gh3.连通器(1)定义:上端开口、下端连通的容器.(2)特点:连通器里的同一种液体静止时,各容器中的液面高度总是相同的.(3)应用:茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等.四、大气压强马德堡半球托里拆利 1.证明大气压存在的著名实验:______________实验.
2.大小:第一个测量大气压的实验是__________实验.1 标
准大气压=______mm 汞柱高产生的压强=____________Pa.
3.变化:大气压随高度的增加而________.
4.应用:吸管、吸盘、抽水机、医生利用点滴装置给病人
输液等.7601.013×105减小五、流体压强
1.气体和液体统称为流体;流体中流速越大的地方压强越________.小较小大升力(或压力差) 2.飞机的升力:飞机飞行时,机翼上方的气流速度较大,
它对机翼的压强________;下方气流速度较小,它对机翼的压
强较________,于是在机翼上、下表面压强差的作用下产生了
向上的__________________.判断下列说法是否正确:1.压力都是由重力产生的.()2.液体对容器底部有压强,压强大小与液体的重力有关.())3.测量液体压强的压强计就是一个连通器.(
4.最早证明大气压存在的人是托里拆利.()5.乒乓球中的上旋球和下旋球与流体压强有关.()答案:1.×2.×3.×4.×5.√ 压强
例 1:(2017 年德州)如下列各图所示的四个实例中,属于增大压强的是()A.大型运输车装有很多车轮
C.滑雪板的面积较大B.书包的背带较宽
D.安全锤头部做成锥形思路点拨:根据压强的定义式p= 可知,要增大压强有三种方法:一是当压力一定时,需减小受力面积;二是当受力面
积一定时,需增大压力;三是在条件允许的情况下,可以同时
增大压力和减小受力面积.此题中,只有安全锤头部做成锥形可
以减小受力面积,达到增大压强的目的.答案:D 液体压强
例 2:(2018 年邵阳)如图 10-1-1 所示,向两支同样的试管
中注入质量相等的甲、乙两种液体,发现液面在同一水平线上,)比较甲、乙两种液体对试管底部的压强(
图 10-1-1A.甲大B.乙大C.一样大D.无法确定 思路点拨:解答此题的关键是掌握液体压强与液体密度的
关系.两种液体质量相等,甲的体积较小,密度较大,相同深度
对试管底部的压强较大.答案:A 流体压强与流速的关系
例 3:(2018 年江西)2018 年 5 月,一架正在高空中飞行的
飞机,挡风玻璃突然爆裂,此时副驾驶整个上半身被“吸”出舱外,导致这一现象发生的原因是()A.副驾驶受到的重力突然减小
B.舱内气压变大,舱外气压变小
C.舱内空气流速小压强大,舱外空气流速大压强小
D.舱内温度降低,压强突然增大 思路点拨:本题主要考查流体压强与流速的关系:流体流
速越大,压强越小;流速越小,压强越大.正在高空中飞行的飞
机,挡风玻璃突然爆裂,舱内空气流速小压强大,舱外空气流
速大压强小,故形成向外的压强差.答案:C考点 1压强 [广东三年]
1.(2018 广东节选)我国最新研发的63A 式轻型水陆两栖坦
克的质量为 24 t,它在陆地上行驶时与水平地面接触的总面积
为 8 m2,对地面的压强为________Pa.(g 取 10 N/kg)
答案:3×104[考点集训]
2.(2017 年菏泽)如下列各图所示的实例中,属于增大压强的是()B.穿滑雪板滑雪
D.铁轨下铺枕木A.菜刀的刀刃很锋利
C.书包的背带较宽
答案:A 3.(2018 年广州)白色感压纸受到的压强达到可测最小值时
才变色,且颜色随压强变大而变深,大于可测最大值时颜色不
再变深.感压纸 A 的规格如图 10-1-2 所示.图 10-1-2实验 1:用 250 N 的压力垂直作用在 A 上,受力面积为0.25 cm2,此压力对 A 的压强为________N/cm2. 实验 2:仍用 250 N 的压力垂直作用在与 A 规格相同的压
感纸上,要使它变色且颜色与实验 1 不同,下列哪些受力面积
符合要求?________(填序号)①2 cm2 ②0.8 cm2 ③0.3 cm2 ④0.1 cm2 ⑤0.01 cm2答案:1000②③考点 2液体压强[广东三年]
见考点 3 第 5 小题第(1)问.[考点集训]4.(2019 年无锡)如图10-1-3 所示,将压强计的金属盒放在同种液体中,金属盒面的朝向不同.图 10-1-3 (1)要观察到 U 形管两侧液面的高度差相等,必须控制金属
盒面的中心在液体的________相等,由上述实验可知:液体内
部某一点,来自各个方向的压强大小是________的.
(2)不增加器材,用这套装置还可以探究液体内部压强与
________的关系.答案:(1)深度 相等 (2)深度考点 3流体压强与流速的关系 [广东三年]
5.(2017年广东)如图 10-1-4 甲所示是演示“流体压强和流速
的关系”实验装置,U形管中装有水,直径相同的 a、b 两管中
的水静止时液面相平.甲乙图 10-1-4 (1)如果在右端 c 处往装置里急吹气,导致 b 管上方气流速
度________a 管上方的气流速度,b 管与 a 管的水面上方形成气
压差,U形管中________(填“a”或“b”)管水面升高,如果升
高端的液面比原来升高了 2 cm,则此时 U形管底部 d 处左右两
侧液体压强差为________Pa.(g=10 N/kg) (2)图乙是某种喷雾器的工作原理示意图,当喷雾器未工作
时,细管 A 内外气压相等,细管 A 内外液面________,当喷雾
器工作时,空气从细管 B 的右端快速喷出,导致细管 A 上方空
气的流速突然增大,细管 A 内液面上方气压________细管 A 外
液面上方的气压,液体就沿细管 A 的管口流出,同时受到气流
的冲击,形成雾状向右喷出,如果此时喷雾器停止工作,细管
A 中的液体将____________________.答案:(1)小于a400(2)相平小于下降到与 A 管外液面相平. [考点集训]
6.(2019 年德州)某同学按压气球,气球变瘪,说明力可以
改变物体的________;用手轻轻一托,气球就向上飞走,说明
力可以改变物体的________;如图 10-1-5 所示,
将两只气球自由悬挂静止在空中,用粗吸管对准
两气球中间沿水平方向用力吹气,可观察到两气球________.(填“分开”或“合拢”)图 10-1-5答案:形状运动状态合拢考点 4大气压强 [考点集训]
7.(2018 年广州)(1)图10-1-6 是托里拆利实验装置,测得当
地大气压等于________mm 高的水银柱所产生的压强.
(2)关于图 10-1-6 现象的成因,十七世纪有两种观点,观点
一:否认大气压存在,玻璃管内本应充满液体,液面下降是因
为管内的部分液体变成气体,管内气体越多,液面下降越多.观
点二:管内液面上方是真空,大气压支撑起液柱.帕斯卡为了验
证哪种观点正确,将两根长 12 m 规格相同的玻璃管分别装满水和酒,倒置在相应液体槽中,酒的密度比水小,且比水易变成
气体,若观点一正确,应出现图 10-1-7 中________图的现象.
若观点二正确,应出现图 10-1-7 中________图的现象.图 10-1-7 图 10-1-6
答案:(1)734 (2)甲 丙考点 5有关压强的计算 [考点集训]
8.(2019 年南京)2019 年,我国航天事业取得了世界瞩目的
又一项成就——“玉兔二号”月球车登陆月球背面.如图 10-1-8
所示为科技馆展厅内“玉兔二号”月球车模型,质量为 36 kg.
(1)模型车静止在水平地面上时,它对地面的压力为多少
牛?(g 取 10 N/kg)
(2)若车轮与地面的总接触面积为 400 cm2,则车对地面的压强为多少帕?图 10-1-8解:(1)模型车静止在水平地面上时,它对地面的压力
F=G=mg=36 kg×10 N/kg=360 N. 9.(2017 年福建)学校进行“注模”艺术品的展示活动,小(1)成型前液体对模具底部的压强 p1.(2)成型作品放在水平桌面上,对桌面的压强 p2.图 10-1-9闵同学制作了一底部面积S=2×10-3 m2,高h=0.15 m的作品,将密度ρ=0.8×103 kg/m3的某种液体注满入模具内,用了体积为V=5×10-4 m3的液体,如图10-1-9所示,g取10 N/kg,求: 解:(1)p1=ρ液gh=0.8×103 kg/m3×10 N/kg×0.15 m=
1200 Pa.
(2)m=ρV=0.8×103 kg/m3×5×10-4 m3=0.4 kg
F=mg=0.4 kg×10 N/kg=4 N课件49张PPT。第2讲 浮 力一、浮力竖直向上压力差 1.浮力的方向:浸在液体或气体里的物体受到液体或气体
的浮力,其方向________________.
2.浮力产生原因:物体受到液体的上、下表面的________.
3.浮力的测量:F浮=G-F示. 4.阿基米德原理
(1)内容:浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于
______________________________.
(2)公式:F浮=G排=______________.它排开的液体所受的重力ρ液V排g5.物体沉浮条件(注:F浮=ρ液·g·V排,G=ρ物·g·V排)二、浮力的应用(续表)三、计算浮力的方法1.称重法:F浮=G-F,式中G为物体在空气中的重力;F表示物体挂在弹簧测力计上浸入液体中时弹簧测力计的示数.
2.压力差法:F浮=F向上-F向下;这种方法是根据浮力产生的原因得出来的,只适用于形状规则的柱形物体在液体中且上表面与液面平行时所受到的浮力.
3.阿基米德原理法:F浮=G排 或F浮=ρ液gV排(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).
4.平衡力法:漂浮、悬浮时,F浮=G;这种方法只适合于漂浮和悬浮情况,如果是多力平衡,则按多力平衡进行求解.判断下列说法是否正确:1.浸入水中的物体一定会受到浮力的作用.(
2.物体浸没入水中越深,受到的浮力越大.()
)3. 阿基米德原理说明物体所受的浮力大小等于物体的重力.( )
4.同一鸡蛋放入不同密度的盐水中漂浮或悬浮时所受到的浮力不相等.()5.同一潜水艇从长江驶入大海,所受的浮力变大.()6.轮船的“排水量”就是轮船排开水的质量,所以是变化的.( )
答案:1.× 2.× 3.× 4.× 5.× 6.× 探究浮力的大小
考向 1 探究浮力的大小跟哪些因素有关
实验过程
1.实验步骤:如图 10-2-1 所示.ABCDE图 10-2-1 2.控制变量法的应用:探究浮力的大小与物体浸在液体的
体积的关系,应控制液体的密度不变(如图 A、B、C);探究浮
力的大小与液体密度的关系,应控制物体浸在水中的体积和深
度不变(如图 A、C、E);探究浮力大小与深度的关系,应控制
液体的密度和物体浸在液体的体积不变(如图 A、C、D).
3.实验分析:用称重法计算浮力:测力计的示数变小,说
明浮力变大.应注意不能将弹簧测力计的示数当成浮力. 4.实验图象的绘制与分析:弹簧测力计的示数 F 与物体浸
入液体的深度 h 的关系图象如图 10-2-2 所示,由图中可以看出:
在物体浸没前,随着深度的增加,弹簧测力计的示数减小,说
明浮力增大;而物体浸没后,随着深度的增加,弹簧测力计的
示数不变,说明浮力不变.可见,让浮力发生改变的其实是物体
浸在液体的体积.因此浮力与物体浸在液体中的深度无关.图 10-2-2考向 2探究浮力的大小与物体排开水的重力的关系实验过程
1.实验步骤:如图 10-2-3 所示.(1)(2)(3)(4)(5)图 10-2-32.实验分析:物体受到的浮力F浮=G1-F1,排开水的重力G排=F2-G2,若G1-F1=F2-G2,则可得出实验结论:浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开的液体所受的重力,即F浮=G排=ρ液gV排.
3.误差分析:图(3)中的烧杯要装满水,不然会造成测得的G排偏小,得出错误的结论. 中考实验新视角
1.测量物体的密度
两实验中都可以测量物体的密度,以考向 1 为例:根据 A
可测出物体的重力,求出其质量;再根据该实验的 A、C 或 D
两步可以求出该物体所受浮力,再根据阿基米德原理可求出物
体的体积,最后根据密度公式可算出该物体的密度.过程如下: 2.测量液体的密度
根据该实验的 A、C 或 D 两步可以求出该物体所受浮力,
再根据阿基米德原理可求出物体的体积;根据该实验中 A、E
两步可以求出该物体在盐水中受到的浮力,再根据阿基米德原
理求出液体的密度.过程如下:典例剖析例 1:(2018 年广西)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,提出如下猜想.猜想 1:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想 2:浮力的大小可能与物体的重力有关;
猜想 3:浮力的大小可能与物体的形状有关;
猜想 4:浮力的大小可能与排开液体的体积有关. (1)如图 10-2-4 所示,用手把饮料罐按入水中,饮料罐浸入
水中越深,手会感到越吃力.这个事实可以支持以上猜想______
(填序号). (2)为了研究猜想 1 和猜想 2,选用了体积相同的 A、B、C
三个圆柱体,测得重力分别为 4 N,4.5 N 和 5 N.然后进行如图
10-2-5 所示的实验.①在序号 a 的实验中物体所受的浮力为________N.②比较序号________ 的三次实验,可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关.③进一步分析可知:液体的密度越大,物体所受的浮力越________;④比较序号 a、b、c 的三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力________. (3)为了研究猜想 3,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆
锥体和圆柱体进行如图 10-2-6 所示的实验,由此小明得出的结
论是:浮力的大小与物体的形状有关,小珍认为这结论不可靠,
主要原因是__________________________________.图 10-2-4图 10-2-5图 10-2-6 思路点拨:浮力是竖直向上的,根据手的感觉来感知浮力
的变化;通过水面的变化来判断物体排开液体体积的关系,从
而提出浮力和物体排开液体体积关系的猜想;根据称量法算出
浮力,再根据控制变量法分析得出结论.
答案:(1)4(2)①1②a、d、e③大④无关(3)没有控制变量唯一物体的浮沉条件判断物体浮沉的方法1.受力分析法(物体完全浸没在液体中时)
(1)当F浮>G物时,物体上浮.
(2)当F浮(3)当F浮=G物时,物体漂浮或悬浮在液体中.
2.比较密度法(物体完全浸没在液体中时)
(1)当ρ液>ρ物时,物体上浮.
(2)当ρ液=ρ物时,物体悬浮在液体中.
(3)当ρ液<ρ物时,物体下沉.考向 1根据浮力与重力的关系判断浮沉 例 2:(2016 年泰州)小明用细线系住重为5 N 的物体,使其
一半体积浸入盛满水的溢水杯中,物体排开的水重为 2 N,此
时物体所受的浮力为________N.将物体浸没在水中,此时物体
所受的浮力为________N,物体排开的水的体积为________m3,
松手后,物体将__________(填“上浮”“悬浮”或“下沉”).
(取 g=10 N/kg) 思路点拨:根据阿基米德原理可求物体一半体积浸入盛满
水的溢水杯中时受到的浮力,进而可求物体全部浸没在水中时
受到的浮力,然后根据F浮=ρ水gV排计算物体排开水的体积,比
较物体重力和浮力大小,根据物体浮沉条件判断松手后,物体
在水中的状态. 解析:根据阿基米德原理可知,物体一半体积浸入盛满水
的溢水杯中时受到水的浮力 F浮=G排=2 N.将物体浸没在水中,
由于物体排开水的体积是原来的 2 倍,所以,此时物体所受的
浮力为 F浮′=2F浮=2×2 N=4 N,根据 F浮=ρ水 gV 排可得排开水的体积因为 F 浮′<G,所以,松手后,物体将下沉.答案:244×10-4 下沉考向 2根据密度判断浮沉 例 3:(2018 年泰州)把重10 N,密度为0.9×103 kg/m3的实
心物体投入水中. 当物体静止时,物体处于________( 填“漂
浮”“悬浮”或“沉底”)状态,物体所受浮力为________N,
排开水的体积是________m3.(g 取 10 N/kg)
思路点拨:实心物体密度小于水的密度,故物体漂浮在水
面上;再根据漂浮条件和阿基米德原理得出物体受到的浮力和
物体排开水的体积.答案:漂浮10 1×10-35000 t,则下列说法不正确的是( ) 浮力的应用
例 4:一艘轮船空载时排水量为1000 t,满载时排水量为. . . A.轮船自身质量为1×106 kg
B.装载的货物的最大质量为4×106 kg
C.满载时,受到的浮力为5×107 N
D.如果排开液体的密度为1.0×103 kg/m3,满载时排开液体的体积为5×104 m3 思路点拨:轮船的排水量即轮船排开水的质量,根据阿基
米德原理可根据排水量计算出轮船受到的浮力;由于轮船始终
漂浮在水面上,浮力等于重力.再根据满载和空载的重力可求出
轮船上货物的最大质量.答案:D保持不变,则下列说法错误的是( 例 5:(2019 年江西)“远征号”潜水艇在南海执行任务,
根据任务的要求,潜水艇需要在不同深度处悬浮,若海水密度)A.潜水艇排开海水的体积相等
B.潜水艇所受的重力大小不相等
C.潜水艇所受的浮力大小相等
D.潜水艇所受的浮力与重力大小相等
答案:B. .考点 1物体的浮沉条件 [广东三年]
1.(2017 年广东)将体积相同材料不同的甲、乙、丙三个实
心小球分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中,甲球下沉至杯
底、乙球漂浮而丙球悬浮,如图 10-2-7 所示,下列说法正确的是()图 10-2-7A.三个小球的质量大小关系是 m甲>m乙>m丙
B.三个小球受到的浮力大小关系是 F甲=F乙p乙>p丙
D.三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是 p′甲>p′乙=p′丙
答案:D [考点集训]
2.(2019 年鄂州)如图 10-2-8 所示,放在水平桌面上的三个
完全相同的容器内,装有适量的水,将 A、B、C 三个体积相同
的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同.下列说法正确的是()甲丙 乙
图 10-2-8A.物体受到的浮力大小关系为FA>FB>FC
B.三个物体的密度大小关系为ρA>ρB>ρC
C.容器底部受到水的压力大小关系为F甲>F乙>F丙
D.容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙=p丙答案:D 3.(2019 年临沂)将两个完全相同的小球分别放入装有不同
液体的甲、乙两烧杯中,球静止时两烧杯液面相平,如图10-2-9所示.下列判断正确的是()A.两小球所受浮力大小相等
B.乙烧杯中液体的密度大C.乙烧杯中小球排开的液体质量大甲乙图10-2-9D.甲烧杯底部受到液体的压强小
答案:A考点 2浮力的大小 [广东三年]
4.(2018 年广东)如图 10-2-10 甲所示,实心物体被绳子拉着
浸没在水中,此时它受到________个力的作用;剪断绳子后该
物体运动直至静止,请在图乙中画出浮力 F浮随时间 t 变化的大
致图象.甲乙图 10-2-10答案:3如图 D45 所示
图 D45 5.(2019 年广东)如图 10-2-11 甲所示弹簧测力计通过细线拉
着正方体物块缓慢浸入某未知液体中,物块受到的拉力 F 与其
下表面浸入液体中的深度 h 之间的关系如图乙所示.则物块受到
的重力为_______N.物块刚好浸没在液体中时其下表面浸入的
深度为______cm.未知液体的密度为______kg/m3.(g 取 10 N/kg)甲 乙
图 10-2-11答案:15100.9×103 [考点集训]
6.(2018 年德阳)体积相同的铅球、铜块和木块,浸在液体
中的情况如图 10-2-12 所示,比较它们受到的浮力大小,正确的是()A.铅球受到的浮力最大
B.木块受到的浮力最大图 10-2-12C.铜块受到的浮力最大
D.它们受到的浮力一样大
答案:D 7.(2017 年白银)在“探究影响浮力大小因素”的实验中,
一组同学提出了 4 种猜想.
小华:浮力大小与液体密度有关;
小红:浮力大小与物体浸入液体的体积有关;
冬冬:浮力大小与物体所受的重力有关;玲玲:浮力大小与物体的形状有关.图 10-2-13 他们找来了体积相同的 A、B 两块实心金属块、弹簧测力
计、一杯水、一杯盐水、细绳等仪器.按照图 10-2-13 所示规范
地完成了实验,记录了如下表所示的实验数据.观察表中数据,回答下列问题: (1)根据表格中的实验数据,可知 A 物体浸在液体中的体积
为 60 cm3 时,物体 A 所受浮力大小为________N,表格中标有
“△”的位置的数据应该是________. (2)通过分析比较第________次实验数据,能够说明小华同
学的猜想是正确的;分析比较第________次实验数据,能够说
明小红同学的猜想是正确的. (3)为了验证冬冬同学的猜想,他们选择了第________次实
验数据,他们发现浮力大小与物体所受的重力________(填“无
关”或“有关”). (4)要验证玲玲的猜想,同学们又找来了一块橡皮泥,他们
把橡皮泥捏成不同形状,先后放入水中,发现有的漂浮在水面
上,有的下沉.他们由此得出结论:浮力的大小与物体的形状有
关.请指出他们实验方法的错误之处:_____________________.答案:(1)0.6 3.8(2)3、4
(3)4、51、2、3
无关(4)没有控制橡皮泥浸入液体的体积相同考点 3浮力的应用 [广东三年]
8.(2018 年广东节选)我国最新研发的 63A 式轻型水陆两栖
坦克的质量为 24 t,坦克的前部和后部各装有一个浮控箱,当
坦克在水面上浮渡时,它受到的浮力是________N,排开水的
体积为________m3.(ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)
答案:2.4×105 24[考点集训]
9.(2019 年淮安)长江上一艘满载货物的轮船在卸完一半货物后,该艘轮船()A.会浮起一些,所受浮力变小
B.会浮起一些,所受浮力变大
C.会下沉一些,所受浮力变小
D.会始终漂浮,所受浮力不变
答案:A考点 4浮力的计算 [广东三年]
10.(2017 年广东节选)常用机器人潜入水下打捞沉船上的物
体,某时刻机器人在水下用竖直向上的力举着体积为 0.03 m3、
密度为2.5×103 kg/m3的实心物体静止不动,该力的大小是多
少?(ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)[考点集训] 11.(2018 年深圳)物理实验考核中,水平桌面上放着一个底
面积为 100 cm2 的容器,当中装有 12 cm 高的水,小明将一个
圆柱体浸入水中,如图 10-2-14 甲所示,弹簧测力计示数 F 与
圆柱体下表面距液面高度 h 的关系如图乙所示,当圆柱体下表
面距离液面 10 cm 时,细绳断了,圆柱体沉入水底,如图丙所
示.(g 取 10 N/kg)(1)浸没时刻圆柱体受到的浮力.
(2)圆柱体的体积.
(3)物体沉在水底时,水对容器底的压强.甲丙 乙
图 10-2-14