第十章压强和浮力.docx
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第十章压强和浮力
第十章压强和浮力
第一节压强(第一课时)
【教学目标】
1、知道什么是压力,会画压力的示意图;
2、知道影响压强大小的因素,建立压强定义公式;
3、知道国际单位制压强的单位;
【教学重点、难点】
1、压力的示意图;
2、影响压强大小的因素;
3、用压强公式进行简单的定量计算;
【教学程序】
〖新课引入〗
1、人在雪地行走;
2、书包背带的宽窄;
〖新课进行〗
1、活动9.1观察与作图;
共同点:
垂直于物体表面;
压力定义:
垂直作用于物体表面的力;
(1)作用点:
受力物体的受力面上;
(2)方向:
垂直于受力面向外;
(3)压力的几种常见情况:
①水平面上;②斜面上;③压在墙上;④压在天花板上;⑤压在水平面上;
GGF+GG–FF-GF
结论:
压力并不都是由重力产生的,也不一定与重力方向相同;
2、活动9.2探究压力作用的效果;
(1)观察:
压力效果与受力面积大小的关系;
(2)感受:
压力效果与压力大小的关系;
(3)结论:
影响压力作用效果的因素:
①受力面积的大小;
②压力的大小;
(4)检验:
用钉子做腿的小桌、海绵、砝码、木板、盛有适量水的矿泉水瓶、装有沙的容器,设计实验,检验结论;
3、压强:
(1)定义:
物体单位面积上受到的压力;
表示物体压力作用效果的物理量;
(2)公式:
P=
(3)单位:
帕斯卡,简称:
帕,Pa;
1Pa=1
2
物理意义:
表示1平方米受到的压力为1牛;
一张报纸平摊在桌面上,对桌面压强约为0.5Pa;
〖归纳总结〗
1、压力的定义;
2、影响压力作用效果的因素;
3、压强的定义、计算公式等;
〖布置作业〗
*教后记*
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第一节压强(第二课时)
【教学目标】
1、知道增大和减小压强的方法;
2、用压强公式进行简单的定量计算;
【教学重点、难点】
用压强公式进行简单的定量计算;
【教学程序】
〖复习〗
1、压力的定义;
2、影响压力作用效果的因素;
3、压强的定义、计算公式等;
〖新课进行〗
1、例题讲解:
演员的重力为475N,接地面积为9.5cm2,一只大象重力为60000N,每只脚掌面积为600cm2,比较此演员与大象四只脚着地时对地面的压强。
解:
F1=G1=475N;
P1=F1/S1=475N/9.5×10-4m2=5×105Pa;
F2=G2=60000N;
P2=F2/S2=60000N/0.06m2*4=2.5×105Pa;
所以P1>P2
答:
芭蕾舞演员足尖对地面的压强比大象脚对地面压强大。
练习:
一辆坦克的质量为20t,每条履带与水平地面的接触面积为2m2,问:
坦克行驶时对地面压强是多少?
分析:
P=F/S;
F=G=mg;
S注意有两条履带;
2、活动9.3测人站立对地面压强
(1)如何测人对地面的压力?
(2)如何测地面的受力面积?
数不满一格的方格数,除以2,再加上完整的方格数。
3、增大、减小压强的方法:
见书P79图10-7;
例:
坦克;滑雪运动员;墙基做的比墙宽;书包带做宽一些;刀切菜;按图钉。
〖课堂练习〗
1、某沼泽地能承受的压强为2×103pa,一位同学的体重为600N,他与沼泽地的接触面积为多大时,才不会陷入沼泽地?
2、质量为32kg,密度为0.5×103kg/m3的正方体木块,放在面积为
(1)1m2
(2)0.1m2的正方体桌面中央,求木块对桌面的压强。
3、矗立在天安门广场的人民英雄纪念碑,碑心石是花岗石,体积为42.6m3,底面积为2.9m2,花岗石的密度为2.8×103kg/m3,试求:
(1)碑心石的质量。
(2)碑心石对基座的压力。
(3)碑心石对基座的压强。
〖归纳总结〗
1、压强的定义、计算公式等;
2、增大、减小压强的方法;
〖布置作业〗
完成书P80页练习
*教后记*
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第一节压强(第三课时)
【教学目标】
用压强公式解决问题
【教学重点、难点】
用压强公式进行定量计算;
【教学程序】
〖复习〗
1、压力的定义;
2、影响压力作用效果的因素;
3、压强的定义、计算公式;
〖新课进行〗
例题讲解:
例1、在水平方向用50牛的力,将一个重为20牛的木块压在竖直的墙上,木块与墙的接触面积为0.01m2,求墙受到的压强。
练习:
将一个重为50牛的物体放在斜面上,对斜面的压力位30牛,接触面积为0.2m2,求斜面受到的压强。
例2、一块均匀的正方体豆腐放在水平桌面上,对桌面的压强为P,现沿水平方向切去一半,剩下的一半对桌面的压强为多少?
若沿竖直方向切去一半?
注:
规则固体压强P=ρgh;
练习:
a、b两个由同种材料制成的实心圆柱体,它们的高度相同,质量之比为2:
3,把它们竖直放置在水平桌面上,则水平桌面收到的圆柱体压强之比为多少?
例3、正方体铜块质量为8.9kg,求下列情况铜块对水平支持面的压强:
(1)把它放在面积为200cm2的台面中心上;
(2)把它放在面积为40cm2的台面中心上;(ρ铜=8.9×103kg/m3)
例4、在海滩上的案发现场留下了罪犯清晰的行走脚印,公安人员立即用蜡浇注了一只鞋模,测出鞋模的平均厚度为5cm,质量为1.125kg,又经测试知道同样深度的压强为3×104Pa,罪犯的体重为多少?
(ρ蜡=0.9×103kg/m3)
G=750N
〖课堂练习〗
1、有一重为100N的物体,底面积为100cm2,把它放在水平木板上,木板的上表面面积为1000cm2,问:
用60N的水平拉力拉物体,物体对木板的压强为多少?
2、一铸铁圆柱体零件的质量为5kg,高为20cm,竖直放置在水平桌面上,桌面受到的压强为多大?
(ρ铁=7.9×103kg/m3)
3、小王同学双脚与地面的面积为4×10-2m2,请根据图2中某些情况下的压强数值估算:
⑴小王同学的重力;⑵小王同学平躺时与床面的接触面积;⑶小王同学背着重力
为40牛的书包行走时对水平地面的压强。
4、如图,A、B两正方体木块,边长分别为10cm、20cm,所受的重力为10N、60N,则
(1)A对B的压强为多大?
(2)B对水平地面的压强为多少?
5、如图所示,密度均匀的正方体A、B的边长之比为1∶2,密度之比为1∶3,则A对B的压强与B对水平桌面的压强之比为__________。
〖归纳总结〗
1、压强的定义、计算公式等;
2、增大、减小压强的方法;
〖布置作业〗
完成《补充习题》、《同步导学》第一节内容
*教后记*
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第二节液体的压强(第一课时)
【教学目标】
1、通过实验观察,使学生乐于研究有关液体压强的问题,认识到液体内部和液体对容器底部有压强;
2、了解影响液体内部压强大小因素;
3、液体压强产生的原因;
【教学重点、难点】
了解影响液体内部压强大小因素;
【教学程序】
〖复习旧知〗
1、压力的定义;
2、压强的定义、单位、计算公式;
3、增大、减小压强的方法;
〖新课引入〗
放在水平面上的固体、由于受到重力作用,对支撑它的物体表面有压强,液体没有固定形状能流动,盛在容器中对容器底、侧、内部有没有压强?
如有压强,会有哪些特点?
〖新课进行〗
1、液体压强产生原因:
液体受到重力作用,具有流动性,对容器侧壁也有压强。
2、介绍压强计使用方法,工作原理;
U形管两端液面高度差越大,橡皮膜表面受到压强越大;
3、活动9.4探究影响液体内部压强大小因素;
(1)观察与思考:
①手按装水塑料袋;
②向玻璃管加水,看橡皮膜形状变化;
(2)猜想与假设:
①压强与深度有关;
②压强与方向有关;
③压强与液体密度有关;
(3)设计和进行实验:
用压强计研究不同液体内不同深度、不同方向处压强;
(4)实验结论:
①液体内部向各个方向都有压强;
②在液体内同一深度处,液体向各个方向压强大小相等;
③液体内部的压强,随深度增加而增大;
④液体内部压强大小与液体的密度有关,在不同液体同一深度处,液体密度越大,压强越大。
4、“深度”的理解:
液体内某点到自由液面的竖直高度
5、练习:
(1)比较a、b、c三点的压强大小;
(2)如图两只相同烧杯分别装有质量相等的煤油和水,比较两只杯子底部受到液体压强大小。
〖归纳总结〗
1、液体压强产生原因;
2、液体内部压强特点;
*教后记*
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第二节液体的压强(第二课时)
【教学目标】
1、了解影响液体内部压强大小因素;
2、液体压强公式的理解及简单运用;
【教学重点、难点】
液体压强公式的理解、应用;
【教学程序】
〖复习旧知〗
1、液体压强产生的原因;
2、液体内部压强的特点。
〖新课引入〗
我们上节课学习了液体内部压强的特点,那么液体内部压强具体有什么定量的关系呢?
〖新课进行〗
1、液体压强计算公式的推导:
假如要知道水面下20cm处竖直向下的压强,可以假设在20cm深处有个水平放置的正方形平面,计算这个底面的压强;
分析:
压强→P=
压力→重力→质量→水柱体积
推导:
(1)水柱体积:
V=Sh;
(2)水柱质量:
m=ρV=ρ×Sh;
(3)压力:
F=G=mg=ρSh×g;
(4)压强:
P=
=ρShg÷S=ρgh;
2、液体压强的计算公式:
P=ρgh;
(1)注意:
ρ的单位一定用Kg/m3,h的单位用m。
(2)特点:
a、液体压强只与液体密度和深度有关;
b、液体压强与液体重力、底面积、形状无关;
c、规则固体也适用此公式;
3、例题讲解:
例1、如图,在容器中装有水,水位如图所示,求A、B、C、D三点受到的压强;
PA=PC=3.92×103Pa
PB=PD=7.84×103Pa
例2、船舱在水面下2m处有一个破损的洞,洞口的面积为10cm2,要堵住洞口,填充物至少要承受多大的压力?
4、练习:
(1)如图,A、B、C三点压强分别为多少?
(2)计算图中A、B点压强;
〖巩固练习〗
1、油罐车内装有1.5m深,密度为0.7×103kg/m3的汽油,距罐底30cm处有一个小孔,小孔的横截面积为10cm2。
若用塞子塞住小孔,则塞子须承受多大的压力?
2、在水中某点受到的压强为1.96×105Pa,则此点所处的深度。
3、已知在某种液体中15m深处一物体受到的压强为1.176×105Pa,则此种液体的密度为多少?
4、一底面积为20cm2的圆柱形容器内装有体积为800cm3的水。
求:
(1)水对容器底部的压力。
(2)水对容器底部的压强。
〖归纳总结〗
液体压强计算公式;
*教后记*
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第二节液体的压强(第三课时)
【教学目标】
液体压强公式的理解及简单运用;
【教学重点、难点】
液体压强公式的应用;
【教学程序】
〖复习旧知〗
液体压强公式。
〖新课引入〗
本节课我们来看一下液体压强公式的使用;
〖新课进行〗
一、例题讲解:
例1、如图,容器装有15N的水,容器重为5N,底面积为1dm2,求
(1)容器中水对底面产生的压强和受到的压力有多大?
(为什么水桶要如此设计?
)
(2)容器对桌面产生的压力和压强是多少?
例2、容器中装有1.5Kg的水,水的深度为20cm,容器底面积为100cm2,求:
(1)水对容器底部的压力;(与重力比较)
(2)若容器重力为10N,则容器对桌面压力和压强分别为多少?
思考:
若容器上、下粗细一样?
二、结论:
液体内部产生的压力,与容器形状有关:
1、上大下小:
F 2、粗细相同: F=G; 3、上小下大: F>G; 〖巩固练习〗 1、如图所示,容器内装30cm深、体积为800cm3的水,容器自重10N,底面积为20cm2,容器厚度不计。 求: (1)水对容器底部的压力。 (2)容器对水平桌面的压力。 (3)容器对水平桌面的压强。 2、一只薄塑料桶重5N,桶底面积为300m2,倒入100N重的水后,水面高30cm,求: (1)桶底面积受到水的压强; (2)桶对水平地面的压力、压强。 3、重力为20N的小桶内装有5dm3的液体,液体深40cm,桶底面积为100cm2,桶底对水平地面的压强是8×103pa,不计桶的厚度,求液体的密度及桶底受到液体的压强。 4、如图,三个质量、底面积相同的容器放在桌面上,倒入等质量(或等体积)同种液体,三个容器底部压强和压力哪个最大? 对桌面压强、压力哪一个最大? 第6题 第5题 G 第4题 5、如图,三个质量、底面积相同的容器放在桌面上,倒入等质量(或等体积)不同液体,高度相同,三个容器底部压强和压力哪个最大? 对桌面压强、压力哪一个最大? 6、如图,盛有一定质量的密封容器放在水平面上,液体对容器底部压力和压强分别为F1、P1如果将容器倒过来放在水平面上,液体对容器底部压力和压强分别为F2、P2,则F1F2,P1P2。 7、一平底玻璃杯放在水平桌面上,内装有150g的水,杯子和桌面的接触面积为10cm2,则: (1)水对杯底的压强; (2)若桌面所受玻璃杯压强为2.7×103Pa,求玻璃杯质量。 8、如图,A、B、C是三只盛有水银的完全相同的杯子,B杯中放一铁球,C杯中放一木球,三杯水银高度相同,杯底受到的压力和压强关系。 〖归纳总结〗 液体压强计算公式P=ρgh与P= 的使用; *教后记* __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 第三节气体的压强(第一课时) 【教学目标】 1、通过实验,体验大气压的存在; 2、了解测量气压方法,学会估测大气压数值方法; 3、激发学生关注周围现象的意识; 【教学重点、难点】 学会估测大气压数值的方法; 【教学程序】 〖新课引入〗 我们在生活中用吸管吸饮料,用高压锅煮饭……它们是利用什么原理工作的呢? 这节课我们就来探究一下其中的道理! 〖新课进行〗 1、活动9.5体验大气压的存在 演示实验(瓶口可用一枚硬币) SsS现象: 易拉罐被压瘪; 说明: 大气有压强; 组织学生讨论: 列举在日常生活中说明大气压存在的事例; (吸钢笔水、纸托装水的杯子、吸饮料、玩具吸盘……) 思考: 纸托装水的杯子实验中如果侧着放,实验可以完成吗? 2、活动9.6估测大气压的值 (1)演示马德堡半球实验; 可让学生试着是否能拉开? 证明了大气压的存在,也同时说明了大气压非常巨大; (2)测大气压强的值: ①原理: P= ②实验器材: 2ml的注射器一支,弹簧测力计一个,刻度尺一把; ③实验步骤: A、排尽空气,用橡皮帽封注射器小孔; B、匀速拉动活塞,记下弹簧测力计示数; C、刻度尺测注射器全部刻度长度l,知活塞的横截面积为S: S=V/l; D、由P= 计算此时大气压强数值; 需要说明的是,用上述方法只能粗略测出大气压,结果并不精确; 思考: 测出的大气压为什么和1个标准气压不一样呢? 如何解决? 原因: ①注射器橡皮塞漏气、空气未排尽; ②注射器橡皮塞摩擦大;(加润滑油) ③当时的气压不是1个标准大气压; 3、最早测出大气压的实验: 托里拆利实验; 测出大气压值相当于76 cm高的水银柱产生的; 〖归纳总结〗 1、最早测出大气压强值的实验; 2、大气压强的测量方法; 〖布置作业〗 1、为了测得大气压的值,某同学把注射器的活塞推到顶端后,用橡皮帽把小口封住,使之与大气不通。 当在活塞下面挂3kg的钩码时,活塞恰好匀速下滑,测得活塞半径为1cm,质量为140g,则当时大气压为多大? 2、某玻璃生产厂家在半年玻璃时用四个吸盘吸咐,每个吸盘的面积为0.02m2。 若用此吸盘来吸咐玻璃,理论上能吸咐多大质量的玻璃。 假设外界大气压为105pa,实际情况下厂家在设计时允许吸咐玻璃的最大质量要小于上述值,为什么? *教后记* ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
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- 第十 压强 浮力