第十章压强与浮力导学案.docx
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第十章压强与浮力导学案
第一节压强
【学习目标】
1.知道压力并认识压力的作用效果;2.理解压强的概念、公式和单位;
3.能用公式进行简单计算。
【活动与学习】
一、压力:
1.画出图(a)锤子对钉子作用力的示意图;图(b)运动员对平衡木作用力的示意图。
2.垂直作用在物体上的力叫做压力;
3.物体______________上受到的压力叫做压强,其计算公式为__________,压强的国际单位是__________,简称为______,符号为______,1Pa=_______N/m2。
二、探究压力的作用效果
[观察]观察下图,试说明压力的作用效果可能与哪些因素有关呢?
(小明在沼泽地中陷的较深,说明压力的作用效果较明显)
猜想:
、
__。
[体验]如图1所示发现接触笔尖的手指受压的感觉比另一只手要强的多,并且越用力这种感觉越明显。
如图2所示,与手掌接触的那部分气球形变较小,而手指顶着的那部分气球形变较大,手指越用力这种形变越明显。
[猜想]压力的作用效果可能与哪些因素有关?
有什么关系?
猜想1:
_____________________________________________________________;
猜想2:
_________________________________________________________。
[活动2]探究压力作用的效果
8、为了探在究压力的作用效果与哪些因素有关,将实验用的小桌放在沙盘中,通过观察来反映压力作用效果的大小,运用了。
比较图甲与图乙所示的情况可知:
压力的作用效果与有关;比较图和图的情况可知,压力的作用效果与有关。
由此我们引入的概念来表示压力的作用效果,其定义为,公式表示为,从文字叙述的方式变为公式方式运用了。
【问题3】压强的概念
⑴物体把受的与之比叫做压强,它是表示_____________的物理量。
⑵压强计算公式为,符号表示为:
。
⑶压强的国际单位是,简称为,符号为,1Pa=N/m2,一张报纸平摊在桌面上对桌面的压强为0.5Pa,则它表示的物理意义是:
。
[练习]1、一支铅笔尖端的面积是0.5mm2,尾端的面积是0.4mm2,两手指从两端用4N的力相向压住铅笔时,两手指受到的压强各是多大?
2、某沼泽地能承受的压强为2×104Pa,一位同学的体重为600N,他与沼泽地的接触面积是多大时,才不会陷入沼泽地?
【课后巩固】
1.一个物体重为20N,把它放在斜面上,请用力的示意图画出物体受到的重力和斜面受到的压力。
2.关于压力,下列说法中正确的是:
[]
A.压力的方向总是竖直向下的
B.压力的方向总是垂直于物体的表面
C.压力的大小总是等于物体的重力
D.压力的方向有时垂直于物体的表面,有时不垂直于物体的表面
3.某同学穿钉鞋赛跑时,脚对钉鞋的压强为P1,鞋钉对跑道的压强为P2,则:
[]
A.P1<P2B.P1>P2C.P1=P2D.条件不足,无法比较
4.用大拇指和食指捏住一端削尖,已用得很短的铅笔试一试,两指间的凹陷程度是:
__
的(填“相同”或“不同”),这表明:
。
5.一粒西瓜子平放在桌面上,它对桌面的压强为20Pa,其物理意义是:
。
6.如图所示,被誉为“沙漠之舟”的骆驼站在水平沙面上,它的质量为400kg,每只脚掌的面积为2×10-2m2。
则:
⑴骆驼对沙面的压力为多少?
⑵骆驼对沙面的压强为多少?
(g=10N/kg,写出带公式的运算过程)
一、压强(第2课时)
【学习目标】
1、了解增大压强和减小压强的方法;
2、熟练应用压强公式进行简单的分析和计算。
【活动与学习】
[观察]下列图片,分析和归纳出增大和减小压强的方法。
通过来压强通过来压强通过来压强
通过来压强通过来压强
总结:
增大压强的方法有:
;
减小压强的方法有:
。
[交流]任何物体表面能承受的压强是一定的,有时需要增大压强使物体破裂,但有时又需要减小压强来保护物体,则由p=F/S可知,生活中有哪些方法来增大压强或减小压强呢?
增大压强的例子:
减小压强的例子:
【巩固练习】
1.在下列措施中,为了增大压强的是:
[]
A.打地基的桩,其下端做成尖形B.载重汽车多用几个轮子
C.背行李的背带做得宽一些D.把铁轨铺在枕木上
2.一个普通中学生双脚站立在水平地面上,他对地面的压力和压强接近于:
[]
A.50N,103PaB.50N,104PaC.500N,103PaD.500N,104Pa
3.一位同学在结冰的湖面上行走时,突然发现脚下的冰即将破裂,他应采取的措施[]
A.站着不动大声求救B.就地趴伏在冰面上慢慢向岸边挪动
C.赶快跑向岸边D.立即改成单脚站立大声求救
4.采用增大受力面积的方法减小压强的事例是:
[]
5.因某地盛产煤炭、水泥、石料,这里的汽车超载现象异常突出,公路损坏严重。
你认为超载汽车对公路的损坏主要取决于:
[]
A.汽车的大小B.汽车对公路的压强C.汽车的速度D.汽车的重力
6.一长方形金属块置于水平桌面上,如图若沿虚线AB水平切去一半,则剩余部分对桌面的压力,压强;若沿竖直方向切去1/2,则剩余部分对桌面的压力,压强。
(填“增大”“减小”或“不变”)
7.坐沙发要比坐板凳舒服,这主要是因为沙发较易发生形变,增大了人与沙发间的,在不变的情况下,(增大/减小)了压强。
载重汽车的轮胎比普通车的多而宽,这样能。
8.在进行“压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,张丹进行了如下图所示的实验。
⑴比较A、B可以得到的结论是:
;
⑵比较B、C可以得到的结论是:
。
9.质量为40kg的一个中学生站在水平地面上,每只脚与地面的接触面积为200cm2(g取10N/kg)求:
①他跑步时对地面的压强多大?
②他能否站在能承受的最大压强为800Pa的冰面上,若不能请计算说明理由。
③请你给他想一个离开冰面可行办法。
压强练习题
一、选择题
1、正确表示压力的是:
[]
2、关于压力和压强,下列说法正确的是:
[]
A.压力的方向总是竖直向下的,并且和接触面是垂直的;
B.压力的数值总是等于物体重力的数值,但不是物体的重力。
C.当受力面积一定时,压力越大,说明支撑面受到的压强越大。
D.物体对支撑面的压力越大,压强也越大,因为压强是反映压力效果的。
3、图钉帽的面积为图钉尖的面积的2000倍, 若用力F把图钉压入木块, 则钉帽与钉尖的压力与压强的大小关系是:
[]
A.F尖=F帽, p尖=p帽 B.F尖>F帽, p尖>p帽
C.F尖
4、超载汽车对公路的损坏你认为超载汽车对公路的损坏主要取决于:
[]
A.汽车的大小 B.汽车对公路的压强 C.汽车的速度D.汽车的惯性
5、小明在下列情况中,对支承面压强最大的是:
[]
A.双脚站立在地面上不动时B.在走路时
c.靠坐在沙发上时 D.平躺在席梦丝软床上时
6、一人先站在地面上,后又在地面上走动,则他对地面的压力和压强是:
[]
A.压力减小,压强不变 B.压力、压强都增大
C.压力、压强都不变 D.压力不变,压强增大
7、有两块相同的砖,如图放置在水平地面上,其中对地面的压强最大的是:
[]
8、如右图,两手指用力捏住铅笔,使它保持静止,下列说法中正确的是:
[]
A.两手指受到的压力相同,左边手指受到的压强较大
B.两手指受到的压力相同,右边手指受到的压强较大
C.两手指受到的压强相同,左边手指受到的压力较大
D.两手指受到的压强相同,右边手指受到的压力较大
9、如右图,将一均匀长方体放在水平桌面上,若沿着虚线切开拿走一半,则长方体的密度,长方体对桌面的压力及压强的变化是:
[]
A、密度不变,压强不变,压力减小B、密度不变,压强减小,压力减小
C、密度减小,压强减小,压力减小D、密度不变,压强不变,压力不变
10、如右图,物体A静止在水平桌面上,把物体A向右移动一点(不落地),则物体A对桌面的:
[]
A.压力和压强都不变, B.压力不变,压强变大
C.压力变大,压强不变. D.压力和压强都变大
11、一个普通中学生双脚站立在水平地面上,他对地面的压力和压强接近于[]
A.50N,103Pa B.50N,104Pa C.500N,103Pa D.500N,104Pa
12、用50N的水平力F,把质量为2kg的物体A压在竖直的墙壁上,如图所示,这时若物体A刚好沿墙面匀速下滑,则A物体受到摩擦力的大小及墙面受到的压力为:
[]
A、50N20N B、50N0N C、20N50N D、0N0N
13.5Pa=N/m2,它表示的意思是。
14.楼房要建在宽的地基上,是为了;缝衣针的尖要很细,是为了。
15.如图所示,四块相同的砖叠放在水平地面上,对地面压强为p,若将上面两块拿走,剩下两块对地面压强是;若将右边两块拿走,剩下两块对地面压强是;若将右边两块再叠放在左边两块上,四块砖对地面压强是。
16.木工磨斧子有利于工作,这是利用方法来改变压强,使其锋利。
大型载重汽车的轮子又宽又多是为了汽车对地面的压强。
17.小明同学利用A、B两物体、砝码、泡沫等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验。
如图10所示。
⑴实验中小明是通过观察 来比较压力作用效果的。
⑵比较甲、乙两图所示实验,能够得到的结论是 。
⑶若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应通过比较图 所示实验。
18、矗立在福州闽江公园国际雕塑园中的水平大理石基座上正面印文为“北京奥运”的巨石印.重约3.3×105N,底面积约4m2.如图所示。
求:
⑴该巨石印的质量是多大?
(g取10N/kg)⑵它对基座的压强有多大?
19、被誉为“沙漠之舟”的骆驼站在水平沙面上,它的质量为400kg,每只脚掌的面积为500cm2。
问:
⑴骆驼对沙面的压力为多大?
⑵骆驼对沙面的压强为多大?
⑶骆驼的脚掌约为马蹄掌的三倍,这样大的脚掌有什么好处?
二、液体的压强
【学习目标】
1、了解液体压强产生的原因
2、知道液体压强的特点
【预习与准备】
1.压强的公式:
.
2.认真阅读课文。
【活动与学习】
导学一:
液体压强的特点
1.观察下列两幅图A图在两端开口的玻璃管下方扎上橡皮膜,B图在侧边开口处扎上橡皮膜,容器加入水后,蒙在容器底的橡皮膜会(凸起或凹陷),表明水对产生了压强,这是因为水受;也可以看到侧壁的橡皮膜会,说明了水对容器的产生了压强,这是因为水具有。
2.探究液体内部压强的特点
⑴测量液体内部压强的仪器:
_____________.
⑵压强计构造:
,。
⑶测量原理:
当探头的橡皮膜受到压强时,U形管中两边的液面会形成_______.
U形管左右两侧
液面的高度差
越大则表明压强越大。
探头(扎有橡皮膜)
U形管
⑷使用方法:
①无力作用薄膜时,U形管两液面高度差为;用手压薄膜时,U形管两液面会产生
②力对薄膜压力越大,对薄膜的压强越,U形管两液面高度差越。
⑸如图甲,当把压强计探头放入液体中时,U形管左右两侧液面出现高度差,说明液体有压强.
⑹在探究“影响液体内部压强大小的因素”的过程中,一些同学作了如下猜想:
猜想A在同一深度,液体内部向各个方向都有压强,且向各个方向的压强相等;
猜想B在深度相同时,不同液体的压强跟它的密度有关,液体密度越大,压强越大;
猜想C同一种液体的压强随深度的增加而增大.
为了检验上述猜想是否正确,某同学进行了图2中各图所示的操作:
图2
①比较图中代号为的三个图,可以说明猜想A是否正确;
②比较图中代号为的两个图,可以说明猜想B是否正确;
③比较图中代号为的三个图,可以说明猜想C是否正确。
结论:
液体压强的特点:
①液体对容器和都有压强,
②液体内部向方向都有压强,同一深度液体向各个方向的压强,
③液体的压强随增加而增大,
④不同液体的压强还跟它的有关系;
【课后巩固】
1.液体内部向各个方向都有压强,在同一深度,向各个方向的压强大小 ;液体内部的压强随深度的增加而 ;不同的液体,在同一深度产生的压强大小与液体的 有关, 越大,液体的压强越 。
2.拦河大坝总是修成上窄下宽,这是为了:
[]
A、美观 B、施工的方C、为了能够承受水深处的较大的压强
3.在烧杯内装有适量的水,把一木块慢慢放入水中,水未溢出。
当木块静止时,水对烧杯底的压强变化情况是:
[]
A、增大 B、减小 C、不变 D、无法判断
4.在空矿泉水瓶侧壁不同高度的地方锥出上、下两个小孔,往里面倒满水,可以观察到水从两个小孔流了出来,是因为,其中下孔流出的水喷得最急,这表明液体的压强随深度的增加而。
5.一未装满橙汁的密闭杯子,先正立放在桌面上(如图A),然后反过来倒立在桌面上(如图B),两次放置橙汁对杯底的压强分别是pA和pB,则
A.pA>pBB.pA<pBC.pA=pBD.无法判断
6.如图所示,当试管从倾斜放置到竖直放置的过程中,水对试管底部的压强:
[]
A.变大B.不变C.变小D.无法确定
三、气体的压强
【学习目标】
一、课前预习
1.动手做做看:
将热水灌入矿泉水瓶摇晃几下,倒去热水后迅速拧紧瓶盖,用自来水冲瓶子,将会发生什么现象?
2.想过吗?
墨水是怎样被吸进钢笔的呢?
墙壁上塑料吸盘为什么能承担起那么重的物体?
二、互动学习
(一)体验大气压的存在
演示实验一:
覆杯实验
演示实验二:
瓶子“吞”蛋
演示实验三:
小试管在大试管中向上运动
通过以上这些现象说明。
生活中还有哪些事例也可以说明大气压的存在?
(二)估测大气压的值
阅读课本“读一读”——马德堡半球实验。
1.原理:
p=F/S;
2.器材:
1ml针筒、弹簧测力计、刻度尺;
3.步骤:
⑴把注射器的活塞推至注射器筒的底端,排尽筒内的空气。
然后,用橡皮帽封住注射器的小孔;
⑵用绳栓住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒。
当注射器中地活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数(即大气对活塞的压力)F;
⑶用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度l,用这个长度去除它的容积V,得活塞的横截面积S:
S=V/L;
⑷由p=F/S计算此时大气压强的数值。
大气对活塞的压力F/N
注射器的容积V/mL
注射器全部刻度的长度L/cm
活塞的横截面积S/m2
大气压的值P/Pa
4.结论:
最早测量大气压的实验,是由意大利科学家完成的,他测出的大气压的值相当于cm高的水银柱产生的压强,人们通常把这样大小的大气压叫做标准大气压,约等于Pa。
5.讨论:
实验结果有的偏大,有的偏小,各是什么原因?
(三)大气压的变化
1.大气压与海拔高度的关系:
2.大气压与天气也有关系:
3.气压与沸点:
(四)流体压强与流速的关系
演示实验:
通过漏斗吹乒乓球
结论:
三、当堂反馈
1.如图所示,把玻璃杯盛满水(图甲),用硬纸片(重量忽略不计)盖住杯口(图乙)再倒过来,观察到纸片将水托住(图丙),这个事例说明,若将杯子转到图丁的位置时纸片会掉下来吗?
。
2.如图所示为一种纸盒包装的饮料,饮用时先将吸管插入饮料盒。
吸管插入饮料盒的一端做成尖形,其作用是。
“吸”进饮料利用了作用。
3.如图所示,把塑料挂衣钩的吸盘紧贴在光滑的墙上,就能用它挂衣服或书包,在解释这个现象时分用以下四句话。
①大气压强把塑料吸盘紧压在墙上;②把挂衣钩的吸盘紧贴在墙上,塑料吸盘与墙壁之间空气被挤出;③吸盘与墙之间产生一个很大的摩擦力;④所以挂衣钩可以挂住衣服或书包。
按照下列哪个顺序排列这四句话,可以把这个现象解释得最清楚:
[]
A.①②③④B.②①③④C.③②①④D.②③①④
4.如图所示,取一个瓶口直径小于鸡蛋的瓶子,在瓶底铺层沙子,点燃浸过酒精的棉花,把它放入瓶中再用剥了皮的熟鸡蛋堵住瓶口,结果鸡蛋进到瓶子里,这是因为
A.鸡蛋受重力作用吸进瓶内B.鸡蛋有一定弹性挤进瓶内
C.鸡蛋因瓶口的膨胀掉进瓶内D.鸡蛋被大气压强压进瓶内
气体压强训练
1.用嘴吸装矿泉水的空塑料瓶的瓶口,瓶会变塌.空塑料瓶变塌的原因是:
2.为了用注射器抽吸密封在药瓶中的药液,医生先向药液中注入一些空气,这样做的目的是。
3.如图书P87图10-20,在烧瓶中注入刚沸腾的水,塞紧瓶塞,将烧瓶倒置,再用冷水浇烧瓶的底部,可以看到。
想一想,这是什么原因?
。
4.在高山上用普通的锅烧水时,水烧开的温度100℃,用高压锅烧水时,水烧开的温度100℃.(选填“高于”“等于”或“低于”)
5.运动着的液体或气体叫。
流体在流速大的地方压强。
6.把玻璃杯盛满水,用硬纸盖住,再倒过来,如图(a),纸片能将杯中的水托住,之后,若将杯子慢慢转动,如图(b)(c),则:
[]
A.杯子刚一转动,纸片就不能将水托住
B.杯子转动到图b所示位置时,纸片才不能将水托住
C.杯子转动到图c所示位置时,纸片才不能将水托住
D.杯子转到任何位置,纸片都能将水托住
7.高压锅煮牛肉时,牛肉容易烂,其原因是:
[]
A.高压锅内压力较大,牛肉被压烂B.高压锅内水温较高,牛肉在高温下易煮烂
C.高压锅内压强较大,牛肉易膨胀变烂D.以上说法都是错误的
8.把装满水的量筒浸入水中,口朝下,如图那样抓住筒底向上提,在筒口离开水面前,量筒露出水面的部分:
[]
A.是空的 B.有水,但不满C.充满水 D.以上都有可能
9.飞机能够在空中水平飞行的原因是:
[]
A.机翼下方和上方相比较,空气流速大,压强小
B.机翼下方和上方相比较,空气流速大,压强大
C.机翼上方和下方相比较,空气流速大,压强小
D.机翼上方和下方相比较,空气流速大,压强大
10.为什么氢气球升到了一定的高度就可能破裂?
11.一次龙卷风发生时,屋外的气压急剧降到
,当时门窗紧闭,可以认为室内是1标准大气压,约为
,屋顶面积是
,这时屋顶受到的内外压力差可达________N,足以把屋顶掀飞.
12.如图所示,取一个瓶口直径小于鸡蛋的瓶子,在瓶底铺层沙子,点燃浸过酒精的棉花,把它放入瓶中再用剥了皮的熟鸡蛋堵住瓶口,结果鸡蛋
进到瓶子里,这是因为[]
A.鸡蛋受重力作用吸进瓶内
B.鸡蛋有一定弹性挤进瓶内
C.鸡蛋因瓶口的膨胀掉进瓶内
D.鸡蛋被大气压强压进瓶内
13.在制药时,为从溶液中提取抗菌素,要用加热的方法,使水沸腾而去除水分,但抗菌素不能在超过80℃的温度下提取,由此可知水面上的气压:
[]
A.一定等于1标准大气压 B.一定小于1标准大气压
C.一定大于1标准大气压 D.可能等于2标准大气压
14.茶壶上开一个小孔的作用是:
[]
A.让热气冒出来,便于热茶冷却B.好用绳子拴住壶盖,防止壶盖打坏
C.让外面空气流进壶内,可保证茶水新鲜
D.让外面空气流进壶内,倒茶时不至于壶内气压减小而使水流不出来
15.在全国人民众志成城防治“非典”的战役中,常用如图所示的喷壶来喷药消毒.下列关于它在喷药时的说法中正确的是:
[]
A.喷壶把药液汽化了 B.喷壶把药液液化了
C.喷壶内气压大于外界大气压 D. 喷壶内气压小于外界大气压
16.两个粗细相差不大的试管,大试管中装有一定量水.将小试管放入后迅速倒转,如图所示,在水外流的时间内,小试管将:
[]
A.下落 B.上升C.静止不动 D.无法判断
17.如图是高压锅的结构示意图,锅盖紧扣在锅体上,盖上装有一金属管作排气孔,金属管上方倒扣一个像砝码一样的重锤起限压作用.当锅内蒸汽压强过大时,蒸汽顶起限压阀,通过金属管向外排气.
⑴高压锅煮饭熟得快,原因是:
____________________________.
⑵在保证安全的条件下,为了提高锅内蒸煮时的温度,可采用的方法是:
[]
A.适当减小锅内容积 B.适当增大排气管的直径
C.适当增大限压阀的质量 D.适当增大火力蒸煮
18.想一想:
如果人遇到高速行驶的火车和汽车,应该怎样做比较安全。
19.某同学在做托里拆利实验中,不慎在玻璃管中混入了少量空气,则测量结果将[]
A.偏大B.偏小C.相等D.都有可能
20.如图所示,将试管口朝下放在酒精灯火焰上加热3~5s,立即竖直插入盛水容器中至适当深度处不动.
①你猜想可能出现的现象是。
②你猜想的依据是:
。
四、浮力
【目标】
⑴知道什么是浮力;⑵会用弹簧测力计测量物体所受浮力的大小;
⑶通过实验探究,得出阿基米德原理。
【预习与准备】
1.浮力:
,方向:
。
2.浸在液体中的物体受到浮力的大小与和有关。
3.浸在液体中的物体受到浮力大小等于_________________,即F浮=G排=ρ液gV排液
【学习与探究】
【问题1】体验浮力、建立概念
〖阅读〗P91图10-27观察现象并讨论问题:
它们的共同点是:
。
〖活动〗利用乒乓球、水槽完成以下实验,观察分析实验现象。
〖讨论〗⑴浸在水中乒乓球会浮起来说明:
。
⑵乒乓球总竖直向上拉绳子说明:
。
〖总结1〗1.浸在或者里的物体受到的
托力,这个力称为浮力。
2.浮力的方向总是的。
〖练习〗画出上图中乒乓球所受浮力的示意图。
【问题2】浮力的测量
〖活动探究〗下沉的物体是否受到浮力作用呢?
用图10-28证明你的猜想?
〖方案〗
器材:
。
步骤:
⑴将一石块挂在弹簧测力计下端,此时弹簧测力计的示数等于
石块重G=;
⑵当石块浸没在水中时,你会看到弹簧测力计示数变,此时弹簧测力计示数为F'=;
结论:
下沉的物体(受/不受)到浮力作用。
〖思考〗浮力的测量方法
根据F浮+F'=,你现在知道浸没在水中的石块所受浮力F浮=。
〖总结2〗
称重法测浮力的公式:
F浮=G-F'(其中G表示,F'表示)
【问题3】影响浮力大小的因素
〖活动〗按P92图10-29所示的步骤进行实验。
(步骤见书P92)
分析与归纳
⑴比较图B和C得出结论:
物体所受浮力的大小与它排开液体的体积有/无)关。
⑵从图C实验数据可得到结论:
物体所受浮力大小与物体浸没在液体中的深度(有/无)关。
⑶比较图C和图D得到的结论:
物体所受浮力的大小与液体的有关。
〖总结
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