1、专题8压强和浮力专题8：-压强和浮力专题8： 压强和浮力考纲要求1通过实验探究，学习压强的概念。能用压强公式进行简单计算；知道增大和减小压强的方法。2了解液体压强的特点。说明：不要求计算不规则容器的繁杂计算和压强问题，但可以有定性的分析。压强只要求应用公式本身及变形公式进行简单计算，不要求与其他公式综合解决计算问题。3了解测量大气压强的方法。说明：测量大气压强，在实验设备和方法上都有一定的难度。课程标准只提出了“了解”的要求。4通过实验探究，认识浮力。知道物体浮沉的条件。经历探究浮力大小的过程，知道阿基米德原理。说明：阿基米德原理不做综合题。抓住两点，一是阿基米德原理本身，即浮力与所排液体所受
2、重力的等量关系；二是浮沉条件，即物体的浮沉决定于浮力与物重的关系，它是二力平衡条件的延伸。只限于这两个条件的直接运用。过多的综合计算会冲淡学生对这两个重要物理规律的认识。5通过实验探究，初步了解流体的压强与流速的关系。说明：要用流体的压强与流速的关系解释实际应用问题。命题导向纵观全国各地近几年的中考试题，考查有关本章知识所涉及的内容有：实例辨别是增大压强还是减小压强，如何运用压强公式进行简单计算，实例辨别连通器，用有关压强的知识解释生产、生活中的现象，大气压强的应用，物体的浮沉条件及其应用，利用浮力知识设计实验，根据阿基米德原理进行简单计算等对本章的考查，一是考查应用技能，如增大或减小压强的方
3、法、浮力的计算等，二是对探究式实验的考查题型以填空题、选择题、计算题和实验探究题为主，试题难度以中等为主本章内容在中考中所占比例约是12，属于重点、难点内容。知识架构压强与浮力浮力浮沉条件浮与沉重力与浮力的大小物体的密度与液体的密度悬浮下沉上浮漂浮定义：一切浸在气体或液体中的物体受到气体或液体对其的向上的托力，这个力叫做浮力。方向：浮力方向总是竖直向上的（物体在空气中也受到浮力）。注意：无论是浮在液体中的物体还是沉底的物体都受到浮力作用。产生的原因：浸在液体中的物体受到液体对它的向上和向下的压力差。浮力的大小浮力称重法:下沉物体所受到的浮力阿基米德原理：浸在液体里的物体受到向上的浮力，浮力大小
4、等于它排开的液体受到的重力。（浸没在气体里的物体受到的浮力大小等于它排开气体受到的重力）阿基米德原理公式：F浮= G排液 ，F浮=液V排液g 。浮力大小计算浮力方法有：浮力利用(1)称量法：F浮= G F ，(G是物体受到重力，F 是物体浸入液体中弹簧秤的读数)(2)压力差法：F浮=F向上-F向下(3)阿基米德原理：(4)平衡法：F浮=G物 (适合漂浮、悬浮)(1)轮船：用密度大于水的材料做成空心，使它能排开更多的水。(2)潜水艇：通过改变自身的重力来实现沉浮。(3)气球和飞艇：充入密度小于空气的气体。压强压力压力的大小受力面积的大小定义：垂直作用在物体表面上的力叫压力。方向：垂直于受力物体表
5、面。（与重力方向不同）影响压力作用效果的因素大气压强压强基本概念物理意义：表示压力作用效果的物理量。定义：物体单位面积上受到的压力叫压强。用符号p表示。计算公式： （F物体受到的压力大小，S物体的受力面积）单位：帕斯卡 符号：Pa，简称：帕，1帕=1牛/米2，F单位是：牛；S单位是：米2 大气压强：大气对浸入其中的物体有压强，这种压强叫做大气压强。证明大气压强存在的实验是：马德堡半球实验。生活中的大气压：吸盘，吸管等大气压的影响因素：高度（大气压强随高度的增大而减小即高度越大，气压越低）天气沸点与气压关系：一切液体的沸点，都是气压减小时降低，气压增大时升高。流体压强大小与流速关系：在流体中流速
6、越大地方，压强越小；流速越小的地方，压强越大。测定大气压强值的实验是：托里拆利实验。测定大气压的仪器是：气压计，常见气压计有水银气压计和无液气压计（金属盒气压计）。标准大气压：1标准大气压=760毫米汞柱=1.013105帕=10.34米水柱。增大压强：增大与减小压强的方法(1)S不变，F;(2)F不变，S (3) 同时把F，S。减小压强：与增大压强方法则相反。液体压强体验液体压强的存在装有液体的容器的形变压强计：U型管两侧液面高度差来反映压强大小原因：是由于液体受到重力作用。液体压强特点：(1)液体对容器底和壁都有压强，(2)液体内部向各个方向都有压强；(3)液体的压强随深度增加而增大，在同
7、一深度，液体向各个方向的压强相等；(4)不同液体的压强还跟密度有关系。根据液体压强公式：可得，液体的压强与液体的密度和深度有关，而与液体的体积和质量无关。计算公式：Pg h，是液体密度，单位是千克/米3；g=9.8牛/千克；h是深度，指液体自由液面到液体内部某点的竖直距离，单位是米。核心考点解密一、压强 1、压强垂直压在物体表面上的力叫压力。压力并不都是由重力引起的，一般压力不等于重力。把物体放在水平桌面上时，如果物体不受其他力，则压力等于物体的重力。研究影响压力作用效果因素的实验结论是：压力的作用效果与压力和受力面积有关。物体单位面积上受到的压力叫压强。压强是表示压?饔眯 奈锢砹俊?压强公式
8、：p=F/ S，其中：p压强帕斯卡（Pa）；F压力牛顿（N）S受力面积米2（m2）。2、增大或减小压强的方法增大压强的方法：增大压力、减小受力面积、同时增大压力和减小受力面积。减小压强的方法：减小压力、增大受力面积、同时减小压力和增大受力面积。二、液体的压强1、液体压强特点液体内部产生压强的原因：液体受重力且具有流动性。液体压强的特点：液体内部朝各个方向都有压强；在同一深度，各个方向的压强都相等； 深度增大，液体的压强增大；液体的压强还与液体的密度有关，在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。2、液体压强的大小液体压强公式：p=gh。说明：公式适用的条件为：液体。公式中物理量的单位为：pPa；
9、kg/m3；gN/kg；hm 。从公式中看出：液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关，而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。著名的帕斯卡破桶实验充分说明这一点。3、连通器上端开口，下部连通的容器叫连通器。原理：连通器里装一种液体且液体不流动时，各容器的液面保持总是相平的。应用：茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等。三、大气压强1、大气压的存在实验证明：大气压强是存在的，大气压强通常简称大气压或气压。2、大气压的测量托里拆利实验。实验过程：在长约1m，一端封闭的玻璃管里灌满水银，将管口堵住，然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后，管内水银面下降一些就不在下降，这时管内外水
10、银面的高度差约为760mm。原理分析：在管内，与管外液面相平的地方取一液片，因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。即向上的大气压=水银柱产生的压强。结论：大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)。说明：a实验前玻璃管里水银灌满的目的是：使玻璃管倒置后，水银上方为真空；若未灌满，则测量结果偏小。b本实验若把水银改成水，则需要玻璃管的长度为10.3 m c将玻璃管稍上提或下压，管内外的高度差不变，将玻璃管倾斜，高度不变，长度变长。标准大气压支持76cm水银柱的大气压叫标准大气压。1标准大气压=760mmHg=76cmHg=1.013105Pa
11、，可支持水柱高约10.3m大气压的变化：大气压随高度增加而减小，大气压随高度的变化是不均匀的，低空大气压减小得快，高空减小得慢，且大气压的值与地点、天气、季节的变化有关。一般来说，晴天大气压比阴天高，冬天比夏天高。大气压的测量：测定大气压的仪器叫气压计。气压计分为水银气压计和无液气压计。大气压的应用：活塞式抽水机和离心水泵。四、流体压强与流速的关系1、流体压强与流速的关系在气体和液体中，流速越大的位置压强越小。2、飞机的升力机翼的上下表面存在的压强差，产生了向上的升力。五、浮力1、浮力的大小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，这就是著名的阿基米德原理（同样适用于气体）。
12、2、浮力的公式：F浮= G排=液V排g从公式中可以看出：液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。3、浮力的产生浮力是由液体（或气体）对物体向上和向下压力差产生的。六、浮力的应用1、物体的浮沉条件浸没在液体中物体，当它所受的浮力大于重力时，物体上浮；当它所受的浮力小于所受的重力时，物体下沉；当它所受的浮力与所受的重力相等时，物体悬浮在液体中。漂浮在液面上的物体受到的浮力等于受到的重力。2、浮力的应用轮船：采用空心的办法增大排水量。排水量轮船按设计的要求满载时排开的水的质量。潜水艇：改变自身重来实现上浮下沉。气球和飞艇：改变所受浮
13、力的大小，实现上升下降。经典例题突破（2011山东临沂）9.根据某建筑工程需要制成了一体积为1m3的正方体大理石块，经测定大理石块的质量为2.7103kg。（g取10N/kg）（1）该大理石的密度是多少？（2）该大理石块放在水平地面上对地面的压强是多少？【解题思路】（1）已知大理石的质量和体积，根据公式可求密度。（2）知道大理石的质量，可以求对地面的压力F=G=mg，又知道正方体的体积可求其边长，然后可求受力面积s，再根据压强公式求解；【答案】解：（1）大理石密度（2）大理石对水平地面的压力为Fmg2.7103kg10N/kg2.7104N体积1m3的正方体大理石块底面积为S1m2大理石对水平
14、地面的压强为【点评】本题考查密度和压强的计算，关键是考查密度公式和压强公式的应用，难度较大。（2011浙江绍兴市9题4分）小敏利用海绵、桌子和砝码进行了如图探究实验。下列对整个探究活动的分析不正确的是（）A探究的问题：压力的作用效果与什么因素有关B探究的方法：控制变量法C探究过程分析：通过观察海绵凹陷面积大小判断受力效果D探究的结论：压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小有关【解题思路】此题主要通过控制变量法探究出影响压力作用效果的因素。通过甲、乙两图得出压力的作用效果与压力的大小有关，乙、丙两图说明压力的作用效果与受力面积有关。故答案为C。【答案】C【点评】此题通过控制变量法探究出影响压力
15、作用效果的因素，考查了学生实验探究能力和分析问题得出实验结论的能力。解答时知道转换法和控制变量法的应用。是一道基础的实验探究题。（2011广东湛江）222010年12月30日通车的湛徐高速，使得从湛江市区到徐闻县海安港口全程只需约1个小时，从而使雷州半岛的居民从此真正进入湛江市“一小时生活圈”今年“五一”期间，爸爸开车带着李兵从湛江市区出发沿湛徐高速到徐闻参观“大汉三墩”景点，汽车(包括车上的人和物品)质量为1.8103kg，车轮与地面的总接触面积为0.09m2，当汽车以90km/h的速度在平直路面上匀速行驶时，汽车发动机牵引力为1000N，效率为30，汽油的热值为46107 Jkg(假设汽油
16、完全燃烧，g取10Nkg)求：(1) 汽车静止时对路面的压强 (2) 汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率（3）若汽车按照这种方式行驶，这次旅行全程往返250km，牵引力做的功是多少？李兵应该提醒爸爸至少要加汽油多少kg？【解题思路】（1）压强的公式P= ，水平路面受到的压力等于汽车的总重力G总，G=mg，所以P= =，代入数据可求出路面受到的压强。（2）根据功率的定义可得牵引力的功率P=，牵引力所做的功W=FS，而速度公式V=St，即：P=FV；（3）汽车发动机工作时，是汽油完全燃烧放出的内能转化为机械能，即发动机牵引力所做的功，可利用公式W=FS进行计算，发动机做功时，一部分内
17、能散失在空气中，还有一部分能量克服摩擦而损失，牵引力做的功占燃料完全燃烧放出的热量的比例即为发动机的效率。 根据效率的公式=可得Q放=，再利用燃料的热值公式变形为m= 得出所需要的汽油质量。【答案】22.解：(1)汽车静止时对地面的压力 F=G=mg=1.8103kg10Nkg=1.8104N 汽车静止时对地面的压强 2105Pa (2)汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率 P=FV=1000N25m/s=2.5104W (3) 全程往返约250km牵引力所做的功W=FS=1000N2.5105m=2.5108J 由得全程往返约250km需要汽油的质量为： 答：(1)汽车静止时对在
18、地面的压强2105Pa （2）汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率2.5104W （3）全程往返约250km牵引力所做的功2.5108J；全程往返约250km需要汽油的质量为18.12kg说明：用其他方法解答，正确的同样给分【点评】 本题考查了压强P= 、功率P=FV、机械功W=FS、效率、燃料的热值q、热量Q放等知识点，由于压强和功率的符号相同，容易引起学生的混淆，功率P=FV的公式也比较难理解，效率的问题中，要判断有用功和总功也不是一件容易的事，所以本题难度较大。（2011哈尔滨）27.边长为4cm、密度为2103kgm3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
19、一只小船时，便能漂浮在水面上.以下计算结果正确的是(水=1.0103 kgm3,g=10 Nkg)( A.橡皮泥块的质量是l2.8 g B.橡皮泥块浸没在水中时受到的浮力是1.28 N C.橡皮泥小船漂浮时受到的浮力是0.64 N D.橡皮泥小船漂浮时排开水的体积是l.2810-4m3【解题思路】m=V=2gcm343cm3=128g，A错；橡皮泥浸没后，排开液体体积等于物体体积，F浮=液gV排=1.0103 kgm310 Nkg（410-2m）3=0.64N，B错；橡皮泥小船漂浮时，二力平衡F浮=G物=mg=0.128Kg10 Nkg=1.28N，C错；V排=F浮/液g=1.28N/（1.0
20、103 kgm310 Nkg）=l.2810-4m，D对。【答案】D【点评】本题考察浮力的相关计算，先分析物体的状态（下沉，漂浮），选择合适的公式，是解决本题关键。本题难度较大。（2011广东）12如图5所示，密度为的液体中有体积均为V的A、B、C三个实心物体，C正在向上运动，B静止，C正在向下运动。此刻它们受到的浮力分别为FA、FB、FC，三者的大小关系是_，请写出B物体所受的浮力表达式FB =_，B物体的密度为_。【解题思路】三个物体的体积相同，都浸没在液体中，根据阿基米德原理可知，它们受到的浮力相等 ，则FAF BFC Vg，B物体的密度B =m/v=G/gv= FB / gv=Vg/v
21、g=,其实这个地方也可以根据实心物体悬浮时物 =液 判断。【答案】答案内容FAF BFC Vg 【点评】本题考查物体的浮沉条件以及阿基米德原理的应用，本题难度较大。（2011北京）12甲、乙两个圆柱形容器盛有相同深度的液体，放置于水平桌面上，如图7所示。甲、乙两容器的底面积分别为S1和S2，且2S1=3S2。甲容器中液体的密度为1，液体对容器底图7乙甲产生的压强为p1。乙容器中液体的密度为2，液体对容器底产生的压强为p2，且p2=2p1。将A球浸在甲容器的液体中，B球浸在乙容器的液体中，两容器中均无液体溢出。液体静止后，甲、乙两容器底受到液体的压力相等，A、B两球所受浮力分别为F1和F2。则下
22、列判断正确的是（ ）AF1F2 ，12 BF1 = F2 ，12 CF1F2 ，12 DF1F2 ，12 解析：甲、乙两个圆柱形容器形状不同，装入液体的密度不同，但液体的深度相同，甲容器中液体的密度为1，液体对容器底产生的压强为p1 =1gh；乙容器中液体的密度为2，液体对容器底产生的压强为p2 = 2gh。根据p2=2p1，可推知2 = 21，故有12。当甲、乙两球放入两液体静止后，F甲 = F乙，则有F1 +1ghS1= F2 +2ghS2，因为1ghS1 2ghS2，所以有F1F2，答案：A 思路点拨：本题综合考查了密度、液体的压强、浮力等知识，本题涉及了两个过程，运用对比分析，抓住等量
23、关系列式，是解题的关键。真题初体验（2011山东菏泽）24（6分）你可以把轮船改装成“水下飞机”吗？参照你对飞机的理解，完成下列问题：（1）为保证船员的生命安全，必须让这个水下飞机在失去动力时自动浮上水面，舱体设计必须满足的基本条件是： （2）若没有潜艇的“吸水和排水”装置，如何让水下飞机下沉呢？（要求：用简短文字和简图说明你的设计）（3）按照你的设计，水下飞机下潜时，会停留在需要的深度做水平前进吗？要能控制水下飞机的下沉速度，并能让它保持一定深度水平前进，你又将怎么改变你的设计呢？（2分难）【解题思路】本题是一道综合性试题，意在考查液体压强与流速的关系、浮力等知识。【答案】（1）密封（密闭、
24、空心）等均可（2分）（2）给轮船安装一对下凸上平的机翼（1分）。机翼截面如图所示（1分）（3）不能（1分），使机翼的上下表面的弯曲程度可调（或安装活动机翼）（1分）【点评】根据题意，细心答题即可。（2011黑龙江 鸡西）9.杨老师经常引导学生利用身边的生活用品做实验，在动手动脑的过程中学习物理知识，揭示物理规律。下面的实验，不能揭示流体压强与流速关系的是 （ ）【解题思路】A、C、D出现的现象，都能说明流速大的位置压强下。B是利用大气压把饮料吸到嘴里。【答案】B【点评】气体流速与压强的知识和大气压的知识容易混淆，同学们一定要透过现象看本质。难度较小。（2011福州）192010年7月，我国自行
25、设计、研制的载人潜水器“蛟龙号”在南海成功下潜3759m，并通过机械手在海底插上中国国旗，如图8所示，这标志我国已成为第五个掌握大深度载人深潜技术的国家。“蛟龙号”潜入水下经过一段时间调试后匀速下潜，在匀速下潜过程中，它的动能，受到的浮力。在插旗过程中，国旗相对于海底是（选填“运动”或“静止”）的。若“蛟龙号”能到达设计的深潜目标7000m处，它受到海水的压强是Pa。（g取10N/kg，海水1.03103kg/m3）【解题思路】由于动能与物体的质量和速度有关，所以在“蛟龙号”潜入水下经过一段时间调试后匀速下潜过程中，动能不变；而浮力与浸入液体中的深度无关，所以受到的浮力不变；在插旗过程中，国旗
26、相对于海底的距离在减小，所以是运动的；p=gh=1.03103kg/m310N/kg700m=7.21107Pa。【答案】不变；不变；运动；7.21107。【点评】本题考查了学生对阿基米德原理、物体浮沉条件、液体压强公式的掌握和运用，反映利用所学知识分析解决实际问题的能力，学了会用。（2011重庆市）17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_。
27、(2)小唐把金属盒分别浸入到两种液体中，发现图15(甲)中U形管两边的液柱高度差较 小，认为图15(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 图15 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_。【解题思路】（1）压强计应该有良好的气密性，若气密性差，里面进入空气，则对外界压强的反应不灵敏，加不同压强时，两边液柱的高度差较小，
28、若调节好，两边的液面应该相平；（2）液体的压强不但和液体的种类（密度）有关，还和浸入液体中的深度有关。当比较不同液体的压强时，应控制在液体中的深度相同，否则无法得出正确的结论；（3）同种液体密度不变，离液面越深，压强越大，U形管两边液柱的高度差就越大；（4）同种液体深度相同时，液体向各个方向的压强相等。【答案】（1）小 相平 （2）深度 （3）大 大 （4）不变 相等【点评】本题主要考查液体内部压强和压强计的使用，涉及到控制变量法，对结论性的内容的考查相对简单，难度较小。（2011年无锡市）23. 悬停在空中的直升机受到升力和 力的作用，其中升力的施力物体是 。【解题思路】地球上的任何物体都受
29、到地球的吸引即重力作用，直升机停在空中受到的升力作用，是由螺旋桨转动时，螺旋桨上下表面空气产生不同压强差造成的。【答案】重 空气【点评】本题考察学生对物体的受力分析的理解，学生易错在认为升力的施力物体是直升机的发动机，难度中等。（2011江苏南京18题2分）如图为运载“渣土”的某型号载重车的示意图 (1)为保证交通安全，交管部门规定“渣土车”在市区行驶的速度不得超过30kmh在遵守交通规则的前提下，“渣土车”行驶3000m至少需要 h (2)图中的6轮“渣土车”装载渣土后总质量为12t，则该车对水平路面的压力为 N规定车辆对地面的压强不得超过7105 Pa，假设每只轮胎与地面的接触面积恒为0.
30、02m2，则该车装载渣土后对地面的压力不得超过 N(g取10Nkg) 【解题思路】（1）；（2）F=G=mg=1.2104kg10Nkg=1.2105 N；F=PS=7105 Pa0.02m26=8.4l04N。【答案】(1)0.1 (2)1.2105 8.4l04【点评】本题考查了速度、压力和压强的简单计算。易错点：受力面积因为6个轮子的着地面积。试题难度适中。（2011江苏南京20题2分）如图所示，水平地面上甲、乙两圆柱形容器中的液面相平，A、B、C三点液体的压强分别为 pA、pB和pC(酒精=0.8103 kgm3) (1)pA、pB和pC的大小关系是 ；(2)要使水在C点的压强pC变小，可以采取的做法是 (写出一种即可)【解题思路】根据液体
