九年级物理压强与浮力导学与训练.docx

1、九年级物理压强与浮力导学与训练第十四章 压强与浮力【课标导航】1 通过实验探究，学习并理解压强的概念；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 了解液体内部有压强，了解液体压强的特点，能用液体内部压强的计算公式进行简单计算；了解连通器及在生活中的应用；3 知道大气存在有压强，了解测量大气压强的方法。4 通过实验探究，初步了解流体的压强与流速的关系。5 通过实验探究，认识浮力；知道物体的浮沉条件；经历探究浮力大小的过程；知道阿基米德原理。【知识要点导学】一、知识要点1垂直作用在物体 上的力叫做压力；压力的作用效果不仅跟 的大小有关，而且还跟压力的 有关。2物体 上受到的压力叫做压强

2、，其计算公式为 ，压强的国际单位是 ，简称为 ，符号为 ，1Pa= N/m23在压力不变时，增大作用面积，可以 压强，减小作用面积，可以 压强；在作用面积不变时，增大压力，可以 压强，减小压力，可以 压强；在增大压力的同时，又减小作用面积，可以大大地 压强。4液体由于 ，对盛它的容器底部有压强，由于 ，对容器的侧壁有压强。液体内部朝 都有压强；在同一深度，各方向的压强 ；深度越大，液体的压强 ；液体的压强还跟液体的 有关，在深度相同时，液体的 越大，压强越大。液体内部的压强计算公式是： 。5 的容器叫连通器；连通器内盛同种液体且液体不流动时，各容器中的液面总保持 。6空气内部向各个方向都有压强

3、，叫做 ；马德堡半球实验证实了 的存在； 实验能够精确地测出大气压的值，一标准大气压相当于 水银柱产生的压强，它的大小为P0= Pa；大气压的值随高度的增加而 ，在海拔3000m以内，大约每升高10m，大气压就减小 Pa。7气体或液体流速与压强的关系是：流速越大的位置压强 ，流速越小的位置压强 。其主要应用有： 。8浸在液体中的物体受到液体对它 的力叫做浮力。9阿基米德原理：浸在液体中的物体受到的浮力，大小等于它排开的液体受到的 ，公式为：F浮=G排= 。10物体的浮沉条件： 对于最初浸没在液体内部静止的物体，受到重力、浮力作用。当：F浮 G物，（实心物体物 液）物体上浮 F浮 G物，（实心物

4、体物 液）物体悬浮 F浮 G物，（实心物体物 液）物体下沉 物体漂浮在液体表面时受重力、浮力作用此时有：F浮 G物，（实心物体物 液）二、要点梳理（一）、压强：（1）压强是描述压力作用效果的物理量，压强的大小必须有压力和受力面积共同决定。（2）液体压强P=gh是由P=F/s推到得出；从式子可知液体的压强仅仅由液体的密度及深度决定，而与液体的重力、体积等因素无关。（3）液体对容器底的压强、压力的确定：压强由P=gh决定。由于液体具有流动性，因此液体对容器底部的压力往往都不等于所盛的液体的重；故确定容器底部所受的压力只能从F=PS推出。不同形状的容器底部所受的液体压力F与液体的重力G的关系：如图1

5、3-1所示：F1G1、F2=G2、F3G物，物体上浮，当浮出液面时，因排开液体的体积减少，导致浮力减少，直到F浮=G物，物体才获得平衡，即处于漂浮状态。（2）求解浮力的一般方法：直接求解法。主要用于解决较为简单的求浮力的问题。主要有：视重法F浮=GF；平衡法F浮=G物；原理法F浮=G排=液gv排 综合分析法。主要用于解决综合性较强的浮力问题。步骤为：A、明确物体所处的状态；B、对物体进行受力分析，根据物体的状态列出物体受力的平衡关系；C、结合已知条件，确定物体V排、V物的关系；D、将F浮=液gv排 、G物=物gv物代入力的平衡关系式列方程、求解。三、实验技能1、压力的作用效果跟什么因素有关这是

6、一个小小的探究实验，很简单；从中更清楚地看到了：当一个物理量与多个因素有关时，要确定它与各因素之间的关系，就应采用“控制变量法”来进行探究。2、用微小压强计研究液体内部压强的特点这一实验也是运用控制变量法进行研究的。弄清微小压强计的原理。会通过在实验中压强计两边的液面高度差的变化分析获得结论：A、橡皮膜在不断深入液体内部的过程中，压强计的液面高度差增大，表明液体内部的压强随深度的增大而增大。B、同一深度旋转橡皮膜的不同朝向，压强计的液面高度差不变；说明同一深度向各个方向的压强相等。C、将橡皮膜放入两种不同的液体的同一深度，比较两次压强计的液面高度差，说明液体内部的压强与液体的密度有关，密度越大

7、，压强也越大。3、浮力的大小等于什么？1 生活中的诸多事例表明：浮力的大小可能跟物体排开液体的多少有关。2 实验设计：A、首先必须解决的两个问题：浮力如何测得？排开液体的重量如何测得？B、解决的办法：浮力可以用“视重法”测得，即称量物体的重量G，在将此物体浸末水中，测出此时称的拉力F，则F浮=G-F；再将收集的物体排开液体的重G排进行称量。C、比较F浮和G排，实验结论：F浮=G排这一实验是采用比较法进行研究的。整个实验在解决浮力、排开的液体重方面，都是以力的平衡关系为主线，抓住了物体在各种状态的力的平衡关系，就不难得出浮力与排出液体重力的关系。 【典型例题点评】例1、（05.南宁）南宁市人民政

8、府在实施“136”工程中，对旧街小巷进行了改造。为了方便盲人的行走，在不少街道的人行道上铺设有凹凸刻纹的盲道，如图18所示。请你运用所学的物理知识分析，为什么盲人不用盲杖也能在盲道上象正常人一样行走？分析与解：盲道的路面有凹凸刻纹，人走在盲道上，接触面积（受力面）减小，在压力一定时，脚底受到压强增大，从而盲人通过脚底能感觉出来，因此盲人不用盲杖也能在盲道上象正常人一样行走。点评：从社会、从生活中提出物理问题，解决物理问题，这是近年及今后的出题方向。要解答好这类问题，就需要考生在平时养成多观察，多思考的良好习惯。同时多注意培养自己分析问题，解决问题的能力。善于挖掘问题背后所遵循的物理规律、物理原

9、理，并善于运用这些规律、原理，对物理问题进行解释。例2、（05.扬州）如图13-3，平底茶壶的质量是400g，底面积是40c，内盛0.6kg的开水，放置在面积为1的水平桌面中央。试求：水对茶壶底部的压力；茶壶对桌面的压强。解：茶壶静止在水平桌面上水对茶壶底的压力F1=G水=m水g=.610=6 (N)茶壶的重力G壶=m壶g= 0.410=4（N）茶壶对水平桌面的压力水壶6410（N） 茶壶对水平桌面的压强 你认为上述解题过程中有无错误？如有错误，请指出其中的错误之处并加以订正。分析与解：两个问题的求解均错。（1）由于水的流动性，使得水对茶壶底的压力并不象固体那样，等于其重力的大小。因此要求水对

10、茶壶底部的压力，应由求得压强后，再求压力。（2）茶壶对水平桌面的压强的计算中，受力面积不是整个桌面，应为杯底的面积。整题的正确解法为：茶壶静止在水平桌面上：， 水对茶壶底的压强水对茶壶底的压为：茶壶的重力G壶=m壶g= 0.410=4（N）茶壶对水平桌面的压力水壶6410（N） 茶壶对水平桌面的压强 点评：解一道计算题，按自己的思路进行，这比较容易；而对别人的解题过程进行判错，这首先要弄懂对方的解题思路，能将其错误之处找出来，并给予纠正。这需要考生必须具备扎实的物理基础知识以及判断问题、解决问题的能力作保证。例3、(05.南京)图13-4是小华做“估测大气压的值”的实验示意图（1）请将下列实验

11、步骤补充完整A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B用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒当注射器中的活塞刚开始滑动时，记下 ，即等于大气对活塞的压力FC用刻度尺测出注射器的 ，记为l，读出注射器的容积V，则活塞的面积S = D最后计算出此时大气压的数值p= （写出表达式）（2）实验中，小华正确使用了测量仪器，且读数正确，但她发现测量结果总是偏小其主要原因是 分析与解：“估测大气压的值”的实验原理：要拉动用橡皮帽封住小孔后的注射器的活塞，则拉力至少要等于大气压对活塞的压力。依此，通过测拉力和活塞的

12、截面积，就可以求出大气压强。（1）实验步骤补充为：B、弹簧测力计的示数；C、全部刻度的长度l，； D 、；(2)由于注射器的注射口部分，总存在着少量气体，使得注射器内存在气压，从而造成测量结果偏小。点评：弄清实验原理，是解实验探究题的关键所在。只有如此，才能知道实验中所设计的各步骤的目的，才能知道实验中获应取什么数据，如何获取数据；也就清楚实验误差的主要来源。例4（05.泰州）由阿基米德原理（F浮=G排液）结合相关知识，可以推得F浮=液V排液g，从而看出物体受到的浮力大小与物体 和液体的 有关.有些爱思考的同学进一步提出，除上述两个因素外，浮力的大小是否还与别的什么因素有关？其中，一个比较具体

13、的问题是：物体所受浮力大小是否与物体的形状有关？针对这个问题，若提供下列器材由你选择，你将选择哪些器材、怎样进行探究？供选择的器材有：弹簧测力计，三个形状不同的小石块，橡皮泥，烧杯、细线和水.(1)你选择的器材是： .(2)你的探究方案（即实验步骤）是： (3)你如何根据探究过程中观察到的现象或获得的数据得出结论： 分析与解：1、由F浮=液V排液g可知物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积液体的密度有关. 2、要探究“物体所受浮力大小是否与物体的形状有关”这一问题，首先应确定实验的研究方法：现已经知道：浮力与物体排开液体的体积液体的密度有关，要在研究浮力与物体的形状有关，则应采用“控制变量法”

14、进行探究，即控制物体排开液体的体积和液体的密度不变，而改变物体的形状，比较浮力与形状的关系。为达到上述要求，在器材的选取上，应选用橡皮泥进行实验。详细的实验方案如下：（1） 弹簧测力计、橡皮泥、烧杯、细线和水（2）实验步骤： 用细线将橡皮泥吊在弹簧测力计上，测出橡皮泥重G；（不测重力也可。）将橡皮泥浸没水中，记下测力计的示数F1；改变橡皮泥形状，将橡皮泥浸没水中，记下测力计的示数F2；再改变橡皮泥形状，将橡皮泥浸没水中，记下测力计的示数F3 （3）求出橡皮泥各次在水中所受的浮力。若各次所受浮力相等，说明浮力大小与形状无关；若各次所受浮力不等，说明浮力大小与形状有关 也可以进行这样的比较：即比较

15、橡皮泥各次浸没水中时测力计示数。若测力计的示数相等，说明浮力大小与形状无关；若测力计的示数不等，则说明浮力大小与形状有关点评：实验设计在遵循科学性、简便性、可操作性以及准确性为原则的基础上，采用什么实验方法进行探究，也是至关重要的。初中的物理实验大部分都是采用“控制变量发”，对于这一方法理应重点掌握。当一个物理量与多个因素相关，而只研究其与其中一个因素的关系时，就应用“控制变量法”进行探究。例5、（05.南宁）“曹冲称象”是家喻户晓的典故。某校兴趣小组模仿这一现象，制作了一把“浮力秤”。将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中，如图13-5所示。已知玻璃杯的质量为200g，底面积为30cm2，高度为15

16、cm。（水的密度水1103kg/m3）求：将杯子开口向上竖直放入水中时（注：水未进入杯内），杯子受到的浮力。此时杯子浸入水中的深度（即为该浮力秤的零刻度位置）。此浮力秤的最大称量（即量程）。分析与解：（1）杯子漂浮于水面，受重力、浮力的作用，它们大小相等。由此可以求出浮力。（2）由已知的浮力大小，运用阿基米德原理，可以求解此时杯子浸末水中的深度。（3）此浮力秤处于最大称量时，没入水中的深度为15cm，根据杯子的体积和阿基米德原理，就可以求出此时的浮力，而浮力秤的最大称量则等于最大浮力减去杯子自身的重。具体求解过程如下：杯子的重量为G杯G杯mg0.2kg10N/kg2N杯子在水中处于漂浮状态，根

17、据二力平衡的条件杯子受到的浮力F浮G杯2N设杯子浸入水中时，浸入的深度为h，有F浮G排gShh（2N）/（103kg/m310N/kg30104m2）m当往杯子内放被测物时，若杯子下沉到水面刚好到杯口（水未进杯内）此时杯子下沉的深度为h15102m受到的浮力F浮gS h103kg/m310N/kg30104m215102m4.5N设能称量的最大值为FFF浮G杯4.5N2N2.5N点评：解决浮力问题，首先要弄清物体所处的状态，静止的，还是运动的；其次是对物体进行受力分析，确定力的平衡关系；力的平衡关系往往就是解决问题的关键所在。【能力训练】（一）填空题1、注射器的针头做得很尖，其目的是为了增大

18、_ ；注射器能将药液吸入针筒是利用了 _ 的作用. 2、一块长方体橡皮，重为0.3N，侧放于水平桌面上时，它与桌面的接触面积是1103m2，如图13-6所示。它对桌面的压强是 Pa。若沿ab方向竖直向下切去一块，则剩余部分对桌面的压强 （填“变大”或“变小”或“不变”）、橡皮的密度 （填“变大”或“变小”或“不变”）。3、小红的妈妈在超市买了很多食品，她用塑料袋提着回家，没走多远就感到手被勒得很痛。请你用学过的物理知识，给她提一个建议： ，这是利用改变 来 （“增大”或“减小”）袋子对手的压强。4、漂浮在“死海”水面上静止不动的人，所受浮力大小 他所受重力大小。(选填“等于”、“大于”或“小于

19、”)5、一个物体所受的重力为10N，将其全部浸没在水中时，所排开的水所受的重力为20N，此时它所受的浮力为 N，放手后物体将 （选填“上浮”、“下沉“或“悬浮”），物体静止时所受浮力为_N.6、将体积相同的三个实心小球，分别放入盛有水的A、B、C三个容器中，静止后的位置如图13-7所示，若三个小球所受的浮力分别用FA、FB、FC表示，则它们的大小关系是 _；_ 容器中的小球密度最大. （二）选择题1、将一个质量为2、底面积为0.052的长方体平放在某一水平桌面中央，水平桌面的面积为0.82，则长方体对水平桌面的压强为（取10N、）（A）2.5P （B）25 P （C）40 P （D）400 P

20、2、下列现象中，不属于利用大气压强的是 A自来水笔吸墨水 B用吸管吸饮料 C活塞式抽水机抽水 D高压锅煮饭3、如图13-8是飞机机翼的截面图，当飞机水平飞行时（D ）A.机翼下方空气速度大，压强小 B.机翼下方空气速度大，压强大C.机翼上方空气速度大，压强大 D.机翼上方空气速度大，压强小4、如图13-9甲所示，一只烧杯中盛有石蜡油、水和水银三种液体，液体之间并不溶合将一实心铅块（铅的密度是11.3g/cm3）轻轻该放入烧杯中，图13-9乙中能正确显示出铅块静止时位置的图是5、一个边长为a的立方体铁块从图（甲）所示的实线位置（此时该立方体的下表面恰与水面齐平）下降至图中的虚线位置，则图（乙）中

21、能正确反映铁块所受水的浮力的大小F和铁块下表面在水中的深度h关系的图像是( )6、关于浮力、浮沉条件，下列说法中正确的是A轮船从海里行驶到河里所受浮力减小B浸没在液体中的物体所受浮力的大小随深度的增加而增大C阿基米德原理只适用于浸在液体中的物体，不适用于气体中的物体D医学上将人的血液滴入硫酸铜溶液中，如果血液恰好悬浮，则说明两者密度相同 7、如图13-11，气球下面挂个小石子，悬浮在水中，轻轻触碰气球，则气球受到的浮力将 ( ) A变大 B变小 C不变 D上述三种情况都有可能8、龙卷风的实质是高速旋转的气流它能把地面上的物体或人畜“吸”起卷人空中。龙卷风能“吸”起物体是因为A龙卷风内部的压强远

22、小于外部的压强 B龙卷风增大了空气对物体的浮力C龙卷风使物体受到的重力变小 D迷信说法中的“龙把物体“抓”到空中(三)实验探究1、通过学习，同学们知道了液体压强的特点. 在此基础上，老师提出了这样的问题：有两只杯子，分别盛有清水和盐水，但没有标签，你能否用压强计将它们区别开？(1)当压强计的金属盒在空气中时，U形管两边的液面应当相平，而小明同学却观察到如图13-12（a）所示的情景. 出现这种情况的原因是：U形管左支管液面上方的气压_大气压（填“大于”、“小于”或“等于”）；调节的方法是 ：（ ）A将此时右边支管中高出的液体倒出 B取下软管重新安装(2)小明再作图（b）所示的检查. 当用手指按

23、压（不论轻压还是重压）橡皮膜时，发现U形管两边液柱的高度几乎不变化. 出现这种情况的原因是：_. (3)压强计调节正常后，小明将金属盒先后浸入到两杯液体中，如图（c）和（d）所示. 他发现图（d）中U形管两边的液柱高度差较大，于是认为图（d）杯子中盛的是盐水. 你认为，小明的结论是 （填“可靠的”或“不可靠的”）；简要说明理由： .2、小芳要探究金属圆柱受到水的浮力与浸在水中深度的关系，实验装置如图5所示，将高为9cm的金属圆柱体缓慢浸入水中（水足够深），在金属圆柱体接触容器底之前，记下金属体下表面所处的不同深度h和弹簧测力计相应的拉力示数F，实验数据如下表：次数12345678h/cm024

24、68101214F/N6.756.255.755.254.54.54.54.5（）第3次实验时，金属圆柱受到的浮力大小为：_（）据实验数据，分析金属圆柱浸在水中受到的浮力大小与浸入水中深度的关系是_（四）计算题：1、为了给刚刚栽上的树苗浇水，同学们到市场上去购买水桶，结果他们发现了如图13-14中的A、B两种水桶，经查看与测量得知，它们是用同种材料制成的，自身质量都是1kg，容积都是15L.请问应购买哪种水桶比较好？并说明你选择的理由。已知提水时手的受力面积为1103m3，提起一满桶水时，手受到的压强是多少帕？2、如图13-14所示，放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重4N，底面积100cm2，弹

25、簧测力计的挂钩上挂着重为10N的物块，现将物块浸没水中，容器内水面由16cm上升到20 cm(g=10N/kg) 求：(1) 物块未放入水中时，容器底受到的水的压强；(2) 物块的密度；(3) 物块受到的浮力；(4)物块浸没水中后，容器对桌面的压强压强与浮力答案（一） 填空题1、压强 大气压2、300 不变 不变3、用手帕裹住袋子的提手部分， 受力面积减小4、等于5、20 上浮6、 C（二） 选择题1、D 2、D 3、D 4、B 5、A 6、D 7、B 8、A（三） 实验探究1、（1）大于 B（2） 软管或橡皮膜漏气（3） 不可靠，应保证金属盒在两种液体中的深度一样。2、（1）1N（2）在没有完全浸没之前，浮力大小与进入的深度成正比，完全浸没后浮力保持不变。（四） 计算题1、 应购买A桶，因为它的提手较粗，利用增大受力面积达到减小压强。Pa 2、（1）（2）（3）（4）