小學數(shù)學復習教案
發(fā)表時間:2020-09-23浮力壓強復習學案。
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浮力概念
一、基本概念
1.概念:_______________________________________________叫做浮力。
2.產(chǎn)生的原因:_________________________________________________。
3.阿基米德原理:_______________________________________________
____________________________________________________________。
4.物體的浮沉條件:
設(shè)G為浸沒在液體中的物體的物重,F(xiàn)浮為浮力,則:
當F浮_______G時,物體下沉;當F浮_______G時,物體懸浮;當F浮_______G時,物體上浮.
5.物體漂浮在液面上的條件:___________________________________。
6.求浮力大小的方法:
⑴稱重法(根據(jù)定義):_______________________________________;
⑵壓差法(產(chǎn)生原因):_______________________________________;
⑶公式法(阿基米德原理):___________________________________;
⑷二力平衡法(懸浮、漂浮條件):_____________________________。
7.浮力的應用:
(1)密度計:原理:刻度的分布:
讀數(shù):
(2)潛水艇是通過改變來實現(xiàn)浮沉的;
(3)熱氣球是通過改變來實現(xiàn)浮沉的。
8.物體浮沉的幾種狀態(tài)與過程
狀態(tài)與過程F浮與Gρ物與ρ液V排與V物應用
漂浮
上浮
懸浮
下沉
沉底
壓力、壓強概念
1.叫做壓力。壓力作用在(作用點)上,方向,壓力的作用效果與、有關(guān),物理學上通常用來表示壓力的作用效果的。
2、壓力與重力比較
比較壓力重力
定義
符號
單位
大小
方向
作用點
力的作用效果
3.叫做壓強。壓強的計算公式,單位是。
應用公式p=F/S計算時,單位要統(tǒng)一,特別是面積的單位必須用.
壓強的大小同時受、兩個因素影響,壓力大,不一定大;壓強大,不一定大。
4.日常生活中根據(jù)需要,有時要增大壓強,有時要減小壓強,增大壓強的方法有:(1),(2)。減小壓強的方法有:(1),(2)
5.舉增大壓強和減小壓強的方法各兩例:
6.菜刀用久了要磨一磨是為了,書包的背帶要用而寬是為了鐵路的鋼軌不是直接鋪在路基上而是鋪在在枕木上是為了,鋼絲鉗的鉗口有螺紋是為了。
7.液體由于受力的作用和具有性,所以液體給、和都有壓強。
8.液體內(nèi)部壓強向方向都有壓強,在同一深度向各個方向的壓強液體內(nèi)部壓強隨的增加而增大,液體內(nèi)部的大小還與有關(guān),在不同液體的相同深度處大的壓強大。
9.液體產(chǎn)生的壓強只與、有關(guān),而與液體的、等無關(guān),液體的壓強公式有。式中ρ液的單位一定要用,h的單位要用,計算出壓強的單位是.
10.測量液體壓強的工具叫,它是根據(jù)來判斷液體內(nèi)部壓強的大小的。
11.、等日常事例證明了氣體存在壓強,證明大氣壓存在的著名實驗。
大氣壓強會隨增大而,大氣壓強還與、有關(guān),冬天的氣壓比夏天,晴天的氣壓比陰天。
12.最早較準確測出大氣壓強值的是國科學家,他認為1標準大氣壓強相當于產(chǎn)生的壓強,根據(jù)液體壓強公式,可以算出一標準大氣壓的值p0==,大氣壓對液體的沸點有影響,具體關(guān)系是。高壓鍋就是應用了原理。
13.流速和壓強的關(guān)系:在液體中流速越大的地方,壓強。
第五單元浮力
二、重點難點及典型例題
(一)稱重法測浮力(受力分析)
1.一個1牛的鉤碼,掛在彈簧秤鉤上,當鉤碼浸沒在水中時彈簧秤的示數(shù)是0.87牛,這個鉤碼受到水的浮力是_____牛;若鉤碼受到的浮力是0.1牛時,彈簧秤的示數(shù)應是_____牛。
(二)阿基米德原理
1、探究實驗
(1).如圖所示,小明用彈簧測力計和溢水杯設(shè)計了“探究浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實驗,可以通過觀察彈簧測力計示數(shù)來獲得所要探究的數(shù)據(jù),請將圖中測量的有關(guān)數(shù)據(jù)填入表格中:
物體的重力/N物體在水中時測力計的讀數(shù)/N物體受到的浮力/N物體排開水的重/N
(1)分析表中的數(shù)據(jù),可以得出的結(jié)論是:。
(2).一塊橡皮泥分三次捏成形狀不同的三個圓柱體、球體和長方體,分別將橡皮泥浸沒在水中,橡皮泥受到的浮力(填“圓柱體大”、“球體大”、“長方體大”或“一樣大”)。再將同一塊橡皮泥浸沒在水中的不同深度,則橡皮泥受到的浮力(填“變大”、“變小”、“不變”或“無法判斷”)。
2、阿基米德原理運用
(3).質(zhì)量為316克的實心鐵球,浸沒在水中時受到的浮力是多大?若將該鐵球浸沒在某種液體中,受到的浮力是0.3136牛,則這種液體的密度是多少?(ρ鐵=7.9×103千克/米3)
(4).如圖3所示,將一個掛在彈簧測力計下的圓柱體金屬塊緩慢浸入水中(容器中的水足夠深),在圓柱體接觸容器底之前,圖中所示能正確反映彈簧測力計示數(shù)F和圓柱體下表面到水面距離h關(guān)系的圖像是()
2.完全相同的石塊,用細線系住,分別浸沒在水和酒精中,由于線上拉力的作用,石塊都靜止在液體中,此時線上拉力分別為F1、F2,則兩個拉力大小關(guān)系是()
A.F1>F2B.F1=F2C.F1<F2D.無法比較
3.某根繩子能承受39.2牛的拉力,用它拉住一個浸沒在水中體積為2分米3的實心鋁球,如鋁塊在水中勻速上升,求:⑴鋁塊全部浸沒在水中時繩對它的拉力是多大?⑵鋁塊露出水面多少體積時繩恰好斷掉?(水的阻力不計,ρ鋁=2.7×103千克/米3)
(三)物體的沉浮條件
1.如圖所示:甲、乙、丙、丁是四個材料、體積、形狀互不相同的物體,圖中注明了它們的浮沉情況及其每個物體受到的重力G,在圖中畫出每個物體受到的浮力F浮
潛水艇
2.重27牛、體積為3分米3的鋁球放入水中靜止時受到的浮力是多大?浸入水的體積是多大?(g=10N/Kg)
3.一只新鮮的雞蛋,沉在盛有水的燒杯里,要使雞蛋離開杯底上浮,那么可以采用的辦法是
A.加水B.加石塊C.加食鹽D.加酒精
4.一均勻的實心物體恰能懸浮在水中,若將此物體切成大小不等的兩塊,則:()
A.大的一塊下沉,小的一塊上浮B.大的一塊上浮,小的一塊下沉
C.兩塊都漂浮D.兩塊都仍能懸浮在水中
(四)漂浮條件
1.一木塊漂浮在水面上時有3/5的體積浸入水中,當它浮在另一種液面上時有1/3的體積露在液面外,求:⑴木塊的密度。⑵液體的密度。
2.將一木塊放入水中,當木塊上再放上9.8牛的重物并處于靜止時,木塊恰好全部浸沒水中;若拿出重物,木塊露出水面1/4體積后又處于靜止狀態(tài),求:木塊的體積。
(五)比較浮力的大小
1、同種液體中
(1).如圖所示,四個體積相同和形狀一樣的小球,放入盛水的容器中,浮沉情況如圖示,待四個小球靜止時,受到浮力最小的球是()
A.甲B.乙C.丙D.丁
2、同一物體在不同的液體中
(1)密度計,輪船
①把同一支密度計分別浮在水、煤油和鹽水中,靜止時密度計受到的浮力是:A.在水中最大B.在煤油中最大C.在鹽水中最大D.一樣大()
②上題中,密度計浸入液體中的體積是:()
A.在水中最大B.在煤油中最大C.在鹽水中最大D.一樣大
③.一塊木塊漂浮在水面,露出水面的體積為V1,它漂浮在酒精中露出液面的體積為V2,()
A.一定是V1<V2,說明水對木塊的浮力較小B.V1>V2,說明水對木塊的浮力較大
C.V1=V2,但木塊兩次受到的浮力一樣大D.V1>V2,但木塊兩次受到的浮力一樣大
(2)同一鐵球放入水中和水銀中
①.一個體積為V的實心鐵球,分別放入足夠深的水、酒精以及水銀中,已知ρ水銀>ρ鐵>ρ水>ρ酒精,則鐵球在______________中受到的浮力最大,F浮=______;在______中受到的浮力最小,此時F浮=___________。
(六)運用浮力測密度
1.如圖4所示,為了測出普通玻璃瓶的密度,小華利用一個普通玻璃制成的小瓶、一個量筒和適量的水,做了如下探究實驗:
(1)在量筒內(nèi)倒入50cm3的水;
(2)讓小瓶口朝上漂浮在量筒內(nèi)的水面上,如圖示。此時水面與80cm3刻度線相平;
(3)讓小瓶口朝下,沉沒水中,如圖示,這時水面與62cm3刻度線相平。
請根據(jù)以上探究步驟推算出普通玻璃的密度為多少?(要求有推理的過程)[迷你句子網(wǎng) jZ139.COM]
2.彈簧秤下懸掛一物體,在空氣中稱時彈簧秤的示數(shù)是392牛,浸沒在水中時彈簧秤的示數(shù)是342牛,則物體受到的浮力是_______,物體的體積是________,物體的密度是__________;
例用彈簧秤、溢水杯、水、細線和小金屬塊等器材,測定小金屬塊的密度,實驗步驟如下:
⑴、用細線把小金屬塊拴好,掛在彈簧秤下,稱出金屬塊重為G,用公式__________算出小金屬塊的質(zhì)量m。
⑵、把小金屬塊全部浸入水中,讀出彈簧秤的示數(shù)G,小金屬塊受到水的浮力
F浮=___________。
⑶、根據(jù)阿基米德原理,可計算出金屬塊體積V=____________。
⑷、利用密度公式_______________算出小金屬塊的密度ρ=________。
3、漂浮法(密度計)
(1).圖14所示,為了探究某種液體的密度ρ2,給你一只粗細均勻的圓柱體平底玻璃管,一些小石塊,兩個燒杯,一個燒杯盛有適量的水,一個盛有待測液體,如圖所示,已知水的密度為ρ水。(1)要測出待測液體的密度,還需要的實驗器材是。(2)寫出簡單的探究步驟,并寫出待測液體的密度表達式。
5、懸浮法
二、拓展題
1.下列關(guān)于浮力的理解正確的是:()
A.浮力就是物體排開液體所受到的重力
B.浮力就是液體對浸在液體內(nèi)的物體向上和向下的壓力差
C.重1牛的水不可能產(chǎn)生大于1牛的浮力D.浮力的方向是豎直向下的
壓力、壓強
一、基本概念
二、重點難點及典型例題
(一)壓力與重力的關(guān)系
1、中考指南
2.畫出下列各圖中物體A受到物體B壓力的示意圖。
(二)影響壓力的作用效果的因素
1、實驗探究
(1).某研究小組為探究“壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)”,設(shè)計了如1圖所示的探究方案。甲圖是研究小組將小木凳放入沙盤中,乙圖是在小木凳上增加一個重物,丙圖是將小木凳翻轉(zhuǎn)過來,倒置于沙盤中,并在凳上仍然放置一個等重的重物。根據(jù)甲、乙圖的分析,可以得到的結(jié)論是;根據(jù)乙、丙圖的分析,可以得出的結(jié)論是。
2、實驗的設(shè)計
(1).給你如圖9-甲所示器材,其中A和B是由同種材料制成的均勻圓柱體,C是泡沫塑料。請你根據(jù)如圖乙所示的場景,設(shè)計一個實驗,探究壓力的作用效果與受力面積的關(guān)系。要求寫出實驗步驟、現(xiàn)象和結(jié)論。
(三)增大減小壓強的方法和應用
1.下列實例中,增大壓強的是()
A.大型挖掘機寬大的履帶B.切蛋器
C.鐵軌鋪在枕木上D.滑雪運動員腳下的滑雪板
2.如圖4所示,仔細觀察訂書機,它的結(jié)構(gòu)應用了許多物理知識,其中哪些地方應用了壓強知識?試列舉出來。
(四)固體的壓強
1、對F、S的正確理解
(1).如圖2所示,小華往墻上按圖釘時,圖釘帽的面積為1cm2,圖釘尖的面積為5×10-4cm2,手指對圖釘帽的壓力是40N,求:圖釘尖對墻的壓強是手對圖釘帽壓強的多少倍?
2、對重物疊加問題
(2)小莉同學的質(zhì)量為45kg,她每只鞋接觸地面的面積為1.5×10-2m2,她站在了一塊泥地上.為了不讓腳陷進泥地,她在水平泥地上放一塊重力為200N的木板,當她站在木板中央時,地面受到壓強為325Pa.
求:(1)她對木板的壓強;(2)木板與地面的接觸面積
3、柱狀固體的處理
(1).如圖6,在水平桌面上放著三個鋁制實心的圓柱體,它們的質(zhì)量分別是100克、130克、170克,它們對桌面的壓強大小判斷正確的是()
A.甲最大B.丙最大
C.一樣大D.條件不足,無法判斷
(2)將一正方形豎直、水平、斜切,地面所受壓力壓強的變化。
(3)一張報紙對地面的壓強約為1帕,對折后對地面的壓強,若撕掉一片后壓強
(五)液體的壓強
1、實驗探究液體壓強的特點
(1).如圖8—甲所示,此裝置叫壓強計,其用途是可以測量液體內(nèi)部的壓強。它的構(gòu)造主要包括U型玻璃管、金屬盒、橡膠管和支架等部分。甲圖中當金屬盒上的橡皮膜受到壓強時,U型管兩邊的液面會出現(xiàn)高度差;壓強越大,液面的高度差也越大。如圖8—乙示,若把金屬盒放入液體中,U型管內(nèi)液面出現(xiàn)高度差,說明液體內(nèi)部存在壓強。
小明利用上述裝置進行探究液體內(nèi)部壓強規(guī)律,下表是小明探究過程中記錄的實驗數(shù)據(jù):
序號液體深度/cm橡皮膜方向壓強計
左液面/mm右液面/mm液面高度差/mm
1水3朝上18621428
23朝下18621428
33朝側(cè)面18621428
4617122958
5915824284
6鹽水915424692
(1)小明根據(jù)上述數(shù)據(jù)記錄,進行了數(shù)據(jù)的分析和論證認為,比較序號為的三組數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:液體的壓強隨深度的增加而增大;(2)比較序號的三組數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:在同一深度,液體向各個方向的壓強相等;(3)比較序號為的兩組數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:不同液體的壓強還跟液體的密度有關(guān)系。
3.如圖3所示,瓶中水從小孔A、B處流出,說明液體對容器的有壓強,從B孔射出的水噴得更急些,說明液體的壓強隨的增加而增大。
2、液體壓強公式的推導及應用
(1).如圖12所示,重為20N的容器放在水平桌面上.容器的底面積S=2×10-2m2,高h=O.4m.當容器裝滿水時,水的重力為100N,求(1)桌面受到的壓力、壓強(2)容器底部受到的壓力、壓強
(2).有兩根完全相同的玻璃管A和B,A管內(nèi)裝水,B管內(nèi)裝煤油,兩管內(nèi)的液體上表面在同一水平線上,如圖2所示,若A管底部受到水的壓強為P1,B管底部所受煤油的壓強為P2(已知ρ水>ρ煤油),則()
A.P1=P2B.P1<P2C.P1>P2D.無法判斷
(3).質(zhì)量相同、底面積相同、形狀不同的三個容器,倒人質(zhì)量相同、密度不同的三種液體,液面高度相同,如圖7所示,三容器底部所受液體的壓強pA、pB、pc的關(guān)系是___________;三個容器對桌面的壓強p’A、pB、P’c關(guān)系是_____________________.
(4).在如圖3所示的甲、乙兩容器中盛有水,水面相平,之間有斜管相通,K是開關(guān)。當K打開后,則()
A.M處的壓強小于N處壓強,水不流動
B.M處的壓強大于N處壓強,水由甲流向乙
C.M處的壓強等于N處壓強,水不流動
D.M處的壓強小于N處壓強,水從乙流向甲
(六)氣體的壓強
1、驗證大氣壓存在的實驗
2、測量大氣壓的實驗方法
(1)托里拆利
(2)用針筒(課本)
①.小明所設(shè)計的“估測大氣壓的值”的實驗方案如下:
①把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用—個橡皮帽封住注射器的小孔;
②如圖11所示,用細尼龍繩拴住注射器活塞的頸部,使繩的另一端與固定在墻上的彈簧測力計的掛鉤相連,然后水平向右慢慢地拉動注射器筒.當注射器中的活塞剛開始移動時,記下彈簧測力計的示數(shù)F;
③觀察并記錄注射器筒上所標明的容積V,用刻度尺測出注射器的全部刻度長度L.
(1)根據(jù)以上實驗方案,用測得和記錄的物理量計算大氣壓強的表達式應為p=_________.
(2)按照上述實驗方案測得的大氣壓強的值,往往會比大氣壓強的實際值偏?。阏J為產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是:_________________________________________
(3)用吸盤
3、運用大氣壓解釋有關(guān)現(xiàn)象及解決簡單問題
(1).在冬季,剩下半瓶熱水的暖水瓶經(jīng)過一個夜晚后,第二天拔瓶口的軟木塞時護覺得很緊,不易拔出來,其主要原因是〔〕
A.軟木塞受潮膨脹B.瓶口因溫度降低而收縮變小
C.瓶內(nèi)氣體溫度降低而把瓶塞粘住D.瓶內(nèi)壓強減小,大氣壓把瓶塞壓緊
(2).圖2中所示各種應用中,不是應用大氣壓強的是()
(3).如圖9所示,找一端開口的玻璃管(或試管),將其倒置,用酒精燈在管口下方加熱一段時間,然后迅速將玻璃管的管口插入盛水的容器,觀察管內(nèi)發(fā)生什么現(xiàn)象?試解釋成因。
(七)流體壓強
1、流體壓強的特點
2、應用
11.下列哪種情形不能夠運用“氣體流速與壓強關(guān)系”進行解釋()
A.乒乓球運動員拉出的弧圈球能急速旋轉(zhuǎn)而下沉B.將氫氣球放手后,它會漂向空中
C.直升飛機能夠停在空中一定高度處D.船舶航行時應避免兩艘靠近的船并排前
6.在航海里,船只向前航進過程中,如果兩艘船靠得很近并肩行駛,如圖6所示,兩船在近距離并排行駛將會,這是因為兩船內(nèi)側(cè)水的流速于兩船外側(cè)水的流速,造成了兩船內(nèi)側(cè)水的壓強于外側(cè)水的壓強的原因。打開自來水龍頭,使自來水流過如圖7所示的玻璃管,在A、B、C三處,水的流速較大的是處,壓強較小的是處。
7.如圖8所示,是噴霧器的原理示意圖,當空氣從小孔迅速流出,小孔附近空氣的流速較大,壓強容器里液面上方的空氣壓強,液體就沿細管上升,從管口中流出后,受氣流的沖擊,被噴成霧狀。
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、壓強班組學號姓名
1.壓力:⑴定義:垂直壓在物體表面上的力叫壓力。
⑵壓力并不都是由重力引起的,通常把物體放在桌面上時,如果物體不受其他力,則壓力F=物體的重力G。
⑶固體可以大小方向不變地傳遞壓力。
⑷重為G的物體在承面上靜止不動。指出下列各種情況下所受壓力的大小。
GGF+GG–FF-GF
2.研究影響壓力作用效果因素的實驗:
⑴課本甲、乙說明:受力面積相同時,壓力越大壓力作用效果越明顯。乙、丙說明壓力相同時、受力面積越小壓力作用效果越明顯。概括這兩次實驗結(jié)論是:壓力的作用效果與壓力和受力面積有關(guān)。本實驗研究問題時,采用了控制變量法和對比法。
3.壓強:⑴定義:物體單位面積上受到的壓力叫壓強。
⑵物理意義:壓強是表示壓力作用效果的物理量。
⑶公式P=F/S其中各量的單位分別是:P:帕斯卡(Pa);F:牛頓(N)S;米2(m2)。
A、使用該公式計算壓強時,關(guān)鍵是找出壓力F(一般F=G=mg)和受力面積S(受力面積要注意兩物體的接觸部分)。B、特例:對于放在桌子上的直柱體(如:圓柱體、正方體、長放體等)對桌面的壓強P=ρgh。
⑷壓強單位Pa的認識:一張報紙平放時對桌子的壓力約0.5Pa。成人站立時對地面的壓強約為:1.5×104Pa。它表示:人站立時,其腳下每平方米面積上,受到腳的壓力為:1.5×104N。
⑸應用:當壓力不變時,可通過增大受力面積的方法來減小壓強如:①鐵路鋼軌鋪枕木、②坦克安裝履帶、③書包帶較寬等。也可通過減小受力面積的方法來增大壓強如:①縫衣針做得很細、②菜刀刀口很薄
4.一容器盛有液體放在水平桌面上,求壓力壓強問題:
處理時:把盛放液體的容器看成一個整體,先確定壓力(水平面受的壓力F=G容+G液),后確定壓強(一般常用公式P=F/S)。
二、液體的壓強
1.液體內(nèi)部產(chǎn)生壓強的原因:液體受重力且具有流動性。
2.測量:壓強計用途:測量液體內(nèi)部的壓強。
3.液體壓強的規(guī)律:⑴液體對容器底和測壁都有壓強,液體內(nèi)部向各個方向都有壓強。⑵在同一深度,液體向各個方向的壓強都相等。⑶液體的壓強隨深度的增加而增大。⑷不同液體的壓強與液體的密度有關(guān)。
4.壓強公式:
⑴推導壓強公式使用了建立理想模型法,前面引入光線的概念時,就知道了建立理想模型法,這個方法今后還會用到,請認真體會。
⑵推導過程:(結(jié)合課本)液柱體積V=Sh;質(zhì)量m=ρV=ρSh。液片受到的壓力:F=G=mg=ρShg。液片受到的壓強:p=F/S=ρgh。
⑶液體壓強公式p=ρgh
說明:
A、公式適用的條件為:液體。B、公式中物理量的單位為:P:Pa;g:N/kg;h:m。
C、從公式中看出:液體的壓強只與液體的密度和液體的深度有關(guān),而與液體的質(zhì)量、體積、重力、容器的底面積、容器形狀均無關(guān)。著名的帕斯卡破桶實驗充分說明這一點。D、液體壓強與深度關(guān)系圖象:
6.計算液體對容器底的壓力和壓強問題:
一般方法:㈠首先確定壓強P=ρgh;㈡其次確定壓力F=PS。
特殊情況:壓強:對直柱形容器可先求F用p=F/S
壓力:①作圖法;
②對直柱形容器F=G。
7.連通器:⑴定義:上端開口,下部相連通的容器。
⑵原理:連通器里裝一種液體且液體不流動時,各容器的液面保持相平
⑶應用:茶壺、鍋爐水位計、乳牛自動喂水器、船閘等都是根據(jù)連通器的原理來工作的。
三、大氣壓強
1.概念:大氣對浸在它里面的物體的壓強叫做大氣壓強,簡稱大氣壓,一般有p0表示。說明:“大氣壓”與“氣壓”(或部分氣體壓強)是有區(qū)別的,如高壓鍋內(nèi)的氣壓──指部分氣體壓強。高壓鍋外稱大氣壓。
2.產(chǎn)生原因:因為空氣受重力并且具有流動性。
3.大氣壓的存在──實驗證明:歷史上著名的實驗──馬德堡半球?qū)嶒灐?br>
小實驗──覆杯實驗、瓶吞雞蛋實驗、皮碗模擬馬德堡半球?qū)嶒灐?br>
4.大氣壓的實驗測定:托里拆利實驗。
(1)實驗過程:在長約1m,一端封閉的玻璃管里灌滿水銀,將管口堵住,然后倒插在水銀槽中放開堵管口的手指后,管內(nèi)水銀面下降一些就不在下降,這時管內(nèi)外水銀面的高度差約為760mm。
(2)原理分析:在管內(nèi),與管外液面相平的地方取一液片,因為液體不動故液片受到上下的壓強平衡。即向上的大氣壓=水銀柱產(chǎn)生的壓強。
(3)結(jié)論:大氣壓p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值隨著外界大氣壓的變化而變化)
(4)說明:A、實驗前玻璃管里水銀灌滿的目的是:使玻璃管倒置后,水銀上方為真空;若未灌滿,則測量結(jié)果偏小。B、本實驗若把水銀改成水,則需要玻璃管的長度為10.3m。C、將玻璃管稍上提或下壓,管內(nèi)外的高度差不變,將玻璃管傾斜,高度不變,長度變長。D、若外界大氣壓為HcmHg,試寫出下列各種情況下,被密封氣體的壓強(管中液體為水銀)。
HcmHg(H+h)cmHg(H-h)cmHg(H-h)cmHg(H+h)cmHg(H-h)cmHg(H-h)cmHg
E、標準大氣壓:支持76cm水銀柱的大氣壓叫標準大氣壓。
1標準大氣壓=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa
2標準大氣壓=2.02×105Pa,可支持水柱高約20.6m
5.大氣壓的特點
(1)特點:空氣內(nèi)部向各個方向都有壓強,且空氣中某點向各個方向的大氣壓強都相等。大氣壓隨高度增加而減小,且大氣壓的值與地點、天氣、季節(jié)、的變化有關(guān)。一般來說,晴天大氣壓比陰天高,冬天比夏天高。
(2)大氣壓變化規(guī)律:在海拔3000米以內(nèi),每上升10米,大氣壓大約降低100Pa
6.測量工具:
定義:測定大氣壓的儀器叫氣壓計。
分類:水銀氣壓計和無液氣壓計。
說明:若水銀氣壓計掛斜,則測量結(jié)果變大。在無液氣壓計刻度盤上標的刻度改成高度,該無液氣壓計就成了登山用的登高計。
7.應用:活塞式抽水機和離心水泵。
8.沸點與壓強:內(nèi)容:一切液體的沸點,都是氣壓減小時降低,氣壓增大時升高。
應用:高壓鍋、除糖汁中水分。
9.體積與壓強:內(nèi)容:質(zhì)量一定的氣體,溫度不變時,氣體的體積越小壓強越大,氣體體積越大壓強越小。
應用:解釋人的呼吸,打氣筒原理,風箱原理。
☆列舉出你日常生活中應用大氣壓知識的幾個事例?答:①用塑料吸管從瓶中吸飲料;②給鋼筆打水;③使用帶吸盤的掛衣勾;④人做吸氣運動。
四、流體壓強與流速的關(guān)系
1、氣體和液體的特性——流動性。
2、在氣體和液體中,流速越大的位置壓強越小。
3、飛機的聲力來自于機翼上下表面的壓力差。
飛機的升力:飛機前進時,由于機翼上下不對稱上凸下平,機翼上方空氣流速大,壓強較小,下方流速小,壓強較大,機翼上下表面存在壓強差,這就產(chǎn)生了向上的升力
4、生活中跟流體的壓強與流速有關(guān)的現(xiàn)象:①龍卷風卷起物體;②窗戶被外面大風刮開;③噴霧器噴水;④兩船平行行駛發(fā)生的海難;⑤當一輛車從地上快速駛過,地上的落葉紛紛在車后向上飛舞。
五、浮力
1.浮力的定義:一切浸入液體(氣體)的物體都受到液體(氣體)對它豎直向上的力叫浮力。
2.浮力方向:豎直向上,施力物體:液(氣)體。
3.浮力產(chǎn)生的原因(實質(zhì)):液(氣)體對物體向上的壓力大于向下的壓力,向上、向下的壓力差即浮力。
4.物體的浮沉條件:
(1)前提條件:物體浸沒在液體中,且只受浮力和重力。
(2)請根據(jù)示意圖完成下空。
下沉懸浮上浮漂浮
F浮GF浮=GF浮GF浮=G
ρ液ρ物ρ液=ρ物ρ液ρ物ρ液ρ物
(3)說明:
①密度均勻的物體懸浮(或漂?。┰谀骋后w中,若把物體切成大小不等的兩塊,則大塊、小塊都懸?。ɑ蚱。?。
②一物體漂浮在密度為ρ的液體中,若露出體積為物體總體積的1/3,則物體密度為ρ.分析:F浮=G則:ρ液V排g=ρ物Vgρ物=(V排/V).ρ液=ρ液2/3
③懸浮與漂浮的比較相同:F浮=G
不同:懸浮ρ液=ρ物;V排=V物漂浮ρ液ρ物;V排V物
④判斷物體浮沉(狀態(tài))有兩種方法:比較F浮與G或比較ρ液與ρ物。
⑤物體吊在測力計上,在空中重力為G,浸在密度為ρ的液體中,示數(shù)為F則物體密度為:ρ物=Gρ/(G-F)。
⑥冰或冰中含有木塊、蠟塊、等密度小于水的物體,冰化為水后液面不變,冰中含有鐵塊、石塊等密大于水的物體,冰化為水后液面下降。
5.阿基米德原理:
(1)內(nèi)容:浸入液體里的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于它排開的液體受到的重力。
(2)公式表示:F浮=G排=ρ液V排g,從公式中可以看出:液體對物體的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān),而與物體的質(zhì)量、體積、重力、形狀、浸沒的深度等均無關(guān)。
(3)適用條件:液體(或氣體)
6.漂浮問題“五規(guī)律”:(歷年中考頻率較高)
規(guī)律一:物體漂浮在液體中,所受的浮力等于它受的重力;
規(guī)律二:同一物體在不同液體里,所受浮力相同;
規(guī)律三:同一物體在不同液體里漂浮,在密度大的液體里浸入的體積小;
規(guī)律四:漂浮物體浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾,物體密度就是液體密度的幾分之幾;
規(guī)律五:將漂浮物體全部浸入液體里,需加的豎直向下的外力等于液體對物體增大的浮力。
7.浮力計算題方法總結(jié):
(1)確定研究對象,認準要研究的物體。(2)分析物體受力情況畫出受力示意圖,判斷物體在液體中所處的狀態(tài)(看是否靜止或做勻速直線運動)。
(3)、選擇合適的方法列出等式(一般考慮平衡條件)。
8.計算浮力方法:
①稱量法:F浮=G-F(用彈簧測力計測浮力)。②壓力差法:F浮=F向上-F向下(用浮力產(chǎn)生的原因求浮力)。③漂浮、懸浮時,F(xiàn)浮=G(二力平衡求浮力)。④F浮=G排或F浮=ρ液V排g(阿基米德原理求浮力,知道物體排開液體的質(zhì)量或體積時常用)。⑤根據(jù)浮沉條件比較浮力(知道物體質(zhì)量時常用)。
六.浮力的利用:(1)輪船:
工作原理:要使密度大于水的材料制成能夠漂浮在水面上的物體必須把它做成空心的,使它能夠排開更多的水。排水量:輪船滿載時排開水的質(zhì)量。單位t,由排水量m可計算出:排開液體的體積V排=;排開液體的重力G排=m;輪船受到的浮力F浮=mg,輪船和貨物共重G=mg。
(2)潛水艇:工作原理:潛水艇的下潛和上浮是靠改變自身重力來實現(xiàn)的。
(3)氣球和飛艇:
工作原理:氣球是利用空氣的浮力升空的。氣球里充的是密度小于空氣的氣體如:氫氣、氦氣或熱空氣。為了能定向航行而不隨風飄蕩,人們把氣球發(fā)展成為飛艇。
壓強與浮力
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壓強與浮力
(一)固體的壓力和壓強
1、壓力:
⑴定義:垂直壓在物體表面上的力叫壓力。
⑵壓力并不都是由重力引起的,通常把物體放在桌面上時,如果物體不受其他力,則壓力F=物體的重力G
⑶固體可以大小方向不變地傳遞壓力。
⑷重為G的物體在承面上靜止不動。指出下列各種情況下所受壓力的大小。
GGF+GG–FF-GF
2、研究影響壓力作用效果因素的實驗:課本甲、乙說明:受力面積相同時,壓力越大壓力作用效果越明顯。乙、丙說明壓力相同時、受力面積越小壓力作用效果越明顯。概括這兩次實驗結(jié)論是:壓力的作用效果與壓力和受力面積有關(guān)。本實驗研究問題時,采用了控制變量法。和對比法
3、壓強:
⑴定義:物體單位面積上受到的壓力叫壓強。
⑵物理意義:壓強是表示壓力作用效果的物理量
⑶公式p=F/S其中各量的單位分別是:p:帕斯卡(Pa);F:牛頓(N)S:米2(m2)。
A使用該公式計算壓強時,關(guān)鍵是找出壓力F(一般F=G=mg)和受力面積S(受力面積要注意兩物體的接觸部分)。
B特例:對于放在桌子上的直柱體(如:圓柱體、正方體、長放體等)對桌面的壓強p=ρgh
⑷壓強單位Pa的認識:一張報紙平放時對桌子的壓力約0.5Pa。成人站立時對地面的壓強約為:1.5×104Pa。它表示:人站立時,其腳下每平方米面積上,受到腳的壓力為:1.5×104N
⑸應用:當壓力不變時,可通過增大受力面積的方法來減小壓強如:鐵路鋼軌鋪枕木、坦克安裝履帶、書包帶較寬等。也可通過減小受力面積的方法來增大壓強如:縫一針做得很細、菜刀刀口很薄
4、一容器盛有液體放在水平桌面上,求壓力壓強問題:
處理時:把盛放液體的容器看成一個整體,先確定壓力(水平面受的壓力F=G容+G液),后確定壓強(一般常用公式p=F/S)。
二、液體的壓強
1、液體內(nèi)部產(chǎn)生壓強的原因:液體受重力且具有流動性。
2、測量:壓強計用途:測量液體內(nèi)部的壓強。
3、液體壓強的規(guī)律:
⑴液體對容器底和測壁都有壓強,液體內(nèi)部向各個方向都有壓強;
⑵在同一深度,液體向各個方向的壓強都相等;
⑶液體的壓強隨深度的增加而增大;
⑷不同液體的壓強與液體的密度有關(guān)。
4、壓強公式:
⑴推導壓強公式使用了建立理想模型法,前面引入光線的概念時,就知道了建立理想模型法,這個方法今后還會用到,請認真體會。
⑵推導過程:(結(jié)合課本)
液柱體積V=Sh;質(zhì)量m=ρV=ρSh
液片受到的壓力:F=G=mg=ρShg.
液片受到的壓強:p=F/S=ρgh
⑶液體壓強公式p=ρgh說明:
A、公式適用的條件為:液體
B、公式中物理量的單位為:p:Pa;g:N/kg;h:m
C、從公式中看出:液體的壓強只與液體的密度和液體的深度有關(guān),而與液體的質(zhì)量、體積、重力、容器的底面積、容器形狀均無關(guān)。著名的帕斯卡破桶實驗充分說明這一點。
D、液體壓強與深度關(guān)系圖象:
5、計算液體對容器底的壓力和壓強問題:
一般方法:㈠首先確定壓強p=ρgh;㈡其次確定壓力F=pS
特殊情況:壓強:對直柱形容器可先求F用p=F/S
壓力:①作圖法②對直柱形容器F=G
6、連通器:⑴定義:上端開口,下部相連通的容器
⑵原理:連通器里裝一種液體且液體不流動時,各容器的液面保持相平
⑶應用:茶壺、鍋爐水位計、乳牛自動喂水器、船閘等都是根據(jù)連通器的原理來工作的。
三、大氣壓
1、概念:大氣對浸在它里面的物體的壓強叫做大氣壓強,簡稱大氣壓,一般有p0表示。說明:“大氣壓”與“氣壓”(或部分氣體壓強)是有區(qū)別的,如高壓鍋內(nèi)的氣壓——指部分氣體壓強。高壓鍋外稱大氣壓。
2、產(chǎn)生原因:因為空氣受重力并且具有流動性。
3、大氣壓的存在——實驗證明:
歷史上著名的實驗——馬德堡半球?qū)嶒灐?/p>
小實驗——覆杯實驗、瓶吞雞蛋實驗、皮碗模擬馬德堡半球?qū)嶒灐?/p>
4、大氣壓的實驗測定:托里拆利實驗。
(1)實驗過程:在長約1m,一端封閉的玻璃管里灌滿水銀,將管口堵住,然后倒插在水銀槽中放開堵管口的手指后,管內(nèi)水銀面下降一些就不在下降,這時管內(nèi)外水銀面的高度差約為760mm。
(2)原理分析:在管內(nèi),與管外液面相平的地方取一液片,因為液體不動故液片受到上下的壓強平衡。即向上的大氣壓=水銀柱產(chǎn)生的壓強。
(3)結(jié)論:大氣壓p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值隨著外界大氣壓的變化而變化)
(4)說明:
A實驗前玻璃管里水銀灌滿的目的是:使玻璃管倒置后,水銀上方為真空;若未灌滿,則測量結(jié)果偏小。
B本實驗若把水銀改成水,則需要玻璃管的長度為10.3m
C將玻璃管稍上提或下壓,管內(nèi)外的高度差不變,將玻璃管傾斜,高度不變,長度變長。
D若外界大氣壓為HcmHg試寫出下列各種情況下,被密封氣體的壓強(管中液體為水銀)。
HcmHg(H+h)cmHg(H-h)cmHg(H-h)cmHg(H+h)cmHg(H-h)cmHg(H-h)cmHg
5、大氣壓的特點:
(1)特點:空氣內(nèi)部向各個方向都有壓強,且空氣中某點向各個方向的大氣壓強都相等。大氣壓隨高度增加而減小,且大氣壓的值與地點、天氣、季節(jié)、的變化有關(guān)。一般來說,晴天大氣壓比陰天高,冬天比夏天高。
(2)大氣壓變化規(guī)律研究:在海拔3000米以內(nèi),每上升10米,大氣壓大約降低100Pa
6、沸點與壓強:內(nèi)容:一切液體的沸點,都是氣壓減小時降低,氣壓增大時升高。
應用:高壓鍋、除糖汁中水分。
7、體積與壓強:內(nèi)容:質(zhì)量一定的氣體,溫度不變時,氣體的體積越小壓強越大,氣體體積越大壓強越小。應用:解釋人的呼吸,打氣筒原理,風箱原理。
☆列舉出你日常生活中應用大氣壓知識的幾個事例?
答:①用塑料吸管從瓶中吸飲料②給鋼筆打水③使用帶吸盤的掛衣勾④人做吸氣運動
三、浮力
1、浮力的定義:一切浸入液體(氣體)的物體都受到液體(氣體)對它豎直向上的力叫浮力。
2、浮力方向:豎直向上,施力物體:液(氣)體
3、浮力產(chǎn)生的原因(實質(zhì)):液(氣)體對物體向上的壓力大于向下的壓力,向上、向下的壓力差即浮力。
4、物體的浮沉條件:
(1)前提條件:物體浸沒在液體中,且只受浮力和重力。
(2)請根據(jù)示意圖完成下空。
下沉懸浮上浮漂浮
F浮GF浮=GF浮GF浮=G
ρ液ρ物ρ液=ρ物ρ液ρ物ρ液ρ物
(3)、說明:
①密度均勻的物體懸?。ɑ蚱。┰谀骋后w中,若把物體切成大小不等的兩塊,則大塊、小塊都懸?。ɑ蚱。?/p>
②一物體漂浮在密度為ρ的液體中,若露出體積為物體總體積的1/3,則物體密度為(2/3)ρ
分析:F浮=G則:ρ液V排g=ρ物Vgρ物=(V排/V)ρ液=23ρ液
③懸浮與漂浮的比較
相同:F浮=G
不同:懸浮ρ液=ρ物;V排=V物漂浮ρ液ρ物;V排V物
④判斷物體浮沉(狀態(tài))有兩種方法:比較F浮與G或比較ρ液與ρ物。
⑤物體吊在測力計上,在空中重力為G,浸在密度為ρ的液體中,示數(shù)為F則物體密度為:ρ物=Gρ/(G-F)
⑥冰或冰中含有木塊、蠟塊、等密度小于水的物體,冰化為水后液面不變,冰中含有鐵塊、石塊等密大于水的物體,冰化為水后液面下降。
5、阿基米德原理:
(1)、內(nèi)容:浸入液體里的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于它排開的液體受到的重力。
(2)、公式表示:F浮=G排=ρ液V排g從公式中可以看出:液體對物體的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān),而與物體的質(zhì)量、體積、重力、形狀、浸沒的深度等均無關(guān)。
(3)、適用條件:液體(或氣體)
6:漂浮問題“五規(guī)律”:(歷年中考頻率較高,)
規(guī)律一:物體漂浮在液體中,所受的浮力等于它受的重力;
規(guī)律二:同一物體在不同液體里,所受浮力相同;
規(guī)律三:同一物體在不同液體里漂浮,在密度大的液體里浸入的體積小;
規(guī)律四:漂浮物體浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾,物體密度就是液體密度的幾分之幾;
規(guī)律五:將漂浮物體全部浸入液體里,需加的豎直向下的外力等于液體對物體增大的浮力。
7、浮力的利用:
(1)、輪船:工作原理:要使密度大于水的材料制成能夠漂浮在水面上的物體必須把它做成空心的,使它能夠排開更多的水。
排水量:輪船滿載時排開水的質(zhì)量。單位t由排水量m可計算出:排開液體的體積V排=;排開液體的重力G排=mg;輪船受到的浮力F浮=mg輪船和貨物共重G=mg。
(2)、潛水艇:工作原理:潛水艇的下潛和上浮是靠改變自身重力來實現(xiàn)的。
(3)、氣球和飛艇:工作原理:氣球是利用空氣的浮力升空的。氣球里充的是密度小于空氣的氣體如:氫氣、氦氣或熱空氣。為了能定向航行而不隨風飄蕩,人們把氣球發(fā)展成為飛艇。
(4)、密度計:
原理:利用物體的漂浮條件來進行工作。
構(gòu)造:下面的鋁粒能使密度計直立在液體中。
刻度:刻度線從上到下,對應的液體密度越來越大
8、浮力計算題方法總結(jié):
(1)、確定研究對象,認準要研究的物體。
(2)、分析物體受力情況畫出受力示意圖,判斷物體在液體中所處的狀態(tài)(看是否靜止或做勻速直線運動)。
(3)、選擇合適的方法列出等式(一般考慮平衡條件)。
計算浮力方法:
①稱量法:F浮=G-F(用彈簧測力計測浮力)。
②壓力差法:F浮=F向上-F向下(用浮力產(chǎn)生的原因求浮力)
③漂浮、懸浮時,F(xiàn)浮=G(二力平衡求浮力;)
④F浮=G排或F浮=ρ液V排g(阿基米德原理求浮力,知道物體排開液體的質(zhì)量或體積時常用)
⑤根據(jù)浮沉條件比較浮力(知道物體質(zhì)量時常用)
四.例題分析
例1.市場上出售一種圓形塑料吸盤,試利用這樣的吸盤,加上一塊玻璃板,彈簧測力計和三角板及刻度尺粗略地測出大氣壓的值.寫出測量步驟并分析如何減小實驗誤差.
【分析與解】可先利用大氣壓,將吸盤壓在玻璃板上,然后利用彈簧測力計間接(利用平衡力的知識)測出大氣對吸盤的壓力,然后利用三角板和刻度尺測出吸盤的面積,再根據(jù)壓強公式計算出大氣壓強.
步驟:
(1)將吸盤擠壓在玻璃上,利用三角板和刻度尺測出吸盤的直徑d.
(2)將彈簧測力計的掛鉤掛在吸盤的掛鉤上,用手按著玻璃板拉彈簧測力計,測出吸盤脫離玻璃板時彈簧測力計的最大示數(shù)F.
因為大氣對吸盤的壓力與彈簧的最大拉力平衡,故大氣壓強的表達式為p=F/S=4F/πd2
該實驗誤差主要是由于吸盤與玻璃之間的空氣未完全擠出以及吸盤自身的重力引起的(此力關(guān)系到大氣壓力與彈簧拉力是否是平衡力).因此,實驗中應注意:(1)盡量擠出吸盤與玻璃板之間的空氣(2)玻璃板最好豎直放置,在水平方向上拉彈簧測力計.
例2.一個木球在水中上浮,它在上浮的過程中受到的浮力是
A.逐漸增大B.保持不變C.逐漸減小D.先不變后減小
【分析與解】解答本題的依據(jù)是分析好木球在上浮過程中排開液體的變化情況,木球在水中上浮直至露出水面前,排開液體的體積等于球的體積,故所受的浮力不變;當木球開始露出水面后,在繼續(xù)上升的過程中,它排開液體的體積不斷減小,故所受浮力也不斷減小,因而答案D正確.
例3.開發(fā)和生產(chǎn)某種產(chǎn)品,應進行相應的科學研究.如研制壓力鍋,就應研究飽和蒸汽壓跟溫度的關(guān)系,其研究結(jié)果分別用表格和圖象表示,如圖1.某種型號的壓力鍋如圖2所示,其限壓閥由內(nèi)閥和外套組成,測得限壓閥的整體質(zhì)量為0.07kg,壓力鍋排氣孔的內(nèi)徑為3mm,參照圖表填空和計算:
(1)烹調(diào)較嫩和易熟的菜時,宜采用________的方式,烹調(diào)肉類食品,宜采用_______的方式;
(2)當壓力鍋燒煮食物限壓閥排氣時,鍋內(nèi)最高溫度大約
能達到多少?(當時的大氣壓為100kPa,g值取10N/kg)
【分析與解】(1)從飽和蒸汽壓跟溫度的圖表關(guān)系可知,
壓強越大鍋內(nèi)溫度越高,故烹調(diào)較嫩或易熟的菜時,宜采用低壓烹調(diào)的方式,烹調(diào)肉類食品,宜采用高壓烹調(diào)的方式.
(2)用高壓烹調(diào)時,當鍋內(nèi)壓強超過一定限度時,排氣孔有氣排出.所以鍋內(nèi)最大壓強為外界大氣壓p0與限壓閥對鍋蓋壓強pl之和:
p=p0+p1=100kPa+mg/πr2=100kPa+(0.07kg×10N/kg)/3.14×(1.5×10-3)2m2=200kPa
參照圖表可知,當鍋內(nèi)壓強為200kPa時,所對應的溫度大約為120℃.
五.練習
一、單選題
l.如圖所示是一體重為670N的初三學生在方格紙上站立時描下的鞋底貼地部分的輪廓,其中每個方格的面積是60cm2,則該學生雙腳站立于水平地面時,對地面的壓強值較為準確的是
A.1.7×104PaB.2.0×104PaC.3.3×104PaD.4.0×104Pa
2.下列事例中,能夠增大壓強的是
A.固定零件時,常要在螺母下面墊上一片比較大的墊圈B.菜刀鈍了磨一磨,使它鋒利些
C.在坦克的輪子上安裝履帶D.房屋的地基砌得比墻厚
3.廚房、衛(wèi)生間里的臟水,通過下水道流到陰溝,我們卻聞不到溝里的臭味.圖中有四種下水管的結(jié)構(gòu)圖,正確的是
4.在冬天,剩有半瓶熱水的暖水瓶經(jīng)過一個夜晚后,第二天拔瓶口的軟木塞時覺得很緊,且不易拔出,其主要原因是
A.軟木塞受潮膨脹B.瓶口因溫度降低而收縮變小
C.瓶內(nèi)氣體溫度降低而把瓶塞吸住D.瓶內(nèi)氣體因溫度降低而壓強減小,大氣壓把瓶塞壓緊
5.1912年秋天,當時世界上最大的輪船之——遠洋航輪“奧林匹克號”出了這樣一件事:當它正在大海上行駛時,突然一艘跟它平行地疾駛著的小船像是服從著一種不可抗拒的力量,幾乎筆直地向大船沖去,結(jié)果發(fā)生了撞船事故,其原因是
A.由于慣性
B.兩船之間水的流速快,壓強小,而船的另一側(cè)水的流速慢,壓強大,壓強差使兩船相撞
C.可能當時風力太大,風使兩船相撞
D.由于船速太快的緣故
6.“死海不死”的故事說的是:“……將奴隸和俘虜扔進海里,可他們都漂浮在海面上……”以下是幾位同學對該現(xiàn)象的解釋,其中正確的是
A.奴隸和俘虜是被水平扔進海里的B.海水的密度等于人體的密度,人在海里自然漂浮
C.人被扔進海里漂浮在海面上時,浮力大于重力D.人被扔進海里漂浮在海面上時,浮力等于重力
7.某同學估測大氣對0.28m2的課桌上表面的壓力,大約是
A.2.8×102NB.2.8×103NC.2.8×104ND.2.8×105N
8.在地鐵和火車站臺上等候車輛時,要求乘客離開站臺一米以上,其主要原因是
A.車輛過來時風太大B.車輛過來時,帶來好多灰塵
C.車輛駛過站臺車速快,帶動空氣流速加快,使人易“吸”向車輛,造成危險
D.車輛駛過站臺車速快,使人與車之間的空氣流速加快,易將人向后吹倒
9.一只裝滿鹽水的杯子總重為3N,緩慢放入一只0.5N的雞蛋,溢出一些水,雞蛋漂浮在水面上,這時杯子、鹽水及雞蛋總重為
A.3.5NB.3NC.2.5ND.2N
10.如圖所示,是四種不同年代的潛水裝置,圖中標出了它們潛人海水中的最大深度,其中能承受海水壓強最大的是
11.我們吸氣時,下列說法正確的是
A.肺的容積減小,肺內(nèi)空氣壓強大于外界大氣壓B.肺的容積增大,肺內(nèi)空氣壓強小于外界大氣壓
C.肺的容積增大,肺內(nèi)空氣壓強大于外界大氣壓D.肺的容積減小,肺內(nèi)空氣壓強小于外界大氣壓
12.在制藥時為了從溶液中提取抗菌素,要用加熱的方法使水沸騰而除去水分,但抗菌素不能在超過80℃的溫度下提取,應采用的方法是
A.用微火加熱使其沸騰B.降低容器內(nèi)的氣壓,使水的沸點低于80℃
C.縮短加熱沸騰的時間D.增加容器內(nèi)的氣壓,使水的沸點低于80℃
13.將質(zhì)量為1000kg的大木筏置于若干個浮筒上,為了安全起見,每個浮筒至少要有1/3體積露出水面。設(shè)每個浮筒的質(zhì)量均為25kg,體積為0.1m3,則至少需要這樣的浮筒
A.18個B.24個C.30個D.36個
二、填空題
14.小偉同學參加軍訓時,體檢稱得他的質(zhì)量為50kg,當他立正時,他對水平地面的壓力大小為_______N,當他正步走時,他對水平地面的壓強將__________(填“增大”、“不變”、“減小”)
15.鍋爐水位計是個__________,我們從鍋爐外透明管中看到的水面位置________于鍋爐中的實際水面位置,可見連通器內(nèi)平衡時,液面位置與各容器的形狀、粗細________(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”).
16.打開水龍頭,使自來水流過圖4-29的玻璃管,從圖可知A、B兩處________處流速大,_______處壓強大.
17.某同學拿著圖4-30所示的自制大氣壓計,從底樓上到五樓,他觀察到的現(xiàn)象是:玻璃管口水柱高度_______(填“上升”或“下降”)了這表明樓上的氣壓比樓下的________(填“高”或“低”).
18.縫衣針的針頭做得尖尖的,是為了_______壓強,縫厚衣服時手指常常套上頂針,這是為了______壓強.
19.由于長江上游的植被受到破壞,造成水土流失,使得長江水中的泥沙含量增加,這相當于液體的密度_____了,因此在同等深度的情況下,長江水對堤壩的______增加,從而使堤壩受到破壞的可能性增加了.
20.一只茶杯盛滿水,蓋上硬紙片倒置過來,紙片不會掉下來.這是因為倒置的杯中水面上方?jīng)]有空氣,不受______的作用,而紙片受_______作用產(chǎn)生一個很大的力將硬紙片及杯里的水托?。?/p>
21.我國的某些地方至今仍有放飛“孔明燈”的習俗,它是用很輕的竹蔑扎成框架,上面和四周用紙糊嚴,下面放一個盛松脂的小碟,點燃松脂,里面熱空氣的密度比空氣的密度___,所受的重力_________它所受的浮力,燈就會騰空向上飛去.
22.2001年6月3日,中央電視臺在云南撫仙湖第一次現(xiàn)場直播水下考古的過程,這次水下考古使用了我國科學家自行設(shè)計制造的現(xiàn)代化“魚鷹號”深潛器(原理與潛水艇相同),它下潛和上浮是靠____來實現(xiàn)的,深潛器在水面下下潛的過程中,受到水的浮力____________,水對它的壓強___________(填“增大”“減小”或“不變”).
23.一次颶風發(fā)生時,屋外氣壓急劇降到9×104Pa,這是因為,當時窗戶緊閉,可以認為室內(nèi)氣壓是標準大氣壓,粗略取作l×105Pa.若室內(nèi)屋頂?shù)拿娣e是100m2,這時屋頂所受到的內(nèi)外壓力的差值可達_________N,足以將屋頂掀飛.
24.長頸鹿是世界上個子最高的動物,所以長頸鹿也是世界上血壓最高的動物,長頸鹿血液密度約為1.05×103kg/m3,當長頸鹿心臟收縮把血液壓到比心臟高3m的腦子中時,壓強至少________Pa.(g取10N/kg)
三、問答題
25.家里的茶壺蓋上都開有一個小孔,如果小孔被堵住,壺里的水就很難倒出來,請說明原因.
26.草原犬鼠洞有多個洞口,每個洞口用圓錐形土堆圍成,如圖,這樣的結(jié)構(gòu)能改進洞內(nèi)的通風情況,為什么?
27.2002年6月6日某報報道:“某國道設(shè)計使用年限為15年以上,但才使用5年就大修,現(xiàn)已傷痕累累.有些運輸單位和個人只顧自己的利益,不顧國家利益,讓汽車成倍超載是損壞路面的直接原因.”請回答:
①文章中所說“只顧個人利益,不顧國家利益”,具體的含義是什么?
②文章中隱含著一定的物理道理,請你把含有物理道理的句子引出來,并說明這句話的道理.
四、實驗探究題
28.右表是某同學用水做“研究液體的壓強”實驗的部分數(shù)據(jù)記錄.
(1)實驗次數(shù)1、4、5說明:水的壓強隨增加而增大;
(2)實驗次數(shù)l、2、3說明:在同一深度,水向各個方向的壓強___________.
29.測量人體血液的密度有一種方法,先在幾個玻璃管內(nèi)分別裝人密度不同的硫酸銅溶液,然后分別在每一個試管中滴進一滴血液,分析人員只要看到哪一個管中血液懸浮在其中,就能判斷血液的密度.
根據(jù)上文的啟發(fā),利用下列器材:一個杯子,足夠的水和食鹽,一根玻璃棒,一只密度計.你能否設(shè)計一個實驗,測量一個雞蛋的密度.請寫出:
(1)實驗的思路是.
(2)實驗所用到的物理原理是_______________________.
30.小王為了探究物體在水中不同深度所受浮力變化情況,如圖所示,將一掛在彈簧測力計下的圓柱體金屬塊緩慢浸人水中(水足夠深),在圓柱體接觸容器底之前,分別記下圓柱體下表面所處的不同深度h和彈簧測力計相應的示數(shù)F,實驗數(shù)據(jù)如下表.
(1)分析表中實驗數(shù)據(jù).可以得出物體重_____N,第四次實驗時,物體受到的浮力是_____N;
(2)分析表中第1列到第5列數(shù)據(jù),說明;
(3)分析表中第6列到第7列數(shù)據(jù),說明;
(4)圖中能正確反映彈簧測力計示數(shù)F和圓柱體下表面到水面的距離h關(guān)系的圖象是
五、計算題
31.在海灘案發(fā)現(xiàn)場留下了罪犯清晰的站立腳印,公安人員立即用蠟澆鑄了如圖所示的鞋模.蠟鞋模的平均厚度為3cm,質(zhì)量為657g,又經(jīng)過測試,達到同樣腳印的壓強為1.5×104Pa,罪犯的體重為多少?(ρ蠟=0.9×103kg/m3)
32.在圖(a)圖中,石料在鋼繩拉力作用下從水面上方以恒定速度下降,直至全部沒入水中。圖(b)是鋼繩拉力F隨時間t變化的圖象。若不計摩擦阻力,求石料的密度。
1.D2.B3.D4.31.75B6右,在右盤增加砝碼,或適當移動游碼7.0.9×103840097.02710
10純銀制造11C12不符合要求,應加5kg的水13ρ全=5.8g/cm3151.06×10348
課本拓展題:1m=27g2.(1)175.6g(2)70(3)2.51×103偏小(4)曹沖稱象,力的合成
1.B2.B3.C4.D5.B6.D7.C8.C9.B10.D11.B12.B13.B14.490增大15.連通器等于無關(guān)16.BA17.上升低18.增大減小19.增加壓強20.大氣壓大氣壓21.小小于22.改變自身重力不變增大23.流速大壓強小1.0×106N24.3.15×10425.如果小孔被堵住了,由于壺中沒有空氣,倒水時大氣壓會將水托住,水很難倒出26.由于洞穴各洞口突出地面的高度各不相同,較高的洞口處空氣流速快,壓強小,較低的洞口處空氣流速慢,壓強大,這樣,洞穴內(nèi)的空氣在氣壓作用下自然流動,從而改進洞穴內(nèi)的通風狀況27.⑴略⑵汽車成倍的超載,對地面的壓強也成倍增大28.深度相等29.⑴在杯子中加水,放入雞蛋,雞蛋下沉;再往水中加鹽,直至雞蛋懸浮,再用密度計測鹽水密度即為雞蛋密度⑵懸浮時物體的密度等于液體的密度30.⑴6.751.50⑵在物體未完全浸在水中時,所受浮力隨h的增大而增大⑶物體完全浸沒時,浮力與h無關(guān)⑷B31.729.9N32.2.8×103kg/m3
《壓強和浮力》單元復習教案2
《壓強和浮力》單元復習教案2
學習目標
1.知道阿基米德原理的內(nèi)容,會用公式進行簡單的計算。
2.知道物體的浮沉條件,會用浮沉條件解決實際問題。
學習重點
構(gòu)建知識體系;靈活運用相關(guān)浮力知識解答生活中相關(guān)問題。
學習難點
求浮力問題時阿基米德原理或浮沉條件的選用
復習過程
一、知識梳理
請完成下面的填空
1.阿基米德原理
2.物體的浮沉條件
(1)決定因素:物體浸在液體中,一般受到兩個力的作用,一個是豎直向下的___,一個是豎直向上的___,物體在液體中是上浮還是下沉,決定于二者之間的大小關(guān)系。
(2)對于實心物體,可以通過比較物體密度與液體密度的大小來判斷物體的浮沉(3)具體關(guān)系分析如下:
3.浮力利用
(1)輪船:用密度大于水的材料做成空心,使它能排開更多的水。這就是制成輪船的道理。
排水量:排水量=輪船和載滿貨物的總質(zhì)量
(2)潛水艇:通過改變自身的重力來實現(xiàn)沉浮。
(3)氣球和飛艇:充入密度小于空氣的氣體。
4:計算浮力方法有:
(1)稱量法:F浮=G-F,(G是物體受到重力,F(xiàn)是物體浸入液體中彈簧秤的讀數(shù))
(2)壓力差法:F浮=F向上-F向下
(3)阿基米德原理:
(4)平衡法:F浮=G物(適合漂浮、懸浮)
浮力:一切浸在液體或氣體里的物體,都受到液體或氣體對它豎直向上的力,這個力叫浮力。
浮力產(chǎn)生的原因:浸在液體中的物體受到液體對它的向上和向下的壓力差。
浮力方向:總是豎直向上的。
二、典型例題解答:
【例1】一個不規(guī)則的實心物體,質(zhì)量55g,放入裝滿純水的燒杯中,沉入底部,排開0.5N的水。然后向燒杯中加鹽并攪拌,直到物體懸浮為止(g=10N/kg)。求:
(1)物體在純水中所受的浮力;
(2)物體的體積;
(3)物體懸浮時鹽水的密度。
【提示】(1)根據(jù)阿基米德原理,物體所受的浮力等于排開水的重力;(2)因物體浸沒,所以物體的體積等于物體排開液體的體積,V排可以根據(jù)阿基米德原理求出;(3)因物體懸浮,所以鹽水的密度和物體的密度相同。
【例2】把重5N、密度為0.9×103kg/m3的實心物體投入水中.當物體靜止時,物體處于狀態(tài)(填“漂浮、“懸浮”或“沉在水底),物體所受的浮力是N,物體排開的水重是N(水的密度為1.0×103kg/m3)。
【提示】物體的密度與液體的密度的大小關(guān)系,可判定出物體的狀態(tài),根據(jù)阿基米德原理,物體受到的浮力等于物體排開的液體重力,可求出排開的水重。
【例3】將一塊實心物體放入盛水的燒杯中,物體靜止時如圖14-1所示。若將該物體分成大小不同的兩塊,仍然放在盛水的燒杯中,則()
圖14-1
A.大塊沉入杯底,小塊飄在水面上
B.大塊、小塊都沉入杯底
C.大塊、小塊都飄在水面上
D.大塊、小塊都懸浮在水中
【提示】物體分成兩塊后密度保持不變,仍與水的密度相等.
三、達標檢測
1.把重為5N,體積為600cm3的物體投入水中,若不計水的阻力,當物體靜止時,下列說法正確的是(g取10N/kg)()
A物體漂浮F?。?NB物體懸浮F浮=5N
C物體漂浮F?。?ND物體沉在水底F?。?N
2.如圖14-2所示,三個完全相同的杯子盛滿水,然后將甲、乙兩球分別放人兩個杯子中,甲球浮在水面,而乙球可以停在水中的任何位置,則三個杯子的總重量哪個大()
圖14-2
A.放甲球的杯子最大B.放乙球的杯子最大
C.沒放球的杯子最大D.三個杯子一樣大
3.將同一物體先后放入三個盛有不同液體的容器中,小球靜止后如圖14-3所示,此時液體對容器底的壓強是()
A.甲大B.乙大C.丙大D.一樣大
圖14-3圖14-4
4.將體積相同的三個實心小球,分別放入盛有水的A、B、C三個容器中,靜止后的情況如圖14-4所示,若三個小球所受的浮力分別用FA、FB、FC表示,則它們之間的關(guān)系正確的是()
A.FA<FB<FCB.FA>FB>FC
C.FA=FB=FCD.FA=FB>FC
5.一只蘋果的質(zhì)量為140g、體積為1.8×10-4m3,用手將其浸沒在水中時,蘋果受到的浮力為N(g取10N/kg),松手后蘋果將(選填“上浮”、“下沉”或“懸浮”).
6.(2009·婁底)把重10N,體積為1.2×103cm3的物體投入水中,當物體靜止時,物體的狀態(tài)是.(填“漂浮”、“懸浮”、“沉到水底”)?
7.在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”時,同學們提出了如下的猜想:
①可能跟物體浸入液體的深度有關(guān);
②可能跟物體的重力有關(guān);
③可能跟物體的體積有關(guān);
④可能跟物體浸入液體的體積有關(guān);
⑤可能跟液體的密度有關(guān)。
為了驗證上述猜想,李明做了如圖14-5所示的實驗:他在彈簧測力計下端掛一個鐵塊,依次把它緩緩地浸入水中不同位置,在這一實驗中:
(1)鐵塊從位置1-2-3的過程中,彈簧測力計的示數(shù),說明鐵塊受到的浮力;從位置3-4的過程中,彈簧測力計的示數(shù),說明鐵塊受到的浮力(填“變大”、“變小”或“不變”)
(2)通過這一實驗可以驗證上述猜想是正確的,猜想是不正確的(填上面猜想的序號)。
圖14-5
8.如圖14-6所示,重物A是體積為10dm3,密度為7.9×103kg/m3的實心金屬塊,將它完全浸沒在水中,始終未提出水面。若不計摩擦和動滑輪重,要保持平衡,求作用于繩端的拉力F是多少?
圖14-6