1《压强和浮力》复习指南江苏省盐城市景山中学(224001)俞红帜一、重难点扫描1.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,并能用于分析实际问题。2.理解液体内部压强的规律。3.理解测量大气压强的方法,知道大气压与人类生活的关系。4.了解流体压强与流速的关系。5.知道浮力、浮力产生的原因,会用弹簧测力计测量物体所受浮力的大小,知道阿基米德原理,会定量计算浮力大小。二、考点诠释及例题讲解考点1:压力和压强(1)压力:垂直作用在物体表面上的力叫压力。(2)压强是表示压力作用效果的物理量。压强的定义:物体单位面积上受到的压力;压强的公式:P=F/S。这个公式适用于固体、液体和气体;压强的国际单位:帕斯卡,1帕=1牛/米2。(3)增大和减小压强的方法:增大压力,减小受力面积可以增大压强;减小压力,增大受力面积可以减小压强。例1:在一块质量为20千克,厚度为5厘米的松木板上,装上700千克的货物后,放到结冰的河面上,若冰面能承受的压强为7103帕,问人拉着木板能否将这些货物安全运过河(松千克米041033./,g取10牛/千克)分析:人用木板在冰面上运输货物,若木板对冰面的压强小于冰面能承受的最大压强,则能安全运输过河。计算固体压强解题,关键是正确找出压力与受力面积。运输货物时,木板对地面的压力FGG板货,受力面积SVh板,木板体积Vm板板松。解答:木板对地的压力FGGmmgkgkgNkgN板货板货()()/20700107200木板与地的接触面积SVhmhkgkgmmm板板松20041051013322./木板对冰面的压强PFSNmPa7200172002PPa7103人拉货物不能安全过河。考点2:液体压强(1)液体的压强是由于液体受重力的作用且液体有流动性产生的。(2)体内部压强的规律:液体对容器底部和侧壁都有压强,液体内部向各个方向都有压2强、液体的压强随深度的增加而增大、在同一深度,液体向各个方向的压强都相等;不同液体的压强还跟它的密度有关。例2.在如图所示的装有水的容器中,A、B、C三点所受到水压强PA、PB、PC之间的关系为()A、PB>PAPA=PCB、PB>PAPA>PCC、PB=PAPA=PCD、PB=PAPA>PC分析:容器内装有水时,无论在水中还是在与水接触的侧壁、底部、上部,都受到水的压强,压强的大小都由液体密度和深度决定。求解液体内部压强的关键是深度h。要记住,深度是观察点与自由表面之间的竖直距离。本题中,水的自由表面在D处。图中A、B在同一高度,与D之间的竖直方向距离相同,h相等,所以PA=PB。C点在A、B的上方,与D之间的竖直方向距离较小,也就是深度h较小,所以PC<PA。结论是选项D正确。不要误认为A、C两点均在容器的上底处,其上方没有水,所以不受水的压强。应当清楚,在容器内与水接触的各部分均受水的压强,也均由液体密度和深度决定。如果在A点或C点开一个小孔,可看到容器中的水会从孔中喷出。答案:D考点3:气体压强(1)定义:大气压是由于大气受重力作用而产生的。(2)测量:测量大气压的仪器叫做气压计,常用的有水银气压计和无液气压计两种。(3)变化:①大气压随高度而变化,一般离海平面越高,大气压越小。研究表明,大气压与高度之间有一定的关系,根据这个关系,人们可根据大气压估算当地的高度。②此外,天气的变化也会引起大气压的变化。(4)流体的压强与流速的关系:①关系:在流体中,流速越大的地方,压强越小。②应用:飞机升力的产生;弧线球自动转变的奥秘;交通中的有关安全问题等。例3:我们每时每刻都要呼吸,利用胸部扩张和收缩呼吸的方式叫胸式呼吸,下列能正确表述胸式呼吸动作的是:①吸气时胸部扩张,肺内气压低于大气压;②吸气时胸部收缩,肺内气压低于大气压;③呼气时胸部扩张,肺内气压高于大气压;④呼气时胸部收缩,肺内气压高于大气压。A.①和②B.①和④C.②和③D.③和④。分析:呼吸时,是通过改变肺内气压,从而使其与外界大气压产生压强差,使气体吸入或呼出的。根据气体压强与体积的关系可知:当体积增大时,气压减小;当体积减小时,气压增大。要吸气就必须使肺内气压小于外界大气压,即必须通过胸部扩张,增大肺内的体积,使其内部压强减小,大气压将气体压入肺内;反之则呼气也。答案:B。例4:有的跑车在尾部设计安装了一种“气流偏导器”,它的上表面平直,底部呈弧形凸起,相当于一个倒置的翅膀,这主要是为了让跑车高速行驶时,车轮能更好地抓紧地面.请解释其中的道理.分析:当空气高速从左向右经过“气流偏导器”时,它的下方气流速度比上方大.根据“流速越大、压强越小”原理,流过“气流偏导器”的空气产生向下的压力差.这样汽车就会受到向下的压力,车轮对地面的压力增大,“能更好地抓紧地面”,防止高速行驶时,车有一种“飘”的感觉.答案:空气高速流过“气流偏导器”时,上方的气流速度小,下方的气流速度大,根据“流速越大,压强越小”,流过“气流偏导器”的空气对“气流偏导器”产生向下的压力差.使汽车对地面的压力增大,车轮与地面贴得更紧.考点4:浮力(1)定义:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它竖直向上的力叫浮力。(2)方向:竖直向上,施力物体:液(气)体(3)产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压力大于向下的压力,向上、向下的3压力差即浮力。(4)阿基米德原理内容:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。公式:F浮=G排=ρ液gV排从公式中可以看出: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。适用条件:液体(或气体)例5:有一金属块,在空气中称得重3.8N,将它浸没在盛满水的溢水杯中时,有50mL的水从溢水杯中流入量筒,求:(1)金属块的体积;(2)金属块在水中受到的浮力;(3)金属块在水中时弹簧秤的读数;(4)金属的密度是多少?分析:首先应该知道金属块的密度大于水的密度,所以金属块浸没在盛满水的溢水杯中溢出水的体积等于金属块体积,即35050cmmLV金。根据阿基米德原理金水排水浮gVgVF,可解得浮力。再根据示重差法浮液空FGG,可解得金属块在水中时弹簧秤的读数,即浮空液FGG。金属块的密度应根据金金金gVG解得。解答:(1)金属块的体积等于溢出水的体积35050cmmLV金。(2)NgVF49.010508.9100.163金水浮。(3)NNNFGG31.349.08.3浮金水(4)336/108.710508.98.3mkggVG金金金