浙江省中考科学物理部分复习讲义专题7压强和浮力20170718350.doc
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1、压强和浮力年 级: 辅导科目:科学 课时数:3课 题教学目的教学内容1.压强描述压强的概念 辨认增大和减小压强的方法直接应用压强公式或公式变形进行简单的计算a ab2.液体压强感受液体压强的存在知道液体压强跟密度、深度的定性关系知道流体压强与流速的定性关系用流体压强与流速的定性关系解释有关的现象aaab3.浮力知道浮力的概念 描述阿基米德原理直接运用阿基米德原理或公式的变形进行简单的计算a ab一、知识解读:1压强(1)压力:物体间由于相互挤压而产生的、垂直作用在物体表面上的力。(2)压强概念:压强是指物体单位面积上受到的压力。压强反映了压力的作用效果。单位:帕斯卡,简称帕,符号为Pa.公式:
2、FP/S(3)运用公式计算压强时的注意点压强的大小是由压力和受力面积共同决定的。受力面积一定时,压强与压力成正比;压力一定时,压强与受力面积成反比。受力面积不是指物体的表面积,而是指施力物体与受力物体直接接触的那部分面积。此公式适用于固、液、气体的压强的计算。(4)增大、减小压强的方法增大压强:一是增大压力,二是减小受力面积。减小压强:一是减小压力,二是增大受力面积。(5)液体的压强产生的原因:液体由于受重力作用,且具有流动性,所以不仅对容器底部有压强,对容器侧壁也有压强,而且液体内部对容器内的各个方向都有压强。特点: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大小相等;深度
3、相同时,液体的密度越大,压强越大。2浮力(1)浮力:浸在液体(或气体)中的物体,受到液体(或气体)向上托起的力称作浮力。(2)阿基米德原理: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。F浮G排。(3)计算浮力常用的方法阿基米德原理称量法:F浮G物一F,其中F为物体浸入液体时弹簧测力计的读数。压力差法:F浮F1一F2。平衡条件法:F浮G排,一般指物体在液体中处于悬浮或漂浮状态。3.流体压强与流速的关系(l)关系:在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小。(2)实例机翼模型:迎面吹来的风被机翼分成上下两部分,由于机翼横截面的形状上下不对称,在相同时间内,机翼上方气流通过的路程较长,
4、它对机翼的压强较小;下方气流通过的路程较短,因而速度较小,它对机翼的压强较大。因此在机翼的上下表面产生了压强差,这就是飞机向上的升力。地铁站台上设置安全线,人必须站在安全线以内的位置候车。这是由于飞驰而过的地铁列车的速度很大,造成了安全线以外的站台边缘处的压强小,于是就产生了一个指向列车的压强差,人若站在安全线以外,就很容易被地铁列车卷走。常考点清单练习:1、垂直压在物体表面上的力叫 压力 。压力的方向 垂直 于受力面。2、压力的作用效果由 压力大小 和 受力面积 共同决定。3、物体 单位面积上受到的压力 叫压强,用符号 P 表示。4、压强的定义式是 P=F/S ,压强的单位是 帕 ,用符号
5、Pa 表示,1Pa=1N/m2。5、由公式P=F/S可知:受力面积一定时,增大 压力 就可以增大压强;压力一定时,增大受力面积可以减小压强 ,使压力效果分散;减小受力面积,可增大 压强 ,使压力效果集中。6、液体的压强是由于液体受到 重力 而产生的。7、由于液体具有流动性,使液体对容器的侧壁和底部都有压强,液体内部向 各个 方向都有压强。同种液体内部的压强随 深度 的增加而增大,在同一深度,液体向各个方向的压强 相等 。8、计算液体压强的公式是 p=gh 。由公式可知:液体的压强只与 深度 和 液体密度 有关。9、上端开口、下部 相连通 的容器叫连通器。10、当连通器里盛有同种液体,在液体 不
6、流动 的情况下,各容器中的液面总保持 相平 。11、锅炉水位计是根据 连通器 原理来确定锅炉内水位高低的。12、液体可以将压强 大小不变 地向各个方向传递,这就是帕斯卡原理。13、大气压强是由于大气受到 重力 而产生的,大气对浸在它里面的物体的压强叫 大气压强 。14、活塞式抽水机和离心式水泵就是利用 大气压强 把水抽上来的。15、著名的 马德堡半球 实验证明了大气压的存在。16、托里拆利实验是测定大气压值的重要实验,在这个实验中,当管内水银面下降到某一高度后,管内上方是真空,管外水银面受大气压强作用,是 大气压强 支持着管内一定高度的水银柱,这一定高度的水银柱产生的压强跟大气压强 相等 。1
7、7、通常把 1.013105 Pa的压强叫标准大气压,它相当于 760 毫米高水银柱产生的压强。18、大气压值随海拔的增加而 减小 。19、一切液体的沸点,都是气压减小时 降低 ;气压增大时 升高 。20、一切浸入液体的物体都要受到液体对它的 浮力 ,浮力的方向总是 竖直向上 的。21、浮力产生的原因:浮力是由于周围液体对物体向上和向下的 压力差 而产生的,即F浮 =F向上F向下 。22、阿基米德原理: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。用公式可表示为F浮= G排 =液gV排 。浮力的大小只跟 液体密度 和 排开液体体积 有关。23、计算浮力大小的四种方法:(
8、1)浮力等于物体受到液体对它向上和向下的压力差,即 F浮 =F向上F向下 。(2)浮力等于物体的重力减去物体浸在液体中称得的重力,即F浮=G物G浸(3)根据阿基米德计算原理 F浮G液排液gV排 (4)根据物体漂浮在液面或悬浮在液体中的条件F浮=G物应用二力平衡的知识求物体受到的浮力。24、浸没在液体中的物体,它的上表面受到的压力为10N,下表面受到的压力为25N,则这个物体所受浮力为 15 N。25、物体的浮沉决定于它受到的 浮力 和 重力 的大小。26、物体浸没在液体中时:如果F浮G物,物体 下沉 ;如果F浮G物+,物体 上浮;如果F浮=G物,物体 悬浮 。27、漂浮在液面上的物体叫浮体,对
9、于体有F浮 = G物。28、同一个球分别放在水中和煤油中都能浮在液面上,球在水中受到的浮力 等于 在煤 油中受到的浮力,球浸入水中的体积 小于 球浸入煤油中的体积。二、命题规律:1、考查内容:主要知识点有对压力作用效果的探究,改变压强大少的方法,压强公式的相关计算等。阿基米德原理的探究,浮力大小的计算,浮沉条件的运用。如:2011年北京题考查了四个生活现象中,增大压强的方法。2011年沈阳题以汽车落水为背景,考查了液体压强的相关知识。2011兰州题考查了浮力与密度知识的综合及浮沉条件的运用。2011年上海题探究了密度和物体浮沉的关系。2、题型赋分:浮力专题以填空、选择题、实验探究题、计算题为主
10、,分值在4-8分左右。 压强专题以填空、选择、实验探究、计算等题型出现,分值在5-10分左右。3、能力层级:浮力专题主要涉及学生的计算能力、探究能力、综合分析、判断、推理的能力。 压强专题主要考查学生的公式运用,要求具备分析计算的综合能力。4、考查形式:浮力:试题的命题常围绕阿基米德原理,以图像为载体,综合考查数学知识的运用,与生活现象相联系,考查分析探究的能力。压强:试题的形式主要有两类,一是联系生活现象的压强知识的应用,二是对概念规律的来源的探究,考查学生的综合概括能力及语言表述能力。命题趋势:1、本专题是力学中一个独立板块,大致包含固体、液体和大气压强三大类以及封闭容器气压、气流和浮力的
11、相关知识,分析历年各地中考试卷可看出,考查重点集中在:(1)改变压强大小的方法;(2)压强的相关计算;(3)应用压强解释物理现象;(4)阿基米德原理的解释;(5)浮力大小的计算;(6)浮沉条件的判定。如考查减小压强的方法;考查液体压强与大气压强在病 人输液时的应用,;考查流体压强与流速的关系;考查测量大气压强的创新实验等;考查了液体压强的知识。2、试题题型全面,以填空题、选择题和实验题探究题为主,所占分值一般在8-15分,难度适中。预计2012年可能将注重对压强的实际应用和实验探究能力、浮力与其他知识的综合的考查,且命题可难会更灵活,以时事为背景,要求考生增强分析材料的能力。三、例题赏析:例1
12、、压力(F)垂直 作用在物体表面的力,叫压力压力的方向:垂直于受力物体指向受力物体内部指向受力物体内部在(a)图中杯重5N,杯中水重12N;在其它图中,物体受到的重力是50N,手的压力70N,请在图中填写支持面受到的压力的大小(a)17N,(b)70N,(c)20N,(d)120N考点:压力及重力与压力的区别;力的合成与应用专题:应用题分析:重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,压力是垂直作用在物体表面上的力,方向与受力面垂直压力并非重力,只有在水平面上时,压力的大小与重力的大小相等解答:解:压力是垂直作用在物体表面上的力从定义中我们也可以看出压力的方向是垂直于受力物体并指向受力物体内部的(a
13、)图中水杯在水平面上,所以支持面受到的压力为水和水杯的重力产生的即5N+12N=17N;(b)图中压力等于手施加的压力与重力无关,所以支持面受到的压力为70N;(c)图中物体受到的重力向下为50N,手施加的压力向上为70N,所以支持面受到的压力为物体所受重力和压力的合力即70N-50N=20N;(d)图中物体受到向下的重力和手给它的向下的压力,所以支持面受到的压力为手施加的压力与重力的合力即70N+50N=120N故答案为:垂直;垂直;指向受力物体内部;17;70;20;120点评:该题对压力及重力定义进行考察,应明确重力与压力产生的原因及区别练习:静止在水平桌面上的物体对桌面的压力和物体受到
14、重力间的关系,下列说法中正确的是()A、压力就是重力B、压力的大小等于物体重力的大小 C、压力等于物体的重力,它们是同一种性质的力 D、以上说法均不正确 考点:压力及重力与压力的区别分析:压力是垂直作用在物体表面上的力,它的施力物体是物体本身,受力物体是物体的表面,重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,它的施力物体是地球,受力物体是它本身解答: A、压力不是重力,它们的施力物体、受力物体、作用点都不相同,所以这是错误的;B、物体放在水平桌面上时,对桌面的压力来自物体的重力,它们的大小是相同的,所以这是正确的;C、压力只有在物体放在水平桌面上时,它的大小才等于重力,它们的性质也完全不同,所以这是
15、错误的;D、说法B是正确的,所以该选项也错误故选B点评:压力与重力是性质完全不同的两个力,有时甚至没有任何关系,只有在物体放在水平桌上时,二者的方向和大小才一致例2:质量为100kg,底面积为2m2的木箱放在水平地面上,则地面的受力面积是2m2,地面所受的压力是980N,地面受到的压强是490Pa;若把木箱放在面积为1.5m2的桌面上,桌面全部被箱子盖住,桌面的受力面积是1.5m2,桌面所受的压力是980N,桌面受到的压强是653Pa考点:压强的大小及其计算专题:计算题分析:解答此题的关键是明确木箱分别放在水平地面上和桌面上,其受力面积是多少,然后根据压强公式即可直接求出答案解答:由题意可知,
16、木箱放在水平地面上,其受力面积就是箱子的底面积s1=2m2;F=G=mg=100kg9.8N/kg=980N;p1= Fs1= 980N/2m2=490Pa;若把木箱放在面积为1.5m2的桌面上,桌面全部被箱子盖住,桌面的受力面积就是桌面的面积s2=1.5m2;桌面所受压力仍然是箱子本身的重力;P2= Fs2= 980N/1.5m2653Pa故分别填:2m2;980N;490Pa;1.5m2;980N;653Pa点评:此题主要考查学生对压强大小及其计算的理解和掌握,计算时要注意使用国际单位,并要注意压力与受力面积的对应性练习:两物体平放在水平面上,它们所受重力之比是1:3,与桌面接触面积之比是
17、2:1,则桌面受到的压力之比是1:3,所受压强之比是1:6考点:压强的大小及其计算专题:计算题分析:在水平面上压力等于物体自身的重力,压力之比等于重力之比,还知道与桌面接触面积之比,根据公式P= FS可求所受压强之比解答:压力F=G,所以F甲:F乙=G甲:G乙=1:3,所受压强之比 P甲P乙= 16故答案为 1:3;1:6点评:本题考查压力和压强大小的比较,关键是公式及其变形的灵活运用,还要知道在水平面上压力等于物体自身的重力例3、如图所示,将一只试管装满水银后,倒插在水银槽中,管顶高出水银面20 cm,在标准大气压下,管外水银面上受到的大气压强等于1.01105Pa,若在试管顶部开一个小孔,
18、将看到水银流回槽内的现象考点:大气压强与高度的关系;大气压强的存在分析:知道标准大气压的值,是解决管外水银面受到的大气压是多少的关键之所以能支持20厘米高的水银柱,是因为外界存在的大气压的作用,玻璃管内部没有大气压当开一个小孔后内外气压差不再存在,所以可以确定水银的运动状态解答:解:由题意知,当时气压为标准大气压,而1标准大气压=760mm汞柱=1.01105Pa管内的水银面比管外高20cm的是因为管外比管内多了大气压的原因当上端开了一个小孔后,管内外大气压强相互抵消,水银柱在大气压的作用下会流回水银槽内故答案为:1.01105Pa;水银流回槽内点评:明确管内出现20厘米高的水银柱的原因是解决
19、此题的关键练习:如图所示,将装满水银的托里拆利管插入一水银槽内,使管顶距离槽内水银面距离为50cm,当时的大气压为76cm水银柱柱高,此时若在管顶开一个小孔,则()A、管内水银立即从小孔喷出来B、管内水银柱稍下降一些 C、管内水银柱不发生变化 D、管内水银柱立即下降至与管外水银面相等高度 考点:大气压的综合应用分析:托里拆利实验中,是管外的大气压支持着管内的水银柱,即管内水银柱产生的压强等于管外的大气压解答:当管顶开一个小孔时,管内的水银与外界的大气相通,此时外界大气压对管内水银也有个向下的压强,故不仅管内的水银不会从小孔喷出,反而会立即下降此时托里拆利管和水银槽实际上是构成了一个连通器,最终
20、液面会相平故选D点评:本题是考察对托里拆利实验原理的理解,并且要求能在题目中灵活运用,难度较高例4:(1)一个实心物体,放在水中静止时,有2/5的体积露出水面,则该物体的密度是0.6103kg/m30.6103kg/m3(2)将实心正方体轻轻放入一侧放置且水已满的大烧杯中内,该木块的质地均匀,边长为5cm,待木块静止时,从杯中溢出75g水,如图所示,求:木块受到的浮力木块的密度木块下表面受到水的压强考点:浮力大小的计算;密度的计算;压强的大小及其计算;物体的浮沉条件及其应用专题:计算题;应用题分析:(1)物体漂浮时浮力等于自身重力,根据浮力与重力关系式求出物体的密度(2)木块漂浮时所受的浮力等
21、于它排开液体所受的重力也等于其自身重力已知木块的边长,可求得木块的体积,再利用密度公式可求得木块的密度木块下表面受到的压力就是木块所受浮力,木块边长已知,可求表面积,根据公式 P=FS可求得木块下表面受到的压强解答:解:(1)利用阿基米德原理和漂浮条件可得F浮=水 g(1-25)V物=G物=物gV物,解得物= 35,水= 351.0103kg/m3=0.6103kg/m3故答案为:0.610+kg/m3(2)F木浮=G排=mg=7510-3kg10N/kg=0.75NV=a3=(5cm)3=125cm3, 木=m/V=75g/125cm3=0.6g/cm3=0.6103kg/m3练习:有一个软
22、木块,体积是100cm3,置于水中,静止时有40cm3的体积露出水面,求:(1)木块所受到的水的浮力(2)木块的重力考点:阿基米德原理;重力的计算;物体的浮沉条件及其应用专题:计算题分析:(1)根据题中条件,求出木块排开水的体积,即浸入水的体积,然后根据阿基米德原理F浮=G排=液gV排求出木块受到的浮力;(2)根据木块在水中是漂浮,可知木块的重力等于浮力解答:(1)木块静止时排开水的体积为V排=100cm3-40cm3=60cm3=610-5m3,所以木块受到的浮力为F浮=G排=液gV排=1103kg/m39.8N/kg610-5m3=0.588N(2)因为木块漂浮在水中,所以重力G=F浮=0
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- 浙江省 中考 科学 物理 部分 复习 讲义 专题 压强 浮力 20170718350
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