第四讲 压强 浮力

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星火教育 授课教师:李海虎

第四讲 压强 浮力

授课时间:

知识点回顾:

1、质量 表示物体所含物质的多少,单位:Kg (与物体的状态、形状、位置无关)

测量工具:天平(使用方法: ……左物右码;砝码用镊子,从大到小取;测量前调平衡用螺母,测量时调平衡

用游码;万一物、码放反了,则物体的质量应将砝码减去游码…...)

2、体积 测量工具:量筒或量杯(读数时视线应平视,即与液面相切) 固体的体积:采用“溢杯法”

3、密度 物体的一种属性,不随物体的质量和体积而改变。 公式:??m 单位:Kg/m3或g/cm3 换算关系:1 g/cm3=1? 103Kg/m3 v 测量方法(实验) (1)常规法:用天平测出质量,有量筒测出体积,利用公式得出密度 (2)替代法(用于没有量筒的情况下):用天平测出物体的质量,测出相同体积的水的质量m,则v水?m水?水,则该物体的密度为??m。 其中,相同体积的水:液体用标?水(?水=1? 103Kg/m3)

m水记法;固体用溢杯法

4、压强及改变压强的方法;

(1)压强公式:P=F/ S;正确理解压力及受力面积(即接触面积)的概念 (2)增大、减小压强的方法:

增大:增大压力或减小受力面积(如:刀刃薄……)

减小:减小压力或增大受力面积 (如:铁轨上垫枕木……)

5、液体压强公式及其应用;

(1)公式:P=ρg h (其中h表示深度:即从液面往下数) (2)应用:连通器;液压机(F1/S1=F2/S2)

(3)实验:控制变量法(控制同一深度或同一液体) 6、大气压及其与沸点的关系;

(1)大气压存在(马德堡半球实验)(实例:钢笔吸水,吸盘,吸管喝饮料) 大气压随高度的升高而减小(且减小的幅度不均匀),其数值为 1标准大气压(1atm)

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=1.013?10Pa=760mmHg=10.3mH2O(托里拆利实验)

(2)大气压越大则液体的沸点越高(应用:高压锅煮饭容易熟) 大气压越小则液体的沸点越低(如高山上鸡蛋可能煮不熟) 7、压强与流速的关系 流速越大则压强越小;流速越小则压强越大

8、阿基米德原理 物体在流体中受到的浮力等于它排开流体所受的重力。 公式 (1) F浮=?液gV排 (2)浮力等于视重之差 9、浮沉条件 (1)当浮力小于重力时 下沉 (2) 当?物 当浮力等于重力时 悬浮 当?物 当浮力大于重力时 上浮直至漂浮 当?物??液时 下沉 ??液时 悬浮

??液时 上浮直至漂浮

典型例题:

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例1:用密度为7.0×10 kg/m的铸铁浇铸一个铸件,现测得这个铸件的质量是2.8 kg,体积是0.5 dm,那么这个铸件内有无气泡?(策略开放)

析:可以通过比较密度、质量、体积来判断铸件内有无气泡

例2:到副食店打豆油或买酱油时,售货员用一种叫“提子”的容器,豆油和酱油的提子不同,如果豆油提子坏了,售货员用酱油提子代替,那么副食店和顾客谁吃亏了? (酱油的密度大于豆油的密度) 析:可通过质量相等时比较体积或体积相等时比较质量的方法来判断

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例3:向墙上按图钉,已知图钉帽的面积为lcm2,受到的压强为2×10 Pa,图钉尖的面积是0.5mm2,手对图钉尖的压强是多大? 析:压力一样

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例4:体积为1.0×l0 m的正方体木块,其上表面距水面0.06 m,请你根据所学的力学知识,计算出与木块有关的三个物理量。(g=10 N/kg)

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析:依据浮力、液体压强、密度知识可求浮力、密度、重力、压强等物理量

例5:甲乙两物体放在水平桌面上,甲物重是乙物重的4倍,而底面积是乙的1/2,甲对桌面压强为P甲,乙对桌面

压强为P乙,P甲与P乙关系( )

A.P甲=8P乙 B.P甲=4P乙 C.P甲=2P乙 D.P甲=P乙/8 析:P=F/S

针对练习:

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1.体积和质量都相等的铝球、铁球和铅球密度分别是ρ铝=2.7 g/cm、ρ铁=7.9 g/cm、ρ铅=11.3

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g/cm,下列说法正确的是( )(结论开放)

A.若铝球是空心的,则铁球和铅球一定是空心的 B.若铁球是实心的,则铝球和铅球一定是空心的 C.若铅球是空心的,则铁球和铝球一定是空心的 D.三个球都可能是空心的

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2.一根裸铜导线,质量是71.2kg,其截面积是1.6mm,则其长度为 (已知ρ铜=8.9*10k g/m) 3.日常生活和生产中,我们常见的以下事例中,属于减小压强的是哪一组 ( ) (1)骆驼的体重比马的体重大不了一倍,却长有马蹄子面积三倍的脚掌 (2)号称“森林医生”的啄木鸟长有长而坚硬的尖喙,便于啄开树皮 (3)用螺栓坚固机器零件时,在螺母下垫垫圈 (4)要把图钉按进较硬的木板,需加更大的力

A.(1)(2) B.(1)(3) C.(2)(4) D.(3)(4)

4.如图所示,两手指用力捏住铅笔,使它保持静止,下列说法正确的是( ) A.两手指受到的压力相同,左边手指受到的压强较大 B.两手指受到的压强相同,左边手指受到的压力较大 C.两手指受到的压力相同,右边手指受到的压强较大 D.两手指受到的压强相同,右边手指受到的压力较大

5.如图所示,鱼嘴里吐出的气泡上升,对气泡上升时受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是 ( )

A.浮力不变,压强不变 B.浮力变小,压强变小 C.浮力变大,压强变大 D.浮力变大,压强变小

6.甲、乙两个正方体,放在水平桌面上,它们对桌面的压强相等,而它们对桌面的压力之比是9∶4,则甲、乙正方体的密度之比为:( )

A. 2∶3 B. 3∶2 C. 1∶1 D. 4∶9

7.装有水的杯子中,有一塑料球漂浮在水面上,若向烧杯中慢慢加入酒精,同时进行搅拌,若ρ水>ρρ酒精,则塑料球可能( )

A、在液体中下沉一些,所受浮力增大。 B、沉到杯底,所受浮力减小。

C、悬浮在液体中,所受浮力增大。 D、仍漂浮在液面上,所受浮力减小。 8.如图9-4所示,是某同学在做的一个实验,其中甲:瓶铺层砂子;乙:放入点燃浸过酒精的棉花;丙:用剥了壳的熟鸡蛋堵住瓶口,过一会儿可看到鸡蛋将____________。这个实验也证实了___________________。

9.为了探究“压力的作用效果与哪些因素有关”,某同学把若干个同种材料制成的不同物体放在同一水平细纱面上,进行了三组实验,并记录有关记录数据如表1、表2、表3所示,探究时,他仔细观察沙面的凹陷程度,并通过比较发现每一组沙面的凹陷程度相同,而各组却不同,第一组凹陷程度最大;第二组其次,第三组最小。

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塑料

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表1 实验 序号 1 2 3 压力 /N 6.0 9.0 12 10 15 20 受力面积/cm2 实验 序号 4 5 6 压力 /N 3.0 4.5 6.0 表2 受力面积/cm2 实验 序号 10 15 20 7 8 9 压力 /N 3.0 4.5 6.0 表3 受力面积/cm2 20 30 40 (1)比较实验序号1与4(或2与5、3与6)及观察到的现象,可得出的初步结论是 ;(2)分析比较

及观察到的现象,可得出的初步结论是:当压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越显著;请进一步分析比较表1、表2、表3中的数据及观察到的现象,并归纳得出结论:

①经分析比较 ;

②经分析比较 。

10.如图所示,有一重为27 N的长方体物块,长为L=20 cm,它的横截面积S1是盛水容器横截面积S2(容器壁厚不计)的1/3,当物块有2/5的体积浸入水中时,弹簧测力计的示数为F1=23 N(g取10 N/kg). (1)根据题中所给条件,试一试你能求出与物块有关的物理量有哪些?请分别计算出来.

(2)求当物体有2/5的体积浸入水中时与物体刚好全部浸入水中时,水对容器底的压强差是多少?

作业:

某同学在实验室里将体积为1.0×10-3m3的实心正方体木块放入水中,如图所示,静止时,其下表面距水面0.06m。请根据此现象和所学力学知识,计算出两个与该木块有关的物理量。(要求写计算过程,g=10N/kg)

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