八年级物理下册-第八章-压强与浮力课件-新版北师大版.ppt

1、第八章压强与浮力知识点知识点1 1压强压强课标要求课标要求通过实验通过实验,理解压强。知道日常生活中增大理解压强。知道日常生活中增大和减小压强的方法。和减小压强的方法。1.1.压力压力:(1)(1)定义定义:_:_作用在物体表面上的力。作用在物体表面上的力。(2)(2)影响作用效果的因素影响作用效果的因素:压力的大小和受力面积。压力的大小和受力面积。受力面积相同受力面积相同,压力压力_,_,作用效果越显著。作用效果越显著。压力大小相同压力大小相同,受力面积受力面积_,_,作用效果越显著。作用效果越显著。垂直垂直越大越大越小越小2.2.压强压强:(1)(1)物理意义物理意义:表示表示_的物理量。

2、的物理量。(2)(2)定义定义:作用在物体上的作用在物体上的_与与_的比值。的比值。(3)(3)公式公式:_:_。压力作用效果压力作用效果压力大小压力大小受力面积受力面积FpS(4)(4)增大和减小压强的方式增大和减小压强的方式:增大压强的方式增大压强的方式:a.a.压力不变时压力不变时,减小减小_。如下图钉的尖。如下图钉的尖。b.b.受力面积不变受力面积不变,增大增大_。如用较大的力。如用较大的力按图钉。按图钉。减小压强的方式减小压强的方式:a.a.压力不变压力不变,增大增大_。如下图钉的帽。如下图钉的帽。b.b.受力面积不变受力面积不变,减小减小_。如用较小的力按图钉。如用较小的力按图钉。

3、受力面积受力面积压力压力受力面积受力面积压力压力知识点知识点2 2液体的压强液体的压强课标要求课标要求通过实验通过实验,探究并了解液体压强与哪些探究并了解液体压强与哪些因素有关。因素有关。1.1.产生原因产生原因:(1)(1)液体具有液体具有_。(2)(2)液体受到液体受到_。流动性流动性重力作用重力作用2.2.特点特点:(1)(1)液体内部液体内部_都存在压强都存在压强;(2)(2)在液体内同一深度的差别位置处在液体内同一深度的差别位置处,液体的压强液体的压强_,_,与与探头的方向无关探头的方向无关,如下图如下图A A、_;_;(3)(3)液体内部的压强随深度的增加而液体内部的压强随深度的增

4、加而_,_,如下图如下图_、C;C;(4)(4)液体内部的压强跟液体的液体内部的压强跟液体的_有关有关,如下图如下图C C、_。各处各处相等相等B B增大增大B B密度密度D D3.3.计算公式计算公式:_:_。4.4.应用应用连通器连通器:(1)(1)定义定义:_:_、_的容器。的容器。(2)(2)原理原理:如果只装一种液体如果只装一种液体,那么液体静止时连通器的各部那么液体静止时连通器的各部分液面总是分液面总是_的。的。(3)(3)应用应用:洗手池下水道的洗手池下水道的_、水塔的供水系统、电热、水塔的供水系统、电热水器的水器的_、牲畜、牲畜_、_。p=ghp=gh上部开口上部开口底部连通底

5、部连通相平相平回水管回水管水位计水位计自动饮水器自动饮水器船闸船闸知识点知识点3 3大气压强大气压强课标要求课标要求知道大气压强及其与人类生活的关系。知道大气压强及其与人类生活的关系。1.1.产生原因产生原因:气体具有气体具有_,_,受受_的作用。的作用。2.2.定义定义:在大气内部的在大气内部的_都存在的压强。都存在的压强。3.3.测定测定:(1)(1)测量实验测量实验:_:_。(2)(2)标准大气压值标准大气压值:_Pa,:_Pa,相当于相当于_高的水银柱产高的水银柱产生的压强。生的压强。4.4.应用应用:_:_、离心式水泵。、离心式水泵。5.5.气体压强与体积的关系气体压强与体积的关系:

6、在温度不变的条件下在温度不变的条件下,一定质量的一定质量的气体气体,体积减小压强就体积减小压强就_,_,体积增大压强就体积增大压强就_。流动性流动性重力重力各个位置各个位置托里拆利实验托里拆利实验1.011.0110105 576cm76cm活塞式抽水机活塞式抽水机增大增大减小减小知识点知识点4 4浮力浮力课标要求课标要求通过实验通过实验,认识浮力。探究浮力大小与哪些因认识浮力。探究浮力大小与哪些因素有关。知道阿基米德原理。素有关。知道阿基米德原理。1.1.定义定义:浸在液体中的物体受到液体対它浸在液体中的物体受到液体対它_的力。的力。2.2.方向方向:总是总是_。3.3.产生原因产生原因:浸

7、在液体中的物体浸在液体中的物体,上下表面受到液体的上下表面受到液体的_,_,即即F F浮浮=_=_。向上托向上托竖直向上竖直向上压力差压力差F F下下-F-F上上4.4.计算公式计算公式:(1)(1)称重法称重法:用弹簧测力计测石块所受的重力用弹簧测力计测石块所受的重力G;G;将石块悬挂于弹簧测力计下将石块悬挂于弹簧测力计下,读出浸在液体中时弹簧测力读出浸在液体中时弹簧测力计的示数计的示数F;F;石块受到的浮力石块受到的浮力F F浮浮=_=_。G-FG-F(2)(2)原理法原理法阿基米德原理阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浸在液体中的物体受到向上的浮力浮力,浮力的大小等于浮力的大小等于

8、_,_,即即F F浮浮=_=_。5.5.适用性适用性:适用于各种适用于各种_。物体排开的液体所受的重力物体排开的液体所受的重力G G排排液体和气体液体和气体知识点知识点5 5物体的浮沉条件及应用物体的浮沉条件及应用课标要求课标要求运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象。现象。现象现象上浮上浮下沉下沉悬浮悬浮漂浮漂浮图示图示G G与与F F浮浮的关系的关系F F浮浮_G_GF F浮浮G=1.1.物体的浮沉条件物体的浮沉条件:(1)(1)比较物体受到的浮力比较物体受到的浮力F F浮与物重浮与物重G:G:现象现象上浮上浮下沉下沉悬浮悬浮漂浮漂浮受合力受合

9、力情况情况合力方向合力方向_合力方向合力方向_合力为合力为_合力为合力为_运动状态运动状态加速上升加速上升加速下降加速下降静止静止静止静止结果结果变为变为_沉入底部沉入底部可停留在可停留在液面下的液面下的任何位置任何位置部分露部分露出液面出液面竖直向上竖直向上竖直向下竖直向下零零零零漂浮漂浮(2)(2)比较液体的密度与物体的密度比较液体的密度与物体的密度:当当液液物物时时,物体在液体中物体在液体中_;_;当当液液=物物时时,物体在液体中物体在液体中_。下沉下沉上浮上浮悬浮悬浮2.2.应用应用:(1)(1)轮船轮船:采用采用_的办法增大可利用的浮力。如的办法增大可利用的浮力。如:独木独木舟等舟等

10、;(2)(2)潜水艇潜水艇:靠靠_的方式实现上浮、下潜和悬浮的方式实现上浮、下潜和悬浮;(3)(3)密度计密度计:漂浮在液体上的物体漂浮在液体上的物体,物体所受的重力物体所受的重力_液体液体対物体的浮力対物体的浮力,液体的密度越大液体的密度越大,物体排开液体的体积物体排开液体的体积_。(4)(4)气球和飞艇气球和飞艇:充的是密度充的是密度_空气的气体。空气的气体。空心空心”改变自身重力改变自身重力等于等于越小越小小于小于知识点知识点6 6流体压强与流速的关系流体压强与流速的关系课标要求课标要求了解流体的压强与流速的关系及其在生活中的应了解流体的压强与流速的关系及其在生活中的应用。用。1.1.流

11、体流体:_:_和和_的统称。的统称。2.2.关系关系:流体在流速大的地方压强流体在流速大的地方压强_,_,在流速小的地方压强在流速小的地方压强_。3.3.应用应用:飞机飞上天。飞机飞上天。(1)(1)机翼形状机翼形状:上表面上表面_,_,下表面下表面_。(2)(2)产生原因产生原因:飞机飞行时飞机飞行时,机翼上方的空气流速比下方的空气机翼上方的空气流速比下方的空气流速流速_,_,所以机翼上方的空气压强比下方的空气压强所以机翼上方的空气压强比下方的空气压强_,_,从而从而产生产生_的压力差的压力差,即为举力即为举力(升力升力)。假设机翼前缘稍向上仰假设机翼前缘稍向上仰,那么产生的那么产生的_比较

12、大比较大,举力的方向举力的方向_,_,当举力大于当举力大于_时时,飞机就上升。飞机就上升。液体液体气体气体小小大大凸起凸起平直平直大大小小向上向上举力举力竖直竖直向上向上重力重力已知某游轮满载时的排水量是已知某游轮满载时的排水量是4 860 t,4 860 t,吃水深度吃水深度(指水面到船指水面到船底的深度底的深度)是是2.7 m2.7 m。(g(g取取10 N/kg)10 N/kg)(1)(1)游轮浸没在水中的体积为游轮浸没在水中的体积为m3;m3;(2)(2)游轮满载时游轮满载时,受到的浮力为受到的浮力为N;N;游轮底部受到的水游轮底部受到的水的压强是的压强是Pa;Pa;假设游轮底部是平面

13、的假设游轮底部是平面的,那么底部的面积那么底部的面积为为m2;m2;(3)(3)游轮航行时游轮航行时,在游轮的旁边有一漂浮的木板在游轮的旁边有一漂浮的木板,当游轮经过当游轮经过后后,木板将木板将(选填漂向选填漂向”或漂离或漂离”)”)游轮的尾迹游轮的尾迹;(4)(4)当该游轮从长江开到海里时当该游轮从长江开到海里时,吃水深度是变大还是变小吃水深度是变大还是变小?请说明理由。请说明理由。参考答案参考答案:(1)4.86(1)4.8610103 3 (2)4.86 (2)4.8610107 72.72.710104 4 1.8 1.810103 3 (3)(3)漂向漂向 (4)(4)变小。因为游轮

14、从长江开到海里时变小。因为游轮从长江开到海里时,受到的浮力受到的浮力F F浮浮不变不变,都等于重力都等于重力;根据阿基米德原理得根据阿基米德原理得V V排排=,=,由于海水的密由于海水的密度大于江水的密度度大于江水的密度,所以在海里游轮排开水的体积变小所以在海里游轮排开水的体积变小,吃吃水深度变小。水深度变小。Fg浮液高频考点高频考点1 1对压强的理解对压强的理解中考题眼中考题眼压力的作用效果及压力示意图压力的作用效果及压力示意图压强的计算增大和减小压强的方法压强的计算增大和减小压强的方法1.1.压力的作用效果压力的作用效果:(1)(1)物体表面受到压力时会发生形变物体表面受到压力时会发生形变

15、,形变程度越大形变程度越大,压力的压力的作用效果越明显作用效果越明显,所以根据被压物体表面的形变程度可判断所以根据被压物体表面的形变程度可判断压力的作用效果。压力的作用效果。(2)(2)压力的作用效果与压力大小和受力面积有关。压力的作用效果与压力大小和受力面积有关。2.2.计算公式计算公式:(1)F(1)F表示施加在物体上的压力。表示施加在物体上的压力。(2)S(2)S是受力面积是受力面积,是两物体相互接触并作用的面积是两物体相互接触并作用的面积,不一定是不一定是物体的面积。物体的面积。FpS3.3.改变压强的方式改变压强的方式:【典例【典例1(20121(2012成都中考成都中考)小强同学的

16、质量为小强同学的质量为60 kg,60 kg,他站他站立在水平地面上时立在水平地面上时,每只脚底与地面的接触面积为每只脚底与地面的接触面积为0.025 m2,0.025 m2,g g取取10 N/kg,10 N/kg,求求:(1)(1)小强同学受到的重力是多少小强同学受到的重力是多少?(2)(2)小强同学双脚站立时対地面的压强是多大小强同学双脚站立时対地面的压强是多大?【思路导引【思路导引 解答此题可按照以下思路解答此题可按照以下思路:【精讲精析【精讲精析 此题考查了重力和压强的计算此题考查了重力和压强的计算,关键是知道水关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等。平面上物体的压力和自身的重

17、力相等。(1)(1)小强同学受到的重力是小强同学受到的重力是G=mg=60kgG=mg=60kg10 N/kg=600N10 N/kg=600N(2)(2)小强同学双脚站立时対地面的压力小强同学双脚站立时対地面的压力F=G=600N,F=G=600N,受力面积受力面积是是S=2S=20.025m2=0.05m2,0.025m2=0.05m2,那么压强是那么压强是答案答案:(1)600N (2)1.2:(1)600N (2)1.2104Pa104Pa42F600 Np1.2 10 PaS0.05 m。【失误档案【失误档案 应用公式应用公式 ,易出现以下失误易出现以下失误:(1)(1)没有注意没有

18、注意p p与与F F和和S S相対应相対应,乱代数据。乱代数据。(2)(2)将质量错代为重力将质量错代为重力,受力面积错代为一只脚的面积。受力面积错代为一只脚的面积。(3)(3)公式中的物理量没有统一为国际单位。公式中的物理量没有统一为国际单位。(4)(4)计算时遗漏公式计算时遗漏公式,计算过程中忘带单位。计算过程中忘带单位。FpS【变式训练【变式训练(2012(2012宁夏中考宁夏中考)一个质量为一个质量为60 kg60 kg的人的人,假设仰假设仰躺在硬板床上产生的压强是躺在硬板床上产生的压强是6 6103Pa,103Pa,躺在席梦思躺在席梦思”床上床上,身体与床的接触面积为身体与床的接触面

19、积为0.3 m20.3 m2。请你通过计算说明。请你通过计算说明:为什么睡为什么睡在席梦思在席梦思”床上更舒服。床上更舒服。(g=10 N/kg,(g=10 N/kg,写出主要计算步骤写出主要计算步骤)【解析【解析 此题考查了压力、重力、压强的计算。在水平面上此题考查了压力、重力、压强的计算。在水平面上,物体対水平面的压力等于物体的重力物体対水平面的压力等于物体的重力,即压力为即压力为:F=G=mg=60 kg:F=G=mg=60 kg10 N/kg=600 N,10 N/kg=600 N,睡在席梦思睡在席梦思”床上的压强为床上的压强为 人仰躺在硬板床上产生的压强为人仰躺在硬板床上产生的压强为

20、p=6p=6103Pa,103Pa,那么因那么因p p软软p,pp酒精。请说明理由。酒精。请说明理由。【思路导引【思路导引 解答此题的关键是准确地选择公式解答此题的关键是准确地选择公式:水的质量水的质量 由由m=Vm=V求出求出固体的压强固体的压强 由由p=p=求出求出液体的压强液体的压强 根据根据p=p=液液ghgh分析分析FS【精讲精析【精讲精析(1)(1)水的质量水的质量m m水水=水水V V水水=1.0=1.0103 kg/m3 103 kg/m3 2 210-3 m3=2 kg10-3 m3=2 kg。(2)A(2)A容器対水平桌面的压力容器対水平桌面的压力FA=GAFA=GA总总=

21、(m=(m水水+m+m容容)g=)g=(2 kg+0.5 kg)(2 kg+0.5 kg)10 N/kg=25 N10 N/kg=25 NA A容器対水平桌面的压强容器対水平桌面的压强AA2AF25 Np2 500 PaS0.01 m。(3)(3)容器中的水深容器中的水深容器中的酒精深度容器中的酒精深度假设增大同一深度假设增大同一深度,当当p p水水 p p酒精时酒精时,那么有那么有水水 g(h g(h水水+h)+h)酒精酒精g(hg(h酒精酒精+h)+h)332V2.0 10 mh0.2 mS0.01 m水水332V3.0 10 mh0.3 mS0.01 m酒精酒精hhh 酒精酒精水水酒精水

22、333333330.8 10 kg/m0.3 m 1.0 10 kg/m0.2 m1.0 10 kg/m0.8 10 kg/m0.2 m当当h0.2 mh0.2 m时时,酒精高度超过酒精高度超过0.3 m+0.2 m=0.5 m,0.3 m+0.2 m=0.5 m,超过了容器的高度超过了容器的高度,所以不可能达到所以不可能达到p p水水pp酒精。酒精。答案答案:(1)2 kg (2)2 500 Pa (3):(1)2 kg (2)2 500 Pa (3)见精讲精析见精讲精析【方式归纳【方式归纳 关于固体和液体的压力、压强的求解关于固体和液体的压力、压强的求解(1)(1)固体固体:常用常用:先用

23、先用F=GF=G物物,再利用再利用粗细质地均匀粗细质地均匀:可用可用p=ghp=gh。(2)(2)液体液体:容器粗细不均匀容器粗细不均匀:容器粗细均匀容器粗细均匀:FpS。F pSpghpF 。F GFGFppghS 液液，或。【变式训练【变式训练 如下图如下图,一平底圆柱状杯子放在水平桌面上一平底圆柱状杯子放在水平桌面上,杯子的底面积是杯子的底面积是60 cm260 cm2。杯子装上。杯子装上8 cm8 cm高的水后高的水后,杯子和水的杯子和水的总质量是总质量是0.6 kg0.6 kg。那么杯子対桌面的压力大小是。那么杯子対桌面的压力大小是N,N,杯子杯子対桌面的压强是対桌面的压强是Pa;P

24、a;水対杯底产生的压强是水対杯底产生的压强是PaPa。(杯壁的厚度忽略不计杯壁的厚度忽略不计,g,g取取10 N/kg)10 N/kg)【解析【解析 此题考查了固体与液体压强的计算方式。杯子和水的此题考查了固体与液体压强的计算方式。杯子和水的总质量是总质量是0.6 kg,0.6 kg,重力重力G=mg=0.6 kgG=mg=0.6 kg10 N/kg=6 N,10 N/kg=6 N,杯子対桌杯子対桌面的压力大小面的压力大小F=G=6 N,F=G=6 N,面积面积S=60 cm2=6S=60 cm2=610-3 m2,10-3 m2,杯子対桌杯子対桌面的压强是面的压强是 水対杯底产生的压水対杯底

25、产生的压强强p=gh=1.0p=gh=1.0103 kg/m3103 kg/m310 N/kg10 N/kg0.08 m=800 Pa0.08 m=800 Pa。答案答案:6 1 000 800 :6 1 000 800 32F6 Np1 000 Pa,S6 10 m高频考点高频考点3 3大气压强大气压强中考题眼中考题眼大气压存在的实例托里拆利实验大气压存在的实例托里拆利实验大气压的变化大气压的应用大气压的变化大气压的应用1.1.大气压强的测量大气压强的测量托里拆利实验托里拆利实验:(1)(1)装置及现象如下图装置及现象如下图:(2)(2)实验时实验时,应先向玻璃管中灌满水银应先向玻璃管中灌满

26、水银,将玻璃管将玻璃管内的空气全部排出内的空气全部排出:(3)(3)影响玻璃管内水银柱高度的因素影响玻璃管内水银柱高度的因素:随外界大气压的变化而变化随外界大气压的变化而变化;假设玻璃管内混入少量空气假设玻璃管内混入少量空气,那那么管内水银柱的高度会减小。么管内水银柱的高度会减小。与管的粗细、倾斜程度、管的长度及将玻璃管提起还是下压、与管的粗细、倾斜程度、管的长度及将玻璃管提起还是下压、水银液槽内水银面的高低等因素无关。如果把玻璃管倾斜放置水银液槽内水银面的高低等因素无关。如果把玻璃管倾斜放置,水银柱的高度不会改变水银柱的高度不会改变,水银柱的长度却要增加。水银柱的长度却要增加。2.2.大气压

27、强的变化大气压强的变化:(1)(1)大气压随海拔高度的增加而降低大气压随海拔高度的增加而降低,所以人在高山上或高空中所以人在高山上或高空中感到不适。感到不适。(2)(2)大气压也随天气、季节的变化而变化。一般情况下大气压也随天气、季节的变化而变化。一般情况下,在同一在同一地区地区,冬天的大气压比夏天高冬天的大气压比夏天高,晴天的大气压比阴天高。晴天的大气压比阴天高。3.3.大气压的应用大气压的应用:(1)(1)利用大气压吸利用大气压吸”或抽或抽”(”(其实是压其实是压)液体。如液体。如:钢笔囊吸钢笔囊吸墨水墨水,吸管吸饮料吸管吸饮料,抽水机、离心式水泵抽水等。抽水机、离心式水泵抽水等。(2)(

28、2)液体的沸点随液体表面的气压的增大而升高液体的沸点随液体表面的气压的增大而升高,随气压的减小随气压的减小而降低。如利用高压锅煮饭菜容易熟。而降低。如利用高压锅煮饭菜容易熟。【典例【典例3(3(多项选择多项选择)(2012)(2012沈阳中考沈阳中考)如下图为托里拆利实验如下图为托里拆利实验的的装置图装置图,以下表述准确的选项是哪一项：以下表述准确的选项是哪一项：()A.A.将玻璃管稍微倾斜将玻璃管稍微倾斜,管内外水银面高度差将不变管内外水银面高度差将不变B.B.将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面,管内外水银面高管内外水银面高度差将变大度差将变大C.C.向槽中

29、继续注入少量水银向槽中继续注入少量水银,管内外水银面高度差将变小管内外水银面高度差将变小D.D.换用更粗一些的等长玻璃管换用更粗一些的等长玻璃管,管内外水银面高度差将不变管内外水银面高度差将不变【思路导引【思路导引 解答此题抓住以下两个关键点解答此题抓住以下两个关键点:(1)(1)管内外水银面高度差取决于当时的大气压管内外水银面高度差取决于当时的大气压;(2)(2)管内外水银面高度差与玻璃管的粗细、水银槽内水银的多管内外水银面高度差与玻璃管的粗细、水银槽内水银的多少无关。少无关。【精讲精析【精讲精析 选选A A、D D。此题考查托里拆利实验。托里拆利实验。此题考查托里拆利实验。托里拆利实验的玻

30、璃管上端是真空的玻璃管上端是真空,水银柱的高度只和外界的大气压有关水银柱的高度只和外界的大气压有关,与与玻璃管是否倾斜、管的粗细及水银槽中水银的多少无关玻璃管是否倾斜、管的粗细及水银槽中水银的多少无关,应选应选A A、D D。【方式归纳【方式归纳 测大气压的两种方式测大气压的两种方式(1)(1)用托里拆利实验精确测量用托里拆利实验精确测量;(2)(2)用吸盘、刻度尺、弹簧测力计粗测。用吸盘、刻度尺、弹簧测力计粗测。【变式训练【变式训练(2011(2011徐州中考徐州中考)用如下图装置粗略测量大气用如下图装置粗略测量大气压的值。把吸盘用力压在玻璃上排出吸盘内的空气压的值。把吸盘用力压在玻璃上排出

31、吸盘内的空气,吸盘压在吸盘压在玻璃上的面积为玻璃上的面积为4 410-4 m210-4 m2。轻轻向挂在吸盘下的小桶内加沙。轻轻向挂在吸盘下的小桶内加沙子。吸盘刚好脱落时子。吸盘刚好脱落时,测出吸盘、小桶和沙子的总质量为测出吸盘、小桶和沙子的总质量为3.2 kg3.2 kg。那么大气対吸盘的压力为。那么大气対吸盘的压力为N(gN(g取取10 N/kg),10 N/kg),大大气压的测量值为气压的测量值为PaPa。假设吸盘内的空气不能完全排出。假设吸盘内的空气不能完全排出,那么大气压的测量值比实际值偏。那么大气压的测量值比实际值偏。【解析【解析 此题考查大气压的测量。吸盘受到小桶和沙子的拉此题考

32、查大气压的测量。吸盘受到小桶和沙子的拉力与空气作用给它的压力是一対平衡力力与空气作用给它的压力是一対平衡力,大小相等大小相等,即即F=G=mg=3.2 kgF=G=mg=3.2 kg10 N/kg=32 N,10 N/kg=32 N,那么大气压强那么大气压强=8=8104 Pa;104 Pa;假设吸盘内的空气不能完全排出假设吸盘内的空气不能完全排出,那么吸盘内的那么吸盘内的空空气対吸盘向外的压力与小桶和沙子対吸盘拉力的合力与外部气対吸盘向外的压力与小桶和沙子対吸盘拉力的合力与外部的大气压力彼此平衡的大气压力彼此平衡,因此得出的大气压强比实际的要小。因此得出的大气压强比实际的要小。答案答案:32

33、 8:32 8104 104 小小 42F32 NpS4 10 m高频考点高频考点4 4阿基米德原理的理解及应用阿基米德原理的理解及应用中考题眼中考题眼求物体受到的浮力求物体排开液体的求物体受到的浮力求物体排开液体的体积求物体的密度求液体的密度体积求物体的密度求液体的密度1.1.准确理解阿基米德原理准确理解阿基米德原理:(1)(1)原理中浸入液体中的物体原理中浸入液体中的物体”包括两种情况包括两种情况:物体浸没液体中物体浸没液体中,此时此时V V排排=V=V物物;物体部分浸入液体中。例如物体部分浸入液体中。例如,漂浮漂浮,此时此时V V排排VV物。物。(2)(2)物体受到的浮力大小物体受到的浮

34、力大小F F浮浮=G=G排排=m=m排排g=g=液液gVgV排排,由公式可知由公式可知,浮力的大小只跟液体的密度浮力的大小只跟液体的密度液和物体排开液体的体积液和物体排开液体的体积V V排两排两个因素有关个因素有关,而跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的而跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、在液体中是否运动、液体的多少等因素无关。深度、在液体中是否运动、液体的多少等因素无关。2.2.阿基米德原理的应用阿基米德原理的应用:(1)(1)求物体所受浮力求物体所受浮力:F:F浮浮=液液gVgV排。排。(2)(2)求物体排开液体体积求物体排开液体体积:(3)(3)求液体密度求液体密度:3.

35、3.阿基米德原理也适用于计算气体产生的浮力阿基米德原理也适用于计算气体产生的浮力,公式为公式为F F浮浮=气气gVgV排。排。FVg浮排液。FgV浮液排。【拓展延伸【拓展延伸 只用弹簧测力计测固体和液体的密度只用弹簧测力计测固体和液体的密度(1)(1)用弹簧测力计在空气中称出固体重力用弹簧测力计在空气中称出固体重力G G。(2)(2)让固体浸没在水中让固体浸没在水中,记下弹簧测力计的示数记下弹簧测力计的示数F F。(3)(3)让固体浸没在待测液体中让固体浸没在待测液体中,记下弹簧测力计的示数记下弹簧测力计的示数FF。(4)(4)固体的密度为固体的密度为根据根据F F液浮液浮=G-F=G-F=液

36、液gVgV排和排和F F水浮水浮=G-F=G-F=水水gVgV排可得液体的排可得液体的密度为密度为GmGGGg FVVFGFgg 水水浮排浮水。GFGF 液水。【典例【典例4(20124(2012孝感中考孝感中考)学完浮力学完浮力”知识后知识后,小芳同学小芳同学进行了相关的实践活动。进行了相关的实践活动。(水水=1.0=1.0103kg/m3,g103kg/m3,g取取10N/kg)10N/kg)(1)(1)她选取一质量为她选取一质量为750g750g、体积为、体积为1 250cm31 250cm3的长方体木块的长方体木块,让它让它漂浮在水面上漂浮在水面上,如下图甲所示如下图甲所示,求木块受到

37、的浮力。求木块受到的浮力。(2)(2)取来规格相同由合金材料制成的螺母假设干取来规格相同由合金材料制成的螺母假设干,每只螺母质量每只螺母质量为为50g,50g,将螺母逐个放置在漂浮的木块上。问将螺母逐个放置在漂浮的木块上。问:放多少只螺母时放多少只螺母时,木块刚好浸没在水中木块刚好浸没在水中?(3)(3)她又用弹簧测力计、一只螺母做了如下图乙所示的实验她又用弹簧测力计、一只螺母做了如下图乙所示的实验,弹簧测力计静止时的示数为弹簧测力计静止时的示数为0.4N,0.4N,求合金材料的密度。求合金材料的密度。【思路导引【思路导引 解答此题的关键解答此题的关键:根据已知条件根据已知条件,准确选择恰当准

38、确选择恰当的公式进行计算。的公式进行计算。(1)(1)求木块漂浮时受到的浮力求木块漂浮时受到的浮力:F:F浮浮=G=G木。木。(2)(2)求木块刚好浸没在水中时求木块刚好浸没在水中时,放置螺母的只数。放置螺母的只数。(3)(3)求合金材料的密度。求合金材料的密度。【精讲精析【精讲精析(1)(1)当木块漂浮时当木块漂浮时,它受到的浮力它受到的浮力F F浮浮=G=G木木=m=m木木g=750g=75010-3kg10-3kg10N/kg=7.5N10N/kg=7.5N(2)(2)当木块浸没时当木块浸没时,由阿基米德原理得木块受到的浮力由阿基米德原理得木块受到的浮力FF浮浮=G=G排排=水水gVgV

39、排排=水水gVgV木木=1.0=1.0103kg/m3103kg/m310N/kg10N/kg1250125010-6m3=12.5N10-6m3=12.5N螺母的总重力螺母的总重力G G螺母总螺母总=F=F浮浮-G-G木木=12.5N-7.5N=5N=12.5N-7.5N=5N3G5 Nn10G50 10 kg 10 N/kg螺母总螺母螺母的只数(3)(3)当螺母浸没在水中时当螺母浸没在水中时,它受到的浮力它受到的浮力F F浮螺母浮螺母=G=G螺母螺母-F-F=0.5 N-0.4 N=0.1 N=0.5 N-0.4 N=0.1 N螺母的体积螺母的体积V V螺母螺母=合金材料的密度合金材料的密

40、度答案答案:(1)7.5 N (2)10:(1)7.5 N (2)10只只 (3)5 (3)5103 kg/m3103 kg/m333353m50 10 kg5 10 kg/mV10 m 合金合金5333F0.1 N10 mg1.0 10 kg/m10 N/kg浮螺母水【方式归纳【方式归纳 利用阿基米德原理求解浮力问题时应注意以下利用阿基米德原理求解浮力问题时应注意以下两点两点:(1)(1)通常先利用称重法或漂浮的条件计算出浮力通常先利用称重法或漂浮的条件计算出浮力F F浮浮,再利用再利用阿基米德原理的变形公式求阿基米德原理的变形公式求V V排或排或液。液。(2)(2)物体浸没在液体中时物体浸

41、没在液体中时,隐含条件是隐含条件是V V物物=V=V排。排。【变式训练【变式训练(2012(2012泰州中考泰州中考)小明同学対一小明同学対一个金属块进行了两次测量个金属块进行了两次测量:第一次如下图甲所示第一次如下图甲所示,用细线系住金属块挂在弹簧测力计上用细线系住金属块挂在弹簧测力计上,弹簧测弹簧测力计的读数为力计的读数为2.7N2.7N。第二次如下图乙所示。第二次如下图乙所示,让金让金属块浸没在盛水的杯子中属块浸没在盛水的杯子中,这时弹簧测力计的这时弹簧测力计的读数为读数为1.7N1.7N。(g(g取取10N/kg)10N/kg)(1)(1)求金属块在水中受到的浮力求金属块在水中受到的浮

42、力;(2)(2)求金属块的体积求金属块的体积;(3)(3)通过进一步计算通过进一步计算,结合表中所列的某些金属的密度结合表中所列的某些金属的密度”,”,说明金属块是何种金属。说明金属块是何种金属。金属金属金金铜铜铁铁铝铝密度密度/10103 3kgkgm m-3-319.319.38.98.97.97.92.72.7【解析【解析(1)(1)金属块在水中受到的浮力可以用称重法求得金属块在水中受到的浮力可以用称重法求得,即用空气中的重力减去在水中所受的拉力即用空气中的重力减去在水中所受的拉力:F F浮浮G GF1F12.7 N2.7 N1.7 N=1 N1.7 N=1 N。(2)(2)因为金属块浸

43、没水中因为金属块浸没水中,所以所以(3)(3)金属块的质量金属块的质量 金属块的密度金属块的密度 查某些金属的密度查某些金属的密度”表可知表可知,此金属块是用铝制的。此金属块是用铝制的。答案答案:(1)1 N (2)1.0:(1)1 N (2)1.010-4 m3 (3)10-4 m3 (3)铝铝 FVVg浮排水43331 N1.0 10 m1.0 10 kg/m10 N/kg。G2.7 Nm0.27 kgg10 N/kg，3343m0.27 kg2.7 10 kg/m,V1.0 10 m 高频考点高频考点5 5物体的浮沉条件及应用物体的浮沉条件及应用中考题眼中考题眼物体的浮沉状态的判断物体受

44、到的物体的浮沉状态的判断物体受到的浮力大小及变化液体密度的比较浮力大小及变化液体密度的比较(1)(1)利用密度判断物体的浮沉利用密度判断物体的浮沉:物体全部浸入液体中时物体全部浸入液体中时,有有V V排排=V V物物;因为因为F F浮浮=G=G排排=液液gVgV排和排和G G物物=m=m物物g=g=物物gVgV物物,所以可将所以可将F F浮、浮、G G物的大小比较转化为物的大小比较转化为液、液、物的大小比较物的大小比较,有些情况下根据有些情况下根据密度判断物体的浮沉更简单。密度判断物体的浮沉更简单。(2)(2)轮船的原理轮船的原理:采用空心采用空心”的方式的方式,增大排开水的体积增大排开水的体

45、积,从从而增大浮力。而增大浮力。【易错警示【易错警示(1)(1)物体悬浮或漂浮时受到的浮力都等于重力物体悬浮或漂浮时受到的浮力都等于重力,悬浮时物体浸没在液体中悬浮时物体浸没在液体中,物体密度等于液体密度物体密度等于液体密度,漂浮时物漂浮时物体部分浸入液体中体部分浸入液体中,物体密度小于液体密度。物体密度小于液体密度。(2)(2)物体逐渐露出液面的过程中物体逐渐露出液面的过程中,受到的浮力不断减小受到的浮力不断减小;漂浮漂浮在液面上时在液面上时,浮力等于重力。浮力等于重力。【典例【典例5(20125(2012株洲中考株洲中考)一个质量是一个质量是60g60g的鸡蛋悬浮在盐的鸡蛋悬浮在盐水中不动

46、时水中不动时,它受到的浮力是它受到的浮力是N,N,如果往盐水中注入如果往盐水中注入清水清水,鸡蛋将鸡蛋将(选填下沉选填下沉”上浮上浮”或不动或不动”)”)。(g=10N/kg)(g=10N/kg)【思路导引【思路导引 解答此题有三个关键点解答此题有三个关键点:(1)(1)物体在液体中悬浮的条件物体在液体中悬浮的条件:F:F浮浮=G=G。(2)(2)物体受到的浮力大小与液体密度的关系。物体受到的浮力大小与液体密度的关系。(3)(3)物体下沉的条件物体下沉的条件:F:F浮浮GG。【精讲精析【精讲精析 鸡蛋悬浮在盐水中鸡蛋悬浮在盐水中,受到的浮力等于重力受到的浮力等于重力,即即F F浮浮=G=mg=

47、0.06kg=G=mg=0.06kg10N/kg=0.6N;10N/kg=0.6N;如果往盐水中注入清水如果往盐水中注入清水,盐水密盐水密度变小度变小,根据公式根据公式F F浮浮=液液gVgV排排,由于由于V V排未变排未变,故鸡蛋所受浮力故鸡蛋所受浮力变小变小,小于鸡蛋的重力小于鸡蛋的重力,所以鸡蛋会下沉。所以鸡蛋会下沉。答案答案:0.6 :0.6 下沉下沉【失误档案【失误档案 解答此类问题时解答此类问题时,容易出现以下失误容易出现以下失误:(1)(1)忽略了漂浮条件忽略了漂浮条件:误认为物体漂浮在密度大的液体中受到的误认为物体漂浮在密度大的液体中受到的浮力大浮力大,漂浮在密度小的液体中受到

48、的浮力小。漂浮在密度小的液体中受到的浮力小。(2)(2)忽略液体的密度和排开液体的体积忽略液体的密度和排开液体的体积:误认为在液体中上浮的误认为在液体中上浮的物体受到的浮力大物体受到的浮力大,下沉的物体受到的浮力小。下沉的物体受到的浮力小。(3)(3)根据质量根据质量(或重力或重力)大小判断物体的浮沉情况。误认为质量大小判断物体的浮沉情况。误认为质量(重力重力)大的物体在液体中会沉底大的物体在液体中会沉底,质量质量(重力重力)小的物体会漂浮小的物体会漂浮在液面上。在液面上。【变式训练【变式训练(2013(2013潍坊中考潍坊中考)密度计是用来测量液体密度密度计是用来测量液体密度的仪器的仪器,把

49、两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中中,密度计静止时密度计静止时,两种液体的深度相同两种液体的深度相同,如下图。甲、乙如下图。甲、乙两种液体対容器底的压强分别为两种液体対容器底的压强分别为p p甲和甲和p p乙乙,密度计受到的浮力密度计受到的浮力分别为分别为F F甲和甲和F F乙乙,那么那么()A.pA.p甲甲pp乙乙 F F甲甲=F=F乙乙 B.p B.p甲甲pFF乙乙C.pC.p甲甲pp乙乙 F F甲甲=F=F乙乙 D.p D.p甲甲pp乙乙 F F甲甲FF乙乙【解析【解析 选选A A。此题考查漂浮的条件、阿基米德原理以及液体。此题考查漂

50、浮的条件、阿基米德原理以及液体压强的计算公式。两支密度计完全相同压强的计算公式。两支密度计完全相同,即重力相同即重力相同,在两在两种液体中都处于漂浮状态种液体中都处于漂浮状态,根据漂浮的条件可知根据漂浮的条件可知,F,F浮浮=G,=G,所所以密度计受到的浮力相等以密度计受到的浮力相等,即即F F甲甲=F=F乙乙;由题图可知由题图可知,密度密度计计在甲液体中排开液体的体积大于在乙液体中排开的液体的体在甲液体中排开液体的体积大于在乙液体中排开的液体的体积积,根据阿基米德原理根据阿基米德原理F F浮浮液液gVgV排可得排可得 在浮力相在浮力相同时同时,V,V排大的液体密度小排大的液体密度小,即即甲甲