《壓強(qiáng)和浮力》備考指導(dǎo)

1、壓強(qiáng)和浮力備考指導(dǎo)【知識(shí)要點(diǎn)】 本章的重點(diǎn)是壓強(qiáng)的計(jì)算、大氣壓強(qiáng)的應(yīng)用和浮沉條件?？键c(diǎn)還有：壓力的作用效果與什么因素有關(guān)、增大壓強(qiáng)和減小壓強(qiáng)的方法、液體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系、阿基米德原理及其探究過程等。難點(diǎn)是正確理解壓強(qiáng)的定義、浮力的有關(guān)計(jì)算及浮沉條件的應(yīng)用。 1增大（減?。┑膲簭?qiáng)的方法 從影響壓強(qiáng)的因素看，無論是增大壓強(qiáng)還是減小壓強(qiáng)，方法有：要么改變壓力，要么改變受力面積，或同時(shí)改變這兩個(gè)因素。但在實(shí)際問題中，要根據(jù)問題的實(shí)際來確定改變和如何改變影響壓強(qiáng)的因素。如坦克的兩條履帶做得寬且長(zhǎng)，這是因?yàn)樘箍说闹黧w重（殼體、發(fā)電機(jī)、油料、武器設(shè)備等）不能減小，對(duì)地面的壓力不能改變，因此只能采取增大受力面

2、積的措施來減小它對(duì)地面的壓強(qiáng)，以使坦克在各種地面上都能行駛，適應(yīng)作戰(zhàn)的要求。 2正確理解液體的壓強(qiáng) 由于液體受到重力和具有流動(dòng)性，所以液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。同種液體在同一深度，向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等。液體壓強(qiáng)的大小，只決定于液體的密度和深度。深度，是指液體內(nèi)某處到液面的豎直距離。 3大氣壓的應(yīng)用 大氣壓得到人們的廣泛應(yīng)用。應(yīng)用大氣壓，要有一個(gè)首先排除容器內(nèi)空氣的過程，使其內(nèi)外存在壓強(qiáng)差。如用吸管喝飲料時(shí)，首先得把管中的空氣吸出去（使管內(nèi)大氣壓很小），大氣壓將瓶中的飲料壓入管內(nèi)至口中。在墻壁上安裝吸盤式掛衣鉤時(shí)，首先得把皮碗中的空氣擠出（使皮碗內(nèi)大氣壓很小），大氣壓將皮碗壓在墻壁上。在回答有

3、關(guān)方面的問題時(shí)，尤其要說清楚這一點(diǎn)。 4求浮力的方法 比較物體所受浮力的大小，要看物體排開的液體（氣體）重，不能看物體在液體中是否沉浮的狀態(tài)。如木塊浮在水面上，鐵塊沉在水底，哪個(gè)物體受浮力大？要看它們誰排開的水重大。 下列方法都可以求物體受到的浮力大小，要根據(jù)問題的實(shí)際選擇使用。 計(jì)算法：應(yīng)用阿基米德原理計(jì)算。 測(cè)量法：用測(cè)力計(jì)分別測(cè)出物體在空氣中和在液體中測(cè)力計(jì)的示數(shù)差計(jì)算。 平衡法：物體漂浮在液面上或懸浮在液體中時(shí)，物體受到的浮力就等于物重。 5物體的浮沉條件 物體上浮或下沉，取決于它的重力G與所受到的浮力F的大小。具體情況如下表所示。利用這些關(guān)系，可以解決很多實(shí)際問題，應(yīng)靈活應(yīng)用。 浮力

4、F與重力G關(guān)系合力F合運(yùn)動(dòng)狀態(tài)最后狀態(tài)F浮>G物F合>0物體加速上浮漂 浮F浮G物F合0靜止或勻速懸浮或漂浮F浮<G物F合<0物體加速下沉沉 底 【典型例題解析】 例1下列事例中能夠增大壓強(qiáng)的措施是 A鐵軌鋪在枕木上 B書包背帶做得寬一些 C載重汽車多用幾個(gè)輪子 D木樁的下端削成尖形 解：在鐵路的鋼軌下鋪設(shè)枕木、把書包帶做得寬一些、載重汽車多用幾個(gè)輪子，都是為了增大受力面積，減小壓強(qiáng)。木樁的下端削成尖形是為了減小受力面積，增大壓強(qiáng)。所以答案選D。 評(píng)析：記住增大和減小壓強(qiáng)的幾種方法，并能運(yùn)用這些方法來解釋生活中所遇到的一些實(shí)際問題，也是歷年各地中考的一個(gè)熱點(diǎn)。 例2一本

5、初中物理書平放在水平桌面上，如何測(cè)定它對(duì)桌面的壓強(qiáng)？請(qǐng)寫出需要測(cè)量的物理量，你所選擇的器材，并用所測(cè)物理量表示壓強(qiáng)的大小。 需測(cè)量的物理量： 器材： 表達(dá)式： 解：教科書靜止地放在水平桌面上，它對(duì)桌面的壓力等于它的重力，所以只要測(cè)出教科書的質(zhì)量（或重力），用刻度尺測(cè)出教科書平放在水平桌面上的面積，利用壓強(qiáng)公式PF/S即可求解。 方法1：用刻度尺測(cè)出課本的長(zhǎng)和寬分別為a和b；用調(diào)節(jié)好的天平測(cè)得物理課本的質(zhì)量為m；壓強(qiáng)的表達(dá)式為：Pmg/ab。 方法2：用刻度尺測(cè)出課本的長(zhǎng)和寬分別為a和b；用調(diào)節(jié)好的彈簧測(cè)力計(jì)和細(xì)線測(cè)得物理課本的重量為G；壓強(qiáng)的表達(dá)式為：PG/ab。 評(píng)析：本題是一道開放性試題，

6、要測(cè)量物理課本平放在水平桌面上對(duì)桌面的壓強(qiáng)，由于PF/S可知，必須測(cè)出壓力、受力面積。由于測(cè)量物理量器材選擇的多樣性，導(dǎo)致了本實(shí)驗(yàn)的步驟、表達(dá)式都不盡相同，有助于培養(yǎng)同學(xué)們的發(fā)散思維能力和創(chuàng)新意識(shí)。 例3如圖1所示，將同一小桌，按甲、乙、丙三種方式放入砂盤中，觀察陷入砂中的深度。比較圖甲和圖乙的情況，可知壓力作用效果與壓力的 有關(guān)。比較圖乙和圖丙的情況，可知壓力作用效果與受壓的 有關(guān)。 解：壓力產(chǎn)生的效果跟壓力的大小和受力面積大小有關(guān)。比較圖甲和圖乙的情況，甲、乙與砂面的接觸面積相同，乙圖對(duì)砂面的壓力大，壓力作用的效果明顯，這說明壓力的作用效果與壓力的大小有關(guān)。比較圖乙和圖丙的情況，壓力相同時(shí)

7、，乙圖對(duì)砂面的接觸面積小，壓力作用的效果明顯，這說明壓力的作用效果與受壓的面積有關(guān)。所以答案是：壓力的大小、受力面積。 評(píng)析：本題是一道體現(xiàn)控制變量法思想的探究性試題。即由PF/S可知：壓力一定時(shí)，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯；受力面積一定時(shí)，壓力越大，壓力的作用效果越明顯。物理課本中是采用單位面積上受到的壓力大小來比較壓力作用效果的。 例4浸沒在液體中的物體受到的浮力，實(shí)質(zhì)上是物體表面受到的液體壓力的合力。而在液體中，深度越大，液體壓強(qiáng)越大，物體受到的壓力越大。那么物體浸沒在液體中所受到的浮力大小與液體的深度是否有關(guān)呢？請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來探究，并說明探究的方法。 解：本題探究的是浮力大

8、小與液體的深度是否有關(guān)，因此需同一物體在液體里的深度不同而其他條件相同的情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。方法： 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量石塊浸沒在水中不同深度所受浮力； 實(shí)驗(yàn)步驟：用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出石塊的重力；將石塊浸沒在水中不同深度處，并記錄彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)； 分析與結(jié)論：計(jì)算出石塊在水中不同深度所受的浮力，比較它們的大小。若相等，說明浮力與浸沒深度無關(guān)；若不相等，說明浮力與浸沒深度有關(guān)。 評(píng)析：解決此類題目的關(guān)鍵是要在平時(shí)的學(xué)習(xí)中養(yǎng)成善于提問、敢于創(chuàng)新的好習(xí)慣，并能運(yùn)用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。 例5如圖2所示是利用水銀氣壓計(jì)測(cè)量不同高度的大氣壓數(shù)值： 認(rèn)真分析可知：大氣壓的變化規(guī)律是 。 由于不同高度的大

9、氣壓是不同的，這就給我們一個(gè)啟發(fā)：那就是可以將水銀氣壓計(jì)改裝成為一個(gè) 。 解：通過觀察圖象可以發(fā)現(xiàn)大氣壓隨著高度的變化是不均勻的。由于不同高度的大氣壓是不同的，人們把水銀氣壓計(jì)改裝成無液氣壓計(jì)，如果無液氣壓計(jì)的刻度盤上標(biāo)的是高度，就變成了高度計(jì)。所以答案是大氣壓隨高度的增加而減小、高度計(jì)。 評(píng)析：本題是近幾年中考經(jīng)?？嫉降奶骄啃灶愋偷脑囶}。試題取材于教材插圖，源于教材活于教材，使同學(xué)們?cè)谥鲃?dòng)探求中獲得知識(shí)，避免了過于偏重于機(jī)械記憶。該題以圖象形式給予信息，使同學(xué)們嘗試到將獲取的信息制成圖象加以歸納、尋找規(guī)律的研究方法。 例6下表是小明同學(xué)用如圖3所示裝置分別測(cè)得水和鹽水在不同深度時(shí)，壓強(qiáng)計(jì)（U

10、形管中是水）兩液柱的液面高度情況。 圖3 序號(hào)液體深度h（mm）壓強(qiáng)計(jì)左液面（mm）右液面（mm）液面高度差（mm）1水301862142826017122958390158242844鹽水9015424692 分析表中序號(hào)1、2、3三組數(shù)據(jù)可得到的結(jié)論是：同種液體的壓強(qiáng)隨深度的增加而 。比較表中序號(hào)3、4兩組數(shù)據(jù)可得到的結(jié)論是：不同液體的壓強(qiáng)還跟液體的 有關(guān)。 為了進(jìn)一步研究在同一深度，液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)是否相等，他們應(yīng)控制的量有 和 ，要改變的是 。 小明同學(xué)在學(xué)了液體壓強(qiáng)公式后，用公式對(duì)以上實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算（g=10N/Kg），得出金屬盒在30 mm深處水的壓強(qiáng)是 Pa，而從壓強(qiáng)

11、計(jì)測(cè)出的壓強(qiáng)小于按液體深度計(jì)算的壓強(qiáng)值，你認(rèn)為造成這種現(xiàn)象的原因是什么? 解：分析表中序號(hào)1、2、3三組數(shù)據(jù)可知，隨著深度逐漸增加，液面高度差也逐漸增加，因此壓強(qiáng)逐漸增大。比較表中序號(hào)3、4兩組數(shù)據(jù)可知，深度相同時(shí)，液體密度大的，液面高度差大，說明不同液體的壓強(qiáng)還跟液體的密度有關(guān)。 根據(jù)液體的壓強(qiáng)公式P=gh可知，要想研究同一深度液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等，應(yīng)控制的量有液體的深度和液體的密度，同時(shí)要改變金屬盒的方向，若在各個(gè)不同方向的情況下壓強(qiáng)計(jì)的液面差相同，則說明液體內(nèi)部同一深度向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等。 金屬盒在30mm深處水的壓強(qiáng)P1=gh1=1.0×103Kg/cm3×1

12、0N/Kg×0.03mm=300 Pa。壓強(qiáng)計(jì)測(cè)出的壓強(qiáng)小于按液體深度計(jì)算的壓強(qiáng)值，這是由于金屬盒的橡皮膜也要產(chǎn)生壓強(qiáng)的緣故。 評(píng)析：本題主要考查了同學(xué)們對(duì)研究液體壓強(qiáng)特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)的理解情況以及分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)規(guī)律的能力，本題的解題關(guān)鍵是理解液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)和規(guī)律。 例7 圖4是我國(guó)88式主戰(zhàn)坦克，重40t，高2m，每條履帶與地面的接觸面積2m2，該坦克具有潛渡功能。求： 該坦克在水平路面上行駛時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)為多大？ 若坦克在深為6m的河流中潛渡時(shí)，坦克對(duì)水平河床的壓力為105N，則坦克所受的浮力為多大？坦克頂部面積為0.8m2的艙門受到水的壓力為多大？ 解：放在水平面上的物體，對(duì)地面的壓力等于自身的重力：F=G=mg=40×103×10N=4×105N 。根據(jù)壓強(qiáng)公式P=F/S可知，坦克在水平路面上行駛時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)P=F/S=4×105N/2×2m2=105 Pa 坦克向上受到浮力和支持力，向下受到重力，合力為零，則坦克所受的浮力：F浮=G-FN=（4×105-105）N=3×105N 。據(jù)液體壓強(qiáng)公式可知，坦克頂部受到水的壓強(qiáng)P=gh=1.0×103×10