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本资料来源于《七彩教育网》http://www.7caiedu.cn 第一轮复习资料
四．压强与浮力
（一）固体的压力和压强
1、压力：
⑴定义：垂直压在物体表面上的力叫压力。
⑵压力并不都是由重力引起的，通常把物体放在桌面上时，如果物体不受其他力，则压力F = 物体的重力G
⑶固体可以大小方向不变地传递压力。
⑷重为G的物体在承面上静止不动。指出下列各种情况下所受压力的大小。
F F F F
F G G F+G G – F F-G F 2、研究影响压力作用效果因素的实验：课本甲、乙说明：受力面积相同时，压力越大压力作用效果越明显。乙、丙说明压力相同时、受力面积越小压力作用效果越明显。概括这两次实验结论是：压力的作用效果与压力和受力面积有关。本实验研究问题时，采用了控制变量法。和 对比法 3、压强：
⑴定义：物体单位面积上受到的压力叫压强。 ⑵物理意义：压强是表示压力作用效果的物理量
⑶公式 p=F/ S 其中各量的单位分别是：p：帕斯卡（Pa）；F：牛顿（N）S：米（m）。 A使用该公式计算压强时，关键是找出压力F（一般F=G=mg）和受力面积S（受力面积要注意两物体的接触部分）。
B特例：对于放在桌子上的直柱体（如：圆柱体、正方体、长放体等）对桌面的压强p=ρgh
⑷压强单位Pa的认识：一张报纸平放时对桌子的压力约０.５Pa 。成人站立时对地面的压强约为：１.５×104Pa 。它表示：人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为：4
１.５×10N
⑸应用：当压力不变时，可通过增大受力面积的方法来减小压强如：铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等。也可通过减小受力面积的方法来增大压强如：缝一针做得很细、菜刀刀口很薄
4、一容器盛有液体放在水平桌面上，求压力压强问题：
处理时：把盛放液体的容器看成一个整体，先确定压力（水平面受的压力F=G容+G液），后确定压强（一般常用公式 p= F/S ）。
２
2
二、液体的压强
1、液体内部产生压强的原因：液体受重力且具有流动性。 2、测量：压强计 用途：测量液体内部的压强。 3、液体压强的规律：
⑴ 液体对容器底和测壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强； ⑵ 在同一深度，液体向各个方向的压强都相等； ⑶ 液体的压强随深度的增加而增大； ⑷ 不同液体的压强与液体的密度有关。 4、压强公式：
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⑴ 推导压强公式使用了建立理想模型法，前面引入光线的概念时，就知道了建立理想模型法，这个方法今后还会用到，请认真体会。 ⑵推导过程：（结合课本）
液柱体积V=Sh ；质量m=ρV=ρSh 液片受到的压力：F=G=mg=ρShg . 液片受到的压强：p= F/S=ρgh ⑶液体压强公式p=ρgh说明：
A、公式适用的条件为：液体
B、公式中物理量的单位为：p：Pa；g：N/kg；h：m
C、从公式中看出：液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关，而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。著名的帕斯卡破桶实验充分说明这一点。
D、液体压强与深度关系图象：
5、计算液体对容器底的压力和压强问题：
一般方法：㈠首先确定压强p=ρgh；㈡其次确定压力F=pS 特殊情况：压强：对直柱形容器可先求F 用p=F/S
压力：①作图法 ②对直柱形容器 F=G
6、连通器：⑴定义：上端开口，下部相连通的容器 ⑵原理：连通器里装一种液体且液体不流动时，各容器的液面保持相平
⑶应用：茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。
h p 三、大气压
1、概念：大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强，简称大气压，一般有p0表示。说明：“大气压”与“气压”（或部分气体压强）是有区别的，如高压锅内的气压——指部分气体压强。高压锅外称大气压。
2、产生原因：因为 空气受重力并且具有流动性。 3、大气压的存在——实验证明：
历史上著名的实验——马德堡半球实验。
小实验——覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、皮碗模拟马德堡半球实验。 4、大气压的实验测定：托里拆利实验。
(1)实验过程：在长约1m，一端封闭的玻璃管里灌满水银，将管口堵住，然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后，管内水银面下降一些就不在下降，这时管内外水银面的高度差约为760mm。
(2)原理分析：在管内，与管外液面相平的地方取一液片，因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。即向上的大气压=水银柱产生的压强。
(3)结论：大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×10Pa(其值随着外界大气压的变化而变化) (4)说明：
A实验前玻璃管里水银灌满的目的是：使玻璃管倒置后，水银上方为真空；若未灌满，
则测量结果偏小。 B本实验若把水银改成水，则需要玻璃管的长度为10.3 m C将玻璃管稍上提或下压，管内外的高度差不变，将玻璃管倾斜，高度不变，长度变长。 D若外界大气压为HcmHg 试写出下列各种情况下，被密封气体的压强（管中液体为水银）。 h h h h h h h 5
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H cmHg (H+h)cmHg (H-h)cmHg (H-h)cmHg (H+h)cmHg (H-h)cmHg (H-h)cmHg 5、大气压的特点：
(1)特点：空气内部向各个方向都有压强，且空气中某点向各个方向的大气压强都相等。大气压随高度增加而减小，且大气压的值与地点、天气、季节、的变化有关。一般来说，晴天大气压比阴天高，冬天比夏天高。
(2)大气压变化规律研究：在海拔3000米以内,每上升10米,大气压大约降低100 Pa 6、沸点与压强：内容：一切液体的沸点，都是气压减小时降低，气压增大时升高。
应用：高压锅、除糖汁中水分。
7、体积与压强：内容：质量一定的气体，温度不变时，气体的体积越小压强越大，气体体积越大压强越小。 应用：解释人的呼吸，打气筒原理，风箱原理。
☆列举出你日常生活中应用大气压知识的几个事例？
答：①用塑料吸管从瓶中吸饮料②给钢笔打水③使用带吸盘的挂衣勾④人做吸气运动
三、浮力
1、浮力的定义：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、浮力方向：竖直向上，施力物体：液（气）体 3、浮力产生的原因（实质）：液（气）体对物体向上的压力大于向下的压力，向上、向下
的压力差 即浮力。 4、物体的浮沉条件：
F浮 (1)前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。 F浮 F浮 (2)请根据示意图完成下空。
G G G 下沉 悬浮 上浮 漂浮
F浮 < G F浮 = G F浮 > G F浮 = G
ρ液<ρ物 ρ液 =ρ物 ρ液 >ρ
物
ρ液 >ρ物 (3)、说明：
① 密度均匀的物体悬浮（或漂浮）在某液体中，若把物体切成大小不等的两块，则大块、小块都悬浮（或漂浮）。 ②一物体漂浮在密度为ρ的液体中，若露出体积为物体总体积的1/3，则物体密度为(2/3)ρ
分析：F浮 = G 则：ρ
液V排g =ρ物Vg ρ物=（ V排／V）
·ρ液= 2
3ρ液
③ 悬浮与漂浮的比较
相同： F浮 = G
不同：悬浮ρ液 =ρ物 ；V排=V物 漂浮ρ液 <ρ物；V排 ⑤ 物体吊在测力计上，在空中重力为G,浸在密度为ρ的液体中，示数为F则物体密度为：ρ物= Gρ/ (G-F) ⑥冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体，冰化为水后液面不变，冰中含有铁块、石块等密大于水的物体，冰化为水后液面下降。 3eud教育网 http://www.3edu.net 教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网！ F浮 G 3eud教育网 http://www.3edu.net 百万教学资源，完全免费，无须注册，天天更新！ 5、阿基米德原理： (1)、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。 (2)、公式表示：F浮 = G排 =ρ液V排g 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。 (3)、适用条件：液体（或气体） 6：漂浮问题“五规律”：（历年中考频率较高，） 规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力； 规律二：同一物体在不同液体里，所受浮力相同； 规律三：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小； 规律四：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几； 规律五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。 7、浮力的利用： (1)、轮船：工作原理：要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的，使它能够排开更多的水。 排水量：轮船满载时排开水的质量。单位 t 由排水量m 可计算出：排开液体的体 m 积V排= ；排开液体的重力G排 = m g ；轮船受到的浮力F浮 = m g 轮船和货物共重G=m ρ液 g 。 (2)、潜水艇：工作原理：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。 (3)、气球和飞艇：工作原理：气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的气体如：氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡，人们把气球发展成为飞艇。 (4)、密度计： 原理：利用物体的漂浮条件来进行工作。 构造：下面的铝粒能使密度计直立在液体中。 刻度：刻度线从上到下，对应的液体密度越来越大 8、浮力计算题方法总结： (1)、确定研究对象，认准要研究的物体。 (2)、分析物体受力情况画出受力示意图，判断物体在液体中所处的状态(看是否静止或做匀速直线运动)。 (3)、选择合适的方法列出等式（一般考虑平衡条件）。 计算浮力方法: ①称量法：F浮= G－F(用弹簧测力计测浮力)。 ②压力差法：F浮= F向上 － F向下（用浮力产生的原因求浮力） ③漂浮、悬浮时，F浮=G (二力平衡求浮力；) ④F浮=G排 或F浮=ρ液V排g （阿基米德原理求浮力，知道物体排开液体的质量或体积时常用） ⑤根据浮沉条件比较浮力（知道物体质量时常用） 四．例题分析 例1．市场上出售一种圆形塑料吸盘，试利用这样的吸盘，加上一块玻璃板，弹簧测力计和 3eud教育网 http://www.3edu.net 教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网！ 3eud教育网 http://www.3edu.net 百万教学资源，完全免费，无须注册，天天更新！ 三角板及刻度尺粗略地测出大气压的值．写出测量步骤并分析如何减小实验误差． 【分析与解】可先利用大气压，将吸盘压在玻璃板上，然后利用弹簧测力计间接（利用平衡力的知识）测出大气对吸盘的压力，然后利用三角板和刻度尺测出吸盘的面积，再根据压强公式计算出大气压强． 步骤： （1）将吸盘挤压在玻璃上，利用三角板和刻度尺测出吸盘的直径d． （2）将弹簧测力计的挂钩挂在吸盘的挂钩上，用手按着玻璃板拉弹簧测力计，测出吸盘脱离玻璃板时弹簧测力计的最大示数F． 因为大气对吸盘的压力与弹簧的最大拉力平衡，故大气压强的表达式为p＝F／S＝4F2 ／πd 该实验误差主要是由于吸盘与玻璃之间的空气未完全挤出以及吸盘自身的重力引起的（此力关系到大气压力与弹簧拉力是否是平衡力）．因此，实验中应注意：（1）尽量挤出吸盘与玻璃板之间的空气（2）玻璃板最好竖直放置，在水平方向上拉弹簧测力计． 例2．一个木球在水中上浮，它在上浮的过程中受到的浮力是 A．逐渐增大 B．保持不变 C．逐渐减小 D．先不变后减小 【分析与解】解答本题的依据是分析好木球在上浮过程中排开液体的变化情况，木球在水中上浮直至露出水面前，排开液体的体积等于球的体积，故所受的浮力不变；当木球开始露出水面后，在继续上升的过程中，它排开液体的体积不断减小，故所受浮力也不断减小，因而答案D正确． 例3．开发和生产某种产品，应进行相应的科学研究．如研制压力锅，就应研究饱和蒸汽压跟温度的关系，其研究结果分别用表格和图象表示，如图1．某种型号的压力锅如图2所示，其限压阀由内阀和外套组成，测得限压阀的整体质量为 0．07 kg，压力锅排气孔的内径为 3mm，参照图表填空和计算： (1)烹调较嫩和易熟的菜时，宜采用________的方式，烹调肉类食品，宜采用_______ 图2 的方式； 图1 （2）当压力锅烧煮食物限压阀排气时，锅内 最高温度大约 能达到多少？（当时的大气压为100 kPa , g值取10 N／kg） 【分析与解】（1）从饱和蒸汽压跟温度的图表关系可知， 压强越大锅内温度越高，故烹调较嫩或易熟的菜时，宜采用低压烹调的方式，烹调肉类食品，宜采用高压烹调的方式． （2）用高压烹调时，当锅内压强超过一定限度时，排气孔有气排出．所以锅内最大压强为外界大气压p0与限压阀对锅盖压强pl之和： p＝p0＋p１＝100kPa＋mg/πr2＝100kPa＋(0.07kg×10N/kg)/3.14 × (1.5 ×10-3)2m2＝200 kPa 参照图表可知，当锅内压强为200kPa时，所对应的温度大约为120℃． 五．练习 一、单选题 l．如图所示是一体重为670 N的初三学生在方格纸上站立时描下的鞋底贴地部分的轮 2 廓，其中每个方格的面积是60cm，则该学生双脚站立于水平地面时，对地面的压强值较为准确的是 3eud教育网 http://www.3edu.net 教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网！