压强和浮力

《压强和浮力》复习提纲

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

指出下列各种情况下接触面所受压力的大小。

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：

⑴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２（m2）。

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：１.５×104N

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 ）。

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：

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：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、

F=G F F>G

6、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：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

7、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。

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，一般用p0表示。说明：“大气压”与“气压”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=1.01×105Pa(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标准大气压： 支持76cm水银柱的大气压叫标准大气压。

1标准大气压=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa 可支持水柱高约10.3m

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、测量工具：定义：测定大气压的仪器叫气压计。分类：水银气压计和无液气压计

说明：若水银气压计挂斜，则测量结果变大。 在无液气压计刻度盘上标的刻度改成高度，该无液气压计就成了登山用的登高计。

7、应用：活塞式抽水机和离心水泵。

8、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。

9、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

浮 力

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。

用公式表示：F浮=G排=液排 ，F浮：浮力（牛），液：液体密度（千克/立方米），排：物体排开液体的体积（立方米）。

当物体漂浮在液面上时，物体排开液体的体积必然小于物体本身的体积，V排V物 ，而G=F浮，由物gv物=液gv排可得物液；

当物体悬浮在液体中时，物体排开液体的体积等于物体本身的体积，V排=V物 ，而G=F浮，由物gv物=液gv排可得物=液；

当物体沉到容器底时，物体排开液体的体积等于物体本身的体积，V排=V物 ，而G>F浮，由物gv物=液gv排可得物>液；

浮力的应用：

1. 轮船：轮船的大小通常用排水量（轮船满载时排开的水的质量）来表示。

排水量=船自身的质量+满载时货物的质量

2. 潜水艇：

1) 潜水艇两侧有水舱，向水舱中冲水时，潜水艇逐渐加重，当水舱充水潜水艇重等于同体积的水重时，潜水艇就悬浮在水中；

2) 当用压缩空气的方法将水舱里的水排出一部分时，潜水艇变轻，从而上浮。

3) 靠改变自身重力而实现上浮、下沉、或停留在水中。

4) 实际航行时，上浮和下潜过程中潜水艇总要开动推进器加快上浮和下潜的速度。

5) 普通潜水艇的潜水深度可达300米。

3. 气球和飞艇：

1) 气球里冲的是密度小于空气的气体。

2) 利用空气的浮力升入高空。

4. 密度计：

1) 利用物体漂浮在液面的条件工作，即F浮=G物。

2) 密度计上标的刻度是被测液体的密度与水的密度之比。

3) 大刻度值在下面，小刻度值在上面。

影响浮力大小的因素：液体密度、物体排开液体的体积。

相同、相关、相似、相异的八对概念

一、“漂浮”与“浮在液面”

“漂浮”与“浮在液面”是两个相同的概念，表示物体静止在液面，一部分浸在液体中，在重力和浮力的作用下平衡。

二、“漂浮”与“悬浮”

“漂浮”与“悬浮”是两个相似的概念，它们的相同点是：都是在重力和浮力的作用下平衡，它们的不同点是：“漂浮”是部分浸入，而“悬浮”是浸没。

三、“上浮”与“浮在液面”

“上浮”与“浮在液面”是两个不同的概念，“上浮”是受重力和浮力的作用，且浮力大于重力，物体处于不平衡状态，向上作加速运动；“浮在液面”是在重力和浮力作用下的平衡状态。不过物体“上浮”的最终结果是“浮在液面”。

四、“下沉”与“沉在液底”

“下沉”与“沉在液底”是两个不同的概念，“下沉”是受重力和浮力的作用，且浮力小于重力，物体处于不平衡状态，向下作加速运动；“沉在液底”是在重力、浮力和底面支持力三个力作用下的平衡状态。不过物体“下沉”的最终结果是“沉在液底”。

五、“浸没”与“浸入”

“浸入”与“浸没”是大概念与小概念的关系，它们之间是包含与被包含的关系。“浸没”是指物体全部浸在液体中；而“浸入”可以是指物体全部浸在液体中，也可以是指物体部分浸在液体中。

六、“物体浮在液面的条件”与“物体浮沉的条件”

“物体浮在液面的条件”是：重力等于浮力；“物体浮沉的条件”是：当浮力大于重力时，物体上浮；当浮力等于重力时，物体悬浮；当浮力小于重力时，物体下沉；

七、“排开”与“排出”

阿基米德原理指出：“浸在液体中的物体，受到液体对它的浮力，浮力的大小等于这个物体排开液体的重力。”其中指的是物体“排开”液体的重力，而不是指物体“排出”液体的重力。当容器装满液体把物体放入液体中，这时“排开”和“排出”相同。当容器未装满液体把物体放入液体中，这时“排开”和“排出”不相同。

八、“物体的体积”与“物体排开液体的体积”

“物体的体积”不一定等于“物体排开液体的体积”，只有当物体浸没时“物体的体积”等于“物体排开液体的体积”，而物体部分浸在液体中时，“物体的体积”大于“物体排开液体的体积”。

浮力规律总结

一、漂浮问题“五规律”：

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。

规律六：物体漂浮在液体中时，它排开液体的重力等于物体的重力，排开液体的质量等于物体的质量。

二、沉底问题“五规律”：

规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力小于它受的重力；

规律二：同一物体在不同液体里，所受不同相同，液体密度越大浮力越大；

规律三：同一物体在不同液体里沉底，排开液体的体积相同，都等于物体的体积；

规律四：物体沉底时，它排开液体的重力小于物体的重力，排开液体的质量小于物体的质量，等于液体的密度乘以物体的体积。

三、V排：

1、如果液体密度一定时，知道F浮可求V排，反之也可求浮力。

2、如果液体密度一定时，V排的变化量等于浮力的变化量除以液体密度与g的乘积。

3、在同一容器中，V排的变化量等于液体深度变化量乘以容器的底面积。

4、在同一液体中，V排等于物体的底面积乘以物体浸入液体的深度。

5、物体放入液体中时，V排等于液体的底面积乘以液体上升的高度。

四、浮力与上下表面的压力；

1、浮力是上下表面压力的合力。F浮=F2-F1

2、应用；一般上面的公式应用在求不规则图形收到液体给它的压力。

五、浮力与压强：一般情况下，浮力与压强（压力）的综合题都是液体对容器底的压强（压力）。

1、当物体浸入液体中时，如果物理在液体中向下运动时，浮力的变化量等于液体对容器底的压力变化量。压强变化量等于压力（浮力）变化量除以容器底面积

2、当物体漂浮时，液体对物体底面的压强等于浮力除以物体的底面积，反之浮力等于物理底面受到压强乘以物体的底面积。

六、密度计原理：密度计放入不同密度不同的液体中时所受的浮力相同：

1、可以应用浮力相等列方程

一个物体漂浮在某种液体上，如果排开水的体积占总体积的n/m ，则物体的密度为这种液体密度的n/m

思路汇总：

解浮力问题的一般步骤：

(1)确定研究对象。一般情况下选择浸在液体中的物体为研究对象。

(2)分析物体受到的外力。主要是重力G（mg或ρ物gV物）、浮力F浮（ρ液gV排）、拉力、支持力、压力等。

(3)判定物体的运动状态。明确物体上浮、下沉、悬浮、漂浮等。

(4)写出各力的关系方程和由题目给出的辅助方程。如体积间的关系，质量密度之间的关系等。

(5)将上述方程联立求解。通常情况下，浮力问题用方程组解较为简便。

(6)对所得结果进行分析讨论。

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/f3f31a255901020207409c32.html