理化科学科学八年级上册压强与浮力知识点(教研成果分享) 联系客服

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压强与浮力

(一)概念 1.液体压强

(1)底部和侧壁:液体对容器底部和侧壁都有压强。由于液体受到重力,对容器底有压强;又由于液体具有流动性,对容器侧壁有压强。

(2)内部:液体内部向各个方向都有压强。 (3) 计算公式:p=ρgh

影响因素:液体内部压强跟液体的密度和深度有关。

在同种液体内部,同一深度向各个方向压强相等,随着深度的增加而增大;在同一深度处,液体的密度越大,压强越大。

[提醒要点] 液体内部的压强是由于液体本身的重力而引起的,但液体对容器底部的压力并不一定等于容器内液体的重力。 2.大气压强

(1)大气压强产生的原因:空气受重力作用。证明大气压存在的事实:马德堡半球实验。 (2)1个标准大气压支持760mm高的水银柱,1个标准大气压=1.013×105Pa。

(3)大气压随高度的增加而减小,还与季节和天气有关。气压减小,水的沸点降低;气压增大,水的沸点升高。 3.流体压强

(1)在气体和液体中,流速越大的位置压强越小。

(2)飞机的升力:飞机机翼的形状像鸟的翅膀,下方平上方凸,当气流迎面吹来时,在相同时间内上方气流经过的路程比下方气流经过的路程长,因此上方气流速度大,压强小,下方气流速度小,压强大;机翼的上下表面产生了压强差,这就是向上的升力。 4 阿基米德原理

(1)定义:浮力是浸在液体中的物体受到液体对它向上托的力。

(2)产生的原因:物体受到液体对它向上的压力大于向下的压力。其压力差就是浮力。 (3)方向:浮力的方向是竖直向上的。物体在气体中也会受到浮力的作用。

(4)测量:用弹簧测力计测出物体在空气中的重力为G,测出物体浸在液体中的示重为G′。则F浮=G-G′。 (5)阿基米德原理内容:浸在液体中的物体受到的浮力的大小等于物体排开液体的重力。 (6)公式:F浮=G排液=ρ液gV排

由公式可知浮力的大小决定于液体的密度和排开液体的体积。与物体的重力、密度、体积、形状、所处位置和全部浸没时的深度无关。 (7)实验探究

1.实验注意点:测量同一个物体在不同液体中受到的浮力;物体缓慢浸入液体中;物体静止时读取弹簧秤示数;溢水杯中不再有水溢出时,方可取出物体。

2.实验结论:物体所受的浮力与排开液体的体积有关,与浸入的液体密度有关,与物体浸入的深度无关。

3.实验用到的物理方法:控制变量法。 5 物体的浮沉条件

(1)浮沉条件:浸没在液体里的物体浮沉取决于重力和浮力的大小关系。

①当F浮>G物时,物体上浮。(ρ物 <ρ液),; ②当F浮=G物时,物体悬浮。(ρ物 =ρ液); ③当F浮<G物时,物体下沉。(ρ物 >ρ液)。

(2) 物体漂浮在液面上的条件:F浮=G物,V排ρ物,V排

①密度计:根据漂浮时F浮=G物的原理制成的。密度计在各种液体中受到的浮力相等。

②轮船:轮船在不同的水中都处于漂浮状态,但排开液体的体积不同。载重量即为排水量,它表示轮船满载时排开水的质量。

③潜水艇:靠改变自身重力达到上浮和下沉的目的。需下沉时,水舱内充水,到G>F浮;当G=F浮时,能停在任何位置(悬浮);需上浮时,用压缩空气将水排出,到G

④热气球、飞艇:使气球内的气体体积变化(即排开空气的体积)而改变浮力大小达到上浮和下降的目的。

(4)计算浮力的方法:

①称重法:F浮=G-F示

②产生原因:F浮=F向上-F向下 ③阿基米德原理:F浮=G排=ρ液gV排 ④利用浮沉条件:漂浮或悬浮时F浮=G物

[提醒要点] 在比较F浮和G物关系判断物体浮沉时,F浮指的是该物体浸没在液体中的浮力。“漂浮”和“悬浮”是两种不同状态。“浸在”和“浸没”,前者包含后者。

例1:如图是探究液体内部压强规律的实验装置。容器中装有水,P是装有橡皮膜的探头,图中探头上的橡皮膜向上.若保持探头深度不变,则( )

A.探头橡皮膜向下,h增大 B.探头像皮膜向下,h减小

C.将U形管中的水换成酒精,h增大 D.将U形管中的水换成酒精,h减小

例2:我国铁路大提速后,站台上的乘客与列车间的空气流速和压强也发生了变化,为了有效地防止不安全事故的发生,站台的安全线距离由原来的1 m变为2 m。关于列车与乘客间空气流速及压强的变化,判断正确的是( )

A.空气流速变大,压强变小 B.空气流速变大,压强变大 C.空气流速变小,压强变大 D.空气流速变小,压强变小

例3:将同一正方体物体先后放入a、b、c三种液体中,物体静止时如图所示,则下列判断正确的是 ( )

A.在三种液体中,物体受到的浮力相等 B.在三种液体中,物体受到的浮力不相等

C.液体的密度ρa>ρb>ρc D.在三种液体中,物体下表面受到的液体压强相等 例4:把一个质量为30 g,体积为50 cm3的物块轻放入盛满水的烧杯中,当物块静止时,下列说法中正确的是( )

A.溢出水的质量为30 g,水对杯底的压强变大 B.溢出水的质量为30 g,水对杯底的压强不变 C.溢出水的质量为50 g,水对杯底的压强变大 D.溢出水的质量为50 g,水对杯底的压强不变 例5:边长为4 cm、密度为2×103 kg/m3 的立方体橡皮泥块,放在足够多的水中,沉入水底;当把它捏成一只小船时,便能漂浮在水面上。以下计算结果正确的是(ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)( )

A.橡皮泥块的质量是12.8g B.橡皮泥块浸没在水中时受到的浮力是1.28N

C.橡皮泥小船漂浮时受到的浮力是0.64N D.橡皮泥小船漂浮时排开水的体积是1.28×104m3

例6:如图所示是探究阿基米德原理的实验装置图,请对实际步骤作出补充说明:

(1)甲步骤:向溢杯中 。

(2)乙步骤:在空气中先称出物体重力G,然后将物体浸没在水中,读出弹簧秤的示数G',两次示数之差(G-G')是 。

(3)丙步骤:两次弹簧秤示数之差(F1-F2)测出的是 。比较(2)(3)两次实验的结果,得出结论:浸在液体中的物体受到 的浮力,浮力的大小 物体排出的液体的重力。 【中考练习】

1.物块在空气中和浸没在水中时,弹簧测力计示数如图。下列判断正确的是 ( )

A.物块受到的浮力是1牛 B.物块的体积是2×10 米3

-4

第14题图

C.物块的密度是3×103 千克∕米3 D.物块浸没在水中时,所受浮力随深度增加而增大

2.根据图中测量一块矿石密度的信息,下列结果正确的是 ( )

(第10题图)

A.矿石的质量是27.4 g B.矿石的体积是40 cm3

C.矿石的密度是2.5 g/cm3 D.矿石浸没水中后所受的浮力是0.1 N

3.把一个物体挂在弹簧秤下,弹簧秤示数为3N,把它浸没在水(密度为1.0g/cm3)中时,弹簧秤示数变为2N。假设物体的质量为m,物体的密度为ρ,浸没在水中时物体的上下表面所受的压力差和压强差分别为△F和△P,则无法求得的是 ( )

A .m B.ρ C.△F D.△P

4.(2014温州-22)如图是我市温瑞塘河河面上的“生态浮床”上面种植着各种各样的水生植物,具有净化水质和美华景观等功能。(1)漂浮在平静河面上的“生态浮床”受到的重力和浮力的大小关系是F浮 G。

5.按照“五水共治、治污先行”的原则,我市许多河道内放置了水生植物生长的平台——绿色生态浮岛(如图所示)。绿色生态浮岛具有净化水体、改善河道生态的作用。请回答下列有关问题:

①适合水中生长,具有发达的根系 ②具有较强的抗污、抗病能力 ③容易培植,生长较快 (3)浮床是浮岛植物生长的固定器,由耐用的漂浮材料组成。若某组浮床种植植物后,浮床露出水面部分的体积减少了0.2 m3,则至少种植了重为多少牛的植物?(g取10N/kg)

6.小胡同学在水槽中洗碗,一个大的瓷碗正漂浮在水槽中。小胡用水槽中的水把碗装满,碗就会沉入水槽底部,此时碗所受到的浮力比漂浮时碗所受到的浮力 (选填“大”、“小”、“不变”),水槽中的水面将会 (选填“上升”、“下降”、“不变”)。

7.如图是一盏漂浮在水面的太阳能荷花灯,白天太阳能发电板给电池充满电,晚上电池给LED灯照明供电。该灯的铭牌上标有“6V 0.3W”字样,阅读说 明书后可知,该灯的电池最大输出电能为8640焦耳。