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第 十 四 章 压 强 和 浮 力 第 十 四 章 压 强 和 浮 力 一 、 压 力 和 压 强1.压 力(1)定 义 ： _作 用 在 物 体 表 面 上 的 力 .(2)作 用 效 果 ： 受 力 面 积 一 定 ,压 力 _,作 用 效 果 越 明 显 . 压 力 一 定 ,受 力 面 积 _,作 用 效 果 越 明 显 .垂 直 越 大越 小 2.压 强(1)定 义 ： 物 体 _受 到 的 压 力 .(2)公 式 ： .(3)单 位 及 换 算 ： 1 Pa=_ N m2.(4)增 大 (减 小 )压 强 的 方 法单 位 面 积 上Fp S 1 压 强 压 力 受 力 面 积 增 大 不 变 _ 不 变 增 大 _ 减 小 不 变 _ 不 变 _ 增 大 减 小增 大 减 小增 大减 小减 小 【 活 学 巧 用 】测 压 强一 本 初 中 物 理 书 平 放 在 水 平 桌 面 上 ， 如 何 测定 它 对 桌 面 的 压 强 ？ 请 写 出 需 要 测 量 的 物 理量 、 你 所 选 择 的 器 材 ， 并 用 所 测 物 理 量 表 示压 强 的 大 小 .需 测 量 的 物 理 量 ： _.器 材 ： _.表 达 式 ： _. 提 示 ： 教 科 书 静 止 地 放 在 桌 面 上 ， 它 对 桌 面 的 压 力 等 于 它 的 重力 ， 所 以 ， 只 要 测 出 教 科 书 的 质 量 (或 重 力 )， 用 刻 度 尺 测 出 教科 书 平 放 在 水 平 桌 面 上 的 面 积 ， 利 用 压 强 公 式 即 可 求 解 .答 案 ： 方 法 1： (1)用 刻 度 尺 测 出 物 理 教 科 书 的 长 和 宽 分 别 为 a和 b； (2)用 调 好 的 天 平 测 得 物 理 教 科 书 的 质 量 为 m； (3)压 强 的表 达 式 为 .方 法 2： (1)用 刻 度 尺 测 出 物 理 教 科 书 的 长 和 宽 分 别 为 a和 b；(2)用 调 节 好 的 弹 簧 测 力 计 和 细 线 测 得 物 理 教 科 书 的 重 力 为 G；(3)压 强 的 表 达 式 为 . Fp Sm gp ab Gp ab 二 、 液 体 压 强1.产 生 原 因 ： 液 体 有 _， 且 有 流 动 性 .2.特 点(1)液 体 内 部 向 _都 有 压 强 ， 并 且 在 同 一 深 度 处 各 个 方向 的 压 强 _.(2)液 体 内 部 的 压 强 随 _的 增 加 而 增 大 .(3)液 体 的 压 强 还 与 _有 关 ， 在 深 度 相 同 时 ， 液 体 的密 度 越 大 ， 压 强 _.3.计 算 公 式 ： _.重 力各 个 方 向相 等 深 度液 体 的 密 度越 大p= 液 gh 4.连 通 器(1)定 义 ： 上 端 _， 下 端 _的 容 器 .(2)特 点 ： 连 通 器 里 的 同 种 液 体 不 流 动 时 ， 各 容 器 中 的 液 面 高度 总 是 _的 .(3)应 用 :洗 手 池 下 水 道 的 回 水 管 、 水 塔 的 供 水 系 统 、 电 热 水 器(或 锅 炉 )的 水 位 计 、 牲 畜 自 动 饮 水 器 、 船 闸 等 .开 口 连 通相 同 【 活 学 巧 用 】比 较 压 强 的 大 小如 图 所 示 ， 容 器 内 装 有 同 一 种 液 体 ， 比较 A、 B两 点 压 强 的 大 小 pA_pB.提 示 ： 液 体 中 某 点 所 处 的 深 度 是 指 液 面(液 体 的 自 由 面 )到 该 点 的 垂 直 距 离 ， 图中 液 面 到 A点 的 距 离 大 于 液 面 到 B点 的 距 离 ， 根 据 液 体 压 强 的 特点 可 得 ， A点 的 压 强 大 于 B点 的 压 强 .答 案 ： 三 、 大 气 压 强1.原 因 ： 大 气 受 _作 用 且 具 有 流 动 性 .2.方 向 ： 朝 各 个 方 向 .3.测 定(1)测 量 实 验 ： _实 验 .(2)1标 准 大 气 压 ： p0=_, 相 当 于 _ cm高 水 银柱 产 生 的 压 强 .4.变 化(1)海 拔 越 高 ， 气 压 _.(2)还 跟 _有 关 .5.应 用 ： 活 塞 式 抽 水 机 、 离 心 式 水 泵 .重 力托 里 拆 利1.013 105 Pa 76越 小天 气 【 活 学 巧 用 】瓶 吞 鸡 蛋将 浸 过 酒 精 的 棉 花 点 燃 后 放 入 瓶 中 ， 用 剥了 皮 的 熟 鸡 蛋 堵 住 瓶 口 ， 鸡 蛋 会 慢 慢 进 入瓶 中 ， 这 是 因 为 _.提 示 ： 浸 过 酒 精 的 棉 花 燃 烧 时 ， 使 瓶 内 的气 体 受 热 膨 胀 跑 到 瓶 外 ， 用 鸡 蛋 封 住 瓶 口 后 ， 瓶 内 气 体 温 度 降低 ， 压 强 减 小 ； 此 时 瓶 内 气 压 小 于 瓶 外 大 气 压 ， 在 大 气 压 的 作用 下 鸡 蛋 被 压 入 瓶 中 .答 案 ： 瓶 内 气 压 小 于 瓶 外 大 气 压 ， 在 外 界 大 气 压 的 作 用 下 鸡 蛋被 压 入 瓶 中 四 、 流 体 压 强 与 流 速 的 关 系1.流 体 ： 包 含 液 体 和 气 体 .2.关 系 :在 气 体 和 液 体 中 ， 流 速 越 大 ， 压 强 _.3.飞 机 升 力 ： 机 翼 上 方 空 气 流 速 大 ， 压 强 _， 下 方 空 气 流 速小 ， 压 强 _， 在 机 翼 的 上 下 表 面 存 在 _的 压 强 差 .越 小小大 向 上 【 活 学 巧 用 】站 台 上 的 安 全 线人 必 须 站 在 安 全 线 以 外 的 位 置 上 候 车 ，这 是 因 为 _.提 示 ： 当 火 车 驶 过 时 ， 火 车 两 侧 的 空 气会 被 火 车 带 动 而 随 火 车 运 动 形 成 气 流 ，当 人 站 在 安 全 线 内 ， 靠 近 火 车 一 侧 的 气 体 的 流 速 越 大 、 压 强 越小 ， 远 离 火 车 一 侧 的 气 体 流 速 越 小 而 压 强 越 大 ， 这 会 产 生 一 个指 向 火 车 方 向 的 力 作 用 在 人 体 上 ， 将 人 推 向 火 车 . 答 案 ： 火 车 行 驶 中 , 靠 近 火 车 一 侧 的 气 体 的 流 速 大 、 压 强小 ， 这 会 产 生 一 个 指 向 火 车 方 向 的 力 作 用 在 人 体 上 ， 将 人 推向 火 车 五 、 浮 力1.定 义 ： 浸 在 液 体 中 的 物 体 受 到 液 体 _的 力 .2.阿 基 米 德 原 理(1)内 容 ： 浸 在 液 体 中 的 物 体 所 受 的 浮 力 大 小 等 于 _， 即 _.(2)适 用 性 ： 阿 基 米 德 原 理 适 用 于 各 种 _.竖 直 向 上 它 排 开 的液 体 所 受 的 重 力 F浮 =G排 液 体 和 气 体 3.物 体 的 浮 沉 条 件上 浮 下 沉 悬 浮 漂 浮 沉 底 F浮 _G F浮 _G F浮 _G F浮 _G F浮 +FN_G 处 于 动 态 (运 动 状 态 不断 改 变 ),受 非 平 衡 力作 用 可 以 停 留在 液 体 的任 何 深 度处 是 “ 上 浮 ”过 程 的 最 终状 态 是 “ 下 沉 ”过 程 的 最终 状 态 处 于 静 态 ， 受 平 衡 力 作 用 V排 . 【 典 例 5】 (2012 嘉 兴 中 考 )随 着 全 球 平均 气 温 的 升 高 ， 北 极 地 区 冰 层 融 化 速 度加 快 ， 北 极 熊 的 栖 息 地 不 断 缩 小 ， 北 极熊 遭 遇 的 生 存 危 机 是 全 球 变 暖 的 又 一 证据 .由 于 全 球 变 暖 ， 冰 层 变 薄 而 经 常 开 裂 ， 北 极 熊 为 了 获 取 食物 ， 常 要 从 一 块 浮 冰 跳 到 另 一 块 浮 冰 .当 一 只 780 kg的 北 极 熊跳 到 一 块 露 出 海 面 部 分 体 积 为 100 m3的 浮 冰 上 时 ， 请 计 算 说 明这 块 浮 冰 能 否 继 续 保 持 漂 浮 状 态 ？ ( 海 水 =1.04 103 kg/m3，g=10 N/kg) 【 思 维 导 图 】 【 精 讲 精 析 】 浸 入 液 体 中 的 物 体 的 浮 沉 取 决 于 物 体 的 重 力 和 受到 浮 力 的 大 小 关 系 ， 当 F浮 G时 ， 物 体 上 浮 ， 最 终 漂 浮 在 液 面 上 ；当 F浮 G,所 以 浮 冰 可 以 继 续 漂 浮 . 一 、 实 验 探 究 ： 探 究 压 力 的 作 用 效 果 跟 什 么 因 素 有 关1.实 验 器 材 ： 小 桌 子 、 泡 沫 塑 料 、 砝 码 一 盒 .2.实 验 方 法 ： _.3.实 验 结 论 ： 压 力 的 作 用 效 果 与 压 力 和 受 力 面 积 有 关 .压 力_， 受 力 面 积 _， 则 压 力 的 作 用 效 果 越 明 显 .控 制 变 量 法越 大 越 小 4.问 题 探 究(1)实 验 中 ， 如 何 比 较 压 力 的 作 用 效 果 ？ 能 不 能 用 木 板 等 一 些较 硬 的 材 料 来 替 代 泡 沫 塑 料 ？提 示 ： 泡 沫 塑 料 上 放 上 物 体 后 ， 物 体 对 泡 沫 塑 料 产 生 压 力 ， 泡沫 塑 料 发 生 形 变 ， 则 可 以 通 过 泡 沫 塑 料 的 形 变 程 度 来 比 较 压 力的 作 用 效 果 .对 于 木 板 等 一 些 较 硬 的 材 料 ， 压 力 使 其 产 生 的 形变 程 度 太 小 ， 无 法 用 肉 眼 观 察 到 ， 故 不 能 用 木 板 等 较 硬 的 材 料代 替 泡 沫 塑 料 . (2)实 验 的 设 计 思 路 是 什 么 ？提 示 ： 根 据 控 制 变 量 的 原 则 先 保 持 受 力 面 积 不 变 ， 改 变 压 力 的大 小 ， 观 察 压 力 的 作 用 效 果 ， 探 究 压 力 的 作 用 效 果 与 压 力 大 小的 关 系 ； 再 保 持 压 力 大 小 不 变 ， 改 变 受 力 面 积 ， 观 察 压 力 的 作用 效 果 ， 探 究 压 力 的 作 用 效 果 与 受 力 面 积 的 关 系 .【 中 考 警 示 】 压 力 的 作 用 效 果 与 压 力 和 受 力 面 积 两 个 因 素 有 关 ，故 在 叙 述 影 响 压 力 作 用 效 果 的 结 论 时 ， “ 在 相 同 时 ” 这 个前 提 条 件 不 可 忽 略 . 【 典 例 1】 (2011 宜 宾 中 考 )小 明 同 学 为 探 究 压 力 的 作 用 效 果与 哪 些 因 素 有 关 时 ， 用 了 完 全 相 同 的 四 块 砖 和 完 全 相 同 的 三 块海 绵 ， 做 了 如 图 所 示 的 三 个 实 验 . (1)该 探 究 实 验 用 到 的 实 验 方 法 是 _.(2)观 察 三 个 实 验 ， 比 较 甲 图 和 _图 所 示 实 验 ， 说 明 ： 受力 面 积 相 同 时 ， 压 力 越 大 ， 压 力 作 用 效 果 越 明 显 .(3)观 察 三 个 实 验 ， 比 较 甲 图 和 丙 图 所 示 实 验 ， 说 明 ： _相 同 时 ， _越 小 ， 压 力 作 用 效 果 越 明 显 . 【 精 讲 精 析 】 (1)探 究 压 力 的 作 用 效 果 与 哪 些 因 素 有 关 时 ， 需控 制 某 些 因 素 使 其 保 持 不 变 ， 然 后 改 变 某 一 个 量 进 行 研 究 ， 即应 该 用 控 制 变 量 法 .(2)甲 图 和 乙 图 所 示 的 实 验 ， 受 力 面 积 相 同 ，乙 图 压 力 大 ， 海 绵 的 凹 陷 较 深 ， 可 说 明 受 力 面 积 相 同 时 ， 压 力越 大 ， 压 力 作 用 效 果 越 明 显 .(3)甲 图 和 丙 图 所 示 实 验 ， 压 力 大小 相 同 ， 丙 图 中 受 力 面 积 小 ， 海 绵 凹 陷 较 深 ， 说 明 压 力 相 同 时 ，受 力 面 积 越 小 ， 压 力 作 用 效 果 越 明 显 .答 案 ： (1)控 制 变 量 法 (2)乙 (3)压 力 受 力 面 积 【 延 伸 探 究 】 结 合 典 例 探 究 以 下 问 题 ：爱 问 为 什 么 的 小 明 做 完 了 上 面 的 实 验 ， 思 考 了 以 下 问 题 ：(1)能 否 对 乙 、 丙 进 行 比 较 以 得 出 结 论 ？ _(选 填 “ 能 ”或 “ 不 能 ” )(2)实 验 中 用 到 了 一 个 很 重 要 的 方 法 控 制 变 量 法 ， 还 有 哪些 实 验 用 到 了 这 个 方 法 ？_、 _. 【 解 析 】 (1)在 探 究 压 力 的 作 用 效 果 与 哪 些 因 素 有 关 时 ， 需 控制 某 些 因 素 使 其 保 持 不 变 ， 在 乙 、 丙 两 图 中 ， 压 力 和 受 力 面 积都 不 相 同 ， 故 不 能 得 出 结 论 .(2)物 理 学 中 对 于 多 因 素 (多 变 量 )的 问 题 ， 常 常 采 用 控 制 因 素 (变 量 )的 方 法 ， 把 多 因 素 的 问 题 变成 多 个 单 因 素 的 问 题 .每 一 次 只 改 变 其 中 的 某 一 个 因 素 ， 而 控制 其 余 几 个 因 素 不 变 ， 从 而 研 究 被 改 变 的 这 个 因 素 对 事 物 的 影响 ， 分 别 加 以 研 究 ， 最 后 再 综 合 解 决 ， 这 种 方 法 叫 控 制 变 量 法 .用 到 控 制 变 量 法 的 实 验 有 ： 探 究 声 音 的 响 度 和 音 调 、 探 究 力 与运 动 的 关 系 、 探 究 影 响 滑 动 摩 擦 力 大 小 的 因 素 、 探 究 影 响 压 力的 作 用 效 果 的 因 素 、 探 究 影 响 液 体 压 强 大 小 的 因 素 、 探 究 影 响浮 力 大 小 的 因 素 、 探 究 影 响 导 体 电 阻 大 小 的 因 素 等 . 答 案 ： (1)不 能(2)探 究 声 音 的 响 度 和 音 调 、 探 究 力 与 运 动 的 关 系 、 探 究 影 响滑 动 摩 擦 力 大 小 的 因 素 (任 选 其 二 ， 合 理 即 可 ) 二 、 实 验 探 究 ： 探 究 液 体 内 部 压 强 的 特 点1.实 验 器 材 ： _、 水 、 盐 水 、 刻 度 尺 .2.实 验 方 法 ： _.3.实 验 结 论 ： 液 体 内 部 向 各 个 方 向 都 有 压 强 ； 在 同 一 深 度 ， 液体 向 各 个 方 向 的 压 强 _.液 体 的 压 强 与 深 度 和 _有 关 ： 在 同 一 种 液 体 中 ， 深 度 _， 液 体 的 压 强 越 大 ； 在 深度 相 同 时 ， 液 体 的 密 度 _， 压 强 越 大 .压 强 计控 制 变 量 法相 等 液 体 的 密 度越 大越 大 4.问 题 探 究(1)探 究 液 体 压 强 特 点 的 仪 器 是 什 么 ？ 它 是 怎 样 显 示 液 体 压 强大 小 的 ？提 示 ： U形 管 压 强 计 .加 在 探 头 橡 皮 膜 上 的 压 强 越 大 ， U形 管 左右 两 管 中 水 面 的 高 度 差 越 大 ， 两 管 中 水 面 的 高 度 差 反 映 液 体 压强 的 大 小 .(2)怎 样 探 究 液 体 压 强 与 深 度 的 关 系 ？提 示 ： 将 压 强 计 的 探 头 依 次 放 入 同 种 液 体 不 同 深 度 的 地 方 ， 观察 U形 管 两 侧 水 面 高 度 差 的 变 化 . (3)怎 样 探 究 液 体 向 各 个 方 向 的 压 强 的 大 小 关 系 ?提 示 ： 保 持 探 头 在 同 种 液 体 中 的 深 度 不 变 ， 改 变 探 头 的 朝 向 ，观 察 U形 管 两 侧 的 水 面 高 度 差 .(4)怎 样 探 究 液 体 压 强 与 密 度 的 关 系 ?提 示 ： 将 探 头 分 别 放 入 不 同 液 体 (如 清 水 和 盐 水 )的 同 一 深 度 处 ，观 察 U形 管 两 侧 的 水 面 高 度 差 .【 中 考 警 示 】 实 验 前 应 检 查 蒙 在 金 属 盒 上 的 橡 皮 膜 、 连 接 用 的橡 皮 管 及 各 连 接 处 是 否 漏 气 . 【 典 例 2】 (2012 宿 迁 中 考 )在 探 究 “ 影 响 液 体 内 部 压 强 大 小的 因 素 ” 实 验 中 ： (1)如 图 甲 所 示 ， 用 手 按 压 强 计 的 橡 皮 膜 ， U形 管 内 水 面 出 现 高度 差 ； 将 橡 皮 膜 放 入 酒 精 中 ， U形 管 内 水 面 也 出 现 高 度 差 ， 这说 明 _， 这 种 研 究 问 题 的 方 法 是 _法 .(2)若 在 使 用 压 强 计 前 发 现 ， U形 管 中 有 高 度 差 ， 通 过 _方法 可 以 进 行 调 节 ； 从 U形 管 内 向 外 倒 出 适 量 水 ; 拆 除 软 管 重 新 安 装 ； 向 U形管 内 加 适 量 水 .(3)比 较 乙 、 丙 实 验 可 知 ， 液 体 内 部 压 强 与 液 体 的 _有 关 ；比 较 丙 、 丁 实 验 可 知 ， 液 体 内 部 压 强 与 液 体 的 _有 关 . 【 精 讲 精 析 】 本 题 考 查 影 响 液 体 压 强 因 素 的 探 究 实 验 .(1)通 过压 强 计 U形 管 内 的 高 度 差 ， 反 映 液 体 产 生 的 压 强 ， 这 种 研 究 方法 是 等 效 替 代 法 ； (2)U形 管 内 在 实 验 前 有 高 度 差 ， 说 明 U形 管的 导 气 管 中 有 气 体 ， 需 要 拆 除 软 管 ， 释 放 气 体 ； (3)比 较 乙 和丙 ， 液 体 的 密 度 不 同 ， 液 体 深 度 相 同 ， 液 体 产 生 的 压 强 不 同 ，可 知 液 体 压 强 与 液 体 的 密 度 有 关 . 比 较 丙 和 丁 ， 液 体 的 密 度 相同 ， 液 体 所 处 的 深 度 不 同 ， 液 体 压 强 不 同 ， 故 可 知 ， 液 体 内 部压 强 与 液 体 深 度 有 关 .答 案 ： (1)液 体 内 部 有 压 强 等 效 替 代 (2)(3)密 度 深 度 【 延 伸 探 究 】 结 合 典 例 探 究 以 下 问 题 ：小 华 做 完 上 述 实 验 ， 猜 想 能 不 能 用 压 强 计 来 比 较 两 种 不 同 液 体密 度 的 大 小 呢 ？ 同 学 小 李 端 来 两 只 相 同 的 烧 杯 ， 分 别 盛 有 体 积相 同 的 水 和 酒 精 ， 但 没 有 标 签 ， 小 华 和 小 李 采 用 压 强 计 进 行 探究 ：(1)若 压 强 计 的 气 密 性 很 差 ， 用 手 指 不 论 轻 压 还 是 重 压 橡 皮 膜时 ， 发 现 U形 管 两 边 液 柱 的 高 度 差 变 化 _(选 填 “ 大 ” 或“ 小 ” ).小 华 把 调 节 好 的 压 强 计 放 在 空 气 中 时 ， U形 管 两 边 的液 面 应 该 _. (2)小 华 把 探 头 分 别 浸 入 到 两 种 液 体 中 ， 发 现 图 甲 中 U形 管 两 边的 液 柱 高 度 差 较 小 ， 认 为 图 甲 烧 杯 中 盛 的 是 酒 精 .他 的 结 论 是不 可 靠 的 ， 因 为 没 有 控 制 探 头 在 液 体 中 的 _相 同 . 【 解 析 】 (1)压 强 计 在 使 用 时 ， 当 探 头 的 橡 皮 膜 受 到 压 强 作 用时 ， U形 管 左 右 两 侧 液 面 产 生 高 度 差 ， 液 面 高 度 差 的 大 小 反 映了 橡 皮 膜 所 受 压 强 的 大 小 .但 若 压 强 计 的 气 密 性 很 差 ， 压 强 计内 部 会 与 大 气 相 通 ， 故 用 手 指 不 论 轻 压 还 是 重 压 橡 皮 膜 ， U形管 两 边 液 柱 的 高 度 差 变 化 很 小 ； 把 调 节 好 的 压 强 计 放 在 空 气 中时 ， 因 橡 皮 膜 没 有 受 到 外 来 压 强 作 用 ， 故 U形 管 两 边 的 液 面 应该 相 平 . (2)在 液 体 深 度 (探 头 离 液 面 的 距 离 )相 同 的 情 况 下 ， 酒 精 产 生的 压 强 比 水 产 生 的 压 强 小 ， 浸 入 酒 精 中 的 压 强 计 U形 管 两 边 的液 柱 高 度 差 较 小 ， 但 实 验 中 没 有 控 制 探 头 在 液 体 中 的 深 度 相 同 ，故 实 验 结 论 不 可 靠 .答 案 ： (1)小 相 平 (2)深 度 三 、 实 验 探 究 ： 探 究 浮 力 的 大 小 等 于 什 么1.实 验 器 材 ： _、 小 桶 、 水 、 烧 杯 、 塑 料 块 等 .2.实 验 结 论 ： 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 ， 即 _.3.问 题 探 究(1)在 实 验 中 ， 如 何 求 出 F浮 的 大 小 ？ 如 何 求 出 G排 的 大 小 ？提 示 ： 用 称 重 法 求 F浮 ， F浮 =G物 -F(F是 物 体 浸 在 液 体 中 的 视重 )； G 排 =G总 -G桶 .弹 簧 测 力 计F浮 =G排 (2)能 否 先 测 盛 水 后 小 桶 的 重 力 ， 再 倒 出 水 测 出 空 桶 的 重 力 ？提 示 ： 不 能 .桶 内 的 水 不 能 全 部 倒 净 ， 内 壁 会 附 有 水 ， 使 测 出的 G桶 偏 大 ， G排 偏 小 .(3)如 果 烧 杯 中 的 水 没 有 加 满 ， 会 造 成 什 么 影 响 ？ 还 能 得 出 实验 结 论 吗 ？提 示 ： 如 果 烧 杯 中 的 水 没 有 加 满 ， 则 排 出 水 的 体 积 会 变 小 ， 就无 法 得 出 浮 力 与 排 开 液 体 重 力 的 关 系 . 【 中 考 警 示 】 (1)为 避 免 因 沾 水 而 使 测 得 的 物 体 重 、 空 杯 重 偏大 ， 本 实 验 中 应 先 测 量 物 体 重 、 空 杯 重 ， 顺 序 不 能 颠 倒 ；(2)本 实 验 中 研 究 对 象 不 能 具 有 吸 水 性 ， 不 能 太 重 ， 以 免 超 过弹 簧 测 力 计 的 量 程 . 【 典 例 3】 (2011 铜 仁 中 考 )小 明 同 学 在 “ 探 究 浮 力 大 小 与 什么 因 素 有 关 ” 时 ， 做 了 如 图 所 示 的 实 验 .根 据 要 求 完 成 下 列 探究 过 程 ： (1)石 块 的 重 力 G=_N.(2)石 块 浸 没 在 水 中 后 测 力 计 的 示 数 G =_N， 由 此 可 得 石块 所 受 浮 力 F浮 =_N.(3)石 块 排 开 水 所 受 到 的 重 力 G排 =_N.(4)比 较 F浮 和 G排 的 大 小 ， 可 以 发 现 ： F浮 _G排 . 【 精 讲 精 析 】 (1)由 题 图 甲 中 的 弹 簧 测 力 计 的 指 针 位 置 可 知 ，弹 簧 测 力 计 的 示 数 是 3.0 N， 则 石 块 的 重 力 G等 于 3.0 N.(2)由题 图 乙 中 的 弹 簧 测 力 计 的 指 针 位 置 可 知 ， 石 块 浸 没 在 水 中 后 测力 计 的 示 数 G 是 1.6 N， 由 公 式 F浮 =G-G 可 得 石 块 所 受 浮 力F浮 =3.0 N-1.6 N=1.4 N.(3)由 题 图 丙 中 现 象 可 知 ， 空 小 桶 所 受重 力 是 0.4 N， 水 和 小 桶 的 总 重 力 是 1.8 N， 则 可 以 计 算 出 石 块排 开 水 所 受 到 的 重 力 G排 = 1.8 N-0.4 N=1.4 N.(4)比 较 F 浮 和 G排 的 大 小 ， 可 以 发 现 ： F浮 =G排 .答 案 ： (1)3.0 (2)1.6 1.4 (3)1.4 (4)= 【 延 伸 探 究 】 结 合 典 例 探 究 以 下 问 题 ：探 究 完 成 后 ， 小 明 想 ： 利 用 这 些 器 材 能 够 测 出 石 块 的 密 度 吗 ？(请 写 出 实 验 步 骤 和 计 算 结 果 ) 【 解 析 】 用 弹 簧 测 力 计 称 出 石 块 的 重 力 ， 由 公 式 算 出 石块 的 质 量 ， 把 石 块 完 全 浸 没 在 水 中 ， 测 出 此 时 石 块 受 到 的 浮力 ， 算 出 V排 ， 根 据 石 块 浸 没 V排 =V物 可 得 石 块 体 积 ， 然 后 根 据 可 算 出 石 块 密 度 .石 块 的 质 量 为石 块 的 体 积 ：石 块 的 密 度 ：答 案 ： 见 解 析 Gm gmV G 3 Nm 0.3 kgg 10 N / kg 4 33 3F 1.4 NV V 1.4 10 mg 1 10 kg / m 10 N / kg 浮排 水 3 34 3m 0.3 kg 2.14 10 kg / mV 1.4 10 m 一 、 压 强1.(2011 杭 州 中 考 )如 图 所 示 ， 用 两 食 指 同 时 压 铅 笔 两 端 ， 左手 指 受 到 的 压 力 为 F1， 压 强 为 p1， 右 手 指 受 到 的 压 力 为 F2， 压强 为 p2， 下 列 说 法 正 确 的 是 ( )A.F 1F2 B.F1 F2 C.p1 p2 D.p1 p2 【 解 析 】 选 C.用 两 食 指 同 时 压 铅 笔 两 端 ， 左 手 指 受 到 的 压 力 F1和 右 手 指 受 到 的 压 力 F2是 一 对 平 衡 力 ， 大 小 相 等 ， 故 A、 B错 ；但 是 左 手 指 的 受 力 面 积 较 大 ， 由 压 强 公 式 可 知 压 强 较小 ， C对 、 D错 . Fp S 2.(2012 武 汉 中 考 )下 列 四 幅 图 中 ， 利 用 相 关 部 件 减 小 压 强 的是 ( ) 【 解 析 】 选 A.减 小 压 强 的 方 法 ： 在 受 力 面 积 一 定 时 ， 通 过 减 小压 力 来 减 小 压 强 ； 在 压 力 一 定 时 ， 通 过 增 大 受 力 面 积 来 减 小 压强 .铁 轨 下 面 铺 路 枕 ， 是 通 过 增 大 接 触 面 积 来 减 小 压 强 ， A对 ；推 土 机 的 土 铲 比 较 尖 ， 是 通 过 减 小 受 力 面 积 增 大 压 强 ， B错 ；破 窗 锤 的 锤 头 比 较 尖 ， 是 通 过 减 小 受 力 面 积 增 大 压 强 ， C错 ；篆 刻 刀 的 刀 刃 很 薄 ， 是 通 过 减 小 受 力 面 积 增 大 压 强 ， D错 . 3.(2011 连 云 港 中 考 )体 重 为 500 N的 小 明 双 脚 站 立 在 水 平 冰面 上 时 发 现 冰 面 有 破 裂 的 危 险 ！ 他 及 时 卧 在 冰 面 上 匍 匐 前 进 ，避 免 了 意 外 的 发 生 .已 知 两 只 脚 与 冰 面 的 接 触 总 面 积 为400 cm2， 则 小 明 双 脚 站 立 时 对 冰 面 的 压 强 为 _Pa， 平 卧 时能 避 免 意 外 发 生 的 原 因 是 _.【 解 析 】平 卧 时 增 大 了 身 体 与 冰 面 的 接 触 面 积 ， 减 小 了 压 强 ， 故 能 避 免意 外 发 生 .答 案 ： 1.25 10 4 增 大 了 身 体 与 冰 面 的 接 触 面 积 ， 减 小 了 压强 44 2F G 500 Np 1.25 10 PaS S 400 10 m 4.(2012 烟 台 中 考 )小 明 同 学 利 用 洗 手 间 的 肥 皂 及 海 绵 探 究“ 压 力 的 作 用 效 果 与 哪 些 因 素 有 关 ” ， 实 验 探 究 过 程 如 图 所 示 . (1)分 析 比 较 甲 、 乙 两 图 中 的 实 验 现 象 ， 得 到 的 结 论 是 什 么 ？(2)图 乙 和 图 丙 探 究 的 问 题 是 什 么 ？(3)小 明 将 肥 皂 沿 竖 直 方 向 切 成 大 小 不 同 的 两 块 ， 如 图 丁 所 示 ，由 实 验 现 象 ， 他 经 过 分 析 、 论 证 得 到 的 结 论 是 ： 压 力 的 作 用 效果 与 受 力 面 积 无 关 .分 析 评 估 他 的 实 验 结 论 . 【 解 析 】 (1)甲 、 乙 两 图 中 对 海 绵 的 压 力 相 等 ， 但 受 力 面 积 不同 ， 海 绵 的 凹 陷 程 度 也 不 同 ； 受 力 面 积 小 的 海 绵 凹 陷 程 度 大 .说 明 压 力 相 同 时 ， 压 力 的 作 用 效 果 与 受 力 面 积 有 关 ， 受 力 面 积越 小 ， 效 果 越 明 显 .(2)图 乙 和 图 丙 的 受 力 面 积 相 同 ， 压 力 大 小不 同 ， 探 究 的 是 受 力 面 积 相 同 时 ， 压 力 的 大 小 对 压 力 作 用 效 果的 影 响 .(3)小 明 的 探 究 过 程 没 有 控 制 变 量 ， 压 力 大 小 和 受 力 面积 都 在 变 化 ， 故 他 的 结 论 可 能 是 错 误 的 . 答 案 ： (1)压 力 相 同 时 ， 压 力 的 作 用 效 果 与 受 力 面 积 有 关 ， 受力 面 积 越 小 ， 效 果 越 明 显 .(2)图 乙 和 图 丙 的 受 力 面 积 相 同 ， 压 力 大 小 不 同 ， 探 究 的 是 受力 面 积 相 同 时 ， 压 力 的 大 小 对 压 力 作 用 效 果 的 影 响 .(3)小 明 的 探 究 过 程 没 有 控 制 变 量 ， 压 力 大 小 和 受 力 面 积 都 在变 化 ， 故 他 的 结 论 可 能 是 错 误 的 . 二 、 液 体 的 压 强5.(2012 成 都 中 考 )下 列 说 法 正 确 的 是 ( )A.液 体 内 部 没 有 压 强B.液 体 对 容 器 底 部 有 压 强 ， 对 容 器 侧 壁 没 有 压 强C.液 体 内 部 同 一 深 度 处 ， 各 个 方 向 压 强 相 等D.液 体 压 强 与 深 度 有 关 ， 跟 液 体 密 度 无 关【 解 析 】 选 C.本 题 考 查 对 液 体 压 强 特 点 的 理 解 .液 体 压 强 的 特点 有 ： 液 体 对 容 器 底 部 和 侧 壁 都 有 压 强 ； 液 体 内 部 向 各 个 方 向都 有 压 强 ； 液 体 压 强 随 深 度 的 增 加 而 增 大 ； 液 体 内 部 同 一 深 度处 ， 各 个 方 向 压 强 相 等 ； 液 体 压 强 跟 液 体 密 度 有 关 .故 应 选 C. 6.(2011 金 华 中 考 )小 朱 在 学 习 液 体 压 强 时 ， 用 压 强 计 做 了 如图 所 示 实 验 ， 获 得 下 表 数 据 ： 根 据 表 中 信 息 ， 判 断 小 朱 研 究 的 问 题 是 ( )A.液 体 压 强 与 液 体 温 度 的 关 系B.液 体 压 强 与 液 体 体 积 的 关 系C.液 体 压 强 与 液 体 深 度 的 关 系D.液 体 压 强 与 液 体 密 度 的 关 系序 号 液 体 深 度 cm 橡 皮 膜 朝 向 压 强 计 液 面 高度 差 cm 1 水 5 朝 上 4.82 酒 精 5 朝 上 3.8 【 解 析 】 选 D.由 题 表 可 知 ， 压 强 计 的 探 头 放 入 不 同 的 液 体 中 ，深 度 和 朝 向 都 相 同 ， 两 种 液 体 产 生 的 压 强 不 同 (由 U形 管 两 侧 液面 高 度 差 不 同 可 以 看 出 )， 据 此 可 知 液 体 产 生 的 压 强 与 液 体 密度 有 关 . 7.(2012 重 庆 中 考 )2012年 5月 21日 ， 国 内 首 艘 深 水 铺 管 起 重船 “ 海 洋 石 油 201” 正 式 起 航 ， 自 此 我 国 拥 有 在 南 海 自 营 勘 探开 发 深 水 油 气 资 源 的 能 力 .在 海 洋 资 源 开 发 中 ， 随 着 海 水 _的 增 加 ， 海 水 产 生 的 压 强 越 大 .在 1 500 m的 深 海 铺 管 作 业 中 ，海 水 对 管 道 设 备 的 压 强 是 _Pa.(取 海 水 =1.0 103 kg/m3)【 解 析 】 本 题 考 查 液 体 压 强 的 特 点 和 计 算 .液 体 压 强 随 着 深 度的 增 加 而 增 大 ， 所 以 海 水 的 压 强 随 着 深 度 的 增 加 而 增 大 .在1 500 m的 深 海 中 ， 管 道 受 到 海 水 的 压 强 p= 海 水 gh=1.0103 kg/m3 10 N/kg 1 500 m =1.5 107 Pa.答 案 ： 深 度 1.5 107 三 、 大 气 压 强8.(2011 淄 博 中 考 )下 列 做 法 不 是 利 用 大 气 压 的 是 ( )A.用 手 把 图 钉 压 入 墙 壁B.用 吸 盘 贴 在 墙 壁 上 挂 物 体C.用 抽 水 机 抽 水D.用 吸 管 吸 饮 料【 解 析 】 选 A.本 题 考 查 了 大 气 压 的 应 用 .B、 C、 D都 是 利 用 大 气压 的 ， A是 利 用 压 力 不 变 时 减 小 受 力 面 积 增 大 压 强 的 方 法 把 图钉 按 入 墙 内 的 . 9.(2012 铜 仁 中 考 )如 图 所 示 的 实 验 中 吸 盘 都 保 持 静 止 ， 但 所挂 钩 码 已 是 吸 盘 所 能 提 起 的 最 大 重 物 .对 此 ， 下 列 说 法 正 确 的是 ( ) A.甲 图 中 大 气 对 吸 盘 的 压 力 等 于 钩 码 的 重 力B.乙 图 中 大 气 对 下 面 吸 盘 的 压 力 等 于 钩 码 的 重 力 的C.利 用 甲 图 的 实 验 可 以 粗 测 大 气 压 的 值D.利 用 乙 图 的 实 验 可 以 粗 测 大 气 压 的 值 【 解 析 】 选 D.甲 图 中 ， 挤 出 吸 盘 内 的 空 气 ， 大 气 压 的 作 用 把 吸盘 紧 紧 压 在 墙 壁 上 ， 钩 码 的 重 力 与 墙 壁 给 吸 盘 的 向 上 的 摩 擦 力保 持 平 衡 ， 是 一 对 平 衡 力 ， 所 以 A、 C错 ； 乙 图 中 ， 大 气 压 力 使两 吸 盘 紧 紧 压 在 一 起 ， 若 所 挂 钩 码 过 多 ， 会 把 两 吸 盘 分 开 ， 所以 用 此 装 置 ， 可 以 粗 测 大 气 压 的 值 ， 大 气 压 力 就 是 钩 码 的 重 力 ，故 B错 ， D对 . 12 10.(2011 衡 阳 中 考 )如 图 是 测 大 气 压 值 的 实 验 ， 那 么 最 早 测出 大 气 压 数 值 的 科 学 家 是 _.不 同 高 度 的 大 气 压 不 一 样 ，它 随 高 度 的 增 加 而 _(选 填 “ 增 大 ” 或 “ 减 小 ” ). 【 解 析 】 最 早 测 出 大 气 压 值 的 科 学 家 是 托 里 拆 利 ， 大 气 压 随 高度 的 增 加 而 减 小 .答 案 ： 托 里 拆 利 减 小 四 、 流 体 压 强 与 流 速 的 关 系11.(2011 乐 山 中 考 )几 十 吨 重 的 飞 机 能 够 腾 空 而 起 ， 秘 密 在于 机 翼 ， 如 图 为 飞 机 机 翼 截 面 图 .飞 机 起 飞 过 程 中 ， 下 列 说 法正 确 的 是 ( )A.机 翼 上 方 空 气 流 速 比 下 方 大 ， 上 方 气 体 压 强 比 下 方 大B.机 翼 上 方 空 气 流 速 比 下 方 大 ， 上 方 气 体 压 强 比 下 方 小C.机 翼 上 方 空 气 流 速 比 下 方 小 ， 上 方 气 体 压 强 比 下 方 大D.机 翼 上 方 空 气 流 速 比 下 方 小 ， 上 方 气 体 压 强 比 下 方 小 【 解 析 】 选 B.本 题 考 查 气 体 流 速 和 压 强 的 关 系 ， 机 翼 上 方 空 气通 过 的 路 程 比 下 方 长 ， 空 气 流 速 比 下 方 大 ， 对 于 流 体 ， 流 速 越大 的 地 方 压 强 越 小 ， 所 以 上 方 气 体 压 强 比 下 方 小 ， 故 选 B. 12.(2012 铜 仁 中 考 )把 一 根 长 约 10 cm的 饮 料 吸 管 A插 在 盛 水的 杯 子 中 ， 另 一 根 吸 管 B的 管 口 贴 靠 在 A管 的 上 端 ， 往 B管 中 轻轻 吹 气 ， 会 看 到 A管 中 液 面 _， 这 是 因 为 A管 上 方 空 气 流 速增 大 ， 使 压 强 _而 造 成 的 结 果 . 【 解 析 】 B管 中 吹 出 的 气 体 加 快 了 A管 上 方 的 空 气 流 速 ， 使 得 A管 上 方 气 体 压 强 减 小 ， 在 大 气 压 的 作 用 下 ， 水 会 沿 A管 上 升 .答 案 ： 上 升 减 小 五 、 浮 力 及 应 用13.(2011 日 照 中 考 )将 质 量 为 0.5 kg 的 物 体 ， 轻 轻 放 入 盛 满清 水 的 溢 水 杯 中 ， 溢 出 0.2 kg的 水 ， 则 此 物 体 受 到 的 浮 力 是 (g取 10 N/kg )( )A.5 N B.0.5 N C.2 N D.0.2 N【 解 析 】 选 C.由 阿 基 米 德 原 理 知 ， 浸 在 液 体 中 的 物 体 受 到 的 浮力 等 于 排 开 的 液 体 受 到 的 重 力 ， 即 F浮 =G排 =m排 g=0.2 kg10 N/kg=2 N. 14.(2011 西 宁 中 考 )将 适 量 的 橡 皮 泥 黏 在 铅 笔 的 一 端 (能 使 铅笔 竖 直 浮 在 液 体 中 )， 这 就 制 成 了 一 个 很 有 用 的 土 仪 器 .将 它 分别 放 在 盛 有 不 同 液 体 的 杯 中 ， 静 止 时 的 情 景 如 图 所 示 .对 于 这个 土 仪 器 所 运 用 的 知 识 或 用 途 ， 下 列 说 法 不 正 确 的 是 ( ) A.运 用 了 二 力 平 衡 的 知 识B.运 用 了 物 体 的 漂 浮 条 件C.用 它 可 以 比 较 不 同 液 体 密 度 的 大 小D.用 它 可 以 直 接 测 出 液 体 密 度 的 大 小【 解 析 】 选 D.自 制 的 密 度 计 可 以 用 来 测 量 液 体 的 密 度 ， 但 密 度计 的 表 面 必 须 有 刻 度 来 显 示 液 体 密 度 的 大 小 ， 因 此 不 正 确 的 是D； 密 度 计 漂 浮 在 液 体 表 面 ， 受 到 的 浮 力 与 重 力 是 一 对 平 衡 力 . 15.(2012 南 京 中 考 )用 手 将 一 重 为 5 N的 物 体 全 部 压 入 水 中 ，物 体 排 开 的 水 重 为 8 N， 此 时 物 体 受 到 的 浮 力 为 _N.放 手 后物 体 将 _(选 填 “ 上 浮 ” “ 下 沉 ” 或 “ 悬 浮 ” )， 待 物 体 静止 时 所 受 浮 力 为 _N， 排 开 水 的 体 积 是 _m3.(g取10 N/kg) 【 解 析 】 本 题 考 查 了 物 体 的 浮 沉 条 件 和 阿 基 米 德 原 理 .根 据 阿基 米 德 原 理 可 知 ， 物 体 受 到 的 浮 力 等 于 物 体 排 开 的 液 体 受 到 的重 力 ， 物 体 排 开 的 水 重 8 N.所 以 ， 物 体 受 到 的 浮 力 为 8 N.物 体的 重 力 为 5 N， 浮 力 大 于 重 力 .所 以 ,物 体 会 上 浮 至 漂 浮 状 态 ，物 体 在 漂 浮 时 受 到 的 浮 力 等 于 物 体 的 重 力 .所 以 ,物 体 静 止 时 受到 的 浮 力 为 5 N.根 据 F浮 = 水 gV排 得 V排 = =5 10-4 m3.答 案 ： 8 上 浮 5 5 10 -4 F g 浮水3 35 N1 10 kg / m 10 N / kg 16.(2012 绥 化 中 考 )在 “ 探 究 浮 力 的 大 小 跟 哪 些 因 素 有 关 ”时 ， 同 学 们 提 出 了 如 下 的 猜 想 ： A.可 能 跟 物 体 浸 入 液 体 的 深 度 有 关B.可 能 跟 物 体 排 开 液 体 的 体 积 有 关C.可 能 跟 液 体 的 密 度 有 关D.可 能 跟 物 体 的 密 度 有 关为 了 验 证 上 述 猜 想 ， 李 明 做 了 如 图 甲 所 示 的 实 验 ：他 在 弹 簧 测 力 计 下 端 挂 一 个 铁 块 ， 依 次 把 它 缓 缓 地 浸 入 水 中 不同 位 置 ， 在 这 一 过 程 中 ： (1)铁 块 从 位 置 1 2 3的 过 程 中 ， 弹 簧 测 力 计 的 示 数 _，说 明 铁 块 受 到 的 浮 力 _;从 位 置 3 4的 过 程 中 ， 弹 簧 测 力计 的 示 数 _.说 明 铁 块 受 到 的 浮 力 _.(选 填 “ 变大 ” “ 变 小 ” 或 “ 不 变 ” )(2)通 过 以 上 实 验 可 以 验 证 上 述 猜 想 _是 正 确 的 .(填 上 面猜 想 的 字 母 )(3)如 图 乙 所 示 ， 把 新 鲜 的 鸡 蛋 放 在 水 中 会 下 沉 ， 陆 续 向 水 中加 盐 并 轻 轻 搅 拌 ， 你 会 发 现 _.这 种 现 象 说 明 了 上 述 猜 想_是 正 确 的 (填 上 面 猜 想 的 字 母 ). 【 解 析 】 本 题 考 查 了 浮 力 .(1)铁 块 在 1、 2、 3位 置 时 ， 弹 簧 测力 计 的 示 数 分 别 为 4.4 N、 3 N、 2 N， 所 以 弹 簧 测 力 计 的 示 数是 减 小 的 .铁 块 受 到 三 个 力 的 作 用 ： 重 力 、 拉 力 和 浮 力 ， 重 力 =浮 力 +拉 力 ， 重 力 不 变 ， 拉 力 减 小 ， 说 明 浮 力 变 大 .铁 块 在 3、 4位 置 时 ， 弹 簧 测 力 计 的 示 数 始 终 为 2 N， 弹 簧 测 力 计 的 示 数 保持 不 变 ， 浮 力 也 保 持 不 变 .(2)铁 块 在 1、 2、 3位 置 时 的 浮 力 是变 化 的 ， 铁 块 排 开 的 液 体 的 体 积 不 相 同 ， 所 以 可 以 验 证 B是 正确 的 .(3)陆 续 向 水 中 加 盐 时 ， 盐 水 的 密 度 变 大 ， 鸡 蛋 受 到 的 浮力 变 大 ， 浮 力 大 于 重 力 时 ， 鸡 蛋 会 上 浮 ， 可 以 验 证 猜 想 C. 答 案 ： (1)变 小 变 大 不 变 不 变 (2)B(3)鸡 蛋 上 浮 C
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