暑假专题——压强和浮力

年级八年级 学 科 物理 版 本 通用版 课程标题暑假专题——压强和浮力编稿老师钟朝光 一校 林卉 二校 黄楠 审核 刘媛媛微课程1：飞越太平洋的小鸟【考点精讲】中考模拟卷中的一道作文题：材料作文：飞越太平洋的小鸟阅读下面的材料，根据要求作文。

有一种鸟，它能够飞行几万公里，飞越太平洋，而它需要的只是一小截树枝。

在飞行中，它把树枝衔在嘴里，累了就把那截树枝扔到水面上，然后飞落到树枝上休息一会儿，饿了就站在树枝上捕鱼，困了就站在树枝上睡觉。

谁能想到，小鸟成功地飞越了太平洋，靠的却仅是一小截的树枝。

试想，如果小鸟衔的不是树枝，而是把鸟窝和食物等所有的用品，一股脑儿全带在身上，那小鸟还飞得起来么？根据上述材料作文，要求自定立意，自拟题目，自选文体（诗歌除外），不要脱离材料的内容及含意范围作文，不少于800字。

从语文角度上立意：与“《为学》中的‘蜀之鄙，有二僧’”有异曲同工之妙：蜀国的边远地方，有两个僧人，一贫一富。

穷的和尚有一天对富裕的和尚说：“我想到南海的普陀山去，怎样?”那有钱的和尚说：“你靠什么去呢?”贫和尚说：“我有一瓶一钵就足够了。

”富和尚说：“好多年以前我就打算买一只船沿江而下，到现在还没买成。

你靠什么去呢!”第二年，穷和尚从南海高高兴兴地回来了，并且告诉了富和尚。

富和尚不禁惭愧地低下了头。

文中“吾一瓶一钵足矣”的两个“一”字表现贫者对物质要求极低，一个“足”字体现了他战胜困难的坚定信心，表现了贫者面对困难知难而进的勇气和实现远大理想的坚定信念，以及无所畏惧的坚强意志和敢于大胆实践的精神。

思考：从物理角度来分析，这样的小鸟真的存在吗？【典例精析】例题1 根据生活经验，试回答老鹰与麻雀的飞行原理有什么不同？思路导航：老鹰在空中“盘旋”时利用空气的升力，麻雀飞行时向下拍打翅膀利用反作用力。

它们的飞行原理不同。

答案：鹰：在高空中利用“流体压强”获得上升的力（伯努利原理），一般的飞机就是采用这个原理制成的。

这种鸟适合长途飞行，因为利用了空气的升力，它能很好地节省体能；麻雀（或蜂鸟）：利用“作用力与反作用力”，向下拍打翅膀而获得向上的力，直升机就是采用这一原理制成的。

例题2 有一干燥的木块，密度为0.5g/cm 3，放在水面静止后，露出与浸没的体积之比是多少？有一个质量为300g 的物体（我们假设小鸟的质量为300g ）放在这种木块上，使木块刚好完全浸没在水中，则木块的体积为多少？思路导航：利用漂浮条件，浮力等于重力求解，其中要注意物体排开的水的体积。

答案：（1）由于木块漂浮，则：木浮G F =，即：木木排水gV gV ρρ=；所以：21V V ===水木木排ρρ33/1/5.0cm g cm g 21=，则11V V =浸露 （2）设木块的体积为V ，物体和木块作为一个整体漂浮在水面上，排开的水的体积即为木块的体积。

所以：木浮G F =，即：mg gV gV +=木木木水ρρ，则：333336.0/105.0/100.13.0V dm mkg m kg kg g mg =⨯-⨯=-=）（木水木ρρ例题3 小光同学的质量为50kg ，则他的体积大约是多少？目前发现的自然界中密度最小的木块为“轻木”，密度为0.2g/cm 3，若用这种轻木雕刻一个与小光大小相等的木刻模型，则这个模型的质量为多少？这种轻木放在水中，静止时露出与浸没的体积之比是多少？如果一只质量为300g 的小鸟停在轻木上面，使轻木刚好完全浸没在水中，则轻木的体积为多少？轻木的体积与小鸟的体积之比为多少？（设人、鸟的密度等于水的密度）一个姑娘可轻易地举起大块实心的“轻木”思路导航：利用等积法，人体的体积等于模型的体积。

通过相关的计算：看小鸟所用的轻木的体积与其自身体积的大小关系，从而分析可行性。

答案：（1）人体的密度约等于水的密度，则：33333501050/100.150V dm m mkg kg m =⨯=⨯==-ρ人 （2）kg m m kg 101050/102.0V V m 3333=⨯⨯⨯===-人木木木木ρρ（3）51V V ===水木木排ρρ33/1/2.0m kg m kg ＝51；则14V V =浸露 （4）33333375.0/102.0/100.13.0V dm m kg m kg kg g mg =⨯-⨯=-=）（木水木ρρ （5）3333.0/100.13.0V dm m kg kg m m =⨯===水鸟鸟鸟鸟ρρ， 所以：453.0375.0V V ==鸟木点评：树枝（轻木）的每一点空间都利用到了（树枝刚好全部浸入水中，而鸟儿未沾到水）：例题4 根据杠杆的知识分析：小鸟用嘴叼着物体飞行与用爪子抓着物体飞行，更省力的是 。

答案：用爪子抓着物体飞行例题5 水泥地上有一个长方体木箱和一个篮球，为什么人站在篮球上易摔倒？答案：篮球与地面间的摩擦为滚动摩擦，且与地面的接触面积小，重心不稳。

点评：“在飞行中，它把树枝衔在嘴里，累了就把那截树枝扔到水面上，然后飞落到树枝上休息一会儿”，这样的小鸟，相当于一个人抱着一个与人体积一样的圆柱形泡沫块做百米赛跑，休息时相当于人站在篮球上休息。

所以，从物理的角度上看，这样的小鸟不存在。

知识延伸：据英国《每日电讯报》报道，一种名叫灰水薙鸟的海鸟，它们在新西兰和智利繁殖，每年需要飞到北半球寻觅食物。

为此，它们要飞越整个太平洋，两次穿越赤道。

通过电子追踪设备，对它们的位置、所处地温度等数据进行监测。

一年后人们从19只灰水薙鸟身上找到了它们迁徙线路的全部记录。

在200天的时间里，它们飞越了6.4万公里的距离，最多时一天可以飞行大约1000公里。

这些研究成果刊登在美国《全国科学院学报》上。

研究小组在报告中写道：“这些超常的迁徙路线是迄今为止记录到的动物中最长的。

”自然界中的确有这样的小鸟，至于它们如何寻找水源和食物，如何抵抗太平洋的风暴和天敌的侵扰，科学家对此一无所知，但有一点可以肯定，它们均轻装上阵，不携带任何物品。

微课程2：伯努利原理【考点精讲】伯努利原理（亦称“伯努利效应”）1726年，伯努利通过无数次实验，发现了“边界层表面效应”：流体速度加快时,物体与流体接触的界面上的压力会减小，反之压力会增加。

为纪念这位科学家的贡献，这一发现被称为“伯努利效应”。

伯努利效应适用于包括气体在内的一切流体,是流体做稳定流动时的基本现象之一，反映出流体的压强与流速的关系。

流速与压强的关系：流体的流速越大，压强越小；流体的流速越小，压强越大。

比如，管道内有一稳定流动的流体，在管道不同截面处的竖直开口细管内的液柱的高度不同，表明在稳定流动中，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。

这一现象称为“伯努利效应”。

在列车站台上都划有安全线。

这是由于列车高速驶来时，靠近列车车厢的空气将被带动而运动起来，压强就减小，站台上的旅客若离列车过近，旅客身体前后出现明显压强差，将使旅客被吸向列车而受伤。

伯努利效应的应用举例：飞机机翼、喷雾器、汽油发动机的汽化器、球类比赛中的旋转球。

“香蕉球”如果你经常观看足球比赛的话，一定见过罚前场直接任意球。

这时候，通常是防守方五六个球员在球门前组成一道“人墙”，挡住进球路线。

进攻方的主罚队员，起脚一记劲射，球绕过了“人墙”，眼看要偏离球门飞出，却又沿弧线拐过弯来直入球门，让守门员措手不及，眼睁睁地看着球进了大门。

这就是颇为神奇的“香蕉球”。

下面，我们用力学知识来分析这种诡异的“香蕉球”：图一图二图三图一是足球在没有旋转下水平运动的情形（在此图中球正在向下运动）；图二是足球只有旋转而没有水平运动的情形；图三是足球水平运动和旋转运动同时存在的情形。

让我们先看看附图，图中的线代表的是空气流动的情形。

图一代表足球在没有旋转下水平运动的情形，当足球向前运动，空气就相对于足球向后运动。

图二代表足球只有旋转而没有水平运动的情形，当足球转动时，四周的空气会被足球带动，形成旋风式的流动。

图三代表水平运动和旋转运动同时存在的情形，即“香蕉球”的情形。

这时候，足球左面空气流动的速度较右面大。

根据流体力学的伯努利原理（即流体压强与流速的关系），流体速度较大的地方气压会较低，因此足球左面的气压较右面低，产生了一个向左的力。

结果足球一面向前走，一面承受一个把它推向左面的力，造成了弯曲球。

我们在日常生活中也经常应用这个原理使物体在流体中改变运动方向，例如飞机和帆船的运作都是基于这个原理。

2002年世界杯预选赛，对希腊一战，最后一分钟，最激动人心的一脚，贝克汉姆的“贝氏弧度”在球场上完美地诠释了“牛顿定律”和伯努利原理，是谁说的体育达人是“四肢发达、头脑简单”的呀？【典例精析】例题如下图中，是一个两端开口，底部相通的容器，现向B端吹气，请在A端画出液面的大概位置。

思路导航：根据伯努利原理：流速快的地方压强小，流速慢的地方压强大。

则B 处流速快压强小，A 处的压强更大，则A 处的液面比B 处的液面低。

答案：微课程3：压强、浮力的相关计算【考点精讲】1. 知识对比：固体和液体的压力、压强计算：第一步 第二步 固体求压力F ＝G 求压强p ＝F/S ＝G/S 液体 求压强p ＝ρgh 求压力F ＝pS ＝ρghS【说明】特殊情况：柱形固体（长方体、正方体、圆柱体）的压强还可以用公式：p ＝ρgh ；如果盛液体的容器是柱形（长方体、正方体、圆柱体）的，则液体压力等于液体重力：F ＝G ，液体压强可以用p ＝F/S ＝G/S ．【易错点】求液体压力时：F ＝pS ＝ρghS ，由于容器的形状不同，体积未必等于V ＝Sh ，所以不能写成：F ＝pS ＝ρghS ＝ρgV ＝mg ＝G ，即液体压力不一定等于液体的重力，特殊情况除外．2. 浮力的求解：⑴称量法：F 浮＝G －F （用弹簧测力计测浮力）⑵压力差法：F 浮＝F 向上 － F 向下（用浮力产生的原因求浮力）⑶漂浮、悬浮时，F 浮＝G （二力平衡求浮力）⑷F 浮＝G 排或F 浮＝ρ液V 排g （阿基米德原理求浮力，知道物体排开的液体的质量或体积时常用）⑸根据浮沉条件比较浮力（知道物体质量时常用）【说明】称重法常用来测物体的密度：先测出物体在空气中的重力为G ；再测出物体浸没在水中的示数为F ；则物体的体积为V ＝G －F ρ水g ，物体的密度ρ物＝G ρ水G －F。

【典例精析】例题1 随着电热水壶的不断改进，如图所示的电热水壶深受人们的喜爱。

它的容积为2 L ，壶身和底座的总质量是l.2kg ，底座与水平桌面的接触面积为250cm 2，装满水后水深l6cm 。

（ρ水＝1.0×l03kg ／m 3）求：（1）装满水后水的质量；（2）装满水后水对电热水壶底部的压强；（3）装满水后桌面受到的压强。

思路导航：（1）装满水后水的体积V ＝2 L ＝2×l0－3 m 3，质量m ＝ρV ＝1.0×l03 kg ／m 3×2×l0－3m 3＝2kg 。