九年级物理 第十四章《压强和浮力》(复习教案+测试题)人教新课标版

第十四章压强和浮力
一、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。

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：缝衣针做得很细、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：（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．
F=G F<G 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。

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、大气压强
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=1．01×105Pa（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10．3m。

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H cmHg，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 cmHg （H+h）cmHg （H-h）cmHg（H-h）cmHg （H+h）cmHg （H-h）cmHg（H-h）cmHg
E、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 2标准大气压=2．02×105Pa，可支持水柱高约20．6m
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。

四、流体的压强与流速的关系
１.在气体和液体中，流速越大的位置压强越______，流速越小的地方压强与越 ______.
２.图13—21是机翼的模型，当飞机飞行时，迎面吹来的风被机翼分成两部分，在相同时间内，机翼上方气流通过的路程_____，因而速度_____，它对机翼的压强_____；下方气流通过的路程_____，因而速度_____，它对机翼的压强_____.
３.在火车站和地铁站台上，都画有一条安全线，当火车快速开过时，人越过这条线就会有危险.这是因为，火车开动时，靠近火车的地方气体_____，压强_____，离站台远的地方气体_____，压强 _____，强大的气流会_____. 五、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：
（1）前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。

（2）请根据示意图完成下空。

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２/3ρ。

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<V物
④判断物体浮沉（状态）有两种方法：比较F浮与G或比较ρ液与ρ物。

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。

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。

六、浮力的应用：
（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：排开液体的体积V排=ｍ/ρ；排开液体的重力G排=m；轮船受到的浮力F浮=mg，轮船和货物共重G=mg。

（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。

补充：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）。

第十四章压强和浮力
班级:_______姓名: _______座号: _______成绩: _______
一、选择题（每小题3分，共39分）
1、将一立方体木块放在水平桌面上，若切去上半部分，则木块的（）
A、密度不变，压强不变
B、密度不变，压强减小
C、密度不变，压强增大
D、密度压强都变小
2、往装有水的容器内放入一木球，水没有溢出，此时水对容器底的压力、压强与放放木球前比较为（）
A、压力、压强都不变
B、压力、压强都变大
C、压力不变，压强增大
D、压力增大，压强不变3、如图所示，将一个普通的乒乓球轻轻放人漏斗中，用电吹风从管口向上吹，那么以下分析正确的是（）
A、球被向上吹起，因为其下方气体流速大，压强大
B、球被向上吹起，因为其下方气体流速大，压强小
C、球不会被向上吹起，因为其下方气体流速大，压强大
D、球不会被向上吹起，因为其下方气体流速大，压强小
4、下列关于压力、压强的说法中正确的是（）
A．压力都是由重力产生的 B．单位面积受到的压力越大，产生的压强越大
C．受力面积越小，产生的压强越大 D．物体越轻，产生的压力越小
5、甲、乙两个完全相同的玻璃杯中，分别盛有质量相等的水和煤油，如图所示，在下列判断中不正确的是（）A．甲杯中盛的是水，乙杯中盛的是煤油
B．两杯中A、B两点深度相同时，压强相等
C．两种液体对杯底部的压强相等 D．两种液体对杯底部的压力相等
6、铜、铁两个圆柱体的高度相等。

将它们放在水平桌面上，比较桌面受到的压强
A、铜柱体对桌面的压强大
B、铁柱体对桌面的压强大
C、铜、铁柱体对桌面的压强一样大
D、无法判定
7、一个人站在地面上，应该怎样做才能把人对地面的压强增大到原来的2倍（）
A．趴在地面上 B．站在地面上时提起一只脚
C．在脚下垫一木板 D．换上底面有花纹的鞋
8、如图所示, 比较A、B两圆柱形容器底部所受压力和压强, 可知（）
A.FA＝FB, PA＝PB
B.FA＜FB, PA＜PB
C.FA＜FB, PA＝PB
D.FA＜FB, PA＞PB
9、关于物体受到的浮力，下列说法正确的是（）
A、漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大
B、物体排开水的体积越大受到的浮力越大
C、没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大
D、物体的密度越大受到的浮力越大
10、将木块轻轻放入装满水的容器中，木块漂浮在水面上，溢出的水重0.2N，则木块重（）
A、大于0.2N
B、等于0.2N
C、小于0.2N
D、无法确定
11、浸没在水中的钢球，在继续下沉的过程中，它受到的（）
铜铁
h
A、浮力增加，压强减小
B、浮力减小，压强减小
C、浮力不变，压强减小
D、浮力不变，压强增大
12、将一小石块和小木块抛入一杯水中，结果发现木块浮在水面上，而石块却沉入水中，就此现象，下列分析正确的是（）
A、木块受到浮力，石块不受浮力
B、石块沉入水中，所受的浮力小于重力
C、木块受到的浮力一定大于石块所收的浮力
D、木块浮在水面上，所受到的浮力大于自身的重力
13、如图所示，有五块完全相同的砖以三种形式摆放在水平地面上。

(a)是两块迭放；(b)是单块砖平放；(c)是两块砖并排平放。

它们对地面的压强分别为Pa、Pb、和Pc，则有（）
二、填空题（每空1分，共24分）
14、物理学里把____________________的力叫压力。

压力的作用效果不仅跟压力的大小有关，还跟__________有关。

用表示压力的作用效果。

15、一辆坦克的质量为3×104kg，两条履带着地的总面积为5m2，则坦克对水平地面的压力为：____________，压强为：____________。

16、用物理知识来说明：缝衣时缝衣针头做得很尖是为了___________________，手指上套着顶针是为了
______________________；
17、液体压强的计算公式是：_________，其中h表示某点距_________的距离。

18、安装在锅炉上的水位计是利用了____________原理，利用它可以观察锅炉中水的位置。

生活中也是利用这个原理。

19、做托里拆利实验过程中，玻璃管不离开槽内水银面，则：
（1）将玻璃管竖直上提1cm时，水银柱高度________；
（2）将玻璃管倾斜一些，水银柱长度________，水银柱高度________；
（3）将玻璃管直径增大，水银柱高度________；
（4）将实验从一楼般到三楼，水银柱高度________。

(填“不变”、“变大”或“变小”)
20、历史上，著名的____________实验证明了大气压的存在；____________实验首次测定了大气压的值。

21、把一个装有半杯水的烧杯放在水平桌面上，现要是水对杯底的压强增大，可采取的方法有：（1）
（2）
22、钢笔吸取墨水时，按几下笔管外的弹簧片，是为了使橡皮管内气体压强________，松开手后墨水在______________的作用下吸入橡皮管。

23、由于长江上游的植被受到破坏，造成水土流失，使得长江水中的泥沙含量增加，这相当于液体的密度了，因此在同等深度的情况下，长江水对堤坝的增加，从而使堤坝受到破坏的可能性增加了。

三、实验探究题（每小题6分，共18分）
24、为了探究压力的作用效果与哪些因素有关，某同学用若干个同种材料制成的不同物体放在同一水平细沙面上，进行了三组实验，并记录有关数据分别如表一、表二、表三所示。

实验时，他仔细观察沙面的凹陷程度，并通过比较，发现每一组沙面的凹陷程度相同，而各组却不同，第一组凹陷程度最大，第二组其次，第三组最小。

表一表二表三实
验
序
号
压力
（N）
受力面
积（cm2）
实
验
序
号
压力
（N）
受力面
积（cm2）
实
验
序
号
压力
（N）
受力面
积（cm2）
1 6．0 10 4 3．0 10 7 3．0 20
2 9．0 15 5 4．5 15 8 4．5 30
3 12 20 6 6．0 20 9 6．0 40
⑴分析比较实验序号1与4（或2与5、3与6）及观察到的现象，可得出的初步结论是
____________________________________________________。

⑵分析比较_______及观察到的现象，可得出的初步结论是：当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越显著。

⑶请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的现象，并归纳得出结论。

①分析比较得________________________________________________________；
②分析比较得________________________________________________________。

25、下表是小明同学利用图所示的实验装置探究液体压强规律时所测得的部分数据．
(1)实验所得的数据有一组是错误的，其实验序号为_______________。

(2)综合分析上列实验数据，归纳可以得出液体压强的规律：
①_____________________________________________________，该结论是通过分析比较实验序号__________的数据得出来的．
②___________________________________________________，该结论是通过分析比较实验序号__________的数据得出来的．
26、小明同学想验证阿基米德原理对于漂浮的物体是否适用，他选择了一个乒乓球做实验，他还需要选择溢水杯、水、小桶和____________。

步骤如下：
①用测力计测出____________即乒乓球漂浮时受到的浮力。

②用测力计测出____________________。

③在溢水杯中装满水，放入乒乓球，并____________________________。

④用测力计测出____________________________。

比较实验数据得出的实验结论：漂浮的物体受到的浮力大小也等于排开液体的重。

四、综合题（第27题9分，第28题10分，共19分）
27、如图所示，水平桌面的正放着一个圆形鱼缸，重为30 N，其底面积为1200cm2 。

鱼缸内装有0．2 m深的水，水的质量是27kg。

(g=10N／kg)
请计算：
(1)鱼缸内所装水的重力；
(2)鱼缸底部受到的水的压强；
(3)鱼缸对桌面产生的压强。

28、同学们进行造船比赛，小刚利用一块体积为20cm3密度为1.5g/cm3的橡皮泥造成一艘小船，小船的最大排水体积为100cm3。

求：
他所用橡皮泥的重力？他所做的小船能装货物最重为多少？。