中考物理教材同步基础复习之——压强与浮力

2008年中考物理教材同步基础复习之
——压强与浮力
湖南 李晓雄
剖析2007年中考
［考情分析］
从2007年全国各省、市中考试卷分析情况来看，对“压强与浮力”的考查，既具有命题的独立性，也具有和物体质量、密度、热学等其他知识点综合命题的特点，所占分值比例约为卷面总分的8%，几乎覆盖了《课标》中对应内容的所有知识点和能力要求，特别是《课标》中强调的“通过实验探究……”。

课改新理念的考查显得尤为突出，依托日常生活中的事例和实验事实命题，重点考查了对所学物理知识的理解和掌握情况，运用物理知识解释和解决实际问题的能力。

题型分布广，有选择题、填空题、实验作图题、简答题、科学探究题和计算题等。

［命题规律］
在考查压强与浮力基本概念的同时，突出了运用压强与浮力基本规律分析和解答物理问题能力的考查。

这些物理问题紧扣教材，与我们的日常生活紧密相联，考查同学们的观察分析能力、科学探究和创新能力，以及对物理问题解答正确与否的辨别和赏析能力。

文字不再是惟一的信息载体，引入图像、图线和表格（数据），使得解题中获取信息的渠道更多；对“压强与浮力”相关实验的考查，侧重从教材上现有实验出发，考查对实验知识进行迁移或对实验进行完善和创新的能力。

总之，“压强与浮力”在2007年中考命题中，呈现出紧扣教材、以日常生活中所见到的现象和实验事实为基础的命题特点。

［中考样题剖析］
1、有关压强和浮力的概念
例1. （2007，四川遂宁）我国沉船打捞人员在南海打捞宋朝的商船。

潜水员在水面下作业，当他继续下潜的过程中，以下说法正确的是：（ ）
A. 所受浮力变大，压强变大
B. 所受浮力变大，压强变小
C. 所受浮力不变，压强变大
D. 所受浮力不变，压强不变
剖析：依据《课标》要求，物理学科中基本概念和基本规律是中考命题的重点，对压强和浮力相关概念、规律理解和掌握的考查也不例外。

影响压强和浮力的大小有哪些因素，它们的方向性是怎样的，液体压强和浮力有什么联系？这些问题我们都应该理解并掌握。

由阿基米德原理可知“潜水员在水面下作业”时所受到的浮力等于他所排开的水的重力，他在“继续下潜”中自身的体积不变，所排开的水的重力不变，故所受浮力不变；由液体压强计算公式p ＝ρgh 可知“继续下潜”中ρ、g 不变，h 增大，故压强p 变大。

答案：C
2、运用压强公式进行简单计算
例2. （2007，福建福州）如图1所示，质量为60kg 的滑雪运动员其脚下每块滑雪板长2m 、宽0.1m 、重10N 。

求运动员站立时，水平雪面受到的压强。

（取kg /N 10g ）
某同学的求解如下：
已知：m 1.0b m 2a kg 60m ===
求：p
解：运动员站立时水平雪面的受力面积
2m 2.0m 1.0m 2ab S =⨯==
N 600kg /N 10kg 60mg G =⨯==
因为运动员站立在水平雪面上，所以水平雪面受到的压力F ＝G
由压强公式得Pa 103m
2.0N 600S F p 32⨯=== 答：运动员站立时，水平面受到的压强是Pa 1033⨯。

请检查该同学的解题过程与结果，指出其中的错误并加以更正。

剖析：对物理解答过程的赏析，是一种全新的命题思路。

本题涉及到了对物理概念、规律的理解，运用能力和规范解题的考查。

对物理规律或物理原理（计算公式）的理解，要具体落实到对每一个物理公式中的符号所代表的物理意义、对应性和方向性上。

运用物理规律解题，认真读题、慎重审题是前提，规范解题是关键。

规范解题可以提高解题速度，避免解题时失误所造成的丢分。

同时，规范解题也是一种能力，反映了一个人的科学素质和对待科学的态度。

答案：人的质量为60kg ，滑雪板重10N ；每块滑雪板长2m 、宽0.1m 。

因此作用在滑雪板上的力N 610N 10kg /N 10kg 60F =+⨯=；从图中我们可以看到滑雪运动员脚下有两块滑雪板，即力F 的作用面积2m 4.0m 1.0m 22ab 2S =⨯⨯==。

运动员站立在水平雪面上时水平雪面受到压强为p ，依压强公式，将以上数据代入有：
.Pa 10525.1m
4.0N 610S F p 32⨯===
3、探究液内部的压强规律
例3. （2007，四川广安）如图2所示是老师在演示液体内部压强情况的六幅图，除②图杯中装的是浓盐水外，其余杯里装的都是水。

请你仔细观察这六幅图后回答：
（1）比较①②两幅图，可以得出：液体内部压强大小跟液体的____________有关；
（2）比较⑤⑥两幅图，可以得出：液体内部压强大小还跟液体的____________有关；
（3）比较③④⑤三幅图，还可以得出什么结论？
____________________________________________________________
剖析：这是一道课堂教学演示实验情景再现的观察、分析综合试题，通过实验探究液体压强的特点和影响液体压强大小的因素，考查了大家对这个实验的掌握情况、平时养成的对实验的细心观察分析能力、基本实验器材的使用和读数能力，以及液体压强基本规律的掌握情况。

认真读题，细心看图，弄清实验中用到了什么器材，其中的测量工具怎样读数，是正确解答本题的关键。

这是一个有关液体压强的研究性实验，研究水和浓盐水的压强：“除②图杯中装的是浓盐水外，其余杯里装的都是水”。

从图中我们可以看到：实验中用到了测量液体内部压强的压强计；除⑥图中测量较大深度处的压强外，其他都是测同一深度处的压强；①②④四幅图中所测的是液体向上的压强，③图测的是液体侧向的压强，⑤⑥图测的是液体向下的压强。

我们知道：浓盐水的密度比水的密度大；压强计中U 形管内两侧液面高度差越大，反映出所测液体某深度处的压强越大.
答案：（1）密度 （2）深度 （3）同种液体在同一深度处各方向的压强大小相等。

4、运用阿基米德原理解题 例4. （2007，四川遂宁）如图3所示，一边长为10cm 的立方体木块，在水中静止时，刚好有二分之一露出水面。

若g 取10N/kg ，求：
（1）木块的密度是多大？
（2）用手将木块缓慢压入水中，当木块全部没入水中时，手对木块的压力是多大？
剖析：这是一道涉及到液体压强和浮力的综合计算题，运算量不是很大，但涉及到了浮力和压强的所有概念和相关原理，体现了初中物理学习重在对物理基本概念和基本规律的了解和掌握，依据物理知识在生活、生产中应用的现实性，立足提高大家运用物理规律分析问题和解决问题的能力，同时考虑到这一部分知识在高中阶段不再深入学习的特点，借助压强和浮力的计算，考查大家的运算能力。

题干叙述简洁，但每句话都是解题的重要信息，如木块的体积、木块静止时所排开水的体积及其关系等。

将这些信息量化，再和密度、浮力及平衡力等知识联系起来，解答并不困难。

答案：（1）木块的体积333m 10)cm 10(V -==木
木块静止在水中所受的浮力： N 5m 10kg /N 10m /kg 102
1gV 21F 3333=⨯⨯⨯=ρ=-木水浮 因木块静止时所受的浮力浮F 和木块的重力G 是平衡力，所以
木块的重力N 5F G ==浮木
木块的质量kg 5.0kg /N 10N 5g G m ===
木木 木块的密度.m /kg 105.0m 10kg 5.0V m 333
3⨯===ρ-木木
水 （2）木块刚好浸没于水中所受的浮力：
N 10m 10kg /N 10m /kg 10gV gV F 3333=⨯⨯=ρ=ρ='-木水排水浮
因手对木块的压力F 和木块的重力G 与木块所受的浮力浮
F '是平衡力，所以，手对木块的压力：
.N 5N 5N 10G F F =-=-'=浮
5、实验探究和创新能力
例5. （2007，重庆）同学们在学习“阿基米德原理”这节课上，仔细观察了老师所做的演示实验（如图4所示）。

课后复习时，物理兴趣小组的同学们经过反复思考、讨论，提出了对该实验的改进意见，并动手制作了如图5所示的实验装置。

其中A 、B 为两个规格相同的弹簧测力计，C 为重物，D 为薄塑料袋（质量不计），E 是用废弃的大号饮料瓶、带孔橡皮塞以及弯曲玻璃管自制的溢水杯。

杯中加入红色的水，F 是升降平台（摇动手柄，可使平台高度缓慢上升、下降），G 为铁架台。

（1）实验中，同学们逐渐调高平台F ，使重物浸入水中的体积逐渐增大，观察到弹簧测力计A 的示数___________；弹簧测力计B 的示数___________（选填“增大”、“减小”
或“不变”）。

比较弹簧测力计A 的示数变化量A
F '和弹簧测力计B 的示数变化量B F '，它们的大小关系是A F '_______B F '（选填“＞”、“＜”或“＝”）。

（2）通过分析，你认为应提醒兴趣小组的同学在操作时要注意什么问题？（请写出两条）
①_______________________________________________________；
②_______________________________________________________。

（3）对比图4、图5两组实验，改进后的实验与原实验比较有哪些优点？（请写出三条）
①_______________________________________________________；
②_______________________________________________________；
③_______________________________________________________。

剖析：这是一道课改理念较强的试题。

仿照探究“阿基米德原理”演示实验，原理不变，运用废旧材料对实验器材进行改进，创设出新的实验，对物理实验的改进和创新提供了典范，并就如何对创新能力的考查进行了探索；通过改进后的实验让大家“经历探究浮力大小的过程”；借助试题的开放性，渲染物理学科传承和批判意识的同时，突出了对“三维目标”的全面考查。

解答本题的关键是依据实验原理，回顾原演示实验的操作过程和数据处理方法，将该实验与原实验进行比较、分析。

答案：（1）减小 增大 ＝
（2）①弹簧测力计使用前要调零；②待弹簧测力计示数稳定后再读数；③尽量避免玻璃管与塑料袋的相互作用；④玻璃管不能插入塑料袋里的水中；⑤平台高度的调节只能是越来越高，让物体浸入液体的部分越来越大；⑥溢水杯中加水时，使水面略超过溢水口，此时溢出的水用玻璃杯承接，水断流后移走玻璃杯；……（任填两条）
（3）①溢水杯中加红色水，增加可见度；②能同时显示出物体所受浮力大小和物体排开液体的重力大小；③调节平台F的高度，可观察到物体所受浮力随排开液体的体积的增大而增大；④弹簧测力计上端有铁架台固定，弹簧测力计示数更稳定；⑤薄塑料袋不计质量，弹簧测力计B的示数直接反映物体所受的浮力大小；⑥上课时不用老师拎着弹簧测力计读数，便于老师的讲解；……（任填三条）
展望2008年中考
［考情预测］
随着课改的不断深入，学业评价机制将会得到不断的完善，将与《课标》、教材和课堂教学理念的联系更加紧密。

对于“压强与浮力”这部分知识，在2008年中考命题中将具体体现在：
1、围绕《课标》中“压强与浮力”知识点、并以基本概念和规律为考查重点进行命题，试题将更加充分体现从生活走向物理，从物理走向社会的学科理念，即依据“压强与浮力”与生活的密切联系，将会继续以生活、生产中的物理现象和事实设置新的物理情景，对“压强与浮力”基本概念、规律和运用这些知识解答问题的能力进行考查，但会适当的淡化“压强与浮力”的繁琐运算。

2、根据物理学科的特点，对“压强与浮力”部分内容的相关实验，以及创设简易实验对实验操作能力的考查，将会得到进一步加强，如实验数据分析与论证中的控制变量法的运用，对实验现象分析得出结论等，命题形式也将会更接近于实验操作实际。

3、实验探究是对同学们进行科学素质考查的最有效形式，提出问题、猜想与假设、探究过程以及结论与评估等主要步骤，最能体现大家的创新思维能力，这也是初中物理学习的目的所在，将在命题中显得更为突出，如通过实验探究液体压强和气体压强、浮力的特点以及影响其大小的因素等。

4、对“压强与浮力”这一部分内容的考查，体现在题型分布上存在着不确定因素，但一般是设置2~3道题，并以低、中档题的难度出现，总分值仍将会控制在6~10分范围不变。

［应对技巧］
对结合物理问题或新的物理情景对物理基本概念和能力的考查题，如读图题、材料信息题和实验探究题，解答时首先是要沉着、冷静，认真读题，找出题中所交待的已知条件，特别是隐含条件，摒弃故意设置的多余条件，排除干扰因素，将题中提出的问题与所学过的物理知识和所做过的物理实验联系起来，注重分析问题的全面性、综合性和批判性，思维过程的可逆性、发散性和创新性，解答问题的规范性和完整性。

［考点解读］
考点1：压强
知识点：压强的概念、利用压强解释现象。

内容解读：增大压强和减小压强的现象在我们的生活中到处可见，运用压强知识解释我们日常生活中的现象、服务于我们的生产和生活，是学习物理的目的之一。

典例剖析：
例1. 下列事例中，能够增大压强的是：（）
A. 在铁路的钢轨下铺设枕木
B. 把背包带做得宽些
C. 菜刀钝了磨一磨
D. 在坦克的轮子上安装履带
［思路点拨］回顾所学压强知识，由S
F p
可知，当受力面积相同时，压力越大，压强就越大；当压力相同时，受力面积越小，压强就越大。

A 、B 、D 中所叙述的是压力F 一定时增大受力面积，其作用效果是使压强减小，与题意不符；C 中“菜刀钝了磨一磨”显然是为了减小刀切菜时菜的受力面积，则压强就会增大。

故选项C 正确。

［方法技巧］对物理概念的考查通常与生活中的事例联系起来，既考查了对物理概念的理解和掌握，又考查了运用物理知识对一些日常生活中现象进行解释的能力，这种命题形式是物理学科的特点所决定的。

［误区警示］很多同学不能很好将生活中的事例与所学物理知识联系起来，特别是不能将公式中的物理量与所叙述的事实对应联系起来，找不到解答问题的依据，或者不能依照题目的要求作出选择。

考点2：实验探究改变压强大小的因素
知识点：压强的大小跟压力和受力面积有关
内容解读：当压力一定时，受力面积越大压强越小；当受力面积一定时，压力越大，压强越大。

“控制变量法”是物理实验中经常用到的研究问题的方法。

典例剖析：
例2. 上物理课时，老师要小明同学用砖和海绵状泡沫塑料演示压力的作用效果并研究与哪些因素有关，小明首先将一块砖平放在一泡沫塑料上，然后又将两块相同的砖叠放在另一泡沫塑料上，如图6中甲、乙所示。

发现两块泡沫塑料下凹的程度差不多，实验失败了。

根据你所学的物理知识说明：小明同学造成这次演示实验失败的主要原因是________________ ________________________________________；违背了实验中的________________________ ________________________________________原理。

［思路点拨］中考大多数题都是源于教材。

此题巧妙地借用了教材上“实验探究”栏目中“压力的作用效果与哪些因素有关”实验的研究方法（图也相同），并将相同泡沫塑料改为两块不同的泡沫塑料，结合压强知识和实验中最常用的“控制变量法”，考查同学们分析问题的能力和对常规实验基本原理的掌握情况。

正确答案是：甲、乙实验中选用了两块不同的泡沫塑料；控制变量法。

［方法技巧］只要我们在弄清题意、看懂配图的前提下，抓住实验中两样器材——砖和两块海绵状泡沫塑料，认真回顾所学过的压强知识和进行这一实验时对器材的具体要求，自然会找到解题的突破口。

［误区警示］如果平时对实验不够重视，观察不仔细，动手没有到位，解题时审题、审图不严谨，不善于对所学知识进行回顾，对物理实验中常用到的“控制变量法”了解甚少，解答此类题就会很困难。

考点3：液体的压强、连通器
知识点：液体压强特点 连通器的原理。

内容解读：液体内部向各个方向都有压强，压强随液体深度的增加而增大；同种液体在同一深度的各处、各个方向的压强大小相等；不同的液体，在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关，密度越大，液体的压强越大。

连通器利用了液体压强的特点，液体总是从高
液面处流向低液面处。

典例剖析：
例3. 公路两侧的甲、乙两条水渠由路面下的倾斜涵洞相连，如图7所示，则涵洞中的水：（ ）
A. 由甲流向乙
B. 由乙流向甲
C. 不流动
D. 不能确定流向
［思路点拨］依据连通器原理：“静止在连通器内的同一种液体，各部分与大气接触的液面总是保持在同一高度”。

由图中可以看到甲处液面高，乙处液面低，要达到两液面同一高度，涵洞中的水必定是由甲流向乙。

故正确选项为A 。

［方法技巧］这是一道将物理知识和生活现象相结合的试题。

若将图7中甲、乙水渠视为两容器，倾斜涵洞视为连通管道，那么题目所叙述的物理模型就是一个我们所熟悉的连通器。

［误区警示］连接两水渠的倾斜涵洞制造了一定的审题干扰性和迷惑性，认为液体总是沿着管子往下流的；解题时不能将所学知识和遇到的新问题有机地联系起来进行分析，造成错选B 。

考点4：测量大气压的方法
知识点：托里拆利实验。

内容解读：托里拆利实验中，当玻璃管倾斜时，管内液面将会在同一水平高度上保持不变，此时与大气相通的液面的点的压强等于大气压强。

现在，人们通常用各种气压计测量大气压，如空盒气压计、汞气压计等。

典例剖析：
例4. 在标准大气压下做托里拆利实验时，将玻璃管竖直倒插在汞液槽中，如图8中甲所示，此时玻璃管内外汞柱面的高度差为_________mm ；若将玻璃管适当倾斜至图8中乙位置时，则此时玻璃管内下端与汞液槽液面等高的a 点的压强是____________Pa 。

［思路点拨］在生活、生产中经常用到的物理常数是同学们必须记住的，1个标准大气压强能支持玻璃管内760mm 高的汞柱；当玻璃管倾斜时，管内液面将会在同一水平高度上保持不变，此时玻璃管内下端与汞液槽液面等高的a 点的压强即是玻璃管内汞柱产生的压强，也是外界大气压强.Pa 1003.15
［方法技巧］这也是一道源于教材的实验题，考查的是1标准大气压能支持多高的汞柱，对实验现象的分析能力以及相关液体压强知识。

回顾老师在课堂上所做的托里拆利演示实验或者观看过的有关这个实验的视频，就会回忆起当玻璃管倾斜时管内液面的实际变化的情况。

［误区警示］有些同学对生活生产中用得到的物理常数记得不牢或者将长度单位mm看成cm而填上76；回忆不起看到过的演示实验或视频，认为玻璃管倾斜时管内液面相对玻璃管壁的位置不变，管内外汞面高度差减小，对a点的压强填不上恰当的数值；同时，由于“玻璃管内下端与汞液槽液面等高的a点的压强”这句话拐弯较多，具有一定的干扰性，辨别不清a点的压强就等于大气压强。

考点5：浮力
知识点：浮力的概念与方向。

内容解读：液体和气体对浸在其中的物体有向上的托力，物理学中把这个托力叫做浮力。

物体在气体和液体中的浮力总是阻碍物体下沉的，跟物体重力方向相反，即方向竖直向上。

典例剖析：
例5. 如图9所示的ab木棒用柔软细线悬挂，然后置于水槽中，则此时木棒所受到的浮力方向是：（）
A. 垂直ab向上
B. 沿着ab向上
C. 竖直向上
D. 不能确定
［思路点拨］依据浮力的定义可知：不论物体的形状怎样，所处的状态如何，处在液体和气体中所受浮力的方向都是竖直向上的。

故选项C正确。

［方法技巧］关于浮力的定义是这样叙述的：“液体和气体对浸在其中的物体有竖直向上的托力，物理学中把这个托力叫做浮力”。

其中就明确阐述了什么叫做浮力，浮力的方向怎样。

［误区警示］图中ab棒倾斜且部分浸没在水中是此题解答过程中的重要干扰因素，受分析弹力方向思维定势的影响，往往会认为此时ab棒所受浮力方向是垂直ab向上的，错选A。

由此可知，排除题中设置的干扰因素，找到解题依据，是正确、快速解题的关键。

考点6：物体的浮沉条件
知识点：物体的浮沉条件。

内容解读：物体的浮沉只跟物体的重力和所受到的浮力大小有关，当浮力大于重力时，物体上浮；当浮力小于重力时，物体下沉，当浮力等于重力时，物体处于悬浮或漂浮状态。

典例剖析：
例6. 物体在某种液体中一定能够浮起来的条件是：（）
A. 当这种液体足够深时，物体就一定能浮起来
B. 当这个物体足够大时，物体就一定能浮起来
C. 当这种液体的密度大于或等于物体的密度时，物体就一定能浮起来
D. 当物体在这种液体中受到的浮力大于物体的重力时，物体就一定能浮起来
［思路点拨］物体的浮沉条件是：“浸在液体或气体中的物体，其浮沉决定于它所受到的浮力和重力的大小。

当浮力大于重力时，物体上浮；当浮力小于重力时，物体下沉；当浮力等于重力时；物体处于悬浮（或漂浮）状态”。

也就是说，物体处在液体或气体中是浮还是沉，只需要抓住浮力和重力进行比较就可以。

所以本题选D 。

［方法技巧］依据物体的浮沉条件，认真阅读各个选项，很容易能得出答案。

［误区警示］选项中利用深度、大小和密度混淆概念，制造迷惑，A 、B 选项是日常生活中的错误认识，C 选项中当液体的密度等于物体的密度时，物体处于悬浮状态，即A 、B 、C 选项都是设置的陷阱，如果学习中不用举例法加深对物体浮沉条件的理解，则极容易错选
A 、
B 或
C 中招。

考点7：浮力大小的计算及估算方法
知识点：阿基米德原理。

内容解读：阿基米德原理：浸在液体中的物体所受浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力。

典例剖析：
例7. 游泳时，有的人会有这样的体会，当人站立在水中且身体将要浸没时，池底对脚的支持力几乎为零，假如一个体重490N 的同学正在体验这种感觉，这时他受到的浮力约为_________N ；排开水的体积约为_________3m 。

［思路点拨］题目所叙述的是日常生活事例，“身体将要浸没时”也就是说身体已没有多少在水面上了，则可看成已全部浸没在水中；“池底对脚的支持力山乎为零”也就是可以视为零。

综合以上两点，此题实际上就是一个悬浮问题。

由悬浮问题处理方法和阿基米德原理得：,g
F V ,gV F ;n 490
G F ρ=ρ===浮排排浮浮g 取ρ,mg /N 10取33m /kg 100.1⨯，代入数据解得：.m 109.4V 32-⨯=排
［方法技巧］我们只要理解了阿基米德原理，这种题就可迎刃而解。

［误区警示］缺乏对日常生活中的现象进行科学抽象和估算能力，“身体将要浸没时”肯定还没有完全浸没，那还有多少露在水面上，题目没有说明；“池底对脚的支持力几乎为零”肯定池底对脚还有支持力，题目也没有说明。

认为题目不严谨，找不到具体数据进行运算。

考点8：探究“影响浮力大小的因素”
知识点：科学探究影响浮力大小的因素。

内容解读：当物体浸入某种液体时，随着浸入的体积增大浮力也逐渐增大；当物体浸没在液体中时，液体的密度越大，浮力也越大。

典例剖析：
例8. 在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，班级的“物理小博士”为同学们做了如图10所示的一系列实验，请你从中选取出一些图，针对某一因素进行探究，并通过分析弹簧测力计的示数，说明你的探究结果。