压强和浮力

压强和浮力知识总结
压强
(1)压力：①产生原因：由于物体相互接触挤压而产生的力。

②压力是作用在物体表面上的力。

③方向：垂直于受力面。

④压力与重力的关系：力的产生原因不一定是由于重力引起的，所以压力大小不一定等于重力,只有当物体放置于水平地面上时压力才等于重力。

(2)压强是表示压力作用效果的一个物理量，它的大小与压力大小和受力面积有关。

(3)压强的定义：物体单位面积上受到的压力叫做压强。

(4)公式：P=F/S。

式中P表示压强，单位是帕斯卡；F表示压力，单位是牛顿；S表示受力面积，单位是平方米。

(5)国际单位：帕斯卡，简称帕，符号是Pa。

1Pa=lN/m2，其物理意义是：lm2的面积上受到的压力是1N。

2.增大和减小压强的方法
(1)增大压强的方法：①增大压力：②减小受力面积。

(2)减小压强的方法：①减小压力：②增大受力面积。

例：我们在用图钉来固定图片时，发现图钉前端尖锐，后端的钉帽粗大，这其中有何科学道理？
解：用图钉来固定图片时，要增大图钉对图片的压强，压力一定时要减小受力面积，就必须使钉尖尖锐；同时，要防止图钉伤手，必须减小对手指的压强，压力定时，要增大受力面积。

达标自查
1、把细木条压在橡皮泥上时，可由来判断压力的作用效果。

2、在物理学中用来表示压力的作用效果，压强的计算公式是。

在公式中，各个物理量的单位分别是，，。

3、下列关于压力的说法中正确的是（）
A、压力的大小总是等于物体的重力
B、压力的方向总是竖直向下的
C、压力的方向总是垂直于受力面
D、压力的作用面积总是等于支持物表面积
4、把蝉的口器对树皮的压力、压强与骆驼的脚掌对地面的压力、压强进行比较，正确的是（）
A、蝉的口器对树皮的压力大
B、骆驼的脚掌对地面的压力大
C、蝉的口器对树皮的压强大
D、骆驼的脚掌对地面的压强大
5、下列各述事例是为了增大压强还是减小压强，请把答案填在横线上。

（1）插入软包装饮料盒内的吸管一端被削得很尖；（2）拖拉机安装履带；（3）埋电线杆时垫上一块基石；（4）滑冰时穿带有冰刀的鞋；（5）书包带做得比较宽；（6）螺钉下要装垫圈。

其中属于为了增大压强的是，为了减小压强的是。

能力提高
1、履带拖拉机对地面的压强约为3×103Pa，一台质量为5000kg的履带拖拉机，它每条履带与地面的接触面积是多大？（g＝10N/kg）
2、小阳原来睡在木板床上，最近他买了一张席梦丝软床，感到十分舒服，这是什么原因？
液体压强
1.液体压强的特点
(1)液体向各个方向都有压强。

(2)同种液体中在同一深度处液体向各个方向的压强相等。

(3)同种液体中，深度越深，液体压强越大。

(4)在深度相同时，液体密度越大，液体压强越大。

2.液体压强的大小
(1)液体压强与液体密度和液体深度有关。

(2)公式：P=ρgh。

式中，P表示液体压强单位帕斯卡(Pa)；ρ表示液体密度，单位是千克每立方米(kg/m3）；h表示液体深度，单位是米(m)。

3.连通器——液体压强的实际应用
(1)原理：连通器里的液体在不流动时，各容器中的液面高度总是相同的。

(2)应用：水壶、锅炉水位计、水塔、下水道的弯管。

补充：连通器的特点是只有容器内装有同一种液体时各个容器中的液面才是相平的。

如果容器倾斜，则各容器中的液体即将开始流动，由液柱高的一端向液柱低的一端流动，直到各容器中的液面相平时，即停止流动而静止。

如用橡皮管将两根玻璃管连通起来，容器内装同一种液体，将其中一根管固定，使另一根管升高、降低或倾斜，可看到两根管里的液面在静止时总保持相平。

其原理在生产实践中有着广泛的应用，例如，水渠的过路涵洞、牲畜的自动饮水器、水位计，以及日常生活中所用的茶壶、洒水壶等都是连通器。

世界上最大的人造连通器是三峡船闸
例1：小刚家中的洗碗池被菜渣堵塞，他将一根细长管插入池孔，然后往管中注水，并将管子竖立起来，水池很快就通了。

这是为什么？
解管子中的水对管底有一个向下的压强，当管子竖立起来后，管子底部所在处很深，水产生的压强很大，对池中菜渣的压力也变得很大，所以能使水池很快变通畅。

达标自查
1、潜水艇潜入水中越深，受到海水的压力越，它在水下航行的同一深度不同部位处受到的压力。

2、上端开口，下端连通的容器叫，当连通器里的水不流动时，各容器中的水面。

3、船闸是根据原理修建的。

4、潜水艇深潜到104m的海底时，科学家们惊奇地发现一条约30cm的扁鱼在海底游动，这条鱼的形状为什么是扁的？如果将这条鱼拿出水面，它将怎样？
5、工程师们为什么要把拦河坝设计成下宽上窄的形状？
6、在洪水季节，河水中的含沙量增大时，河水对拦河坝的压强将有何变化？为什么？
能力提高
1、探究：下表是小阳同学在做“研究液体的压强”实验的实验数据：
根据上表中的数据：
（1）比较序号为的三组数据可得结论：液体的压强随深度增加而增大；（2）比较序号为1、2、3的三组数据可得出结论；（3）比较序号为5、6的两组数据可得出的结论：。

大气压强
1.大气压产生的原因：由于重力的作用，并且空气具有流动性，因此发生挤压而产生的。

2.大气压的测量——托里拆利实验
(1)实验方法：在长约1m、一端封闭的玻璃管里灌满水银，用于指将管口堵住，然后倒插在水银槽中。

放开于指，管内水银面下降到一定高度时就不再下降，这时测出管内外水银面高度差约为76cm。

(2)计算大气压的数值：P0=P水银
=ρgh=13.6X103kg/m3X9.8N/kgX0.76m=1.013x105Pa。

所以，标准大气压的数值为：P0=1.013Xl05Pa=76cmHg=760mmHg。

(3)以下操作对实验没有影响：
①玻璃管是否倾斜；②玻璃管的粗细；③在不离开水银槽面的前提下玻璃管口距水银面的位置。

(4)若实验中玻璃管内不慎漏有少量空气，液体高度减小，则测量值要比真实值偏小。

(5)这个实验利用了等效替换的思想和方法。

3.影响大气压的因素：高度、天气等。

在海拔3000m以内，大约每升高10m，大气压减小100Pa。

4.气压计——测定大气压的仪器。

种类：水银气压计、金属盒气压计(又叫做无液气压计)。

5.大气压的应用：抽水机等。

达标自查
1、医生为病人打针前，总是先将针管里的活塞推到底端，然后把针头插入药液。

提起活塞，药液在的作用下进入针管里。

2、历史上著名的证明大气压存在的实验是。

最早测出大气压值的科学家是。

3、测量大气压的仪器叫，一个标准大气压的值是Pa，相当于在1cm2的面积上受到的压力为N。

4、下列现象中，利用到了大气压强的是（）
A、用吸管吸瓶中的饮料
B、潜入深水要穿抗压潜水服
C、茶壶盖留有小孔
D、铁轨铺在枕木上
5、下列用具或仪器中，利用大气压工作的是（）
A、电话
B、吸尘器
C、天平
D、抽水机
6、将蘸水的塑料挂钩的吸盘按在光滑水平桌面上，挤出里面的空气，用弹簧测力计钩着挂钩缓慢往上拉，直到吸盘脱离桌面。

（1）请问是什么力量阻止吸盘脱离桌面？
（2）若此时测得吸盘的直径约为1.6cm ，弹簧测力计的示数为9.8N。

请估算出大气压的值是多大？
液体压强与流速的关系
1.在气体和液体中，流速越大的位置压强越小。

2.飞机的升力的产生：飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状。

当飞机在机场跑道上滑行时，流过机翼上方的空气速度快、压强小，流过机翼下方的空气速度慢、压强大。

机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。

达标自查
1、物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。

流体的压强与有关，越大的位置压强反而越小。

2、几十吨重的飞机能够腾空而起的原因在于飞机的机翼，迎面吹来的风被机翼分成上、下两部分，由于机翼横截面的形状上下对称，机翼上方气流速度大，对机翼的压强；下方气流速度小，对机翼的压强。

因此在机翼的上下表面产生了，这就是向上的升力。

3、轮船在水中平行航行，为了安全，都要保持一定的间距，若靠得很近，极易发生碰撞。

我们在江中游泳时，也不能太靠近行驶的轮船。

用所学的知识解释其中的道理。

浮力
1.当物体浸在液体或气体中时会受到一个竖直向上托的力，这个力就是浮力。

2.一切浸在液体或气体里的物体都受到竖直向上的浮力。

3.浮力=物体重-物体在液体中的弹簧秤读数，即F浮=G-F′
4.阿基米德原理：浸在液体里的物体受的浮力，大小等于它排开的液体受的重力。

用公式表示为；F浮=G排。

(1)根据阿基米德原理可得出计算浮力大小的数学表达式；F浮=G排=m液g=ρ液gV排。

（2）阿基米德原理既适用于液体也适用于气体。

达标自查
1、阿基米德原理的内容是，用公式表示为。

2、用弹簧测力计在空气中称得石块重为60N，在水中时，弹簧秤的示数为42N。

石块在水中受到的浮力为。

3、把一金属块放入装满水的烧杯中，从杯中溢出10g水，则金属块在水中受到的浮力是N。

4、氢气球、热气球、飞艇能上浮到空中，这是因为氢气、热气以及飞艇中的氢气的密度比空气，它们的重量（填：“大于”“小于”或“等于”）所排开的空气的重量。

5、一个鸡蛋沉没在一杯清水中，选择下列何种添加物（足量）加入杯内的水中经搅拌后，最终可以使鸡蛋浮起来。

（）
A、水
B、食盐
C、酒精
D、食用油
6、我们生物课中已学到了，鱼类体内有鱼鳔，通过改变鱼鳔的体积，鱼可以轻易地改变自身的浮沉，这时鱼控制自身的浮沉，主要是改变（）
A 、所受浮力
B 、所受重力
C 、液体的密度
D 、身体的密度
浮力的应用
1.浸在液体中物体的浮沉条件
(1) 物体上浮、下沉是运动过程，此时物体受非平衡力作用。

下沉的结果是沉到
液体底部，上浮的结果是浮出液面，最后漂浮在液面。

如右表：
（2）漂浮与悬浮的共同点都是浮力等于重力，在平衡力的作用下静止不动。

但漂浮是物体在液面的平衡状态，物体的一部分浸入液体中。

悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态，整个物体浸没在液体中。

如右表：
2.应用
(1)轮船
①原理：把密度大于水的钢铁制成空心的轮船，使它排开水的体积增大，从而来增大它所受的浮力，故轮船能漂浮在水面上。

②排水量：轮船满载时排开的水的质量。

(2)潜水艇
原理：潜水艇体积一定，靠水舱充水、排水来改变自身重力，使重力小于、大于或等于浮力来实现上浮、下潜或悬浮的。

(3)气球和气艇
原理：气球和飞艇体内充有密度小于空气的气体(氢气、氨气、热空气)，通过改变气囊里的气体质量来改变自身体积，从而改变所受浮力大小。

3浮力的计算方法：①称量法：F 浮=G-F 拉
②平衡法：F 浮=G 物（悬浮或漂浮）
○3压力差法：F 浮=F 向上-F 向下 ○4阿基米德原理法：F 浮=G 排=ρ液gV 排
能力提高
1、我们常看到城市里的大商场进行宣传促销活动时，常用气球悬挂大幅的广告，为了防止气球带着广告飞走，一般用绳子在气球下系上重物。

请你用浮力知识分析一下，这样做的原因。

2、李霞游泳时套上救生圈从水面压入水中时，松开手后救生圈又浮上来了，因此她认定在水面上浮力小，在水面下浮力大，得出了浮力大小与深度有关的结论。

你认为她的说法对吗？请你设计一个完整的研究方案来验证或反驳她的观点。

提出的问题：
猜想或假设：
实验器材：
进行实验时的观察要点：
对实验结果进行分析的方法：
3、已知空气中的密度为 1.29kg/m3，利用课余时间测出你自己的体重，由此估算你自己在空气中所受的浮力是多少？它相当于体重的百分之几？（提示：人体的密度比水的密度略大。

）在测量人的体重时，空气的浮力对测量的结果影响大吗？。