一、压强:
1、压力:垂直压在物体表面上的力物体表面上的力叫压力。
2、压强:(1)定义:物体 上受到的压力叫压强。(2)公式: ,其中各量的单位分别是:P:帕斯卡( );F:牛顿( );S: (m2)。
(3)应用:当压力不变时,可通过 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、 等。当压力不变时,也可通过 受力面积的方法来增大压强如:缝衣针做得很细、 。 二、液体的压强:
1、液体压强的特点:(1)液体内部向 都有压强;(2)在同一深度,液体向各个方向的压强都 ;(3)液体的压强随深度的增加而 ;(4)不同液体的压强与液体的 有关,在深度相同时,液体密度越大,压强 。
2、液体压强的计算:
3、液体压强的应用:连通器。(1)定义:上端 ,下部 的容器。
(2)原理:连通器里装一种液体且液体不流动时,各容器的液面 。
(3)应用:茶壶、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据 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 ,简称大气压,一般有p0表示。
2、产生原因:因为空气受 并且具有 。 3、测量大气压的工具: 。
4、流体压强与流速的关系:在气体和液体中,流速越大的位置压强 。 四、浮力
1、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 。
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2、浮力方向: ;施力物体:液(气)体。
3、浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向 的压力大于向 的压力,向上、向下的压力差即浮力。 4、物体的浮沉条件:
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
(1)漂浮:F浮 G物,ρ液 ρ物; (2)下沉:F浮 G物,ρ液 ρ物; (3)悬浮:F浮 G物,ρ液 ρ物; (4)上浮:F浮 G物,ρ液 ρ物;
5、阿基米德原理:浸入液体里的物体受到向 的浮力,浮力的大小等于它 受到的重力。(不仅适用于液体,也适用于 )
6、浮力的公式: ,V排表示物体 的体积。浮力的大小仅
与 和 有关,而与物体本身的 、 、 、 无关。
7、物体的浮沉决定于物体所受 和 共同的作用。沉浸在液体中的物体
8、漂浮问题“五规律”:(历年中考频率较高)
(1)规律一:物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力; (2)规律二:同一物体漂浮在不同液体里,所受浮力相同;
(3)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;
(4)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;
(5)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。
例3 (广州市中考试题)用弹簧测力计拉住一个重为43N的空心铜球,全部浸在水
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中时,弹簧测力计的示数为33.25N,此铜球的空心部分的体积是________m.(已知铜的密度为8.9×10kg/m)
已知:G=43N,浸没水中F=33.2N 求:V空
解 可在求得浮力的基础上,得到整个球的体积,进一步求出实心部分体积,最后得到结果.
F浮=G—F=43N—33.2N=9.8N V排=
3
3
3
F浮?水g=
—39.8N3
=1×10m
1.0?103kg/m3?9.8N/kg 浸没:V=V排=1×10m 球中所含铜的体积V铜=
—33
m铜?铜=
G铜?铜g
=
43N
1.0?103kg/m3?9.8N/kg—3
≈0.49×10m
3
V空=V—V铜=1×10m—0.49×10m
=0.51×10m 答案 0.51×10m
例4 体积相同的A、B、C三个物体,放入水中静止后,处于图1—5—1所示的状态,试比较三个物体受的重力GA、GB、GC和密度?A、?B、?C.
—3—3
—33—33
3
3
图1—5—1
精析 不同物体的重力可借助浮力的知识来比较.
解法1 由图来判断物体的状态:A、B漂浮,C悬浮. 由状态对物体进行受力分析:
GA=F浮A,GB=F浮B,GC=F浮C. 比较A、B、C三个物体受的浮力
∵ VA排<VB排<VC排,?液相同. 根据F浮=?液gV排,可知:
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F浮A<F浮B<F浮C, ∵ GA<GB<GC. 比较物体密度?=
Gm= gVV
?A<?B<?C
解法2 由物体的浮沉条件可知: A、B漂浮 ∴
?A<?水,?B<?水,?C=?水,
?水gVA排=?AgV ?水GvB排=?BGv
A、B漂浮于水面:F浮A=GA F浮B=GB 由图:VB排>VA排 ∴ ?B<?A
比较密度:?C>?B>?A
比较出密度后,由G=mg=?Vg,就可比较出物体重力:GC>GB>GA.
上述分析看出:由物体的状态,作出正确的受力分析与阿基米德原理相结合是解决问题
的关键.
答案 C的重力和密度最大,B居中,A最小.
例6 (广州市中考试题)将重为4.5N、体积为0.5dm的铜球浸没在水后放手,铜球静止后所受的浮力是________N.
精析 此题考查学生是否注意了在解题前先要对物体作“状态的判定”,即铜球静止时是漂浮于水面,还是沉于水中.有的学生拿到题后,就认定V排=0.5 dm,然后根据F=?液gV排,求出浮力F浮=4.9N.
【分析】 当题目未说明铜球静止时处于什么状态,可以用下面两种方法判定物体的状态.
解法1 求出铜球的密度:?球=
3
浮
3
mG4.5N=(g取10N/kg)?球=V球gV球10N/kg?0.5dm33
=0.9kg/dm=0.9kg/dm×10kg/m
这是一个空心铜球,且?球<?水,所以球静止后,将漂浮于水面,得F浮=G=4.5N.
例7 (广州市中考试题)把一实心金属块浸在盛满酒精的杯中静止后,溢出酒精8g(?酒精=0.8×10kg/m),若把这一金属块浸在盛满水的杯子中静止后,从杯中溢出水的质量是 ( )
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3
3
333
A.15g B.12.5g C.10g D.8g
精析 分析出金属块在酒精和水中的状态,是解决问题的关键. 解 ∵ ?金属>?酒精, ?金属>?水 ∴ 金属块在酒精和水中均下沉,完全浸没. V金属=V排水=V排酒精 由m排酒精=8g 得V排酒精=
m排酒精?酒精=
8g3
=10cm 30.8g/cm3
3
金属块在水中:V排水=V金属块=10cm m排水=?水V排水=1g/cm×10cm =10g 答案 C
例9 (南京市中考试题)如图1—5—3中,重为5N的木块A,在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为3N,若绳子突然断了,木块A在没有露出水面之前,所受合力的大小和方向是 ( )
A.5 N,竖直向下 B.3N,竖直向上 C.2N,竖直向上 D.8N,竖直向下
3
图1—5—3
精析 结合浸没在水中物体的受力分析,考查学生对受力分析、合力等知识的掌握情况. 【分析】 绳子未断时,A物体受3个力:重力GA,拉力F,浮力F浮.3个力关系为:GA+F=F浮,求得F浮=5N+3N=8N.绳子剪断后,物体只受重力和浮力,且浮力大于重力,物体上浮,浮力大小仍等于8N.合力F合=F浮—G=8N—5N=3N 合力方向:与浮力方向相同,竖直向上. 答案 B
例15 如图1—5—7所示,把甲铁块放在木块上,木块恰好浸没于水中,把乙块系在这个木块下面,木块也恰好浸没水中,已知铁的密度为7.9×10kg/m.求:甲、乙铁块的质量比.
3
3
图1—5—7
精析 当几个物体在一起时,可将木块和铁块整体做受力分析,通常有几个物体,就写出几个重力,哪个物体浸在液体中,就写出哪个物体受的浮力. 已知:?铁=7.9×10kg/m
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