1、第七讲 压强和浮力1.备考双基梳理：（1）课标点击：压强和浮力 新课标 旧课标课标要求（1）通过实验，理解压强。知道日常生活中增大和减小压强的方法。（2）通过实验，探究并了解液体压强与哪些因素有关。知道大气压强及其与人类生活的关系。了解流体的压强与流速的关系及其在生活中的应用。（3）通过实验，认识浮力。探究浮力大小与哪些因素有关。知道阿基米德原理，运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象。（1）通过实验探究，学习压强的概念。能用压强公式进行简单计算。知道增大和减小压强的方法。了解测量大气压强的方法。（2）通过实验探究，认识浮力。知道物体浮沉的条件。经历探究浮力大小的过程。知道阿基米德原理。
2、（3）通过实验探究，初步了解流体的压强与流速的关系。新课标解读在知识技能方面是让学生理解压强概念、压强大小与哪些因素有关；能够运用压强公式进行简单计算；了解增大和减小压强的主要方法；了解液体内部压强及内部压强的方向、液体压强的大小跟什么因素有关；认识液体压强的实际应用连通器，了解生活和生产中行行色色的连通器。了解大气压强及其测量方法、大小和单位；认识生活中利用大气压强的现象；了解流体压强与流速的关系，以及与之相关的生活现象；了解浮力的产生，知道浮力的大小及应用；知道物体的浮沉条件及应用。在过程与方法方面，经历探究的主要环节，通过探究实验，观察实验现象，采集实验数据，获得对压强比较深入的了解，初
3、步学习使用控制变量法。通过对演示实验的观察，了解液体内部存在压强事实，体验感悟游泳时身体受到水产生的压强。通过观察感知人类是如何利用大气压强的，认识气体的压强跟流速有关的现象。通过收集、交流关于浮力的应用资料，了解浮力应用的社会价值。在情感态度与价值观方面，通过亲身的体验和感悟，使学生获得对压强、浮力基本知识理解的感性认识，为深入理解和应用这些知识打基础。（2）基础回顾：2核心考点精讲（1）重难点突破：1正确理解压力和压强的概念压力跟其它力一样，都是物体对物体的作用，压力区别于其它力的基本特征，可概括为三点：压力是发生在相互接触的两个物体的接触面上的一种接触力，任何彼此分离的两个物体之间是不可
4、能产生压力的；压力总是与物体的形变相关连的一种弹力，压力是由于物体之间互相挤压，彼此引起形变而产生的，从力的性质来看，压力属于弹性力；定义：物体在单位面积上受到的压力公式： （适用于固体、液体和气体）FPS单位：帕斯卡（Pa）压强特点公式： P gh应用：连通器（船闸、茶壶、过路涵洞等）液体压强浮力阿基米德原理内容：浸在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。公式： FGgV浮 排 液 排物体的浮沉条件上浮： F 浮 G 漂浮： F 浮 G悬浮： F 浮 G下沉： F 浮 G应用轮船潜水艇气球、飞艇大气压强著名实验 证明大气压强存在：马德堡半球实验测定：托里拆利实验（
5、支持 76 厘米高的水银柱）标准大气压：1.01310 5Pa变化：随高度的增加而减小，另外和天气有关测量工具：气压计应用：活塞式抽水机、离心式水泵流体压强与流速的关系：流体的流速越大，压强越小压强和浮力压力的方向总是与物体的接触面相垂直，且指向被作用的物体。有了压力这一概念，为什么还要引入压强的概念呢？这是因为相同的压力会产生不同的效果。例如：同一块砖，平放在松软的砂地上，和将这块砖竖放在松软的砂地上，砂地上留下的压痕的深浅是不同的。当这块砖平放时，压痕浅些，这块砖竖放时，压痕深。由此可以看出，压力产生的效果不仅与压力的大小有关，还与两物体接触时的受力面积大小有关。压力产生的效果是由压力的大
6、小和受力面积的大小两个因素决定的。物体单位面积上受到的压力大，则压力作用效果就大；单位面积上受的压力小，则压力作用效果就小。仅用压力的概念就不能完全表示其作用效果了。就需要引入一个新的概念来反映压力作用的效果，这就是“压强”。我们把物体单位面积上受到的压力，叫做压强。2正确认识液体压强公式 p gh静止液体内部压强的特点是：液体内部向各个方向都有压强；压强随深度的增加而增大；在同一深度，液体向各个方向的压强都相等；液体的压强还跟液体的密度有关。液体内部的压强之所以有以上特点，是因为液体受到重力且具有流动性。正是由于液体受到重力作用，因此在液体内部就存在着由于本身重力而引起的压强。推理和实验都可
7、得出，液体内部的压强公式为 p 。gh（1）公式 p 的物理意义： p 是液体的压强公式，由公式可知，液体内部gh的压强只与液体的密度、液体深度有关，而与所取的面积、液体的体积、液体的总重无关。（2）公式 p 的适用范围：这个公式只适用于计算静止液体的压强，不适用于计gh算固体的压强，尽管有时固体产生压强恰好也等于，例如：将一密度均匀，高为 h 的圆柱体放在水平桌面上，桌面受到的压强：p ghSsgVSGF但这只是一种特殊情况，不能由此认为固体对支持物产生压强都可以用 p 来计gh算。但对液体来说无论液体的形状如何，都可以用 p 计算液体内某一深度的压强。gh（3）公式 p 和 p 的区别和联
8、系ghSFp 是压强的定义式，也是压强的计算公式，无论对固体、液体、还是气体都是适SF用的。而 p 是通过公式 p 结合液体的具体特点推导出来的，只适合于计算液体ghSF的压强。（4）由于液体具有流动性；则液体内部的压强表现出另一特点：液体不但对容器底部有压强而且对容器侧壁也有压强，侧壁某一点受到的压强与同深度的液体的压强是相等的，同样是用 p 可以计算出该处受到的压强。gh3正确理解阿基米德原理浸在液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体的重力，这就是阿基米德原理，它的数学表达式是： F 浮 液 gV 排 G 排液对阿基米德原理及其公式，应注意理解以下几点：（1）阿基米德原理阐
9、明了浮力的三要素：浮力作用在浸在液体（或气体）的物体上，其方向是竖直向上的，其大小等于物体所排开的液体（或气体）受到的重力，即 F 浮 G 排液（2）“浸在”的含义既包括物体全部体积都没入液体里，也包括物体的一部分体积在液体里面而另一部分体积露出液面的情况，“浸没”指全部体积都在液体里，阿基米德原理对浸没和部分体积浸在液体中都适用。（3）“排开液体的体积”即 V 排 和物体的体积为 V 物 ，它们在数值上不一定相等，当物体完全浸没在液体里时， V 排 V 物 ，此时，物体在这种液体中受到浮力最大。如果物体只有一部分体积浸在液体里，则 V 排 V 物 ，这时 V 物 V 排 V 露 。当液体的密
10、度 一定时，根据 F 液 液 gV 排 ，物体排开液体的体积小，物体受到的浮力就小，物体排开液体的体积大，物体受到的浮力就大，物体受到的浮力跟它排开液体的体积成正比。由此看出浮力的大小跟物体的体积的大小无关，物体的体积再大，浸在液体里的体积很小，它也不会受到多大的浮力。（4）根据阿基米德原理公式 F 浮 = 液 gV 排 ，当物体排开液体的体积 V 排 一定时，浮力的大小跟液体的密度成正比。即浮力的大小跟液体的密度 液 、物体排开液体的体积 V 排有关，而与物体自身的重力、体积、密度、形状无关。浸没在液体里的物体受到的浮力不随物体在液体中的深度的变化而改变。铁铅 木如图所示，体积相同的铝球、铁
11、板、木块浸没水中的深度不同，虽然它们本身的密度、形状、重力，在水中的深度各不相同，但它们受到的浮力却是相同的，这就是因为浮力的大小只是由 液 、 V 排 决定的。（5）阿基米德原理也适用于气体： F 浮 = 气 gV 排 ，浸在大气里的物体，V 排 V 物 。4物体的浮沉条件放在液体中的物体平衡有三种情况。一是物体漂浮在液面上，如漂浮在水面上的木块；二是物体悬浮在液体中，既不露出液面，也不沉到容器底。如酒精和水按一定比例混和后，橄榄油会成球状悬浮在混和液中；三是物体沉到容器底部，如下沉到容器底部的实心铁球。当物体漂浮或悬浮时，根据物体受力平衡，它所受重力和浮力平衡。若下沉，则物体所受浮力小于其
12、重力，物体下沉到容器底部后，物体所受容器底对其弹力，浮力和它的重力平衡。从物体与液体的密度关系来看，当物体漂浮在液面上时，物体排开液体的体积必然小于物体本身体积， V 排 V 物 ，而 G F 浮 ，则 物 gV 物 液 gV 排 可知 物 液 。当物体悬浮在液体中时，物体排开液体的体积 V 排 V 物 ，由 物 gV 物 液 gV 排 可知 物 液当物体沉到容器底时，可知 G 物 F 浮 ，而 V 物 V 排 ， 物 gV 物 液 gV 排 ，可知 物 液 。由上所述，可得出结论：当 物 液 时，物体漂浮当 物 液 时，物体悬浮当 物 液 时，物体下沉应该看到，上浮和下沉都是动态过程，浮力大
13、于重力时，当物体在水中的上浮过程中，其受力情况是不变的，但当物体部分露出水面后，其所受浮力随其露出水面部分体积的增加而减小，直至浮力与重力平衡，物体飘浮在水面上。若物体所受浮力小于重力，物体将下沉，在水中下沉过程中物体受力情况也不变，直到物体与容器底部接触，此时物体受到浮力与容器底部对物体托力之和跟物体重力平衡。5探究实验实验装置 实验解读 实例强化本实验研究问题时，采用了控制变量法和对比法。保持压力大小不变，研究压强与受力面积的关系；保持受力面积不变，研究压强与压力大小的关系。见典例 1本实验研究问题时，采用了控制变量法和转换法。保持液体深度和密度不变，让金属盒的橡皮膜朝向各个方向，研究液体
14、压强与方向的关系。保持液体密度和橡皮膜的朝向不变，改变金属盒在液体中的深度，研究液体压强与深度的关系。保持液体深度和橡皮膜的朝向不变，改变液体中的密度，研究液体压强与密度的关系。见典例 2实验方案是：将蘸水的吸盘按在平滑的玻璃板上，挤出里面的空气，按住玻璃板，用弹簧测力计钩着吸盘上的挂钩，缓慢往上拉，记录吸盘刚刚脱离玻璃板时弹簧测力计的读数 F，再测量出吸盘与玻璃板的接触面积 S，即可算出大气压的值 。该FPS实验只能粗略测出大气压的值，结果并不精确，产生误差的主要原因：吸盘中排气不清（或有少量空气）、气密性不好、吸盘脱离玻璃板时弹簧测力计的读数不准确、弹簧测力计自身有重力等。见典例 4在探究
15、“浮力的大小等于什么”时，先用弹簧秤测出塑料块受到的重力 G；把塑料块浸没在液体中，读出此时弹簧秤示数 G，并收集塑料块排开的液体；测出排开的液体所受到的重力 G 液 ；先算出塑料块受到的浮力 F 浮 G G，然后比较F 浮 与排开的液体所受到的重力 G 液 的关系。见典例 6在研究浮力与哪些因素有关时，采用了控制变量法。保持液体密度不变，改变物体排开的液体体积，研究浮力与物体排开的液体体积的关系；保持液体密度和物体排开的液体体积不变，改变深度，研究浮力与深度的关系；保持物体排开的液体体积和深度不变，改变液体密度，研究浮力与液体密度的关系；见典例 7用手握着两张纸，让纸自由下垂，在两张纸的中间
16、向下吹气，发现两张纸向中间靠拢，说明流体的流速越大，流体压强越小。见典例 5（2）易错点透析：1压力和重力的区别名称 压力 重力定义 垂直压在物体表面上的力 由于地球的吸引而是物体受到的力性质 弹力 引力施力物体 与它接触并挤压物体 地球方向 垂直于接触面 总是竖直向下大小 取决相互挤压、发生形变的情 况 mg作用点 发生挤压的两个物体的接触面 物体的重心区别图示G G 说明压力不一定是由重力引起的(如用水平力将物体压在竖直的墙壁上)，如果压力是由重力引起的，压力的大小也不一定等于物体的重力，方向也不一定相同(如物体放在斜面上)，只有在水平面上，不再受其他力时，压力的大小才在数值上等于重力的大
17、小，方向相同。2在利用“ ”进行计算时，学生很容易出现公式变形错误，写成FpS“ ”； 受力面积（ S）很容易判断错误，注意接触面积是一个还是多个，更要注pS意单位换算：1cm 210 -4m2。3在计算液体压强时，不能正确确定深度“ h”的大小关系；在分析影响液体压强的因素时，顾此失彼，不能全面考虑 液 、 h 或 F、 S 对压强大小的影响。4液体压强跟液体的重力无关，只跟液体的深度和密度有关。深度是指液面到液体内某一点的距离，不是高度。5浮力和深度无关，只跟物体浸在液体中的体积有关，浸没时 V 排 V 物 ，没有浸没时 V 排 V 物 。求浮力要首先看物体的状态：若漂浮或悬浮则直接根据
18、F 浮 G 计算，若有弹簧测力计测可以根据 F 浮 G F 拉 计算；若知道密度和物体排开的液体的体积，则根据 F 浮 液 gV 排 计算。3命题思路探究命题点一 探究固体和液体压强实验命题解读 中考命题中常有实验探究试题出现，主要考查控制变量法的使用，对固体和液体压强来说，实验探究固体和液体压强分别与哪些因素有关是中招考试的重点。典例 1 （2014 烟台）小明同学利用洗手间的肥皂及海绵探究“压力的作用效果与哪些因素有关”，实验探究过程如图所示（1）分析比较甲、乙两图中的实验现象，得到的结论是什么？（2）图乙和图丙探究的问题是什么？（3）小明将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块，如图丁所示，由
19、实验现象，他经过分析、论证得到的结论是：压力的作用效果与受力面积无关分析评估他的实验结论【解析】本题是利用控制变量法来探究压力作用效果跟各因素之间的关系当探究压力作用效果跟受力面积大小关系时，控制压力大小不变，改变受力面积大小，分析压力作用效果跟受力面积的关系；当探究压力作用效果跟压力大小关系，控制受力面积大小不变，改变压力大小，分析压力作用效果跟压力大小的关系当压力大小和受力面积大小同时改变时，不能探究压力作用效果和压力大小、受力面积大小的关系【答案】（1）压力的作用效果与受力面积有关，压力一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显；（2）受力面积一定时，压力的作用效果与压力的关系；（3 ）小
20、明得出的结论是错误的；小明同时改变了受力面积和压力的大小，没有控制压力大小不变，不能探究压力作用效果跟受力面积的关系典例 2 （2014 宿迁）在探究 “影响液体内部压强大小的因素 “实验中：（1）如图甲用手按压强计的橡皮膜，U 型管内水面出现高度差；将橡皮膜放人酒精中，U 型管内水面也出现高度差，这说明_；这种研究问题的方法是_法；（2）若在使用压强计前发现 U 型管中有高度差，通过_方法可以进行调节从 U 型管内向外倒出适量水；拆除软管重新安装；向 U 型管内加适量水；（3）比较乙、丙实验可知，液体内部压强与液体的_ 有关；比较丙、丁实验可知，液体内部压强与液体的_有关【解析】此题考查的是
21、我们对于液体压强计的了解以及液体内部压强的影响因素注意物理实验中研究方法-等效替代法和控制变量法的运用液体压强是中考必考的一个知识点，需要掌握（1）用手按压强计的橡皮膜和将橡皮膜放人酒精中，所起的效果是一样的，都会给橡皮膜一个压强，使 U 型管内水面出现高度差所用的方法是：等效替代法（2）进行调节时，只需要将软管取下，再重新安装，这样的话，U 形管中两管上方的气体压强就是相等的（都等于大气压），当橡皮膜没有受到压强时，U 形管中的液面就是相平的；（3）比较乙、丙实验可知，在液体的深度相同时，图丙中用的是盐水，其密度大于酒精的密度，因此 U 型管内水面出现高度差比较大，说明液体内部压强与液体的密度有关系；比较丙、丁实验可知，在液体的密度相同时，图丙中压强计的金属盒所处的深度较深，U 型管内水面出现高度差比较大，说明液体内部压强与液体的深度有关系【答案】故答案为：（1）液体内部有压强；等效替代（2）；（3）密度；深度命题点二 固体和液体压强的应用命题解读 新课标要求学生能够运用压强公式 “ ”和“ p ”进行的简单FSgh计算，这是中考计算知识点的必考项，但近几年试题得分很低，原因在于学生不仔细审题、不注重单位换算；其次是定性分析和比较，能够甄别生产和生活中增大和减小压强的实例；再次是要求学生能够运用连通器的原理解释生活中的实际问题。
