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面积公式长方体压强、浮力知识点归纳教程文件

作者:高考题库网
来源:https://www.bjmy2z.cn/gaokao
2020-09-11 03:19
tags:浮力公式

二十六个字母大小写-装甲兵


压强
1.压力:垂直作用在物体表面上的力叫压力。
2.压强:物体单位面积上受到的压力叫压强。它是表示压力作用效果的物理量。
3.压强公式:P=Fs,式中p单位是:帕斯卡,1帕=1 Nm2,表示是物理意义
是1m
2
的面积上受到的压力为1N。
4. F= Ps;
5.增大压强方法:(1)S不变,F 增大;(2)F不变,S 减小;(3)同时把F↑,S
↓。而减小压强方法则相反。
6.应用:菜刀用久了要磨一磨是 为了增大压强,书包的背带要用而宽是为了减
小压强铁路的钢轨不是直接铺在路基上而是铺在在枕木上是 为了 减小压强 ,钢
丝钳的钳口有螺纹是为了增大摩擦 。
7.液体压强产生的原因:是由于液体受到重力作用 ,而且液体具有 流动 性。
8.液体压强特点:
(1)液体对容器底部和侧壁都有压强;
(2)液体内部向各个方向都有压强;
(3)液体的压强随 深度增加而增加,在同一深度,液体向各个方向的压强相等;
(4)不同液体的压强还跟 液体密度 有关系。
9.液体压强计算:P=ρ液gh(ρ是液体密度,单位是kgm3;h表示是液体的
深度,指液体自由液面到液体内部某点的 垂直 距离,单位m。)
10.液体压强公式:P=ρgh,液体的压强与液体的 密度 和 深度有关,而与液
体的体积和质量无关。
11.证明大气压强存在的实验是 马德堡半球 实验。
12.大气压强产生的原因:空气受到重力作用而产生的,大气压强随高度的增大
而减小 。
13.测定大气压的仪器是:气压计,常见金属盒气压计测定大气压。飞机上使用
的高度计实际 上是用气压计改装成的。1标准大气压= 1.013×105 帕= 76 cm
水银柱高。 < br>14.沸点与气压关系:一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高。
高山上用普通 锅煮饭煮不熟,是因为高山上的沸点低,所以要用高压锅煮饭,煮
饭时高压锅内气压大,水的沸点高,饭 容易煮好。
15.流速和压强的关系:在液体中流速越大的地方,压强越小。
一、固体的压力和压强
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。

F
F

F
F

F


1

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 对照法
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:


(m
2
)。
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:1.5×10
4
Pa 。它表示:人站立时,其脚下每平方
米面积上,受到脚的压力为:1.5×10
4
N
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:缝一针做得很细、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

+G
液< br>),后确定压强(一般常用公式 p= FS )。
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,
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= FS=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:Nkg;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。
2

D、液体压强与深度关系图象:
p
5、


h
F=G FG
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=FS
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
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< br>p
0
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p
0
=760mmHg=76cmHg=1.01×10
5
Pa(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10.3 m
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=1.01×10
5
Pa
2标准大气压=2.02×10
5
Pa,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
3

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。

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。
F



F


F


F




G
G
G
G


F浮与G的关系

ρ

与ρ

的关系

物体的浮沉情况

(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13,则物体密
度为(23)ρ
F


分析:F

= G 则:ρ

V

g =ρ

Vg
ρ

=( V

/V)·ρ

= 2 3ρ


③ 悬浮与漂浮的比较
G

相同: F

= G
不同:悬浮ρ



;V

=V


漂浮ρ



;V



4

④判断物体浮沉(状态)有两种方法:比较F

与G或比较ρ

与ρ


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

= 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

= G



V

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”:
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漂浮,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。
7、浮力的利用:
(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

= mρ液;排开液体的重力G

= m g ;轮船受到的浮力F

= m g 轮
船和货物共重G=m g 。
(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
8、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、示重差法,就是物体在空气中的重与物体在液体中的重的差值等于浮力。即
5

G

?G

?F


例1:弹簧秤 下挂一铁块,静止时弹簧秤的示数是4N,将铁块一半浸入水中
时,弹簧秤的示数为3.5N,这时铁块 所受的浮力是_________N,ρ

:ρ

=_________ 。
2、压力差法:应用F

=F
向上
-F
向下
求 浮力。这是浮力的最基本的原理。
例2:2.某物块浸没在水中时,下表面受到水的压力为2. 3牛,上表面受到
水的压力为1.5牛,则该物块受到水的浮力为___ 牛,方向为________。
3、公式法: F



gV

=G
排液

例3:将体积是50cm
3
的物体浸没在水中,它受到的浮力多大?若此物体有
一半浸 在煤油中,它所受的浮力多大?(ρ
煤油
=0.8×10
3
kgm
3
)g取10Nkg



4、受力分析法:如果物体在液体中处于 漂浮或悬浮状态,则物体受重力和浮力
作用,且此二力平衡,则F

=G
物< br>。如果物体受三个力而处于平衡状态。则要分
析出重力和浮力以外的第三个力的方向,当第三个力 方向与重力同向时,则F

=G

+F
3
,当第三个力方向 与重力方向相反,则F

=G

-F
3

例4: 把质量是200g的塑料块放入水中,静止时塑料块有一半露出水面。(g
取10Nkg)
求:(1)塑料块在水中受到的浮力?
(2)塑料块的体积和密度?
5、排水量法:F浮=排水量(千克)×g
轮船的满载重量,一般是以排水量表示的, 即是排开水的质量,船也是浮体,
根据浮体平衡条件也得:船受到的总F浮=G总,而排水量(千克)× g,就是船
排开水的重,即是浮力,又是船、货的总重力。
6、应用阿基米德原理和浮沉条件解浮力综合题
例5:重10N,体积为0.8dm< br>3
的物体浸没在水中,如果它只受浮力和重力两
个力的作用,问:此物体是上浮、下沉还 是悬浮?(g取10Nkg)



例6:将质量是890g的铜块放 入水中时,它受的浮力多大?若将铜块放入
水银中,当铜块静止时所受的浮力多大?(ρ
=8.9gcm
3
, ρ
水银
=13.6gcm
3
)(g
取10Nkg)



实验探究
[例1] 给你足够的水,量筒一只,怎样测定小瓷酒杯的密 度(酒杯的直径小于
量筒的直径)请写出主要实验步骤及密度表达式。
解析:测固体密度的方 法有多种,有直接的方法:用天平测质量、量筒(量杯)
测体积;有间接的方法:利用物体漂浮时排开液 体的重力等于物体的重力,求出
物体的质量,再利用排水法测物体的体积,算出物体的密度,本题应使用 间接方
6

法测小瓷酒杯的密度。
答案:1. 在量筒里倒入适量的水,记下水面到达的刻度
V
1

2. 把小酒杯漂浮在水面上,记下水面到达的刻度
V
2

3. 把小酒杯沉没在水中,记下水面到达的刻度
4. 计算:小酒杯漂浮在水面上
V
3


F

?G?mg?
?

g(V
2
?V
1
)
V
3
?V
1< br>小酒杯沉没在水中时,它排开水的体积为,即瓷杯自身瓷的体积。
?

?

g(V
2
?V
1
)
V
2
?V
1
mG
????
?

VgVg(V
3
?V
1
)V
3
?V
1

7

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