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1、压强和浮力的专题复习压强和浮力 复习方法指导 1、压强 压力和压强是物理学中的重要概念，这一单元的内容有三个部分： 压力压强的概念，固体压强的计算； 液体的压强； 大气压强； 压强是贯穿这一单元的主干，是本单元学习的重点，也是考试重点。学习时应注意以下几个问题： 一、抓住特点：对比进行复习。将有联系，而又不同的概念、公式等对比分析是学习物理常用的方法。 例如将压力与重力进行对比分析便于找出它们的区别和联系。 学习压强时，可将压强和压力进行对比分析；再如P=F/S，P=gh都是计算压强的公式，在运用它们分析、计算压强时，要注意它们的条件和适用范围，P=F/S适用于固体、液体和气体，常用来计算固体
2、的压强，公式变形后，F=PS常用来计算液体和气体对受力面的压力。而P=gh是液体压强计算公式，不能用它来计算气体压强。 二、由于固体和液体的性质不同，在计算它们的压力和压强时，要采用不同的方法。 在计算固体的压力、压强时，要先算压力后算压强，压强一般用P=F/S计算。 液体对容器底的压力不一定等于液体重力，所以在计算液体的压力，压强时要先用P=gh求压强，利用公式F=PS求出液体对容器底的压力。 三、抓特性，简化分析和计算过程： P=F/S一般用来求固体对受力面的压强。 P=gh一般用来计算液体在某一深度时的压强，但对于上下截面相同，密度相同的柱形物体、长方体等也可用P=gh计算固体压强，若容
3、器为柱形容器，则容器内所盛液体对容器底的压力大小等于液体重，可以用公式P=F/S求液体的压强。 在归纳解题思路和方法时，不但要总结出一般规律，还要找出它们的特性，特殊的解题方法。 2、浮力： 浮力是初中学的重点和难点，也是中考的热点，涉及到的知识有，浮力的概念，阿基米德原理，浮沉条件及应用，知识综合性强，题目难度大，复习时应注意以下几点： 采用对比的方法，弄清容易混淆的概念。 如“浸在”和“浸没”的区别。“排开液体的体积”和“物体的体积”的关系；“漂浮”与“悬浮”的区别都可以通过对比，明确它们之间的区别和联系，加深对概念的理解。 浮力问题经常应用到同一直线上二力的合成和二力平衡的有关知识，并在
4、此基础上演化出同一直线上三力平衡或多个力平衡，所以在解决浮力综合题时，对选取对象进行受力分析有着很重要的意义。 浮力的综合题往往需综合运用力的平衡原理和阿基米德原理求解。 在解决较难的浮力综合题时，还要应用密度公式、重力和质量的关系式，压力和压强公式等。这些知识的熟练掌握和运用对解浮力问题也起到很关键的作用。 解决较难的浮力问题时，要明确解题思路，掌握一般浮力问题的解题步骤： 分析物体的状态； 对物体进行受力分析，并画出力的示意图； 根据力的平衡原理列方程求解。 较复杂的浮力问题：物体所处的状态往往是变化的。无论物体所处状态发生几次变化，都要根据物体受力的不同状态，分别进行受力分析，列出几个对
5、应的力的平衡方程，并逐个求解。 例题解析： 例1、如图所示，物体受到的重力为9.8N，用29.4N的力垂直于墙压住物体，则墙壁受的压力是 A、9.8N B、19.6N C、29.4N D、39.2N 分析与解： 本题关键是能正确区别压力和重力，明确压力不一定都是由于重力产生的，墙壁受到的压力与重力无关，压力等于29.4N。 答案：正确的选项是C。 说明： 压力不是重力，要通过对比将压力与重力区别开。 要会作压力示意图。 例2、图钉尖的面积是0.3mm2，图钉帽的面积是0.75cm2，往墙上按图钉时，手对钉帽的压力是15N，求： 手对钉帽的压强是多少？ 钉尖对墙的压强是多大？ 分析： 这是一道固
6、体压强的问题：利用P=F/S解题时，应先在已知条件里将单位统一成国际单位。 本题中墙受到钉尖的压力与手对钉帽的压力相等，是重要的隐含条件，是解此题的关键。 已知 =0.3mm2=0.310-6m2 =0.75cm2=0.75104m2 求： 解： =15N/0.7510-4m2=2105Pa 说明： =15N/0.310-6m2=5107Pa 答：手对钉帽的压强是2105Pa，钉尖对墙的压强是5107Pa。 由压强公式P=F/S和本题的计算结果可知，当压力F一定时，压强跟受力面积成反比，受力面积越小压强越大。 钉帽的面积是钉尖面积的250倍，钉尖对墙的压强是钉帽受到手的压强的250倍。图钉尖的
7、面积做的小，是为了增大尖对墙的压强，图钉帽的面积大，是为了减小手指受到的压强。 实际生活中，剪子、斧头等用过一段时间要磨一磨，就是在压力一定时，减小受力面积，以增大压强。 坦克、拖拉机有宽宽的履带、铁路的钢轨辅在枕木上，就是在压力一定时增大受力面积，以减小对地的压强。 在压力一定时，也可以用比例法求钉尖对墙的压强。 解： ， ， ， = 2105Pa=5107Pa 例3、甲、乙两个大小、形状相同的容器都放在水平面上，如图所示。 若两容器内装满水时，水对容器底的压强分别为P甲、P乙，水对容器底的压力分别为F甲和F乙，则P甲_P乙，F甲_F乙。 若两个容器装入质量相等的水，水未装满，此时水对容器底
8、部的压强分别为P甲，P乙，对容器底部的压力分别为F甲，F乙，则P甲_P乙；F甲_F乙。 分析： 当容器装满水时，甲、乙两个容器底部所在的深度相同，又装的是同一种液体，密度一定，由公式P=gh可知P甲=P乙。 再根据F=PS，甲容器的底面积大于乙容器底面积，所以F甲F乙。 若甲、乙两容器装有质量相同的水，但水未装满时如图所示，甲容器底所在的深度小于乙容器底所在的深度，h甲h乙，因为液一定，所以P甲S乙，用F=PS无法比较出F甲、F乙的大小，在这种情况下，可用容器内的液量G液作中间量，因为F甲G液，F乙F乙。 说明： 比较或计算上、下粗细不同的容器底部的压力和压强，一般的解法先用P=gh求压强，再
9、用公式F=PS求压力。 比较容器底部受的压力还可以用容器内的液体重为中间量，比较容器底的压力F与液体重G液的大小。 例4、A、B两物体质量相等，将它们投入水中时，A漂浮，B悬浮，比较它们受到的浮力FA、FB和排开水的体积V1、V2的大小。 A、FA=FB，V1V2 B、FAFB，V1FB，V1=V2 分析： AB两物体的质量相同，所受的重力相同，投入水中后，A漂浮，B悬浮，根据漂浮和悬浮条件 F浮=G物可知，AB两物体所受的浮力相等，即：FA=FB，由此结论可以排除B和D。 根据阿基米德原理F浮=液gV排，A、B两物体浸入同种液体中，液相同，F浮也相同，由此可以推断V排也相同，即A、B两物体排
10、开液体的体积V1=V2。 答案：正确的选项是C。 例5、体积相同的三个物体A、B、C放入水中，物体静止时处于图中所示的状态，A、B、漂浮，C沉底，下列说法正确的是。 A、A、B受的浮力一样大。 B、C受的浮力最大。 C、物体C的密度最大。 D、物体A、B的密度一样大。 分析： 根据阿基米德原理F浮=液gh排可以判断A、B、C三物体所受的浮力谁大；A、B、C都浸入水中液同，三个物体的体积是相同的，A、B漂浮，C沉底，物体C排开水的体积大于A和B，根据阿基米德原理，决定浮力大小的两个因素是液和V排，在液相同时，V排大的物体所受的浮力也大。因此，选项A、B中正确的是B。 用密度比较法可以判断物体C的
11、密度最大。因为C沉入水底，说明C的密度大于水，即C水，又因为AB都漂浮水面，A和B的密度都小于水，由此可知C是对的。 判断物体A、B的密度谁大可用漂浮条件和阿基米德原理，因为A、B都是漂浮，所以A、B所受的浮力都等于重力。即FA=GA，FB=GB，根据阿基米德原理F浮=液gh排，液相同，V排BV排A，所以有FBFA，GBGA，mBmA，即B重大于A重，B的质量大于A，又因为A、B体积相同，所以AB的密度不同，D是错误的。 答案：正确的选项是B和C。 说明： 体密度下沉时，物液。 例6、一木块漂浮在水面上，静止时，浸入水中的体积是360cm3，求： 木块所受的重力是多少N？ 若在木块上加2.4N
12、竖直向下的压力，木块恰好全部浸没水中，木块的密度多大？ 分析与解： 以木块为研究对象，先分析木块的状态，再分析木块在不同状态下的受力情况，列出力的平衡方程。 木块漂浮时，它受到重力和浮力两个力的作用，G木与F浮是一对平衡力。已知木块浸入水中的体积V 排和水的密度水，可用阿基米德原理求出浮力，再用漂浮条件G物=F浮求出木块重。 F浮=水gV排 =1.0103kg/m39.8N/kg3.610-4m3 =3.6N G木=F浮=3.6N 加上2.4N压力后，木块受三个力：浮力、重力和压力。木块恰好全部浸没水中V排=V木。 F浮=F压+G木。 水gV排=2.4N+3.6N=6N 水gV木=6N 木块漂
13、浮时，G木=F浮 木gV木=3.6N 式式：木=0.6103kg/m3 练习题： 1、如图：铜铁两个圆柱体的高度相同，将它们放在水平桌面上，比较桌面受到的压强铜铁液判断浮力大小的方法，一是用阿基米德原理，浮力大小F浮由液和排开液体的体积V排决定，二是漂浮悬浮条件F浮=G物。 用密度比较法可以比较浸入液体中的物体的密度大小，即：漂浮时物F2=F3 B. F1=F2F2 D.F2F3 二、选择题 1.B 2.B 3.C 4.C 5.B 6.C 7.B、D 8.D 9.B 10.B 三、实验题： 物体在水中弹簧秤的示数 0.98N 物体受到的浮力 0.98 N 物体排开水的体积 10-4 m3 物重 1.96 N 结论： 物体排开的水重 0.98 N 从实验中得到的结论是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的受到的重力 四、计算题 198N，39.2N 250m 33.52N, 1176pa 41.87510-3m3，0.53103kg/m3
