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整理與復習
北師版·八年級物理
第八章 壓強和浮力
壓強
概念整合
靜態
動態
液體壓強
大氣壓強
連通器
流體壓強
壓力
向上、向下的壓力差
浮力
影響因素
阿基米德原理
浮沉條件
液體密度
物體排開液體的體積
F浮=G排
改變壓強的方法
作用與
相互運動
穩定與變化
p=ρgh
壓強
和浮力
定義：垂直作用在物體表面上的力叫作壓力。
注意：1. 壓力的方向：跟受力面垂直，并指向受力物體的內部。
2. 壓力的作用點：在被壓物體的受力面上，作圖時可取受力面的中心。
3. 壓力產生的條件：相互接觸，相互擠壓。
知識回顧
知識點1 壓力
壓力 重力
區別 定義
產生原因
力的性質
力的方向
力的大小
作用點
聯系 垂直作用在物體表面上
地球對物體的吸引而產生的力
物體間的相互擠壓
地球的吸引
壓力是彈力，只有相互接觸且相互擠壓發生形變時才有壓力
重力是引力，物體與地球之間不接觸時也會受到重力
垂直于受力面，指向被壓物體內部
豎直向下
取決于相互擠壓的程度
G = mg
在被壓物體的受力面上
物體的重心
只有當物體放在水平面上且在豎直方向上只受重力和支持力作用時，重力和支持力才是一對平衡力，重力和支持力大小相等。由于物體受到的支持力和物體對水平面的壓力是一對相互作用力，故支持力和壓力大小相等。此時壓力大小等于重力大小。
例1：重為G的物體在承受面上靜止不動。指出下列各種情況下所受壓力的大小。
F
F
F
F
F
G
G
G+F
G－F
F－G
F
知識點2 壓強
1. 定義：作用在物體上的壓力大小與受力面積的比叫
壓強，用符號 p 表示。
2. 物理意義：壓強是用來表示壓力作用效果的物理量。
3. 單位：帕斯卡，簡稱帕，符號為 Pa。1 Pa = 1 N/m2
表示每平方米面積上受到的壓力是1N
增大壓強的方法
（1）受力面積一定時，增大壓力；
（2）在壓力一定時，減小受力面積；
（3）在增大壓力的同時減小受力面積。
減小壓強的方法
（1）受力面積一定時，減小壓力；
（2）壓力一定時，增大受力面積；
（3）在減小壓力的同時增大受力面積。
例2：用 50 N 的水平力將重 80 N 邊長為 10 cm 的正方體物塊壓在豎直的墻上，則墻壁受到的壓力是____N，壓強是______Pa。
解析：物塊靜止在豎直的墻上，
對墻壁的壓力是 F = 50 N，受力面積是 S = 10 cm×10 cm = 100 cm2 = 0.01 m2，墻壁受到的壓強：
p = F/S = 50 N / 0.01 m2 = 5000 Pa。
50
5000
例3：體重為500N的小明雙腳站立在水平冰面上時發現冰面有破裂的危險，他及時臥在冰面上匍匐前進，避免了意外的發生。已知兩只腳與冰面的接觸總面積為400cm2，則小明雙腳站立時對冰面的壓強為_________Pa，平臥時能避免意外發生的原因是________________________。
1.25×104
增大受力面積，減小壓強
例4：南極洲是世界上最為寒冷的地區。2015年11月 7日至2016年4月12日，我國完成了第32次南極科學考察。下面是科考隊員在南極的一些做法：如圖所示是我國科考隊員在薄冰上卸載卡特比勒車時的情景，車質量為 2.5×104 kg，履帶與地面接觸總面積為 2.5 m2。（g取10N/kg）
（1）為移動此車，在冰面上鋪木板是為了_______
_______________________________________；
（2）此車對木板的壓強為多少？
增大受力面積以減小壓強
解：G = mg = 2.5×104 kg×10 N/kg = 2.5×105 N
液體內部產生壓強的原因：液體受重力作用且具有流動性。
測量：壓強計 用途：測量液體內部的壓強。
液體壓強的規律：
1. 液體內部各處都有壓強；
2. 在同一深度，各個方向的壓強相等；
3. 隨著深度增加，液體的壓強增大；
4. 液體的壓強與液體的密度有關，在深度相同時，液體的密度越大，壓強越大。
知識點3 液體壓強
液體壓強的公式：
S平面上方的液柱對平面的壓力
平面受到的壓強
因此，液面下深度為h處液體的壓強為
p=ρgh
壓強的定義式 與液體的壓強公式 p=ρgh
定義式 液體壓強公式p=ρgh
區別 適用范圍 具有普遍的適用性 適用于液體
決定因素 壓力和受力面積 液體密度和深度
聯系 液體壓強公式p=ρgh是利用定義式 推導出來的，對于具有規則外形的柱形豎直容器，液體對容器底的壓強用公式 和p=ρgh計算結果一致；對于其他不規則容器，計算液體壓強一定要用公式p=ρgh，否則會出現錯誤 例5：在一個重 4 N，底面積為 0.02 m2 的容器里裝18 N 的水，容器中水的深度為 0.06 m。把它放在水平桌面上，如圖所示（g=10 N/kg）。求：
（1）水對容器底部的壓強和壓力；
（2）容器對桌面的壓力和壓強。
解：（1）水對容器底的壓強
p1 = ρ水gh
= 1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.06 m = 600 Pa。
水對容器底的壓力
F1 = p1S = 600 Pa×0.02 m2 = 12 N。
（2）容器對桌面的壓力
F2 = G水 + G容 = 18 N + 4 N = 22 N。
容器對桌面的壓強:
P2 = F2/S = 22 N/0.02 m2 = 1100 Pa。
例6：有兩只相同的燒杯，分別盛有體積相同的水和酒精，但沒有標簽，小李采用聞氣味的方法判斷出無氣味的是水。小唐則采用壓強計進行探究:
（1）若壓強計的氣密性很差，用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜時，發現U形管兩邊液柱的高度差變化____（選填“大”或“小”）。小唐把調節好的壓強計放在空氣中時，U形管兩邊的液面應該______。
小
相平
（2）小唐把金屬盒分別浸入到兩種液體中，發現圖甲中U形管兩邊的液柱高度差較小，認為圖甲燒杯中盛的是酒精。他的結論是不可靠的，因為沒有控制金屬盒在液體中的______相同。
深度
（3）小唐發現在同種液體中，金屬盒離液面的距離越深，U形管兩邊液柱的高度差就越_____，表示液體的壓強越_____。
（4）小唐還發現在同種液體中，金屬盒離液面的距離相同時，只改變金屬盒的方向，U形管兩邊液柱的高度差_______（選填“不變”或“變化”）。表明在相同條件下，液體內部向各個方向的壓強_______。
大
大
不變
相等
定義：上部開口，底部連通的容器。
原理：連通器里裝一種液體且液體不流動時，連通器各部分中的液面保持相平。
應用：茶壺、電熱水器的水位計、水封地漏、船閘等都是根據連通器的原理來工作的。
知識點4 連通器
例7：如圖所示，水平桌面上有兩個重力不計的圓柱形容器A、B，橫截面積均為5.0×10-3m2，A的底面向上凸起，B的底面為平面。在兩容器中均加入重為10N的水，則B對桌面的壓強為______Pa，A對桌面的壓強______（選填“大于”“小于”或“等于”）B對桌面的壓強。若A、B容器的同一高度處水中壓強分別為pA、pB，則pA______pB（選填“大于”“小于”或“等于”）。
2×103
大于
大于
1. 產生原因：空氣受重力作用且具有流動性。
2. 測量大氣壓：托里拆利實驗
3. 標準大氣壓：1個標準大氣壓 = 1.01×105 Pa（760 mm 高水銀柱產生的壓強）。
4. 大氣壓的影響因素：體積、海拔、天氣和季節。
5. 大氣壓的應用：活塞式抽水機、離心式水泵等
知識點5 大氣壓強
例8：如圖所示，下列實驗不能說明大氣壓存在的是（ ）
由于液體對容器底部產生壓強。
D
例9：文文同學在做托里拆利實驗時，準確測得水銀柱的高度為750mm，此時的大氣壓值為__________Pa，_____（選填“高于”“低于”或“等于”）標準大氣壓。（水銀密度：13.6×103 kg/m3；g取9.8 N/kg）
解析：p = ρgh
= 13.6×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.75 m
= 0.9996×105 Pa。
1標準大氣壓= 1.01×105 Pa。故所求壓強低于標準大氣壓。
0.9996×105
低于
流體流動時，流速大的地方壓強小，流速小的地方壓強大。
升力的形成：
機翼都是上凸下平的形狀，所以上方空氣流動速度比下方的大。因此，機翼下方氣流壓強比上方氣流壓強大；向上的壓力大于向下的壓力。這兩個力的合力使飛機獲得豎直向上的舉力或升力。
知識點6 流體壓強與流速的關系
例10：如圖所示的甲、乙兩圖，圖_______中的模型由于上、下表面氣體流速不同，產生壓強差，形成對模型向下的壓力。假如你是一位設計師，你會將飛機機翼設計成圖______中模型的形狀。
乙
甲
浮力的定義：浸在液體中的物體受到液體對它向上托的力，這個力叫作浮力。
方向：豎直向上。
施力物體：液體
受力物體：浸在液體中的物體
浮力產生的原因（實質）：浸在液體中的物體的上、下表面受到的壓力差就是浮力。
知識點7 浮力
1.物體在液體中所受浮力的大小不僅與_________
_________有關，還與_____________________有關，而與浸沒在液體中的________無關。
2.阿基米德原理:浸入液體中的物體所受浮力的大小等于物體_____________________________的大小，公式為F浮＝G排＝_________。
液體的
密度
物體排開液體的體積
深度
排開的液體所受重力
ρ液gV排
浮力的大小
例11：在探究“影響浮力大小的因素”時，同學們做了如圖所示的一系列實驗。請你根據圖中所標彈簧測力計的示數等信息回答下列問題。
a
b
c
d
（1）物體全部浸入水中受到的浮力是______N。
（2）根據圖a、c、d實驗可得出浮力的大小與____
_________有關。
（3）根據圖_________實驗可得出浮力的大小與排開液體的體積有關。
1.8
液體密度
a、b、c
a
b
c
d
例12：如圖所示，在容器中放一個上、下底面積均為10cm2、高為5cm，體積為80cm3的均勻對稱石鼓，其下底表面與容器底部完全緊密接觸，石鼓受到的浮力是（ ）（g取10N/kg）
A.0 B.0.3N
C.0.5N D.0.8N
中間圓柱部分不受浮力
V排=80cm3－5×10cm3=30cm3
F浮=ρ水 g V排=1×103×10×30×10-6N=0.3N
B
知識點8 物體的浮沉條件
下沉
物體的
浮沉條件
F浮＜G，ρ液＜ρ物
懸浮
F浮=G，ρ液 = ρ物
F浮＞G，ρ液＞ρ物，最終物體將漂浮，此時F浮' =G
上浮
例13：有一木塊豎直地浮在水面上，有1/5的體積露出水面，若把露出的體積切掉，則（ ）。
A.木塊將全部浸沒在水中
B.木塊剩余部分4/5浸沒水中
C.木塊剩余部分1/5浸沒水中
D.木塊下沉入水底
木塊漂浮 F浮=G
ρ水 gV排= ρ物 gV物 V排/V物= ρ物/ ρ水=4/5
∵ ρ物和ρ水不變， ∴V排/V物=4/5 不變
B
乙
例14：一個大物塊甲，先后兩次分別在小物塊乙和小物塊丙的作用下，其上表面恰好與水面相平，甲、乙之間用繩連接，如圖所示。則下列說法正確的是（ ）
A.兩種情況下，甲物塊所受浮力相等
B.繩的拉力與丙物塊的重力大小相等
C.乙物塊的密度比水小
D.乙物塊的質量比丙物塊大
排開水的體積不變
G甲
F拉
F浮
G甲
G丙
F浮
G乙
F浮乙
F拉
G乙＞G丙
ρ乙＞ρ水
=
G乙=F浮乙+F拉
G乙＞F浮乙
ABD
浮力應用
輪船：
制成“空心”增大浮力，使浮力等于船和貨物的總重來實現漂浮
潛水艇：
改變自身重力來實現浮沉
氣球和飛艇：
改變自身體積來實現升降
密度計：
測量液體密度的儀器
知識點9 浮力的應用
浮力計算題方法總結：
（1）確定研究對象，認準要研究的物體。
（2）分析物體受力情況畫出受力示意圖，判斷物體在液體中所處的狀態（看是否靜止或做勻速直線運動）。
（3）選擇合適的方法列出等式（一般考慮平衡條件）。
浮力的計算公式總結：
1. 稱重法：F浮= G物－F示（可沉物體）
2. 壓力差法：F浮= F向上 － F向下
3. 阿基米德原理法：F浮=G排 = m排g= ρ液gV排
4. 平衡法
漂浮、懸浮
沉底
F浮=G物
F浮+ F支=G物
例15：我國某型號潛水艇的總體積為 2×103 m3，水艙未充水時潛水艇總重為 1.26×107 N，最大下潛深度可達 400 m。潛水艇完全潛入海水中時受到的浮力為___________N。潛水艇懸浮在海水中時，水艙中充入海水的質量為_________kg。（g取10N/kg，海水的密度取1.03×103 kg/m3）
2.06×107
8×105
解析：潛水艇完全潛入海水中時受到的浮力F浮=ρgV排=ρgV艇=1.03×103 kg/m3×10 N/kg×2×103 m3 =2.06×107 N。潛水艇懸浮在海水中時，受力平衡， F浮=G艇+G海水，則水艙充水的重力G海水=F浮-G艇=2.06×107 N-1.26×107 N=8×106 N，充水的質量
綜合訓練
1. [雙選]水平桌面上有甲、乙兩個相同的容器，分別裝有體積相等的水和鹽水。將橘子和香蕉先放入甲容器中，取出后擦干，再放入乙容器中。前后兩次靜止時液面如圖所示，下列說法正確的是（ ）
A.橘子在水和鹽水中所受浮力相等
B.兩容器對水平桌面的壓強p甲> p乙
C.液體對兩容器底的壓力F水D.向乙容器中加水，香蕉所受浮力不變
AC
2.如圖所示，底面積相同的甲、乙兩容器放在水平桌面上，容器內的水面相平。現將a、b兩個體積相同的實心物體分別放入甲、乙兩個容器內，靜止時a沉在甲容器底部，b懸浮在乙容器的水中。下列說法正確的是（ ）
A.a、b兩物體的密度ρa=ρb
B.a、b兩物體的質量ma＜mb
C.a、b兩物體所受的浮力Fa＞Fb
D.放入a、b兩物體后，甲、乙容器底部所受水的壓強p甲>p乙
D
課堂小結
通過本節課的學習，你有什么收獲？

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