压强与浮力
(一)概念
1液体压强
(1)底部和侧壁:液体对容器底部和侧壁都有压强。由于液体受到重力,对容器底有压强;又由于液体具有流动性,对容器侧壁有压强。
(2)内部:液体内部向各个方向都有压强。
(3) 计算公式:pρgh
影响因素:液体内部压强跟液体的密度和深度有关。
在同种液体内部,同一深度向各个方向压强相等,随着深度的增加而增大;在同一深度处,液体的密度越大,压强越大。
[提醒要点] 液体内部的压强是由于液体本身的重力而引起的,但液体对容器底部的压力并不一定等于容器内液体的重力。
2.大气压强
(1)大气压强产生的原因:空气受重力作用。证明大气压存在的事实:马德堡半球实验。
(2)1个标准大气压支持760mm高的水银柱,1个标准大气压=1.013×105Pa
(3)大气压随高度的增加而减小,还与季节和天气有关。气压减小,水的沸点降低;气压增大,水的沸点升高。
3.流体压强
(1)在气体和液体中,流速越大的位置压强越小。
(2)飞机的升力:飞机机翼的形状像鸟的翅膀,下方平上方凸,当气流迎面吹来时,在相同时间内上方气流经过的路程比下方气流经过的路程长,因此上方气流速度大,压强小,下方气流速度小,压强大;机翼的上下表面产生了压强差,这就是向上的升力。
4 阿基米德原理
(1)定义:浮力是浸在液体中的物体受到液体对它向上托的力。
(2)产生的原因:物体受到液体对它向上的压力大于向下的压力。其压力差就是浮力。
(3)方向:浮力的方向是竖直向上的。物体在气体中也会受到浮力的作用。
(4)测量:用弹簧测力计测出物体在空气中的重力为G,测出物体浸在液体中的示重为G。则F浮=GG
(5)阿基米德原理内容:浸在液体中的物体受到的浮力的大小等于物体排开液体的重力
(6)公式:FG排液ρgV
由公式可知浮力的大小决定于液体的密度排开液体的体积。与物体的重力、密度、体积、形状、所处位置和全部浸没时的深度无关。
7)实验探究
1.实验注意点:测量同一个物体在不同液体中受到的浮力;物体缓慢浸入液体中;物体静止时读取弹簧秤示数;溢水杯中不再有水溢出时,方可取出物体。
2.实验结论:物体所受的浮力与排开液体的体积有关,与浸入的液体密度有关,与物体浸入的深度无关。
3.实验用到的物理方法:控制变量法。
5 物体的浮沉条件
(1)浮沉条件:浸没在液体里的物体浮沉取决于重力浮力的大小关系。
FG时,物体上浮(ρ ρ)
FG时,物体悬浮。(ρ ρ)
FG时,物体下沉(换挡拨片ρ ρ)
(2) 物体漂浮在液面上的条件:FGV<V;如果是实心物体,则ρV安徽高考时间<V
(3)浮沉条件的应用
密度计:根据漂浮FG的原理制成的。密度计在各种液体中受到的浮力相等。
轮船:轮船在不同的水中都处于漂浮状态,但排开液体的体积不同。载重量即为排水量,它表示轮船满载时排开水的质量。
潜水艇:靠改变自身重力达到上浮和下沉的目的。需下沉时,水舱内充水,到G>F;当G=F时,能停在任何位置(悬浮);需上浮时,用压缩空气将水排出,到G<F
热气球、飞艇:使气球内的气体体积变化(即排开空气的体积)而改变浮力大小达到上浮和下降的目的。
(4)计算浮力的方法:
称重法:F浮=GF
产生原因:F浮=F向上-F向下
阿基米德原理:F浮=GρgV
利用浮沉条件:漂浮或悬浮时F浮=G
[提醒要点] 在比较F浮和G物关系判断物体浮沉时,F浮指的是该物体浸没在液体中的浮力。漂浮悬浮是两种不同状态。浸在浸没,前者包含后者。
1如图是探究液体内部压强规律的实验装置。容器中装有水,P是装有橡皮膜的探头,图中探头上的橡皮膜向上.若保持探头深度不变,则(   )
A.探头橡皮膜向下,h增大    B.探头像皮膜向下,h减小
C.将U形管中的水换成酒精,h增大    D.将U形管中的水换成酒精,h减小
2我国铁路大提速后,站台上的乘客与列车间的空气流速和压强也发生了变化,为了有效地防止不安全事故的发生,站台的安全线距离由原来的1 m变为2 m。关于列车与乘客间空气流速及压强的变化,判断正确的是(   )
A.空气流速变大,压强变小    B.空气流速变大,压强变大
C.空气流速变小,压强变大    D.空气流速变小,压强变小
3将同一正方体物体先后放入abc三种液体中,物体静止时如图所示,则下列判断正确的是 (   )
A.在三种液体中,物体受到的浮力相等    B.在三种液体中,物体受到的浮力不相等
C.液体的密度ρaρbρc                        D.在三种液体中,物体下表面受到的液体压强相等
4把一个质量为30 g,体积为50 cm3的物块轻放入盛满水的烧杯中,当物块静止时,下列说法中正确的是(   )
A.溢出水的质量为30 g,水对杯底的压强变大    B.溢出水的质量为30 g,水对杯底的压强不变
C.溢出水的质量为50 g,水对杯底的压强变大    D.溢出水的质量为50 g,水对杯底的压强不变
5边长为4 cm、密度为2×103 kg/m3 的立方体橡皮泥块,放在足够多的水中,沉入水底;当把它捏成一只小船时,便能漂浮在水面上。以下计算结果正确的是(ρ1.0×103 kg/m3g10 N/kg)(   )
A.橡皮泥块的质量是12.8g    B.橡皮泥块浸没在水中时受到的浮力是1.28N
C.橡皮泥小船漂浮时受到的浮力是0.64N    D.橡皮泥小船漂浮时排开水的体积是1.28×104m3
6如图所示是探究阿基米德原理的实验装置图,请对实际步骤作出补充说明:
(1)甲步骤:向溢杯中            
(2)乙步骤:在空气中先称出物体重力G,然后将物体浸没在水中,读出弹簧秤的示数G',两次示数之差(G-G)                          
(3)丙步骤:两次弹簧秤示数之差(F1-F2)测出的是                    。比较(2)(3)两次实验的结果,得出结论:浸在液体中的物体受到     的浮力,浮力的大小     物体排出的液体的重力。
【中考练习】
1.物块在空气中和浸没在水中时,弹簧测力计示数如图。下列判断正确的是       
14题图
A.物块受到的浮力是1        B.物块的体积是2×104 3
C.物块的密度是3×103 千克3    D.物块浸没在水中时,所受浮力随深度增加而增大
2.根据图中测量一块矿石密度的信息,下列结果正确的是  参考文献标准格式    年月把拥有变做失去)
(第10题图)
第10题图
A.矿石的质量是27.4 g      B.矿石的体积是40 cm3
变形记作文六年级
C.矿石的密度是2.5 g/cm3        D.矿石浸没水中后所受的浮力是0.1 N
3.把一个物体挂在弹簧秤下,弹簧秤示数为3N,把它浸没在水(密度为1.0g/cm3)中时弹簧秤示数变为2N。假设物体的质量为m,物体的密度为ρ,浸没在水中时物体的上下表面所受的压力差和压强差分别为FP,则无法求得的是                 
A m    Bρ    CF      DP
4.2014温州-22)如图是我市温瑞塘河河面上的生态浮床上面种植着各种各样的水生植物,具有净化水质和美华景观等功能。(1)漂浮在平静河面上的生态浮床受到的重力和浮力的大小关系是F    G
5.按照五水共治、治污先行的原则,我市许多河道内放置了水生植物生长的平台——绿生态浮岛(如图所示)。绿生态浮岛具有净化水体、改善河道生态的作用。请回答下列有关问题:
适合水中生长,具有发达的根系  具有较强的抗污、抗病能力  容易培植,生长较快
(3)浮床是浮岛植物生长的固定器,由耐用的漂浮材料组成。若某组浮床种植植物后,浮床露出水面部分的体积减少了0.2 m3,则至少种植了重为多少牛的植物(g杨立新儿子取10N/kg)
6.小胡同学在水槽中洗碗,一个大的瓷碗正漂浮在水槽中。小胡用水槽中的水把碗装满,碗就会沉入水槽底部,此时碗所受到的浮力比漂浮时碗所受到的浮力      (选填不变),水槽中的水面将会    (选填上升下降不变)。
7.如图是一盏漂浮在水面的太阳能荷花灯,白天太阳能发电板给电池充满电,晚上电池给LED灯照明供电。该灯的铭牌上标有“6V 0.3W”字样,阅读说 明书后可知,该灯的电池最大输出电能为8640焦耳。
(4)若每盏灯的质量为0.2千克,漂浮时浸在水中的体积是多少米3
8、如图所示蛟龙号载人深潜器是我国首台自主设计、研制的作业型深海载人潜水器,设计最大下潜深度为7000米级,是目前世界上下潜最深的作业型载人潜水器。蛟龙号载人深潜器在海水中匀速竖直下潜过程中,下列说法正确