资源描述
压强和浮力
教学目标：理清本章的知识结构，形成知识网络，进一步培养学生观察、分析得出结论的能力，巩固学生对科学研究方法—控制变量法的认识和应用
重点难点：压强的概念，阿基米德原理，实验探究方法、过程及结论
浮力大小的判断及浮沉条件
教学过程：
一、前提测评：
概念： 作用在物体 的力
压力 性质：压力是由物体发生 产生的，它是 的一种
作用效果：与 和 有关
概念：物体在 上受到的压力。它是表示压力 的物理量。
压强
定义式： （公式中S表示施力物体与受力物体的 ，单位 ）
单位：N∕m2 或 Pa
增大或减小压强的方法：改变 或 的大小
特点：由于液体有 ，液体内部向 都有压强
液体压强
大小：液体压强与深度、液体种类有关
测量：U形管压强计
大气压存在（著名实验）— 半球实验
大气压强
1标准大气压 = Pa（相当于 cm高水银柱产生的压强）
大气压的变化：随高度增加而 。
应用（举例）：钢笔“吸”墨水；吸管“吸”饮料；注射器“吸”药水；吸盘挂钩等
流体压强：流速越大的地方压强 。应用：喷气飞机靠机翼产生 力
概念：浸在液体（或气体）里的物体受到液体（或气体）向 托的力
测量：F浮= G - G， （G—物体在空气中重力；G，—物体浸在液体中时测力计示数）
浮力
大小：F浮 = G排液=ρ液V排g
⑴若F浮＞G ，则物体 静止后 物体漂浮液面上
物体的浮沉条件 ⑵若F浮= G ，则物体 ； （F浮′= G）
⑶若F浮＜G，则物体 ；
G一定，改变F浮
改变V排 (举例：轮船)
物体的浮沉条件的应用 改变ρ液（举例：盐水选种）
（改变物体的浮沉） F浮 一定， 改变G（举例：潜水艇；热气球升空；孔明灯等）
说明：在液体中质量分布均匀的实心物体，也可以通过比较ρ液和ρ物的大小判断物体的沉浮 ⑴若ρ液 ＞ρ物时，则物体 ；
⑵若ρ液＜ρ物 时，则物体 ；
⑶若ρ液=ρ物 时，则物体 。
二、例题分析：
1．提问总结：压力和重力的区别和联系
产生原因
施力物体
作用点
方 向
大小关系
重力
地球吸引
地球
在重心
总竖直向下
置水平支承面上并处于平衡状态的物体对支承面压力等于其重力
接触并挤压
挤压支承面的物体
作用在物体表面
垂直于支承面（指向受力物体）
练习：（1）如图，一重50N木箱置水平地面上静止，木箱受到的
和木箱的重力是一对平衡力； 与木箱受到的支持力是一对相
互作用力。木箱对地面压力是 N。
（2）如图，物体置斜面上静止，用力的示意图画出物体的重力和物
体对斜面的压力。
2．关于公式p = F/S，该公式是压强的定义式，适用固体、液体和气体。
例：三个同种材料做成的圆柱体，竖直放在水平桌面上，
如图所示，则对桌面压强最大的是（ ）
A 甲 B 乙 C 丙 D 三个一样大
解：由公式p=进行变形得：p====，
且同种材料，则密度ρ相同，而丙的h最大，即压强也最大，选C
总结：放在水平面上的直柱体（圆柱体、正方体、长放体等）对水平面的压强p=ρgh。
练习：（3）水平地面上放置一重20N面积为0.5m2的木板，木板中央放一质量8kg棱长是0.1m的正方体金属块。试求：木板受到的压强和地面受到的压强。（g = 10N/kg）
3．液体压强与深度、液体种类有关，要理解深度
练习：（4）如图，玻璃试管长20cm,内装有水（未满），玻
璃管从A位置到B位置（水未溢出），玻璃管底部受到
水的压 。（填“不变、变大、变小”）
（5）如图，两容器的高度相同，底面积不同，内部
分别装满水和酒精。试比较两容器底部受到的压力和压强： 甲 水 乙 酒
F甲 F乙 ， p甲 p乙
4．关于浮力公式F浮 = ρ液gV排液
① 该公式也适用计算物体在气体中受到的浮力
② 公式中V排液表示物体排开的液体的体积，它在数值上等于物体浸在液面下部分的体积，当物体完全浸在液体中时，V排液=V物
③浮力的大小与浸在液体中的物体的（密度）和（体积）无关
提问：求浮力的方法:
①称量法：F浮= G－F(用弹簧测力计测浮力)；
②阿基米德原理求浮力：F浮=G排 或F浮=ρ液V排g，知道物体排开液体的质量或体积时常用；
③漂浮、悬浮时，F浮=G (二力平衡求浮力)；
④根据浮沉条件比较浮力（知道物体质量）。
例：小明为了探究物体在水中不同深度所受浮力变化情况，如图9B-8甲所示，将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中（水足够深），在圆柱体接触容器底之前，分别记录下圆柱体下表面所处的不同深度h和弹簧测力计相应的示数F，实验数据如下表：
次数
1
2
3
4
5
6
7
h/cm
0
2
4
6
8
10
12
F/N
6.75
6.25
5.75
5.25
4.75
4.25
4.25
(1) 分析表中实验数据，可以得出物重为 N，第4次实验时，物体受到的浮力为 N。
（2）分析表中第1列到第5列数据，说明： 。
（3）分析表中第6列到第7列数据，说明： 。
（4） 图9B-9乙中能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到是水面距离h关系的图像是（ ）。
乙
甲
例：将三个体积相同的小球放在水中，如图，则这三个小球所受浮力的大小正确的是（ ）
A A球所受浮力最小 B B球所受浮力最小
C C球所受浮力最小 D 三个球所受浮力一样大
解：F浮= 而相同，且有V排A<V排B=V排C ，
故有F浮A<F浮B=F浮C ，选A
讨论：若将上题中的体积相同改成质量相同呢？提问分析：则F浮A=F浮B>F浮C ，即
选C。
练习：（6）体积是200m3的热气球，在空气中受到的浮力是多大？若气囊和吊篮的总重量是1200N，要让气球能升空，该气球最多可承载多大的重量？（ρ空气=1.29kg∕m3 g=10N∕kg）
5．浮沉条件：
前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。
（1）例：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）。
例：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1/3，则物体密度为(2/3)ρ 。
分析：F浮 = G 则：ρ液V排g =ρ物Vg
ρ物=（ V排／V）·ρ液= 2 3ρ液
（2）悬浮与漂浮的比较： 相同： F浮 = G
不同：悬浮ρ液 =ρ物 ；V排=V物
漂浮ρ液 <ρ物；V排<V物
（3）判断物体浮沉（状态）有两种方法：比较F浮 与G或比较ρ液与ρ物 。
例：把重5N、体积为0.6dm3的物体浸没在水中，松手后物体上浮还是下沉？静止时物体受到的浮力是多少？
练习：（7）一艘货船从内河驶向大海，轮船受到的浮力 。与在内河相比，轮船将 （上浮或下沉）一些。
三、当堂检测：
1．某平房顶面积50m2，已知房顶的大气压为一个标准大气压，求房顶受到的大气压
力。
2．如图，一密闭容器中装有水（未满），若将该容器倒置，试比较倒
置前后桌面受到的压力和压强：F F＇，P P＇。
3．如图，三个完全相同的圆柱状瓶子，里面装有水、
酱油和酒精，已知瓶底受到的压强相同，则装酱油的瓶子
是 瓶。（ρ酱油＞ρ水＞ρ酒精） 甲 乙 丙
4．一体积为0.5dm3的木块浮在水面上，木块有五分之二的体积露出水面，木块受到的浮力是多大？（ρ水=1.0×103kg∕m3 g=10N∕kg）
根据题目提供的条件，你还能计算出哪些物理量？
5．如图，形状体积完全相同的木球和铁球放入水中，静止后 木球
如图所示，则受到浮力较大的是 。
6．如图，将体积相同的木球和铁球分别浸没到酒精和水中， 铁球
他们受到的浮力 较大。 铁球 木球
物体的浮与沉课后练习
一．选择题
1、关于浮力、浮沉条件，下列说法中正确的是（ ）
A．轮船从海里行驶到河里所受浮力减小
B．浸没在液体中的物体所受浮力的大小随深度的增加而增大
C．医学上将人的血液滴入硫酸铜溶液中，如果血液恰好悬浮，则说明两者密度相同
D．阿基米德原理只适用于浸在液体中的物体，不适用于气体中的物体
2、在远洋轮船的船舷上,都漆着五条"吃水线",又称"载重线",如图2所示， 其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线.当船从印度洋驶向北大西洋时,轮船受到的浮力以及印度洋与北大西洋的海水密度ρ1和ρ2的关系,有（ ）
A.浮力增大,ρ1＝ρ2 B.浮力减小,ρ1＝ρ2
C.浮力不变,ρ1>ρ2 D.浮力不变,ρ1<ρ2
3、大军将一支密度计分别放入两种不同的液体中，如图所示。若两种液体的密度分别ρ甲、ρ乙，静止时密度计所受浮力分别为F甲、F乙，则 （ ）
A．ρ甲>ρ乙 F甲＝F乙 B．ρ甲<ρ乙 F甲>F乙
C．ρ乙>ρ甲 F甲<F乙 D．ρ乙>ρ甲 F甲＝F乙
4、一个均匀圆柱体悬浮在液体中，如果把圆柱体截为大小不等的两部分，再放入该液体中，则（ ）
A．两部分都上浮 B．两部分都悬浮
C．体积大的上浮，体积小的下沉 D．体积小的上浮，体积大的下沉
5、利用废旧牙膏皮可以做很多小实验。小华同学把空的牙膏皮剪去尾部做成一个筒状，放入盛有水的脸盆中发现牙膏皮漂浮在水面上；然后在将此牙膏皮卷成小团状后放入水中，牙膏皮沉入水底。比较前后两种情况，下列说法中正确的是（ ）
A、牙膏皮漂浮时受到的浮力比它沉底时受到的浮力大
B、牙膏皮漂浮时受到的重力比它沉底时受到的重力小
C、牙膏皮沉底时受到的浮力等于它的重力
D、牙膏皮沉底时排开水的体积与它漂浮时排开水的体积相等
6、把体积相等、质量不等的三个小球A、B、C放入同种液体中，静止后的位置如图11所示，它们所受的浮力分别为FA、FB、FC，则这三个力大小关系正确的是（ ）
A、FA＞FB＞FC B、FA＝FB＝FC C、FA＜FB＜FC D、FA＜FB＝FC
7、甲乙两个不溶于水的实心固体球，其密度为ρ甲:ρ乙=2:3，体积比为V甲:V乙=2:1, 放入水槽中静止后均漂浮在页面上，关于二者所受到浮力的关系，下列说法中正确的是（ ）
A.F甲 :F乙=2:1 B. F甲:F乙=2:3 C. F甲 :F乙=3:2 D. F甲 :F乙= 4:3
8、一个充气的气球下面挂一个金属块，把它们放入水中某处恰能静止，如图所示.如果把金属块及气球的位置轻轻向上移一些，则金属块和气球（ ）
A.仍能静止 B.向下运动 C.向上运动 D.上下晃动
二．填空题
9、一艘远洋轮船装上货物后，发现船身下沉了一些，则它受到的浮力 (填“变大”、“变小”或“不变”)。当船由内河驶入大海后，船受到的浮力 (填“变大”、“变小”或“不变”)，船身相对于水面将 (填“上浮”、“下沉”或“不变”)。已知该轮船的排水量是3000t，自重12000N，则最多能装质量为 t的货物。（g=10N/kg）
10、如图所示，体积相同的Ａ、Ｂ两个实心小球静止在水中，Ａ球处于漂浮状态，Ｂ球处于悬浮状态，分别用ρＡ、ρＢ表示Ａ、Ｂ两球的密度，ＦＡ、ＦＢ表示Ａ、Ｂ两球受到的浮力，比较它们的大小，有：ρＡ ρＢ，ＦＡ ＦＢ。
F F F
甲 乙 丙
浮 浮 浮
G G G
11、材料不同的甲、乙、丙三个物体的体积均为10-3m3，浸没在水中．它们的受力情况如图所示，那么下沉的物体是 ，此过程中，该物体受到水的浮力为 N；三个物体最后均处于静止状态，其中处于漂浮状态的物体是 ．(ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg)
12、用塑料瓶、透明胶带、螺母、麦管（或塑料管）、容器和水等，按左图制作了一只潜水艇模型.为使潜水艇下沉，则必须从进排气管处 （吹气/吸气）,潜水艇在下沉的过程中所受到水的压强 （减小/不变 /增大）
13、如图3所示，将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形，分别放入相同的甲、乙两杯水中，静止时甲杯中橡皮泥所受的浮力___________（“大于”、“小于”或“等于”）乙杯中橡皮泥所受的浮力， 杯中水面升高得多。
图乙
图甲
14、右图是同一艘潜水艇在水中上浮和下潜的情景，其中_______________图的潜水艇正在水中上浮。这两种情景中，潜水艇所受的浮力分别为F甲、F乙，则F甲___________ F乙(选填“>”、“=”或“<”)。
15、某同学通过实验研究物体受力情况与运动状态之间的关系。他设法测得密闭小瓶浸没在水中时所受浮力为1N，然后装入适量的细砂，将总重为1N的小瓶浸没在水中后放手，其运动状态如图5(a)所示；接着他两次调整瓶内细砂的质量，重复上述实验，分别如图(b)和(c)所示。请根据实验现象及相关条件，归纳得出初步结论。
(1)由图(a)可知： ；
(2)由图(b)和(c)可知： 。
三．计算题
16.春耕季节，人们常利用盐水来选种，当把种子放入盐水中时，所有的种子都未浮起来，为了使不饱满的种子浮起来，问应在盐水中加盐还是加水？
17、一质量为200克，体积为0.5立方分米的物体，放入水中静止时的浮力是多大？
§10 压强和浮力课后练习
1．如图所示的事例中，属于减小压强的是（ ）。
2．在重38N的铁桶中装满水，水重90N，用手提住铁桶，再将这桶水浸 没在河里，此时手提水桶所用的力（ ）。
A、0 B、38N C、小于38N D、大于38N小于128 N
3．有两个金属块A、B用弹簧秤称时，A的示数大于B的示数，再分别把它们浸没在水中称时，发现弹簧称减小的示数相同，则它们有（ ）。
A、相同的密度 B、相同的质量 C、相同的体积 D、相似的形状
4．水球运动员再把漂在水面上的水球压入0.5米深水下的过程中，运动员对水球的压力
A、逐渐增大 B、逐渐减小 C、始终不变 D、先增大后不变（ ）。
5．很多动物为了适应自身生存的环境，进化出了符合一定物理规律的身体部位，对此，从物理学的角度给出的解释中不正确的是 （ ）。
A、骆驼的脚很大，可以减小压力，从而使其在沙漠中自如行走
B、啄木鸟的嘴很尖细，可以增大压强，从而凿开树干，捉到虫子
C、壁虎的脚掌上有许多“吸盘”，从而利用大气压使其在天花板上也不会掉下
D、深水里的海鱼捕到岸上时会死掉，主要原因是水面上的压强比深水处小得多
6．如图，甲乙两个实心圆柱体放在水平地面上，它们对地面的
压强相等，则 （ ）。
A、甲的密度大，甲的重力小 B、甲的密度小，甲的重力小
C、甲的密度小，甲的重力大 D、甲的密度大，甲的重力大
7．如图，塑料挂衣钩紧贴在墙壁上，钩上挂一物体处于静止状
态，下列关于挂衣钩的说法中正确的是（ ）。
A、它受到的大气压减小 B、它受到的重力增加
C、它对墙壁的压力增加 D、以上说法都不对
8．用螺丝固定工件时，要在螺帽下垫一个面积较大的垫圈，使用垫圈是为了（ ）。
A．增大螺帽对工件的压强 B．减小螺帽对工件的压力
C．增大接触面的粗糙程度 D．增大工件受力面积，减小压强
9．你是否有这样的经历：撑一把雨伞行走在雨中，如图所示，一阵大
风吹来，伞面可能被“吸”，严重变形。下列有关这一现象及其解释，
正确的是（ ）。
A．伞面被向下“吸” B．伞上方的空气流速大于下方
C．伞上方的空气流速等于下方 D．伞上方的空气流速小于下方
10．一物体（长方体）漂浮在液面上，如图（甲）所示，对物体施加力的作用，使物体下降至图中的虚线位置。已知物体的下表面到水面的高度为h，水对物体下表面的压强为p，物体受到的浮力为F浮，p、F浮与h的关系如图（乙）所示。其中正确的是（ ）。
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
11．如图所示，将系于绳端质量相等的铁桶和实心铁球同时浸没在水中，静止在图示位置，
绳子对它们的拉力F1和F2 的大小关系是 （ ）。
A.F1＞ F2 B.F1＝F2 C.F1＜F2 D.无法确定
12．如果把笼罩着地球的大气层比作浩瀚的海洋，我们人类就生活在这“大气海洋”的底部，承受着大气对我们的压强——大气压。下列有关叙述中错误的是（ ）。
A．马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在
B．标准大气压的数值为1.01×106帕，（760MM汞柱）
C．大气压的大小与大气的密度有关，离地面越高的地方，大气压也越大
D．人的心情通常跟晴天和阴雨天大气压的高低变化有关
13．已知人体的密度与水相近，若将人体近似看作为一个圆柱体，由此可估算出身高为1.7m的人直立时对水平地面的压强约为________Pa。（g取10N/Kg）
14．坦克有宽宽的履带，可以减小____ ；磁悬浮列车高速行驶时，车体浮在铁轨上，与铁轨间存在微小的空隙，可以减小甚至消除 。
15．潜水艇能够上浮和下沉是通过_________________来实现的．
16．古人称黄河水是“一石水，六斗泥”。一条货船在黄河中航行时，浸在水中的体积是30m3，船受到的浮力为____________N。在码头将货物卸下后，河水对船底压强大小的变化情况是 。（g取10 N/kg）。
17．死海是世界著名的咸水湖，当人完全浸入死海时，人受到的浮力______人受到的重力，所以人就会自然向上浮起，当人浮在海面上时，人受到的浮力______人受到的重力。（选填“大于”“小于”或“等于”）
18．某省一位12岁的女孩在火车急驶而来时，为躲避火车，便坐在距离铁轨很近的石坎上，并低头捂住耳朵，谁知强大的气流将女孩卷起，并将其拖入车底，女孩当场死亡。造成这一事故的原因是由于火车驶近时，靠近火车的地方空气流速 ，气体压强 ，气体压力差就会将人推向火车，引起事故。
19．生活处处有物理，留心观察皆学问． 厨房中也包含着很多物理知识． 如：抽油烟机在工作时，由于转动的扇叶处气体的流速大，压强 ，从而在周围大气压的作用下将油烟压向扇口排出．
20．一个重5N的木块漂浮在水面上，它受到的浮力为 N，它排开水的体积为 cm3。（g取10 N/kg）
21．新鲜的鸡蛋放在水中会下沉。如果向水中加盐并轻轻搅拌，鸡蛋会 ，这一现象说明： 。
22．刘星将一块重２Ｎ的橡皮泥放入水中后橡皮泥立即沉入水底；他取出橡皮泥将其捏成船状再放入水中，＂泥船＂却漂浮在水面上，他是利用了 的方法来增大浮力的，此时＂泥船＂所受的浮力为 Ｎ。
23．铝块一半浸入水中时，排开水重为0.8N，则此铝块受到的浮力为 N；当它全部浸入水中后受到的浮力为 N。
24．为测量大气压强的数值，王欣同学进行了如下实验，将塑料挂钩吸盘按压在光滑水平玻璃下面，挤出塑料吸盘内的空气，测出吸盘压在玻璃上的面积为S；将装适量细沙的小桶轻轻挂在吸盘下面的塑料挂钩上，如图所示，用小勺轻轻向桶内加细沙，直到塑料吸盘刚好脱落玻璃板，测出此时塑料挂钩、小桶和沙的总重力为G。
（1）吸盘即将脱离玻璃板时，空气对塑料吸盘的压力大小是__________，所测大气压强的数值是_____________。
（2）该方法所测大气压强数值往往比实际值小一些，你认为产生这一误差的原因可能是(一条即可)：___________________________________。
25.小军同学在探究“浮力的大小等于什么”时，用弹簧秤、塑料块、烧杯、小桶等进行实验操作测量，如图a、b、c是其中的三个步骤示意图，还差一个步骤图d，才能完成探究任务，则d是测量 的。设四个图中弹簧秤的读数分别是F1、F2、F3、F4。由四个图中____两个图的弹簧秤的读数可以求出塑料块受到的浮力；被排开液体的重力为________；如果关系式________成立，就可以得到著名的阿基米德原理。
N
0
1
2
3
4
5
0
1
2
3
4
5
N
0
1
2
3
4
5
0
1
2
3
4
5
图甲 图乙
26．在北京奥运会上获得比赛前三名的选手都将挂上既体现奥运理念，又体现中华民族特色的奖牌——用一种玉石制作然后分别镀上金、银、铜而成的奖牌。刘星是个爱动脑筋的孩子，当他得到一小块制作奥运奖牌余下的玉石材料后，立即着手利用家里的弹簧秤测这种材料的密度。请你和刘星起来完成测量过程。（g取10N/kg）
（1）右图甲所示用细线拴住玉石块，用弹簧秤测出其所受重力，这时弹簧秤示数是_______N，从而可计算出玉石块的质量。
（2）如图乙所示让玉石块完全浸入水中，从图中弹簧秤的示数可计
算出玉石块所受的浮力是__________N。
（3）利用以上测量数据可计算出玉石块的密度是_______________kg/m3。
27．为了探究压力的作用效果与哪些因素有关，某同学用若干个同种材料制成的不同物体放在同一水平细沙面上，进行了三组实验，并记录有关数据分别如表一、表二、表三所示。实验时，他仔细观察沙面的凹陷程度，并通过比较，发现每一组沙面的凹陷程度相同，而各组却不同，第一组凹陷程度最大，第二组其次，第三组最小。
表一 表二 表三
实验序号
压力（N）
受力面积（cm2）
实验
序号
压力（N）
受力面积（cm2）
实验序号
压力（N）
受力面积（cm2）
1
6．0
10
4
3．0
10
7
3．0
20
2
9．0
15
5
4．5
15
8
4．5
30
3
12
20
6
6．0
20
9
6．0
40
⑴分析比较实验序号1与4（或2与5、3与6）及观察到的现象，可得出的初步结论是 。
⑵分析比较_______及观察到的现象，可得出的初步结论是：当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越显著。
⑶请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的现象，并归纳得出结论：① ___ ____；
② 。
28．下表是小明同学利用图17所示的实验装置探究液体压强规律时所测得的部分数据：
(1)实验所得的数据有一组是错误的，其实验序号为________。；
(2)综合分析上列实验数据，归纳可以得出液体压强的规律：
①__________________ __，该结论是通过分析比较实验序号____的数据得出来的。
②_______________________，该结论是通过分析比较实验序号____的数据得出来的。
29．在煮饺子的过程中，可观察到如下现象：饺子刚放入时，沉在水底；煮一段时间后，就浮了起来。你能试着解释这些现象吗？
30．同学们，你听说过浮石吗?顾名思义，它就是浮在水面上的石头，是一种火山喷出
的岩石．当火山爆发时，在熔化的岩石内部充满了沸腾的气体，岩石迅速冷却后，岩石内部聚积了大量的气泡，就形成了浮石，它无论看上去还是摸上去都像硬泡沫一样，同学们你知道浮石为什么会浮在水面上吗?
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