【物理精品】人教版物理《压强和浮力》基础知识点总复习讲义

人教版物理《压强和浮力》基础知识点总复习讲义
一、压强
压力：垂直压在物体表面的力（1）有的和重力有关；如：水平面：F=G（2）有的和重力无关。

压力的作用效果：（实验采用控制变量法）跟压力、受力面积的大小有关。

甲图乙图丙图
甲乙：受力面积相同，压力越大，压力效果越显著。

乙丙：压力相同，受力面积越小，压力效果越显著。

压强：物体单位面积上受到的压力叫压强。

压强公式：，式中p单位是：p a，压力F单位是：N；受力面积S单位是：m2。

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增大，S减小。

减小压强方法则相反。

公式推导：放在水平面上的形状规则、密度均匀的固体对水平面的压强：
二、液体的压强
液体压强产生的原因：是由于液体受到重力，液体具有流动性。

液体压强特点：(1)液体对容器底和壁都有压强，(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大，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密度有关系。

液体压强计算：，（ρ是液体密度，单位是kg/m3；g=9.8N/kg；h是深
度，指液体自由液面到液体内部某点的竖直距离，单位是m。

）据液体压强公式：，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等无关。

理解：
①液面是指液体的自由表面，不一定是容器的上表面；
②深度是液面下某处到液面的竖直距离，不一定是装在细长容器内的液体的长度；
③从公式中可以看出液体的压强只与深度和液体的密度有关，跟液体受的总重力、体积及容器的形状等无关。

④公式中的压强是液体由于自身重力产生的压强，它不包括液体受到的外加压强，例如计算液面下深h处的压强，用P=ρgh 算出的值不包括大气压强。

⑤注意公式P=ρgh的适用范围，此公式是结合液体的具体情况，利用P=F/S推导出来的。

只适用于计算液体内部压强。

讨论：三个质量相同、底面积相同、形状不同的容器装有同样深的同种液体放在水平面上。

（1）、比较液体对容器底的压强： P1=P2=P3
（2）、比较液体对容器底的压力： F1=F2=F3
（3）、比较容器中液体重力大小： G1=G2=G3
（4）、比较每个容器中的液体重力和液体对容器底的压力： G1>F1 G2=F2 G3<F3
（注意：只有上下一致的规则形状容器才有：G=F）
（5）、比较容器对水平面的压力： F11〉F21〉F31
（6）、比较容器对水平面的压强： P11〉P21〉P31
连通器：上端开口、下部相连通的容器。

连通器原理：连通器如果只装一种液体,在液体不流动时，各容器中的液面总保持相平。

应用：船闸、、锅炉水位计、茶壶、下水管道。

三、大气压强
证明大气压强存在的实验是马德堡半球实验。

大气压强产生的原因：空气受到重力作用，具有流动性而产生的，
测定大气压强值的实验是：
1、托里拆利实验（最先测出）：实验中玻璃管上方是真空，管外水银面的上方是大气，是大气压支持管内这段水银柱不落下，大气压的数值等于这段水银柱产生的压强。

（做托里拆利实验时，如果管子倾斜一点、由粗换成细的、换成长的或短的、直的换成弯曲的、把管子提一点或深入一点不会影响测量结果；管子中混入少量空气，会影响测量结果，会使测量值偏小。

）
2、课堂实验：用吸盘测大气压：（原理：二力平衡F=大气压力p=F/s）（测量结果通常比真实值小，因为吸盘内残留少量空气）测定大气压的仪器是：气压计。

常见气压计有水银气压计和无液（金属盒）气压计。

标准大气压：把等于760毫米水银柱的大气压。

1标准大气压=760毫米汞柱=1.013×105p a。

大气压的变化：和高度、天气等有关；大气压强随高度的增大而减小；在海拔3000m以内，大约每升高10m,大气压减小100p a。

○（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）。

抽水机是利用大气压把水从低处抽到高处的。

在1标准大气压下，能支持水柱的高度约 10.3m高。

四、流体压强与流速的关系
在气体和液体中，流速越大的位置压强越小。

飞机的升力：飞机前进时，由于机翼上下不对称，机翼上方空气流速大，压强较小，下方流速小，压强较大，机翼上下表面存在压强差，这就产生了向上的升力。

五、浮力
浮力：浸在液体或气体里的物体，都受到液体或气体对它竖直向上的力，这个力叫浮力。

浮力产生的原因：浸在液体中的物体受到液体对它的向上和向下的压力差。

浮力方向：总是竖直向上的。

物体沉浮条件：（开始是浸没在液体中）
法一：（比浮力与物体重力大小）
(1)F浮 < G 下沉；(2)F浮 > G 上浮（最后漂浮，此时F浮=G）
(3)F浮 = G 悬浮（最初全部没入）
法二：（比物体与液体的密度大小）
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
阿基米德原理：浸在液体里的物体受到的浮力，大小等于它排开的液体所受的重力。

（浸没在气体里的物体受到的浮力大小等于它排开气体受到的重力）
阿基米德原理公式：
使用原理时,应注意:
①原理中所说的“浸在液体里的物体”包含两种状态：一是物体的全部体积都浸入液体里，即物体浸没在液体里；二是物体的一部分浸入液体里，另一部分露在液面以上。

②G排是指被物体排开的液体所受的重力，F浮=G排表示物体受到的浮力的大小等于被物体排开的液体(或气体)的重力。

③V排是表示被物体排开的液体(或气体)的体积，当物体全部浸没在液体(或气体)里时，V排=V物；当物体只有一部分浸入液体里时，即V排< V物。

④由F浮=ρ液gV排可以看出，浮力的大小只跟液体(或气体)的密度和物体排开液体(或气体)的体积这两个因素有关，而跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、在液体中是否运动，液体的多少等因素无关。

⑤阿基米德原理也适用于气体。

计算浮力方法总结：
(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）。

常用的四种方法：
(1)称量法：F浮=G-F，(G是物体受到重力，F是物体浸入液体中弹簧秤的读数)
(2)压力差法：F浮=F向上-F向下
(3)阿基米德原理：
4)平衡法：F浮=G物(适合漂浮、悬浮)
漂浮问题“七规律”：
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：同一物体在漂浮在不同液体里，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。

规律六：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）。

规律七：冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于或等于水的物体，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。

六、浮力利用
(1)轮船：用密度大于水的材料做成空心，使它能排开更多的水。

这就是制成轮船的道理。

采用“空心”的办法，增大可以利用的浮力。

木块能漂浮在水面上，因为木材的密度小于水的密度，如果把木头挖成空心木舟，可以减小自身的重力，多装货物，以增大可利用的浮力，而且通过牙膏皮实验已证明，实心的牙膏皮沉入水中，空心的浮于水面，由此可见要使密度大于水的物质做成的物体浮于水面可采用“空心”办法，增大体积从而增大浮力，使物体浮于水面，用钢铁做成轮船，就是根据这一道理。

排水量：轮船按照设计要求，满载时排开水的质量。

排水量=船自身的质量+满载时货物的质量
排水量=轮船的总质量
(2)潜水艇：通过改变自身的重力来实现沉浮。

潜水艇靠改变自身的重力来实现上浮和下潜。

当F浮>G时，潜水艇上浮；当水舱中充水时，自身重力增大，潜水艇逐渐下潜，增大到F浮=G时，可悬浮于某一位置航行；水舱中再充水，至F浮<G时，则潜水艇下沉。

上浮时，用压缩空气将水舱里的水排出，潜水艇的重力变小，上浮，逐渐浮出水面。

(3)气球和飞艇：利用空气浮力升空，气囊中充入密度小于空气的气体。

（氢气、氦气、热空气）
利用密度小于空气的气体，通过改变气囊里气体的质量来改变自身的体积，从而改变所受浮力的大小，来实现升降，气球和飞艇就是利用空气浮力升空的。

(4）密度计：测量液体密度的仪器，它根据漂浮时的受力平衡及阿基米德原理而制成的，密度计在任何液体里都呈漂浮状态，所受浮力大小不变，都等于它的重力，根据浮力公式，F浮=G排=ρ液gV排，液体密度较大的时候，密度计露出部分多，反之就少，所以密度计上的刻度数是上面较小而下面较大。