教学讲义(压强与浮力)江辉

使命责任学习环球雅思教育集团学科教师讲义授课日期：________________时段：________________辅导科目：物理学员姓名：年级：八年级学科教师：江辉课时数：第____次课课题压强与浮力教学目标了解压强的概念。理解什么是压力，什么是物体的受力面积。理解压强的大小与哪些因素有关。了解压强公式中各个物理量的名称、单位及符号，知道压强单位的物理意义和由来。了解压强的增大与减小的主要方法。了解液体内部存在压强，以及液体内部压强听方向。了解液体压强大小跟什么因素有关。认识压强的实际应用----连通器，了解生活和生产形形色色的连通器。了解由于大气压强的客观存在而产生的现象。了解测量大气压强的方法，了解大气压强的大小和单位。了解抽水机的工作原理。了解生活中利用大气压强的现象。了解气体的压强跟流速的关系。了解飞机的升力是怎样产生的。了解生活中跟气体的压强与流速相关的现象。了解浮力是怎样产生的。理解浮力的大小等于什么？知道浮力的应用。教学重点压强的大小跟压力的大小和受力面积的大小有关液体压强的特点大气层的测量气体压强与流速的关系阿基米德原理教学难点压强的计算及单位液体压强的特点大气层的测量气体压强与流速的关系阿基米德原理教学内容【知识框架导入】使命责任学习【知识点梳理】压强一、压强1、压力：①产生原因：由于物体相互接触挤压而产生的力。②压力是垂直作用在物体表面上的力。③方向：垂直于接触面。④压力与重力的关系：力的产生原因不一定是由于重力引起的，所以压力大小不一定等于重力。只有当物体放置于水平地面上时压力才等于重力。压力与重力关系：使命责任学习情景图压力大小F=GFGF=G+1FF=G-1FF=1F-GF=1F压力方向竖直向下垂直斜面向下竖直向下竖直向上竖直向上水平向左2、压力的作用效果压力的作用效果与压力大小有关。受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显。压力的作用效果与受力面积有关。压力一定时，受力面积越大，压力的作用效果越明显。3、压强定义：物体所受压力的大小与受力面积之比。用p表示压强、F表示压力、S表示受力面积公式：压强在数值上等于物体单位面积所受的压力，压强越大，压力产生的效果越明显。压强的单位：国际单位：帕斯卡简称：帕符号：Pa物理意义：1Pa表示物体在1m2面积上受到的压力是1N。4、减小或增大压强1．减小压强可以减小压力或增大受力面积。2．增大压强可以增大压力或者减小受力面积。F1F1F1F1F1F1F1F1F1F1F1F1F1F1F1F1F1F1F1F1F1SFp使命责任学习二、液体的压强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。使命责任学习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：G1F1G2=F2G3F3（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:1．定义：上端开口、下端连通的容器叫做连通器。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。2．连通器的特点：连通器里装同种液体，当液体不流动时，连通器各部分中的液面总是相平的。3．应用：①水位计②自来水供水系统③船闸是利用连通器原理工作的，是最大的连通器。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，使命责任学习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=1.013×105pa。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100pa。○（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。使命责任学习例1.液体内部压强的特点：（1）液体内部向各个方向__________（填“有”或“没有”）压强。（2）在液体内部同一深度处，液体向各个方向的压强大小__________。（3）液体内部的压强，随深度的增加__________。（4）液体内部的压强跟液体的密度____________。思路解析：因为液体受重力作用，并且具有流动性，所以液体对阻碍它散开的容器底和容器壁都有压强。实验表明液体内部向各个方向有压强；在液体同一深度，液体向各个方向的压强大小相同；液体内部的压强，随深度增加而增大；液体内部的压强还跟液体的密度有关系，密度越大压强也越大。答案：（1）有（2）相等（3）而增大（4）有关系例2.液体由于受到________而对容器底及浸在液体内部的物体产生压强，由于液体还具有________性，所以对侧壁也产生压强。思路解析：由于液体受重力作用，且具有流动性，所以液体对阻碍它散开的容器底和容器壁都有压强。答案：重力流动例3.图14-2-1所示的各图中，探究液体内部压强的实验是（）图14-2-1思路解析：不同的实验有各自的实验装置，Ａ是惯性实验；B是用天平测质量；C是测液体内部压强的实验；D是平面镜成像实验。答案：C例4.下列日用器具中利用连通器原理工作的是（）使命责任学习A.喷泉B.钢笔吸水C.洒水壶D.液体压强计思路解析：连通器必须是底部相通，上端开口，且盛同种液体，当液体静止时液面相平。符合连通器构造的有喷泉、洒水壶，所以AC选项正确，而BD错。答案：AC1.已知10-1所示的容器中，A点处液体由于重力而产生的压强为1568帕斯卡。该液体的密度为__________千克/米。2.图10-2中，A、B两管中都装有水，两管中的水对管底的压强3.图10-3中的U型压强计，金属盒未没入水中时，两管的水面相平，当金属盒没入水中A点时，U管两边水面的高度差为10厘米。若容器中的水改为密度为0.8×10千克/米的酒精，金属盒仍置于A点，则U型管中的液面高度差应为______厘米，此时A点的压强为______帕斯卡。(g取10牛/千克)使命责任学习4.实验表明液体__________存在压强，压强随________而增大。但在液体内部_______向________________的压强相等。5.一个圆柱形容器里装满水，若把一木块放入水中，则水对杯底的压强将____________(填“变大”，“变小”或“不变”)6.液体由于受到重力而产生的压强的大小由_______________和________来决定，跟液体自身所受到的重力_________。7.在图10-4中，甲、乙两容器的底面积相等，高度相等，且都装满盐8.液体内部压强的大小由_______和_______来决定，液体压强的大小与液体重力________关，与容器的形状________关，与容器底面积的大小_________关。浮力一、浮力使命责任学习1.当物体浸在液体或气体中时会受到一个竖直向上的托力，这个力就是浮力。2.浮力产生的原因：上、下表面受到液体对其的压力差，这就是浮力产生的原因。3.称重法测量浮力：浮力=物体重力-物体在液体中的弹簧秤读数，即F浮=G-F′4.决定浮力大小的因素：物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的体积有关、跟液体的密度有关。与浸没在液体中的深度无关。二、阿基米德原理阿基米德原理：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：使命责任学习(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)三、物体的浮沉条件及应用物体沉浮条件：（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）悬浮与漂浮的比较使命责任学习相同：F浮=G不同：悬浮ρ液=ρ物；V排=V物漂浮ρ液ρ物；V排V物浮沉条件的讨论（1）上浮和下沉是不平衡态；悬浮和漂浮是平衡（静止）态（2）上浮、下沉和悬浮：排V=V；漂浮：排V＜V（3）空心物体运用浮沉条件时可以用物体的平均密度物与液体密度液比较浮力的应用1、我国古代对浮力的应用独木船、浮桥、孔明灯、以舟称物、以舟起重等。2、现代应用轮船（1）工作原理：将钢铁制成空心的轮船，可以排开更多的水，漂浮在水面上。（2）排水量（排m）：新|课|标|第|一|网轮船满载时排开水的质量：浮F=排mg则浮F=G∴船m+货m=排m潜水艇（1）模拟潜水艇：用注射