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专题01 第6章 压力与压强
九年级物理上学期·期末复习大串讲
沪教版
1.定义:某种物质组成的物体的 与它的 之比叫作这种物质的密度,用 表示.
2.物理意义:数值上等于物体单位体积的质量.
3.公式:ρ= .
变形公式:m=ρV,V=.
4.单位:质量的单位为kg、体积的单位为m3时,密度的单位是 ;密度还常用g/cm3作单位,换算关系:1 g/cm3= kg/m3.
5.重要的密度值:水的密度是 kg/m3,合1 g/cm3,物理意义是1 m3的水的质量为 ;一般的木头、冰、蜡、煤油、酒精的密度比水小,盐水、石头、常见的金属的密度比水大.
质量
体积
ρ
kg/m3
103
1.0×103
1.0×103 kg
考点1 密度
6.密度的性质:密度是物质的一种特性,密度的大小一般与物体的质量、体积无关.
(1)每种物质都有自己的密度,不同物质的密度一般 .
(2)同种物质状态不同时,密度一般不同.
(3)物体通常有“热胀冷缩”的性质,温度升高时,物体质量不变,体积变大,密度变 ;水在0~4 ℃有“降温膨胀”现象,即在0~4 ℃,温度升高时,水的体积变小,密度变大;水在4 ℃时密度最大.
(4)封闭气体的体积与容器容积有关,只改变封闭气体的质量或体积,其密度会变化.
7.密度的应用:鉴别物质、间接测量质量或体积等.
不同
小
得分指南
1.对固体和液体来说,质量不变时体积基本是不变的;质量变化时,质量和体积保持正比,因而密度是定值,它不随质量或体积的改变而改变,也不能认为密度与质量成正比,与体积成反比.
2.同种物质组成的物体,物体的质量跟它的体积成正比,即当ρ一定时,.
得分指南
3.不同物质组成的物体,在体积相同的情况下,物体的质量跟它的密度成正比,即当V一定时,;在质量相同的情况下,物体的体积跟它的密度成反比,即当m一定时,.
4.用比值定义物理量是物理学中常用的方法.用比值定义的物理量有密度、速度、压强、功率、电阻、比热容、热值等.
1.原理: .实验室一般用 测量质量,用 测量体积.
2.测形状不规则的固体的密度
(1)用天平测出固体的质量m;
(2)用排水法测出固体的体积V=V2-V1;
(3)求出固体的密度ρ= .
误差分析:若先用排水法测体积,再测质量,则由于固体表面沾水,会导致质量的测量值偏大,密度值偏 .
天平
量筒
大
考点2 密度的测量
3.测液体的密度
(1)用天平测出烧杯和杯中液体的总质量m1;
(2)将烧杯中的部分液体倒入量筒中,读出量筒中液体的体积V;
(3)用天平测出烧杯和杯中剩余液体的总质量m2;
(4)量筒中液体的质量m=m1-m2;
(5)液体的密度ρ= .
误差分析:若先用量筒测量液体体积,再将液体倒入烧杯中测质量,则由于少量液体留在量筒中,会导致质量测量值偏小,密度值偏 .
小
失分警示
1.汽油机的压缩冲程中,汽缸中汽油和空气的混合物的密度 ;做功冲程中,汽缸中汽油和空气的混合物的密度 .
2.冰熔化成水,质量 ,密度 .
3.人体的密度约为 kg/m3,普通中学生的体积约为 m3.
变大
变小
不变
变大
1.0×103
0.05
1.压力
(1)压力的三要素
ⅰ.大小:放在水平面上的物体,对水平面的压力大小① 重力.
ⅱ.方向:总是② 物体受力的表面,并指向受力物体③ ___部.
ⅲ.作用点:在受力物体的④ .
(2)压力的示意图如下图.
等于
垂直于
表面
内
考点3 压强
(3)影响压力的作用效果的因素
ⅰ.压力大小:其他条件相同时,压力越⑤ ,压力的作用效果越明显.
ⅱ.受力面积:其他条件相同时,受力面积越⑥ ,压力的作用效果越明显.
2.压强
(1)定义:物体所受⑦ 与⑧ 的比值叫压强,用符号⑨______表示.
(2)物理意义:压强是表示压力的作用效果的物理量;数值上等于⑩____________
________________.
大
小
压力
受力面积
p
物体单位面积
上受到的压力
(3)公式和单位
ⅰ.公式:p=⑪ .
ⅱ.单位:F表示压力,单位是N;S表示受力面积,单位是m2;
p表示压强,单位是⑫ ,简称⑬ ,符号是⑭ ,1 Pa=⑮ N/m2.
ⅲ.变形式:F=⑯ (求压力),S=⑰ (求受力面积).
ⅳ.推论:高为h、密度为ρ的柱体对水平面的压强p=ρgh.
帕斯卡
帕
Pa
1
pS
3.增大和减小压强的方法
目的 方法 举例 例图
增大压强 ⑱ 压力
压路机的碾子质量很大
增大
目的 方法 举例 例图
增大压强 ⑲ 受力面积 篆刻刀的刀口很锋利
破窗锤敲击端做成锥状
减小
目的 方法 举例 例图
增大压强 减小受力面积 用很细的钢丝切肥皂
注射器的针头做得很尖
目的 方法 举例 例图
减小压强 ⑳ 压力
为防止损坏路面,严禁货车超载
㉑ 受力面积
滑雪板很宽大
减小
增大
目的 方法 举例 例图
减小压强 增大受力面积
推土机有宽大的履带
铁轨下铺放枕木
多轴平板货车有很多车轮
失分警示
1.压力和重力的区别(如图所示).
(1)产生原因:压力是物体在直接接触时,由于发生挤压作用而产生的㉒ 力;重力是由于㉓ 而受到的力,施力物体是㉔ .
(2)方向:重力的方向总是㉕ 的,而压力的方向与物体的受力表面㉖ ;只有在物体的受力表面水平时,压力和重力的方向才相同.
(3)大小:一般情况下,压力和重力的大小是不相同的;放在㉗ 支持面上的物体对支持面的压力等于施力物体的重力.
(4)作用点:压力的作用点在受力物体的㉘ 上,而重力的等效作用点在物体的㉙ 上.
弹
物体受到地球吸引
地球
竖直向下
垂直
水平
表面
重心
失分警示
2.请判断以下说法的正误.
(1)相互接触的物体间一定存在压力. ㉚( )
(2)较大的压力一定比较小的压力的作用效果明显. ㉛( )
(3)同样的物体放在不同的水平面上,水平面的表面材料越软,压力的作用效果越明显. ㉜( )
(4)公式p= 只适用于固体压强的计算. ㉝( )
(5)受力面积指的是物体间实际接触并挤压的面积. ㉞( )
(6)中学生双脚站立在水平地面上时对地面的压强约为104 Pa. ㉟( )
(7)不能通过同时增大压力和减小受力面积来增大压强. ㊱( )
✕
√
✕
✕
✕
✕
√
1.产生原因:由于液体受㊲ 的作用,且具有㊳ ,所以液体内部各处向各个方向都有压强.
2.液体压强的特点
(1)在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强㊴ ;
(2)液体内部的压强随液体深度的增加而㊵ ;
(3)液体内部的压强还与液体的密度有关,在深度相同时,液体密度越大,压强越
㊶ .
重力
流动性
相等
增大
大
考点4 液体内部的压强
3.公式:p=㊷ .
(1)该公式用于计算静止的液体所产生的压强.
(2)ρ为液体的密度,单位应用㊸ ;h表示研究对象在液体中的深度,即研究对象到自由液面的距离,单位应用㊹ ;p是压强,单位是㊺ .
(3)根据公式可知,静止液体所产生的压强与液体的密度和深度成㊻ ,跟液体的体积、质量、液面高度等无关.
(4)公式推导:在液体中取一个底面积为S的竖直“液柱”(如图),液柱上表面与液面齐平,下表面在深度h处,液体的密度为ρ,则液柱底面受到的压力F=G液柱=m液柱g=ρV液柱g=ρShg,液柱底面处的压强p= =ρgh.
kg/m3
m
Pa
正比
ρgh
4.测量仪器:U形管压强计.
5.连通器
(1)定义:上端㊼ 、下端㊽ 的容器叫连通器(如图).
(2)特点:连通器里装有同种液体,当液体不流动时,连通器各部分中的液面高度总是㊾ 的.
(3)连通器举例:水壶的壶嘴和壶身、排水管的U形“反水弯”、锅炉和外面的水位计、卫生间的地漏、水塔的供水系统、牲畜自动饮水机等.
开口
连通
相同
向上
1.定义:浸在液体中的物体受到① 的力,这个力叫作浮力.
2.方向:② .
3.浮力产生的原因:浸没在液体中的物体,其上、下表面受到液体对它的③ 不同.
(1)解释:如图,长方体两个相对的侧面所受液体的压力相互④ ;长方体上、下表面所处的深度h1<h2,因此液体对长方体下表面的压强⑤ 液体对长方体上表面的压强;长方体上、下表面的受力面积是相同的,所以液体对长方体向上的压力F2⑥ 液体对它向下的压力F1,合力方向⑦ .
(2)压力差法计算浮力:F浮=F向上-F向下(漂浮时,F浮=F向上).
竖直向上
压力
平衡
大于
大于
向上
考点5 浮力
4.决定浮力大小的因素
(1)物体浸在液体中的体积:其他条件相同时,物体浸在液体中的体积越大,浮力越⑧ .
(2)液体的⑨ :其他条件相同时,液体的⑩ ,浮力越大.
大
密度
密度越大
1.内容:浸在液体中的物体受到⑪ 的浮力,浮力的大小等于⑫ .
2.公式:F浮=⑬ =⑭ .
(1)F浮表示浮力,单位是N;ρ液表示液体的密度,单位是kg/m3;V排表示⑮ 的体积,单位是m3.
(2)变形式:物体排开液体的体积;液体的密度.
向上
它排开的液体受到的重力
G排
ρ液gV排
物体排开液体
考点5 阿基米德原理
1.阿基米德原理阐明了浮力的三要素:
作用点(即受力物体)——浸在液体中的物体;
方向——向上;
大小——等于物体排开的液体受到的重力.
2.阿基米德原理对于物体与容器底部“密接”的情况不适用;除此之外,对于物体浸没在液体中的情况和物体部分体积浸在液体中的情况都适用.
3.当物体浸没在液体中时,V排=V物,此时该物体在这种液体里受到的浮力最大;如果物体只有一部分体积浸在液体里,则V排<V物,此时V物=V排+V露.
得分指南
4.物体排开液体的体积V排表示的是物体在液面下的体积,不一定小于液体的总体积.
5.浮力的大小只与ρ液和V排有关,与物体的重力、体积、密度、形状和在液体中的深度等无关.
6.阿基米德原理不仅适用于液体,也适用于气体.对于大气中的物体,V排气=V物.
得分指南
1.物体的浮沉状态:液体足够多时,液体中的物体有5种浮沉状态.
(1)3种平衡状态:漂浮、悬浮、沉底.
(2)2种非平衡状态:上浮、下沉.
*考点6 物体的浮沉条件
2.物体的浮沉条件
浸没时的
受力条件 浸没时的
浮沉状态 平衡时的
浮沉状态 平衡时的
受力状态 物体密度与
液体密度的关系
F浮>G 合力⑯ ,
上浮 V排<V物,
漂浮 F浮⑰ G ρ液⑱ ρ物
F浮<G 合力⑲ ,
下沉 V排=V物,
沉底 F浮+FN⑳ G ρ液㉑ ρ物
F浮=G 合力为㉒ ,
悬浮(已平衡) V排=V物,
悬浮 可以在液体内部任何位置静止 F浮㉓ G ρ液㉔ ρ物
向上
=
>
向下
=
<
零
=
=
“物体密度”指的是实心物体的密度或物体的平均密度
3.浮沉条件的应用
(1)轮船
ⅰ.排水量:船舶排开水的㉕ ;有时特指船舶装满货物时排开水的质量,即满载排水量.
ⅱ.浮沉状态:㉖ .
ⅲ.原理:轮船通过㉗ 来增大浮力;轮船受到的浮力等于总重力,故有F浮=G排=G总,故m排水=m船+m货.
质量
漂浮
增大体积
(2)气球和飞艇:气球、飞船内所充气体密度㉘ 空气密度,如氢气、氦气、热空气等.
(3)潜水艇:如图,水舱可以充水、排水,通过㉙ 控制浮沉.
小于
改变自身重力
(4)密度计(重点、热点、难点)
ⅰ.用途:测量液体密度.
ⅱ.结构:如图,一根上部标有刻度的玻璃管,管下部的玻璃泡内封装入小铅丸,使其能竖直地漂浮在液体中.
ⅲ.读数:管上刻度通常是液体的密度与水的密度的比值,读取液面处的刻度值.
ⅳ.原理:密度计在不同液体中㉚ ,它所受的浮力总是等于它的重力;液体的密度越大,密度计排开液体的体积越小,露出液面越多.
漂浮
判断以下命题的正误.
1.浸在液体中的物体一定受到浮力的作用. ㉛( )
2.在水中悬浮的物体,受到重力、浮力和水的压力的作用. ㉜( )
3.物体的体积越大,物体受到的浮力越大. ㉝( )
4.漂浮在水面上的物体受到的浮力一定大于沉在水底的物体受到的浮力. ㉞( )
5.物体排开液体的体积不可能大于液体的总体积. ㉟( )
×
失分警示
×
×
×
×
判断以下命题的正误.
6.轮船在大海中受到的浮力一定大于在江河中受到的浮力. ㊱( )
7.密度计的刻度是不均匀的,刻度值从上向下逐渐增大. ㊲( )
8.底面积为S的薄壁柱形容器中盛有适量液体,将一个物体放入容器中,排开液体的体积为V排,则液面上升的高度Δh=.(液体无溢出) ㊳( )
失分警示
×
√
√
1.定义:空气内部朝各个方向都存在压强,叫大气压强,简称大气压或气压.
(1)产生原因:空气受到(50) 作用,又具有(51) .
(2)证明大气压存在的实验.
ⅰ.历史上的实验:(52) 实验.
ⅱ.教材中的实验:
纸片托水 冷水浇铁皮罐 吸盘
重力
流动性
马德堡半球
考点7 大气压强
(3)大气压的应用:塑料吸盘、用吸管吸饮料、用钢笔吸墨水、活塞式抽水机等.
2.大气压的测量
(1)(53) 实验.
托里拆利
ⅰ.实验过程:在一根长约1 m、一端封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住,然后倒插在水银槽中.移开手指,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,此时管内外水银面高度差约为(54) mm;把玻璃管倾斜,竖直高度差(55)________变化.
ⅱ.实验分析:管内水银面上方是(56)_______,管外水银面的上方是空气,大气压支持管内水银柱不落下,大气压的数值等于这段水银柱产生的压强.管内外水银面的高度差只随外界大气压的变化而变化,和玻璃管的粗细、长短、倾斜角度及位置变化等因素无关.
(2)标准大气压:相当于(57) mm高的水银柱产生的压强的大气压称为标准大气压,标准大气压p0=(58) Pa.
(3)测量仪器:气压计.
760
不发生
760
1.013×105
真空
3.影响大气压的因素:
(1)大气压随高度的增加而(59) ;在海拔3 000 m以内,大约每升高10 m,大气压减小100 Pa.
(2)一般来说,冬季大气压高于夏季大气压,晴天大气压高于阴天大气压.
4.液体的沸点与气压的关系:气压越大,液体的沸点越(60) .应用:压力锅.
5.气体的压强
(1)气体的压强跟体积的关系:温度不变时,一定质量的气体,体积越小,压强越
(61)_______;体积越大,压强越(62) .
(2)气体的压强跟温度的关系:体积不变时,一定质量的气体,温度越高,压强越
(63)_______;温度越低,压强越(64) .
减小
高
大
小
大
小
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