内容正文:
GREEN BUSINESS
专题02 压强与流体的力现象
物理
八年级期末大串讲·教科版(2024)
目录
04
01
02
03
考向动态·押题预测
知识导图·思维引航
核心精讲·知识必备
考点突破·考法探究
01
知识导图·思维引航
知识导图·思维引航
探究影响压力作用效果的因素
比值
定义
压强
定义
作用点
方向
压力
固体压强
探究影响压力作用效果的因素
计算公式:
增大或减小压强的方法
知识导图·思维引航
产生原因(液体或气体)
方向
探究浮力的大小
实验步骤及方法
阿基米德原理
内容
计算
浮力
应用
轮船:增大V排
潜艇:改变G物
气球和飞艇:
改变ρ物
大小测量1:F浮=F向上-F向下
大小测量2:F浮=G物-F拉
大小测量3:F浮= G排
大小测量4:F浮= ρ液gV排
物体的
浮沉条件
大小测量5:F浮=G物
F浮>G物(实心: ρ液>ρ物) 上浮
F浮=G物(实心: ρ液>ρ物) 漂浮
F浮=G物(实心: ρ液=ρ物) 悬浮
F浮<G物(实心: ρ液<ρ物) 下沉
F浮+ F支=G物(实心: ρ液<ρ物) 沉底
02
核心精讲·知识必备
精准划分题型以把握命题规律,深入掌握考试动态与趋势
6
核心精讲·知识必备
考点一 压强
核心精讲
知识点一
压强
概念 解释
压强 在物理学中,物体所受 的大小与 之比。
公式 。F-压力,单位为N;S-受力面积,单位m2;p-压强(单位Pa)
单位 ,简称 ,用符号 表示
变形公式 根据公式p=及其变形公式 、 可以进行压强、压力和受力面积的计算
压力
受力面积
帕斯卡
帕
Pa
1. 压强
核心精讲·知识必备
考点一 压强
核心精讲
目的 方法 实例
增大压强 压力一定时, 受力面积 刀斧、切削工具的刀刃都磨得很薄、钉子、针
受力面积一定时, 压力 自行车刹车时必须用力握住车闸、压路机的碾子质量很大等
增大压力的同时减小受力面积 用铁锤用力钉钉子
减小压强 压力一定时, 受力面积 高楼大厦的墙基很宽、铁轨下铺有枕木
受力面积一定时, 压力 现代建筑中常采用空心砖、车辆限载等
减小压力的同时增大受力面积 在冰面行走时,采用爬行并丢弃一些负重
2.减小压强和增大压强的方法
减小
增大
增大
减小
核心精讲·知识必备
考点一 压强
核心精讲
3.探究影响压力作用效果的因素常考考向
(1)转换法:通过 反映压力的作用效果。
(2)控制变量法:①探究压力的作用效果与压力大小的关系时,控制 不变,只改变压力大小;②探究压力的作用效果与受力面积的关系时,控制 不变,只改变受力面积。
(3)海绵凹陷说明了力可以使物体发生 。
(4)压力作用效果的物理表述: 。
(5)在研究压力作用效果与受力面积的关系时: 。
海绵的凹陷程度
受力面积
压力大小
形变
压强
控制压力大小相同
核心精讲·知识必备
考点一 压强
核心精讲
知识点二
液体的压强
1.液体压强的特点
在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都 ;深度越大,压强越 ;液体内部压强的大小还与液体的 有关,在深度相同时,液体的 越大,压强越大。
2 .液体压强的大小
公式 ,变形公式 , 。
相等
大
密度
密度
核心精讲·知识必备
考点一 压强
核心精讲
物理量与单位 (1)压强:用p表示,单位帕斯卡(Pa);
(2)液体的密度:用ρ表示,单位千克每立方米(kg/m3);
(3)重力常数:用g表示,单位牛顿每千克(N/kg);
(4)液体的深度:用h表示,单位米(m)
对液体压强的理解 (1)由公式p=ρgh可知,在g值不变的情况下,液体压强只与密度和深度有关,与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。
(2)液体深度是指液体中某处到液体自由液面的竖直距离
核心精讲·知识必备
考点一 压强
核心精讲
3.固体和液体压强、压力的计算
固体 液体
一般情况 先求压力(水平面上F=G)
再求压强 先求压强p=ρgh
再求压力F=pS
特殊情况 柱体对水平面的压强:p=ρgh 粗细均匀容器中的液体对容器底的压力等于液体的重力F=G
核心精讲·知识必备
考点二 压强
核心精讲
4.液体对容器底的压力与液体重力的关系
F=G F>G F<G
液体产生向下的力刚好全部作用在容器底部 除液体产生向下的力全部作用在容器底部外,容器壁还受到了压力 液体产生向下的力没有全部作用在容器底部
容器壁是竖直的,容器壁对液体水平方向的压力对容器底没有影响 容器壁是向下倾斜的,容器壁对液体产生向下的压力 容器壁是向上倾斜的,承担了部分压力
F=pS=ρghS=ρgV=G F=pS=ρghS>ρgV=G F=pS=ρghS<ρgV=G
核心精讲·知识必备
考点一 压强
核心精讲
5.连通器:上端开口、下端连通的容器叫做连通器。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 的。
6.探究液体压强与哪些因素有关常考考向
(1)转换法:通过U形管中液面的 反映液体压强大小
(2)控制变量法:①探究液体压强与深度的关系时,在同种液体中控制金属盒方向不变,改变金属盒的 ;②探究液体压强与方向的关系时,在同种液体中控制金属盒的深度不变,改变金属盒 ;③探究液体压强与密度的关系时,控制金属盒的方向和深度不变,选择 的液体。
相平
高度差
深度
方向
不同
核心精讲·知识必备
考点一 压强
核心精讲
(3)实验前检查U形管压强计:
①检查U形管压强计的气密性:用手按压金属盒橡皮膜,观察U形管中液面高度差
的 ,若变化明显则气密性 ,否则应拆下软管 。
②U形管内液面调平:不平的原因是软管中有过多气体,应拆下软管 。
(4)测量值小于计算值的原因:橡皮膜分担了压强(压力使橡皮膜发生了形变)
(5)(更换不同液体)多次实验的目的: 。
(6)压强计重的U型管不是连通器: 。
变化
良好
重新安装
重新安装
寻找普遍规律,避免偶然性
一端密封
核心精讲·知识必备
考点一 压强
核心精讲
1.最早证明大气压存在的实验: 实验。
2.大气压与高度的关系:大气压随高度增加而 。
3.沸点与气压:一切液体的沸点,都是随气压减小而 。
4.体积与压强:质量一定的气体,温度不变时,气体的体积越小压强越 ;气体体积越大压强越 。
5.应用:吸盘、自来水笔吸墨水、用吸管吸饮料、抽水机抽水、吸尘器、打针输液、真空压缩包装袋等。
6.最早测定大气压的是意大利科学家托里拆利,
马德堡半球
减小
降低
大
小
核心精讲·知识必备
考点一 压强
核心精讲
知识点四
流体压强与流速的关系
1.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 。
2.飞机的升力:机翼上表面受到的压强对机翼产生的压力F1,机翼下表面受到的压强对机翼产生的压力F2,因为机翼上、下表面存在压强差,这样就产生了向上
的 ,即飞机的升力(F=F2-F1)。
3.现象:①窗外有风吹过,窗帘会向外飘;②汽车开过以后两侧的尘埃或树叶向路中间靠拢;③踢足球时的“香蕉球”;④打乒乓球时打出的“旋风球”;⑤火车站的站台线;⑥跑车尾部的“气流偏导器”产生向下的压强,让轮子紧紧抓地面。
小
压力差
核心精讲·知识必备
考点二 浮力
核心精讲
知识点一
浮力
1. 浮力
(1)定义:浸在液体或气体中的物体受到向上的力,这个力叫做浮力。
(2)方向: 。
(3)浮力产生的原因:浸在液体或气体中的物体上下表面存在着一个向上的 。
2. 探究浮力的大小跟哪些因素有关常考考向
(1)控制变量法:①探究浮力大小和排开液体体积的关系时,控制液体密度不变,
改变 ;②探究浮力大小和液体密度的关系时,控制排开液体体积不变,
改变 ;③探究浮力大小和浸没深度的关系时,控制排开液体的体积和液体密度不变,改变浸没的深度。
竖直向上
压力差
物体排开液体的体积
液体密度
核心精讲·知识必备
核心精讲
(2)浮力的计算方法:F浮=G物-F示
(3)浮力的方向与大小判断:竖直向上,弹簧测力计示数变小时,浮力 。
(4)绘制液体密度一定时,浮力F和物体浸人的深度h的关系图像
(5)物体所受浮力的大小与物体本身的形状、密度均 。
(6)阿基米德原理的应用:①测固体密度:分别测出物体所受重力G和浸没在水中所受到的浮力F浮,固体密度 。
②测液体密度:分别测得物体浸没在两种液体中所受到的浮力F水和F液,液体密
度 。
变大
无关
ρ=ρ水
ρ液=ρ水
考点二 浮力
核心精讲·知识必备
考点二 浮力
核心精讲
知识点二
阿基米德原理
阿基米德原理
内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小 它排开的液体所受的重力。
公式: 。
推导式: ,其中ρ液指的是液体的密度,单位是kg/m3;V排指的是排开液体的体积,单位是m3。
变形式:物体排开液体的体积 ;液体密度 。
等于
F浮=G排
F浮=m排g=ρ液gV排
核心精讲·知识必备
考点二 浮力
核心精讲
知识点二
阿基米德原理
“浸在”有两层含义:物体浸没在液体中,;物体部分浸入液体中。如图所示。
核心精讲·知识必备
考点二 浮力
核心精讲
知识点三
物体的浮沉条件及应用
上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底
F浮 G物 F浮 G物 F浮 G物 F浮 G物 F浮+F支=G物
实心体 ρ液 ρ物 ρ液 ρ物 ρ液 ρ物 ρ液 ρ物 ρ液 ρ物
处于动态(运动状态改变),受非平衡力作用 可停留液体中任意深度 上浮过程的最终状态 下沉过程的最终状态
处于静态,受平衡力作用
>
<
=
=
>
<
=
>
<
核心精讲·知识必备
考点二 浮力
核心精讲
(1)轮船
原理:采用空心的办法, 排开水的体积, 轮船受到的浮力
轮船的大小用排水量表示,轮船排水量=轮船满载时货物的质量+船身质量。
轮船航行时处于漂浮状态,只要轮船的重力不变,无论轮船是在海里还是在河里,它受到的浮力都 ,由于海水、河水密度不同,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,轮船在海里航行时浸在水下的体积较 。
增大
增大
不变
小
核心精讲·知识必备
考点二 浮力
核心精讲
(2)潜水艇
原理:靠改变自身 ,实现上浮和下沉
浸没在水中的潜水艇排开的水的体积是不变的,故潜水艇所受浮力始终 。若要下沉,可 水,使F浮<G;若要上浮,可 水,使F浮>G。
注意:在潜水艇浮出水面的过程中,因为排开水的体积逐渐减小,所以浮力逐渐减小。
重力
不变
吸
排
核心精讲·知识必备
考点二 浮力
核心精讲
(3)气球和飞艇
原理:气球和飞艇靠充入、排出密度较 的气体来实现升降
F浮=ρ空气gV排可知,G=ρ气gV+G壳,当F浮>G,气球(飞艇)可升上天空,若要使气球(飞艇)降回地面,可以放出一部分气体,使排开空气的体积减小,浮力减小;对于热气球,加热时内部空气膨胀,一部分空气排出,球内空气密度变小,使浮力大于重力而上升;停止加热,热空气冷却,使重力大于浮力而落地
小
核心精讲·知识必备
考点二 浮力
核心精讲
(4)密度计
原理:密度计在液体中呈 状态,所受浮力大小不变,都 它受到的重力。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,液体密度较大时,V排较小,密度计露出液体的体积较大,反之较小,因此密度计上的刻度值是上面小、下面大,且刻度不均匀。
漂浮
等于
核心精讲·知识必备
考点二 浮力
核心精讲
方法 图示 公式 适用范围
称重法 F浮=G物-F’ 已知物体的重力和物体浸在液体中弹簧测力计的示数
压力差法 F浮=F向上-F向下=F2-F1 已知物体上、下表面所受的压力
公式法 F浮=G排=m排g=ρ液gV排 任何物体(在计算时要统一单位,清楚物体是浸没还是部分浸入)
平衡法 F浮=G物=m物g 物体在液体中处于悬浮或漂浮时
03
考点突破·考法探究
精准划分题型以把握命题规律,深入掌握考试动态与趋势
28
考点突破·考法探究
考点一 压力与压强
真题研析
改变压强的方法
考法01
(23-24八年级下·山西吕梁·期末)下列实例中,目的是减小压强的是( )
D
29
考点突破·考法探究
考点一 压力与压强
真题研析
压强的变化
考法02
不变
如下图所示,物体A在水平推力F的作用下,从图甲位置匀速运动到图乙位置。在此过程中,A对桌面的压力 ,A对桌面的压强 。
变小
30
(23-24八年级下·安徽铜陵·期末)如图所示,同种材料制成的甲、乙两个正立方体,放在水平桌面上,甲、乙两物体对桌面的压强分别为100帕和50帕,则甲、乙两正方体的边长之比为 ,对地面的压力之比为 。
考点突破·考法探究
考点一 压力与压强
真题研析
压强的比值计算
考法03
2:1
8:1
31
(23-24八年级下·广西崇左·期末)如图甲所示,质量分布均匀的实心正方体A、B静止放置在水平地面上,且A、B对地面的压强相等,现将A与B分别沿水平方向在上表面切去一定高度,剩余部分对
地面的压强p与切去的高度h的关系如图乙
所示。已知B的密度为0.3×103kg/m3,则
A的重力为 N,B的高度为 m。
考点突破·考法探究
考点一 压力与压强
真题研析
切割体压强的计算
考法04
54
0.2
32
考点突破·考法探究
考点二 液体压强
真题研析
液体压强产生的原因
考法01
B
(23-24八年级下·江西抚州·期末)为了探究液体内部压强的特点,小明用隔板将一个容器分成左右两部分,隔板下部有一个圆孔用橡皮膜封闭。当左右两侧各注入适量的液体后,下列符合实际情况的是( )
33
考点突破·考法探究
考点二 液体压强
真题研析
对深度的理解
考法02
B
(23-24八年级下·湖南长沙·期末)如图所示,容器中装有水,其中h1=1m,h2=0.2m,h3=0.2m。则容器内A、B两点的压强之比为( )
A.1∶5 B.1∶4 C.1∶1 D.4∶1
34
未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示,两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别pA和pB,水瓶对桌面的压力分别为FA和FB,则( )
考点突破·考法探究
考点二 液体压强
真题研析
压力与压强的大小比较
考法03
C
A.pA=pB,FA=FB B.pA<pB,FA>FB
C.pA<pB,FA=FB D.pA=pB,FA<FB
35
考点突破·考法探究
考点二 液体压强
真题研析
液体压强大小的计算
考法04
4000
增大
36
沈清同学利用托里拆利实验测量大气压强的值,
如图所示。以下判断正确的是( )
A.此时大气压强等于760mm高水银柱所产生的压强
B.若将玻璃管稍微倾斜,则管内外水银面的高度差将变大
C.若把此装置从地面移至山顶,则管内外水银面的高度差将变大
D.若换用密度比水银小的液体做实验,则大气压能支持液柱的高度会变大
考点突破·考法探究
考点二 液体压强
真题研析
托里拆利实验
考法05
D
37
(23-24八年级下·重庆·期末)下面所述案例是物理学知识在生活中的广泛应用,其中说法正确的是( )
A.菜刀不锋利了在磨石上磨一磨,是为了减小压强
B.用吸管能把饮料吸入嘴里,其实是大气压的作用
C.用高压锅煮食物熟得快,是因为锅内气压大液体沸点低
D.水坝上窄下宽,是因为液体内部的压强随深度的增加而减小
考点突破·考法探究
考点三 大气压强
真题研析
大气压的利用
考法01
B
38
考点突破·考法探究
考点三 流速与压强的关系
真题研析
流速压强的关系
考法01
D
(23-24八年级下·陕西咸阳·期末)假期小明全家坐高铁去旅游,在站台等待列车时,站台的乘务人员让旅客在安全线后面候车,是因为列车进站时车体附近( )
A.空气流速小,压强小
B.空气流速大,压强大
C.空气流速小,压强大
D.空气流速大,压强小
39
(24-25八年级上·陕西西安·期末)中华文化博大精深,很多诗词、谚语中蕴含着科学道理:“磨刀不误砍柴工”,磨刀使刀刃变薄就是通过 的方式来增大压强。关于竹蜻蜓的最早记载见于晋朝葛洪所著的《抱朴子》一书中,竹蜻蜓的原理如图所示,当旋转时,流过叶片上方的
气流速度较 ,叶片上下表面产生压强差,
形成对叶片向______的压力差,使竹蜻蜓飞行。
考点突破·考法探究
考点三 流速与压强的关系
真题研析
流体压强在生活中的应用
考法02
减小受力面积
快
上
40
考点突破·考法探究
考点四 浮力基础
真题研析
判断浮力的有无
考法01
A
(23-24八年级下·福建三明·期中)下列物体没有受到浮力的是( )
A.在太空中遨游的“天宫一号”
B.在海面上航行的航母“山东号”
C.在海水中下潜的“奋斗者号”
D.在空气中上升的热气球
41
考点突破·考法探究
考点四 浮力基础
真题研析
浮力产生的原因
考法02
=
(23-24八年级下·吉林长春·期末)如图所示将完全相同的两个长方体分别水平和竖直放置在水中,它们上下表面受到的压力差和压强差的大小关系是:FA FB,pA pB。
<
42
如图所示,明宇利用弹簧测力计测量物体所受浮力,物体的重力为 N,物体浸没在水中时受到的浮力为 N。
考点突破·考法探究
考点四 浮力基础
真题研析
称重法测浮力的大小
考法03
4
0.8
43
考点突破·考法探究
考点五 科学探究:浮力的大小
真题研析
浮力的比值计算
考法01
D
(24-25八年级上·四川眉山·期末)甲、乙两物体的密度之比为3:5,质量之比为3:4,现将它们完全浸没在水中,则它们受到的浮力之比F甲:F乙为( )
A.3:5 B.4:5 C.4:3 D.5:4
44
(23-24八年级下·云南曲靖·期末)如图所示,用一根细线 (质量和体积均不计)将A、B两个实心物体相连接并轻轻地放入水中,当两物体保持静止时,正方体A的上表面恰好与水面齐平。已知正方体A的边长为10cm、重力为8N,球形物体B的重力为7N。此时物体A受到的浮力为 N;物体B的体积为 m³。
考点突破·考法探究
考点五 科学探究:浮力的大小
真题研析
漂浮时浮力相关计算
考法02
10
5×10-4
45
考点突破·考法探究
考点五 科学探究:浮力的大小
真题研析
D
1.(23-24八年级下·安徽马鞍山·期末)一木块在水中漂浮时,有2/5的体积露出水面,将露出水面的部分锯掉,当剩余部分的木块静止时,下列说法正确的是( )
A.木块的密度是0.4×103kg/m3
B.悬浮在水中
C.沉入水底
D.漂浮,露出水面的体积为剩余部分的2/5
46
考点突破·考法探究
考点五 科学探究:浮力的大小
真题研析
C
(23-24八年级下·四川成都·期末)如图所示,水槽里有不相溶的A、B两种液体,A液体的密度为ρ,B液体的密度为2ρ。一个正方体小物块,有3/5浸没在A液体中,其余部分浸没在B液体中,物块的上表面与A液体的上表面齐平,则物块的密度为( )
A.1.2ρ B.1.3ρ C.1.4ρ D.1.5ρ
47
(23-24八年级下·云南曲靖·期末)如图所示,用一根细线 (质量和体积均不计)将A、B两个实心物体相连接并轻轻地放入水中,当两物体保持静止时,正方体A的上表面恰好与水面齐平。已知正方体A的边长为10cm、重力为8N,球形物体B的重力为7N。此时物体A受到的浮力为 N;物体B的体积为 m³。
考点突破·考法探究
考点五 科学探究:浮力的大小
真题研析
10
48
04
考点动向·押题猜想
精准划分题型以把握命题规律,深入掌握考试动态与趋势
49
考向动态·押题预测
命题预测
压强公式简单应用
考法01
【答案】 200 1000
如图所示,用F=200N的力将重为400N的物体紧压在竖直墙壁上,物体与墙的接触面积为0.2m2,则物体对墙的压力是 N,压强是
Pa。
50
考向动态·押题预测
命题预测
求柱状固体压强
考法02
3:4
51
考向动态·押题预测
命题预测
复杂情况下压强的计算
考法03
【答案】 ① 1.25
52
考向动态·押题预测
命题预测
切割体的压强
考法04
A
如图所示,质量相等的实心均匀正方体甲、乙置于水平地面上。现经过以下几种变化,使得变化后的甲、乙对地面的压强可能相等,下列方案中可行的有( )
A.甲、乙都沿水平方向切去相同高度Δh
B.甲、乙都沿水平方向切去相同质量Δm
C.甲、乙都沿竖直方向切去相同体积△V
D.甲、乙都沿竖直方向切去相同厚度Δd
53
考向动态·押题预测
命题预测
压强的大小比较
考法05
C
如图所示,甲乙两人在完全相同的沙滩上散步,留下深浅相同,大小不同的脚印,下列说法正确的是( )
A.甲对沙滩的压强较大
B.乙对沙滩的压强较大
C.甲所受的重力较大
D.乙所受的重力较大
54
下面所述案例是物理学知识在生活中的广泛应用,其中说法正确的是( )
A.菜刀不锋利了在磨石上磨一磨,是为了减小压强
B.用吸管能把饮料吸入嘴里,其实是大气压的作用
C.用高压锅煮食物熟得快,是因为锅内气压大液体沸点低
D.水坝上窄下宽,是因为液体内部的压强随深度的增加而减小
考向动态·押题预测
命题预测
改变压强的方法
考法06
B
55
考向动态·押题预测
命题预测
杯型容器问题
考法07
D
56
考向动态·押题预测
命题预测
液体对容器底的压强和压力
考法08
A
57
考向动态·押题预测
命题预测
压强公式简单应用
考法09
【答案】 1000 大于
58
考向动态·押题预测
命题预测
连通器
考法10
【答案】 104 变大 连通器
59
考向动态·押题预测
命题预测
大气压的存在证明
考法11
B
60
考向动态·押题预测
命题预测
流体压强与流速的关系
考法12
B
61
考向动态·押题预测
命题预测
浮力产生的原因
考法13
A
62
考向动态·押题预测
命题预测
称重法求浮力
考法14
【答案】 6N 等于
63
考向动态·押题预测
命题预测
阿基米德原理
考法15
64
考向动态·押题预测
命题预测
沉浮的应用
考法16
C
65
考向动态·押题预测
命题预测
漂浮状态下密度的计算
考法17
B
66
考向动态·押题预测
命题预测
浮力的应用
考法18
如图,孔明灯通过加热灯罩内的空气,使孔明灯内部的空气密度比外部空气密度 (填“大”或“小”),这样,孔明灯 (填“重力减小”或“浮力增大”),当浮力 (填“大于”“小于”或“等于”)重力时,孔明灯就会上升。
【答案】 小 重力减小 大于
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