2025年中考物理复习--压强浮力专题

学科教师辅导讲义 年 级：初二 学员姓名： 辅导科目：物理 学科教师：老师 授课类型 新授 学习内容 压强浮力 教学内容 第一部分：要点提纲 一、密度 1．质量：是物体的一种特性，不随外界条件环境变化而变化。 2．密度的定义：某种物质单位体积的质量，公式（定义式）。 3．密度的单位：国际单位，千克/米3（kg/m3）；常用单位，克/厘米3（g/cm3）；单位转化，如1.0×103千克/米3=1克/厘米3。 4．密度是物质的一种特性，物质的密度与物质的质量或体积大小无关，对于同种物质，其质量与体积成正比。改变物质密度的因素有：物质的状态、温度压强等。（可以和电阻的性质相类比） 5．同种物质的质量-体积图像（m-V图像）是一条过原点的倾斜的直线，直线的斜率越大，表明该物质的密度越大，如右图所示。 6．测物质的密度：实验室使用托盘天平测量物质质量，使用量筒测量物质的体积（液体和固体不同）。 二、压力 定义：由于两接触物体相互挤压而产生垂直于接触面的力。 固体可以大小方向不变地传递压力。 注意：压力可以由重力引起，也可以是其他力引起的，如下图所示。（F压表示压力） 压力和重力是两个不同的物理量，要区分清楚。请看以下对比： 名称 定义 性质 施力物体 方向 作用点 联系 压力 垂直压在物体表面上的力叫做压力 弹力 与它接触并挤压的物体 垂直于接触面 受力物体的表面 压力由重力引起时才与重力有关；压力大小不一定等于重力大小，方向不一定相同 重力 由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力 引力 地球 总是竖直向下 物体的重心 三、压强 （一）、固体压强 1．物体单位受力面积上所受到的压力叫做压强，反映压力的作用效果的物理量，单位帕（Pa）。 2．公式：，注意：这是原始公式，单位要统一使用国际单位，S是受力面积，必须是两个物体相互接触且有压力存在的那个面。其中各量的单位分别是：p：帕斯卡（Pa）；F：牛顿（N）S：米２（m2）。 A、使用该公式计算压强时，关键是找出压力F（一般F=G=mg）和受力面积S（受力面积要注意两物体的接触部分）。 B、特例：对于放在桌子上的直柱体（如：圆柱体、正方体、长方体等）对桌面的压强p=ρgh 3、应用：当压力不变时，可通过增大受力面积的方法来减小压强如：铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等。也可通过减小受力面积的方法来增大压强如：缝衣针做得很细、菜刀刀口很薄 （2） 、液体的压强： 1、液体内部产生压强的原因：液体受重力且具有流动性。 2、测量：压强计 用途：测量液体内部的压强。 3． 液体内部压强的特点 （1）、液体对容器底和测壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强； （2）、同种液体同一深度，液体向各个方向的压强相等； （3）、同种液体内部压强与深度有关，深度越大，压强越大； （4）、同一深度，液体内部压强与液体的密度有关，密度越大，压强越大。 4．液体内部压强的计算公式： ★ 注意：这是的推导式，适用于任何形状的容器中液体的压强，h为深度，为液面到液体内某点的竖直距离，同时也适用于密度均匀的柱状固体的压强。公式中物理量的单位为：p：Pa； g：N/kg； h：m ( p h )从公式中看出：液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关，而与液体的质量、体积、 重力、容器的底面积、容器形状均无关。著名的帕斯卡破桶实验充分说明这一点。 液体压强与深度关系图象： 5、一容器盛有液体放在水平桌面上，求压力压强问题： 处理时：把盛放液体的容器看成一个整体，先确定压力（水平面受的压力F=G容+G液），后确定压强（一般常用公式 p= F/S ）。 F=G F<G F>G 6、连通器： ⑴定义：上端开口，下部相连通的容器 ⑵原理：连通器里装一种液体且液体不流动时，各容器的液面保持相平 ⑶应用：茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。 （三）、大气压强 （1）概念：大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强，简称大气压，一般有p0表示。 （2）产生原因：因为 空气受重力并且具有流动性 （3）大气压的存在——实验证明：历史上著名的实验——马德堡半球实验。德国．马德堡市市长:奥托·冯·格里克． ★（4） 大气压的实验测定：托里拆利实验。 ①实验过程：在长约1m，一端封闭的玻璃管里灌满水银，将管口堵住，然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后，管内水银面下降一些就不在下降，这时管内外水银面的高度差约为760mm。 ②原理分析：在管内，与管外液面相平的地方取一液片，因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。即向上的大气压=水银柱产生的压强。 ③结论：大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化) ④说明：1标准大气压=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa，可支持水柱高约10.3m （5）、大气压的特点： （1）特点：空气内部向各个方向都有压强，且空气中某点向各个方向的大气压强都相等。大气压随高度增加而减小，且大气压的值与地点、天气、季节、的变化有关。一般来说，晴天大气压比阴天高，冬天比夏天高。 （2）大气压变化规律研究： ①大气压随高度的增加而减小。 ②大气压随高度的变化是不均匀的,低空大气压减小得快,高空减小得慢 （6）、测量大气压的工具： （1）定义：测定大气压的仪器叫气压计。 （2）分类：水银气压计和无液气压计 （3）在无液气压计刻度盘上标的刻度改成高度，该无液气压计就成了登山用的登高计。 （四）、流体与压强的关系：流体流动时，流速大的地方压强小；流速小的地方压强大。 升力的形成：机翼横截面的形状为上方弯曲，下方近似于直线。上方的空气要比下方的空气行走较长的距离。机翼上方的空气流动比下方要快，压强变小；与其相对，机翼下方的空气流动较慢，压强较大。这一压强差使飞机获得竖直向上的升力或举力。 （五）、浮力 　　1．浮力的定义：一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的力叫浮力。 　　2．浮力方向：竖直向上，施力物体：液（气）体。 　　3．浮力产生的原因（实质）：液（气）体对物体向上的压力大于向下的压力，向上、向下的压力差即浮力。 　　4．用弹簧秤测物体受到的浮力大小： a．弹簧秤竖直方向校零； b．用细线将物体挂在弹簧秤下，读出弹簧秤在空气中的读数F空，即物体重力G； c．让物体浸在液体中读出弹簧秤的读数T； d．浮力的大小等于弹簧秤前后两次读数之差，即F浮=G﹣T。 5．物体的浮沉条件： 　（1）前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。  　（2）请根据示意图完成下空。     下沉        悬浮      上浮        漂浮 F浮  < G           F浮  = G        F浮  > G         F浮  = G ρ液<ρ物    ρ液 =ρ物  ρ液 >ρ物  ρ液 >ρ物 　　（3）说明： 　　①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。 　　②悬浮与漂浮的比较 　　相同：F浮  =G：物 不同：悬浮ρ液=ρ物 ；V排=V物漂浮ρ液<ρ物；V排<V物 　　6．阿基米德原理： 　　（1）内容：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。 　　（2）公式表示：F浮  =G排=ρ液V排g，从公式中可以看出：液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。 　　（3）适用条件：液体（或气体） 　　7．★ 漂浮问题规律：（历年中考频率较高） 　　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； 　 8.浮力计算题方法总结： ①读数差法：F浮= G－F(用弹簧测力计测浮力)。 ②压力差法：F浮= F向上 － F向下（用浮力产生的原因求浮力） ③漂浮、悬浮时，F浮=G (二力平衡求浮力；) ④F浮=G排 或F浮=ρ液V排g （阿基米德原理求浮力，知道物体排开液体的质量或体积时常用） ⑤根据浮沉条件比较浮力（知道物体质量时常用） 第二部分：典型例题(上海往年考题精选) (1) 、选择题： 1．人体的密度最接近于下列哪种物质的密度 （ B ） A．木材 B．水 C．碳纤维 D．水银 2．.历史上最早测出大气压强值的科学家是 （ A　） A．托里拆利 B．阿基米德 C．牛顿 D．焦耳 解：A、托里拆利第一个测出了大气压的值． B、阿基米德发现了阿基米德原理． C、牛顿总结出来牛顿三定律、得出了万有引力定律． D、焦耳用实验验证了焦耳定律．． 3．甲、乙、丙三个质量相同的实心正方体分别放在水平地面上，它们对水平地面的压强关系是p甲＞p乙＞p丙。若分别在三个正方体上表面中央施加竖直向上的力，使三个正方体对水平地面的压强相同，则力F甲、F乙、F丙的大小关系是 （ C ） A F甲＜F乙＜F丙。 B F甲＝F乙＝F丙。 C F甲＞F乙＞F丙。 D 以上都有可能。 【此题由m相同得F相同，所以得出S甲最小，由于原先压力相同，用讨论方便，此题应选（C）】 ( 图1 乙 甲 )4．如图1所示，底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体，液体对各自容器底部的压强相等。若在两容器中分别抽出相同高度的液体，则剩余液体对各自容器底部的压强p、压力F的关系是 ( A ) A．p甲>p乙；F甲> F乙 B．p甲<p乙；F甲< F乙 C．p甲=p乙；F甲> F乙 D．p甲=p乙；F甲< F乙 5．甲、乙两个完全相同的圆柱形容器放于水平桌面上，甲装水，乙装酒精（ρ水＞ρ洒精），现将体积相同的实心铝、铁块分别浸没于甲、乙两容器中（液体均不溢出），此时量筒底部受到液体压强相同，若将两金属块取出，则下列比较容器底部受到液体压强正确的是 （ B ） (A) P甲＞P乙 (B) P甲＜P乙 (C) P甲＝P乙 (D)无法比较 【相同柱形容器内比较液体的压强问题，关键比较其内部液体的质量m或变化的质量Δm（）。因为m相同，p也相同。可用公式讨论。此题：把物体取出后，液面下降的体积相同，所以盛水容器减小的质量较多，故选（B）】 6．三个完全相同的圆柱形容器内分别盛有甲、乙、丙三种不同液体，放在水平桌面上，它们对桌面的压强相等。将铜、铁、铝三个质量相等的实心金属球分别按序浸没在甲、乙、丙三种液体中，均无液体溢出，且液面恰好相平。则此时三种液体对容器底部的压强大小关系为(ρ铜>ρ铁>ρ铝) （ A ） A．p甲<p乙<p丙。 B．p甲=p乙=p丙。 C．p甲>p乙>p丙。 D．无法判断。 【放入物体后液面相平，要比较液体的压强，只要比较三种液体的密度。由于三个球的质量相同，所以铜球的体积最小，则放入铜球的甲液体体积最大。而开始时“它们对桌面的压强相等”，可知三种液体的质量相等。所以甲液体的密度最小。故此题选（A）】 (2) 、填空题： 1、 一正方体金属块悬挂在弹簧测力计下，静止在空气中时测力计示数为14.7牛。当该金属块完全浸没在水中时，测力计的示数减小了9.8牛，则此时金属块所受水的浮力为 （10） 牛，立方体的体积为 （11） 米3。若此时增大金属块在水中的深度（水足够深），金属块受到的浮力将 （12） （选填“增大 ”、“减小”或“不变”）。 1．9.8；0.001；不变 2．如图所示，一矿泉水瓶，装满500g水后，放在水平桌面上静止不动，若空瓶的质量为50g，瓶与桌面的接触面积为10cm2，则桌面对瓶的支持力为　5.5　N，瓶对桌面的压强是　5500　Pa．把水倒满一个高10cm的薄纸杯，杯底受到的水的压强是　1000　Pa．如果在瓶侧壁不同高度的地方用锥子扎出上、下两个小孔，打开瓶盖，可以观察到从　下　（填“上”或“下”）孔流出的水喷得较急．（取g=10N/kg，水的密度为1.0×103kg/m3） ( （a） （b） （c） （d） （e） ) 3．为了探究压力的作用效果与受力面积和压力大小的关系，小亮同学将长方体置于水平放置的海绵上，如图9（a）所示，然后分别将相同的长方体沿竖直方向切去一定的厚度、或沿水平方向切去一定的厚度，实验现象分别如图9（a）（b）（c）（d）和（e）所示。 （1）实验中，小亮通过观察 来比较压力作用效果的。 （2）小亮分析比较图9（a）、（b）和（c）发现长方体对海绵的压力作用效果相同，由此他得出的结论是：压力作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 。 （3）分析比较图9（a）、（d）和（e）可得出的初步结论是： 。 3 ．①海绵的凹陷程度 ②没有控制压力相同 ③受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越显著。 （三）、计算题： 1．边长分别为0.2米和0.3米的实心正方体A、B放置在水平地面上，物体A的密度为2×103千克/米3，物体B的质量为13.5千克。求： ⑴ 物体A的质量。 ⑵ 物体B对水平地面的压强。 ⑶ 在保持物体A、B原有放置方式的情况下，并通过一定的方法使它们对水平地面的压强相等。下表中有两种方案，请判断这两种方案是否可行，若认为不行，请说明理由；若认为行，计算所截取的质量Δm。 内 容 判断（选填“行”或“不行”） 方案一 选择B物体从其右侧沿竖直方向切去质量为Δm的部分，然后将切去部分叠放在A物体上，使二者对水平桌面的压强相同。 ① 方案二 选择A物体从其沿水平方向切去质量为Δm的部分，然后将切去部分叠放在B物体上，使二者对水平桌面的压强相同。 ② ③ 计算所截取的质量Δm。 ⑴ mA＝ρA·VA＝2×103千克/米3×(0.2米)3＝16千克。 （公式1分；过程1分；结果1分。） ⑵ FB＝GB＝mBg＝13.5千克×9.8牛/千克＝132.3牛 （1分） pB＝＝＝＝ ＝1470帕。 （公式1分；过程、结果1分。） ⑶∵ pA＝＝＝＝＝3920帕。 ∴若将B物体从其右侧沿竖直方向切去质量为Δm的部分，且将切去部分叠放在A物体上，则B物体仍为柱体且高度和密度都不变，因此B物体对地面的压强不变仍为1470帕；而A物体对地面的压力将增大且地面的受力面积不变，因此A物体对地面的压强将要增大，即大于3920帕。所以A物体对地面的压强大于B物体对地面的压强，故方案一“不行”。 （1分） 若将A物体从其沿水平方向切去质量为Δm的部分，且将切去部分叠放在B物体上，使二者对水平桌面的压强相同。则： pA´＝pB´ ＝； 即：＝ 因此：Δm＝6.923千克。 故方案二“行”。 ( 甲 乙 图12 )2.（奉贤区）如图12所示，薄壁圆柱形容器甲和乙内分别盛有质量均为2千克的酒精和水。甲的底面积为0.01米2，乙的底面积为0.02米2。求： ⑴水的体积V。 ⑵酒精对甲容器底部的压力F和压强p。 ⑶为了使水和酒精对各自容器底部的压强相等，小明、小红和小张分别设计了不同的方法，如右表所示。请判断，________同学的设计可行；并求该方法中所要求的体积V’。（酒精的密度为0.8×103千克/米3） 同学 所设计的方法 小明 分别在甲、乙中倒入相同体积的酒精和水。 小红 分别在甲、乙中抽出相同体积的酒精和水。 小张 分别在甲中抽出与乙中倒入相同体积的酒精和水 （奉贤）1）V＝m/ρ＝2千克/1×103千克/米3＝2×10-3米3 （2）F=G=mg＝2千克×9.8牛/千克＝19.6牛 P=F/S=19.6牛/0.01米2=1960帕 （3）①方法 小张 是可行的； ②P甲＝P乙 1分 F甲/ S甲＝F乙/ S乙 （m酒-酒△V）g/ S甲＝（m水+水△V）g/ S乙 代入数据： 得到 △V＝7.69×10-4米3 方法1 甲、乙容器中均放入花岗石 方法2 甲、乙容器中均放入木块 方法3 甲容器中放入花岗石，乙容器中放入木块 方法4 甲容器中放入木块，乙容器中放入花岗石 3、在底面积分别为0.02米2和0.01米2的甲、乙圆柱形薄壁容器中，分别盛有高均为0.05米的水和酒精，已知酒精的密度为800千克／米3。求： ⑴甲容器中水的质量； ⑵酒精对乙容器底部的压强； ⑶为了使水和酒精对各自容器底部的压力相等。现用四种不同的方法在甲、乙容器中放入质量相等的花岗石或木块，如上表所示。观察到的现象是：花岗石全部浸没在液体中，木块漂浮在液面上，而且均无液体溢出。 （已知ρ木=500千克／米3，ρ花岗石=2500千克／米3） ①请判断：方法 （选填序号）是可行的； ②求可行方法中花岗石或木块的质量。 答案：（1） m＝ρV＝1×103千克/米3×0.02米2×0.05米＝1千克 （2）p＝gh＝0.8×103千克/米3×9.8牛/千克×0.05米＝392帕 （3）① 方法 3 是可行的； ② F1＝F2 水ghS1＋水gm/石＝酒ghS2＋mg 代入已知数，求的： m＝1千克 4．如图13所示，圆柱体甲的质量为3.6千克，高为0.2米，密度为1.8×103千克/米3。 ( 图 13 0 . 2 米 甲 )① 求甲的体积。 ② 求甲竖直放置时对水平桌面的压强。 ③ 现有一薄壁圆柱形容器乙，质量为0.8千克。在容器乙中倒入某种液体，将甲竖直放入其中，并分别测出甲放入前后容器对水平桌面的压强p容、液体对容器底部的压强p液，如下表所示。 放入物体前 放入物体后 p容（帕） 1960 2940 p液（帕） 1568 1568 （a）求容器的底面积。 （b）求液体密度的最小值。 1 V甲＝m甲/ρ甲 ＝3.6千克/ 1.8×103千克/米3＝2×103米3 ② p＝F/S＝ρg h ＝1.8×103千克/米3×9.8牛/千克 ×0.2米＝ 3528帕 ③（a）放入物体前 p＝p容前－p液前＝F/ S容＝G容/ S容 S容＝G容/p ＝[0.8千克×9.8牛/千克]/（1960帕－1568帕）＝2×102米2 （b）放入物体前后 p′＝p容后－p 容前＝F′/ S容 ＝（G甲－G排）/S容＝（m甲g－ρ液gV排）/S容 ρ液小＝（m甲g－p′ S容）/gV排大＝（m甲g－p′ S容）/gV甲 ＝0.8×103千克/米3 (四）、实验题 1．小明同学利用A、B两物体、砝码、泡沫等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验．如图12所示． （1）实验中小明是通过观察　　　　　　来比较压力作用效果的． ( 图12 )（2）比较甲、乙两图所示实验，能够得到的结论是： 　　　　 　． （3）若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”，应通过比较图　 所示实验． （4）小华同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块，如图所示．他发现它们对泡沫的压力作用效果相同，由此他得出的结论是：压力作用效果与受力面积无关．你认为他在探究过程中存在的问题是： 　　　　　　　　 　　． 1．（1）)压痕深浅程度； （2）压力作用效果与压力大小有关； （3）甲丙； （4）没有控制压力不变. 2．某小组同学在日常生活中观察到一些现象： A：一杯水和半杯水的质量不同； B：同样的眼镜架，铜合金和钛合金的质量不同； C：一块橡皮比半块橡皮的质量大； D：铁盆比塑料盆的质量大。 于是，他们提出了一些猜想：根据现象 (13) ，可以提出猜想一：物体的质量可能与物质的种类有关。 猜想二：物体的质量可能跟物体的体积有关。 为了验证猜想二，可以在下列材料中选择一组作为研究的材料 (14) (选填序号)。 (a)10厘米3的铜块； (b)10厘米3的铝块； (c)10厘米3的铁块； (d)20厘米3的铝块； (e)30厘米3的铝块。 另一小组同学为了验证上述猜想是否正确，分别选用甲、乙、丙三种不同的液体进行实验，并把实验数据记录在下表中。 甲液体 乙液体 丙液体[来源:学科网ZXXK] 实验 序号 体积 (厘米3) 质量 (克) 实验[来源:学科网ZXXK] 序号 体积 (厘米3) 质量 (克) 实验 序号 体积 (厘米3)[来源:学_科_网] 质量 (克) 1 10 18 4 10 10 7 10 8 2 20 36 5 20 20 8 20 16 3 30 54 6 30 30 9 30 24 ①分析上表中实验序号1、2、3（或4、5、6，或7、8、9）的体积及质量变化的倍数关系，可归纳得出的初步结论是：同种物质， (15) 。 ②分析上表中实验序号 (16) 可归纳得出的初步结论是：相同体积的不同物质，它们的质量是不相同的。 ③对于第①问结论中的“同种物质”的依据，小王认为是三种不同液体都要符合①的规律；而小李认为只需一种液体符合①的规律即可。请你判断， (17) 是正确的。(选填“小王”或“小李”)。 ④为了使①的结论更科学，他们还应该用 (18) 。 (13)BD (14)(b)(d)(e) (15)质量与体积成正比 (16)1、4、7(或2、5、8，或3、6、9) (17)小王 (18)更多种物质，每种物质在更多不同体积下测量 3、（嘉定区）26．在 “验证阿基米德原理”的实验中，各实验小组同学选用恰当的器材，分别用图17所示的实验方法测量了一些数据，并通过计算记录在表格中。 实验 序号 液体的密 度（g/m3） 物体浸入液体 的体积(cm3) 浮力 (N) 物体排开的液体 所受重力(N) 1 1 20 0.2 0.196 2 1 40 0.4 0.392 3 1 60 0.6 0.588 4 1.5 20 0.3 0.294 5 1.5 40 0.6 0.588 6 1.5 60 0.9 ( 图17 )0.882 （1）分析实验序号1、2、3或4、5、6中前三列的实验数据，可得出的初步结论是 （13） ； （2）分析实验序号 （14） 中的相关数据可得出的初步结论是：当物体排开液体的体积相同时， （15） 越大，物体受到的浮力越大。 （3）甲小组同学分析了表中最后两列数据及相关条件认为这些实验数据能证明阿基米德原理，即浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小 （16） 物体排开的液体所受重力。 （4）乙小组同学发现最后两列数据不相等，于是他们把表格中浮力一列的数据分别改成“0.196；0.392；0.588；0.294；0.588；0.882”，然后也得出了验证了阿基米德原理的结论。你认为乙小组的做法 （17） （选填“正确”或“错误”），理由 （18） 。 3（嘉定区）（13）当液体的密度相同时，物体受到的浮力与物体排开液体的体积成正比； （14）1、4，或2、5，或3、6； （15）液体的密度； （16）等于； （17）错误； （18）实验总是有误差的，要尊重实验数据，分析误差原因，不能随意修改数据。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$