专题02 压强和浮力（期末知识清单）八年级物理下学期新教材沪科版

专题02 压强和浮力 【清单01】压力的作用效果 一、压力 1.定义： 作用在物体表面上的力，是 的一种特殊形式，常用F表示。 2.作用点：在被压物体的受力面上，等效在接触面中心。 3.方向：垂直于接触面指向 。 4.大小：压力不一定等于重力，只有当物体静止在水平面上且不受其他竖直方向力时，压力大小才等于物体重力，即F=G=mg。 4.压力与重力的联系： 只有当物体处于水平面，且在竖直方向上只受重力和支持力时，物体对水平面压力的大小、方向才与重力的大小方向相同，尽管如此，压力仍不是重力。 二、压强 1.定义：物体所受 之比叫做压强，用符号p表示。 2.物理意义：反映压力的作用效果，压强越大，压力作用效果越明显 3.公式： （核心公式，通用所有压强计算） 4.单位： （Pa），1Pa=1N/m2（帕斯卡是很小的单位，一张纸对桌面的压强约0.5Pa）。 5.怎样减小或增大压强： A.增大压强方法： （1）在受力面积一定时，增大 。如压路机的碾子质量很大。 （2）在压力一定时，减小 。如刀刃磨得很薄。 （3）在增大压力的同时减小受力面积。如用力拿铁锤钉钉子。 B.减小压强方法： （1）增大 。如：铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等。 （2）减小 。如：货车严禁超载、现代建筑中采用空心砖等。 （3）在减小压力的同时增大受力面积，如在冰面行走时，丢弃一些负重并爬行。 汽车限重 轨道铺设在枕木上 书包带比较宽 【清单02】探究：液体压强与哪些因素有关 一、液体压强特点 1.液体压强的产生原因 ①液体具有 ，因此对容器底部有压强； ②液体具有 ，因此对容器侧壁有压强（固体无流动性，仅对支撑面有压强，核心区别）。 以上分析说明即液体内向 都有压强。 2.液体压强的测量仪器：压强计 使用前，检查装置气密性，方法是用手轻按橡皮膜，观察压强计U形管两侧液面的高度差是否发生变化，如果变化，说明不漏气；如果不变，说明漏气，则要查出原因，加以修整；当压强计的橡皮膜没有受到压强时，U形管中的液面应该是相平的，若出现高度差，需要将橡皮管取下 。 3.液体压强大小的计算公式 。其中ρ表示液体的密度，单位为kg/m3，h表示液体的深度，单位为米（m），g为常数，大小为9.8N/kg，p表示液体在深度为h处的压强，单位为帕（Pa）。 二、连通器 （1）连通器的概念：上端开口、下端 的容器叫做连通器。 （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 的。 （3）连通器的应用 A.茶壶；B.锅炉水位计；C.洗手间下水管；D.卫生间地漏；E.船闸。 【清单03】空气的“力量” 一、平衡状态和平衡力 1.产生原因：空气受 作用且具有 性。因此，空气对浸在其中的物体 都有压强，即大气压强，简称大气压。 2.证明存在的实验： （1） 实验：1654年，德国马德堡市市长将两个铜半球合拢抽气后，用两队马向相反方向拉才拉开。 （2）覆杯实验：玻璃杯装满水，用硬纸片盖住倒置，纸片 、水 。 （3）瓶吞鸡蛋实验：点燃棉花放入瓶中，鸡蛋封住瓶口，火熄灭后鸡蛋被压入瓶内。 （4）其它常见的现象：吸盘、自来水笔吸墨水、用吸管吸饮料、抽水机抽水、吸尘器等。 3. 大气压强的测量：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。即大气压=水银柱产生的压强。 （3）结论：大气压 4.气压计： （1）气压计（水银气压计和金属盒气压计） 5.大气压强的变化： 海拔越高，空气越稀薄，气压越 。海拔3000m以内，每升高10m，大气压约减小100Pa。 6.沸点与大气压的关系： 液体的沸点随气压减小而 ，随气压增大而升高（青藏高原大部分地区水沸点低于90℃，生活中利用压力锅做饭）。 【清单04】流体压强与流速的关系 一、流体压强与流速的关系 1.流体：具有 的液体和气体统称为流体。 2.规律：在气体和液体中，流速越大的位置，压强 ；流速越小的位置，压强 。 3.用“流体压强与流速的关系”解释现象： （1）吹纸实验：两张纸自然下垂，向中间吹气，纸张向中间靠拢。 （2）吹硬币/纸条：在硬币上方水平吹气，硬币跳起；手持纸条上方吹气，纸条向上飘起。 （3）乒乓球不掉：漏斗口向下，乒乓球置于漏斗内，从上方吹气，球不掉。 （4）吹不开的乒乓球：在盛水的浅容器中放入两个乒乓球，使两球间隔一定的距离且静止。现用一细纸管向两乒乓球中间吹气，两乒乓球会靠拢。 （5）“气流喷壶”：水平管中的空气流速增大，导致竖直细管最上端管口处压强减小，水在大气压的作用下上升并进入水平出水管，随气流喷出。 （6）足球“香蕉球”：球旋转带动周围空气流动，一侧流速叠加变大，另一侧变小，产生侧向压强差，使球轨迹弯曲。 （7）“风沿墙面吹过时窗帘飘向窗外”：风刮过时，室外空气流速加快，压强减小，而室内空气流速很慢，压强较大，窗帘在室内、外压力差的作用下被“推向”窗外。 （8）“站台安全线”：列车进站时，带动附近的空气流速加快，在列车周围形成低压区，如果人离列车太近，就会被外侧较大的气压“推向”列车。 二、升力 （1）飞机机翼的形状： 机翼截面的大致形状，其上表面呈弯曲的流线型，下表面则比较平。 （2）升力产生的原因： 因为机翼上、下表面存在 ，这样就产生了向上的 差，即飞机的升力。 【清单05】认识浮力 一、浮力 1.定义： 浸在液体（气体）中的物体，会受到液体（气体） 的托力，这个托力就叫做浮力。 2.方向：竖直向上。 3.称重法测浮力： （1）用弹簧测力计测出铝块在空气中的重力G； （2）用弹簧测力计测出铝块浸在水中的拉力F拉； （3）铝块受到的浮力： 对铝块浸在水中进行受力分析（如上图）可知，物体在竖直方向受到竖直向下的重力G和竖直向上的拉力和浮力，据二力平衡可得： 二、浮力的产生原因 1.浮力产生原因： 以浸没在液体中的长方体为例进行探究。如图所示，该长方体的六个面分别受到液体的压强（p=pgh）和压力（F=pS），比较大小关系。 位置 前、后两个面 左、右两个面 上、下两个面 深度 相等 相等 上浅下深 压力 F前、F后是一对平衡力，合力为0 F左、F右是 一对平衡力，合力为0 F向下˂F向上， F差= 压强 相等 相等 上小下大 结论：浮力是液体对物体向上和向下的 产生的，即 。 2. 两种特殊情况 ①当物体部分浸入液体中时，如甲图所示，上表面不受液体压力，则浮力的大小F浮=F向上。 ②若浸没在液体中的物体的下表面和容器底紧密接触（接触处没有水），如乙图所示，则液体对物体向上的压力F为0，物体将不受浮力的作用，只受向下的压力。如在水中的桥墩、拦河坝等。 【清单06】探究：浮力大小与哪些因素有关 决定浮力大小的因素 决定浮力大小的因素：物体在液体中所受的浮力大小，与它浸在液体中的体积有关，跟液体的密度有关。物体 越大、 越大，浮力就越大。 实验方案 示意图 数据分析 实验结论 探究浮力大小与物体浸在液体中的深度的关系 F1＝F2 浸在液体中的物体，所受浮力的大小与物体浸在液体中的深度无关 探究浮力大小与物体排开液体的体积是否有关 F1＞F2 浸在液体中的物体，所受浮力的大小与物体排开液体的体积有关 探究浮力大小与液体的密度是否有关 F1＞F2 浸在液体中的物体，所受浮力的大小与液体的密度有关 【清单07】阿基米德原理 一、阿基米德原理 1. 内容： 浸在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.表达式： F浮 = 3.适用条件：液体（或气体）： 4.对原理的理解： （1）浮力大小只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。 （2）“浸在”的几种情况： A. 浸没时，V排=V物。 B.部分浸入：V排<V物 。 5.轮船的排水量： 即轮船排开水的 ，而m排水g=G排水=F浮，轮船的排水量实际上标志的是其所受浮力的 大小 。 二、计算浮力大小的四种方法 称重法 压力差法 公式法 平衡法 【清单08】物体的浮与沉 一、物体的浮沉条件 上浮 漂浮 悬浮 下沉 沉底 示意图 F浮与G物的关系 F浮 G物 F浮 G物 F浮 G物 F浮 G物 F浮＝G物 F支 V排与V物的关系 V排＝V物 V排＜V物 V排＝V物 V排＝V物 V排＝V物 ρ液与ρ物的关系 ρ液 ρ物 ρ液 ρ物 ρ液 ρ物 ρ液 ρ物 ρ液 ρ物 运动状态 和受力情况 动态 受非平衡力 静态 受平衡力作 静态 受平衡力 动态 受非平衡力 静态 受平衡力 说明 上浮是个过程，漂浮是上浮的最终状态 悬浮是个状态 下沉是个过程，沉底是下沉的最终状态 二、.浮力的应用： （1）轮船： ①轮船的原理：把钢铁做成 ，从而使它漂浮。 ②轮船的排水量：是轮船满载时排开水的 。 （2）密度计 ①密度计的作用：密度计是测量 的仪器。 ②密度计的原理： 密度计放在液体中都是 的，因此受到的浮力始终等于它受到的重力并且是不变的F浮=G。根据F浮=ρ液gV排可知，因为F浮不变，所以把它放在密度比较大的液体里，它浸入液体的体积小，上浮一些；把它放在密度比较小的液体里，浸入液体的体积大，下沉一些。所以密度计的刻度从下往上的示数是越来越小的。 （3）盐水浮鸡蛋 通过改变液体的密度，可以改变浮力的大小，从而改变物体的浮沉状态。 （4）潜水艇 ①潜水艇的沉浮原理： 因为潜水艇浸没在水里时，排开水的体积不变，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，所受浮力基本不变，所以只能靠改变 实现浮沉的。 ②潜水艇的浮沉分析： A.下潜时，在两侧的水舱内充入水，艇重增大，重力大于浮力，潜艇就会下沉。 B.当水舱充水，潜水艇重等于同体积的水重时，它可以悬浮在水中。 C.当用压缩空气将水舱里的水排出一部分时，潜水艇变轻，从而上浮。 实际航行时，上浮和下潜过程中潜水艇总要开动推进器加快上浮和下潜的速度。 （5）气球和飞艇 ①气球升空原理： 通过充入密度 空气的气体，使气球受到的浮力大于自身的重力而升空，气球可以飘在空中。 例如，节日放飞的气球、携带气象仪器的高空探测气球，充的是氢气或氦气；体育、娱乐活动用的热气球，充的是被燃烧器加热而体积膨胀的热空气。 ②飞艇： 为了能定向航行而不随风飘荡，人们还制成了飞艇，在大气囊下面装了带螺旋桨的发动机和载人装货的吊篮。 【清单09】实验突破 实验一　研究影响压力作用效果的因素 （1）实验器材：海绵、砖块。 （2）实验方法： ① ：探究压力的作用效果与压力的大小和受力面积的关系，采用该法进行。 ②转换法：压力的作用效果通过海绵的 来体现。 （3）实验步骤： ①按图8-3（a）（b）所示，分别在海绵上平放一块砖、叠放两块砖时，观察海绵的凹陷程度； ② 按图8-3（c）所示，将一块砖竖放在海绵上，比较砖平放与竖放时海绵的凹陷程度。 （4）实验结论： 压力的作用效果与压力大小和受力面积有关；在受力面积相同时，压力越 ，压力的作用效果越明显；在压力相同时，受力面积 ，压力的作用效果越明显。 （5）交流讨论： 实验中选择海绵而不选择木板的原因是海绵 ，实验现象明显，而木板不易发生形变，实验现象不明显。实验中可以用 等代替海绵。 实验二　探究液体压强与哪些因素有关 1.实验器材：压强计、铁架台、透明深水槽、水、盐水、刻度尺等。 2.实验方法： 转换法——通过观察 来比较压强的大小（U形管压强计只能比较压强的大小，不能测量压强的大小）； 控制变量法——探究液体内部的压强与液体方向、液体 、液体 的关系。 3.实验步骤： （1）将检查过气密性的U形管压强计的金属盒放入水中一定深度，仅改变金属盒的方向，观察U形管两管液面高度差的变化。 （2）控制探头在同种液体中的方向不变，改变探头在液体中的深度，观察U形管两侧的液面高度差。 （3） 控制探头在液体中的深度和方向不变，改变液体密度，观察U形管两侧的液面高度差。 （4）多次实验：更换不同液体，重复上面实验，得出普遍规律。 4.实验结论： 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 ；深度越深，压强越大；液体内部压强的大小还跟液体的密度有关，在 相同处，液体的 越大，压强越大。 实验三　探究：浮力大小与哪些因素有关 1.实验原理：F浮=G－F示。 2.实验方法：控制变量法。 3.探究浮力大小与物体浸入液体的体积的关系： （1）方法：控制 不变（用同种液体），改变物体浸入液体中的体积，比较弹簧测力计示数。 （2）实验现象：弹簧测力计示数示数不同。 （3）实验结论：在同一液体中，物体浸在液体中的的体积越大，浮力 。 4.探究浮力大小与液体密度的关系： （1）方法：控制物体 不变，改变液体密度，比较弹簧测力计示数。 （2）实验现象：弹簧测力计示数示数不同。 （3）实验结论：物体排开液体体积一定时， 越大，浮力越大。 5.探究浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系： （1）方法：控制物体浸入液体的体积和液体密度不变，改变物体 ，比较弹簧测力计示数。 （2）实验现象：弹簧测力计示数示数相同。 （3）实验结论：浮力大小与物体浸没在液体中的深度 。 6.实验结论： 决定浮力大小的因素：物体在液体中所受的浮力大小，与它浸在液体中的体积有关，跟液体的密度有关。物体 越大、 越大，浮力就越大。 7.实验注意事项： (1)在探究过程中，应注意沿竖直方向拉弹簧测力计，并且物体不能与容器底部或侧壁相接触。 (2)读数时，应等弹簧测力计示数稳定后再读数。 (3)实验时烧杯内的液体体积要适中，应以能浸没物体又不溢出液体为准。 (4)探究过程中，把物体浸入液体时要缓慢，以免溅出液体。 实验四　探究浮力大小与排开液体所受重力的关系 1.实验器材： 、物体（ρ物＞ρ液）、 、小桶、细线、水、盐水。 2.测量浮力的方法（称重法） 使用弹簧测力计进行测量：先测出物体所受的重力G，再读出物体浸在液体中时弹簧测力计的示数F，则F浮=G-F拉。 3.测量排开液体所受的重力（溢水法） 物体排开液体所受的重力可以用溢水杯和弹簧测力计测出（如下图乙、丁所示）：溢水杯中盛满液体，再把物体浸在液体中，让排开的液体流入一个小桶中，桶中的液体就是被物体排开的液体，用弹簧测力计测出排开液体所受的重力G排=G总-G桶。 4.进行实验： （1）将小石块用细线系住，挂在弹簧测力计的挂钩上，测出小石块的重力G。 （2）将小桶挂在弹簧测力计的挂钩上，测出其所受的重力G桶。 （3）将水倒入溢水杯中，使水面恰好到达溢水杯的溢水口，将小桶放在溢水口下水能正好流入小桶的位置，然后将小石块慢慢地浸入水中，读出此时弹簧测力计的示数F拉。 （4）测出小桶和排开的水所受总重力G总，算出排开的水所受的重力G排。 （6）改变质量不同的金属块再做几次实验，把实验数据填入表格中。 5.实验结论：浸在液体中的物体受到浮力的大小等于它 的大小。 6.交流与讨论： （1）若先将物体放入水中测浮力，再测物体的重力，由于物体沾水会使所测重力偏大，则所测浮力 ； （2）先测桶和排开液体的重力，再测桶的重力，所测桶沾水重力偏大，所测排开液体的重力 。 （3）物块在浸入前，水面要与溢水口 ，若水面不与溢水口相平，不会影响浮力的大小，但会导致排到小桶内的水小于物块排开的水的体积，最终会得出物体所受浮力大于排开的液体所受重力的错误结论。 （4）实验中换用 进行多次测量，是为了使实验结论具有普遍性。 学科网（北京）股份有限公1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 压强和浮力 【清单01】压力的作用效果 一、压力 1.定义：垂直作用在物体表面上的力，是弹力的一种特殊形式，常用F表示。 2.作用点：在被压物体的受力面上，等效在接触面中心。 3.方向：垂直于接触面指向被压物体。 4.大小：压力不一定等于重力，只有当物体静止在水平面上且不受其他竖直方向力时，压力大小才等于物体重力，即F=G=mg。 4.压力与重力的联系： 只有当物体处于水平面，且在竖直方向上只受重力和支持力时，物体对水平面压力的大小、方向才与重力的大小方向相同，尽管如此，压力仍不是重力。 二、压强 1.定义：物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强，用符号p表示。 2.物理意义：反映压力的作用效果，压强越大，压力作用效果越明显 3.公式：（核心公式，通用所有压强计算） 4.单位： 帕斯卡（Pa），1Pa=1N/m2（帕斯卡是很小的单位，一张纸对桌面的压强约0.5Pa）。 5.怎样减小或增大压强： A.增大压强方法： （1）在受力面积一定时，增大压力。如压路机的碾子质量很大。 （2）在压力一定时，减小受力面积。如刀刃磨得很薄。 （3）在增大压力的同时减小受力面积。如用力拿铁锤钉钉子。 B.减小压强方法： （1）增大受力面积。如：铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等。 （2）减小压力。如：货车严禁超载、现代建筑中采用空心砖等。 （3）在减小压力的同时增大受力面积，如在冰面行走时，丢弃一些负重并爬行。 汽车限重 轨道铺设在枕木上 书包带比较宽 【清单02】探究：液体压强与哪些因素有关 一、液体压强特点 1.液体压强的产生原因 ①液体具有重力，因此对容器底部有压强； ②液体具有流动性，因此对容器侧壁有压强（固体无流动性，仅对支撑面有压强，核心区别）。 以上分析说明即液体内向各个方向都有压强。 2.液体压强的测量仪器：压强计 使用前，检查装置气密性，方法是用手轻按橡皮膜，观察压强计U形管两侧液面的高度差是否发生变化，如果变化，说明不漏气；如果不变，说明漏气，则要查出原因，加以修整；当压强计的橡皮膜没有受到压强时，U形管中的液面应该是相平的，若出现高度差，需要将橡皮管取下重新安装。 3.液体压强大小的计算公式 。其中ρ表示液体的密度，单位为kg/m3，h表示液体的深度，单位为米（m），g为常数，大小为9.8N/kg，p表示液体在深度为h处的压强，单位为帕（Pa）。 二、连通器 （1）连通器的概念：上端开口、下端连通的容器叫做连通器。 （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）连通器的应用 A.茶壶；B.锅炉水位计；C.洗手间下水管；D.卫生间地漏；E.船闸。 【清单03】空气的“力量” 一、平衡状态和平衡力 1.产生原因：空气受重力作用且具有流动性。因此，空气对浸在其中的物体各个方向都有压强，即大气压强，简称大气压。 2.证明存在的实验： （1）马德堡半球实验：1654年，德国马德堡市市长将两个铜半球合拢抽气后，用两队马向相反方向拉才拉开。 （2）覆杯实验：玻璃杯装满水，用硬纸片盖住倒置，纸片不掉、水不流。 （3）瓶吞鸡蛋实验：点燃棉花放入瓶中，鸡蛋封住瓶口，火熄灭后鸡蛋被压入瓶内。 （4）其它常见的现象：吸盘、自来水笔吸墨水、用吸管吸饮料、抽水机抽水、吸尘器等。 3. 大气压强的测量：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。即大气压=水银柱产生的压强。 （3）结论：大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa 4.气压计： （1）气压计（水银气压计和金属盒气压计） 5.大气压强的变化： 海拔越高，空气越稀薄，气压越低。海拔3000m以内，每升高10m，大气压约减小100Pa。 6.沸点与大气压的关系： 液体的沸点随气压减小而降低，随气压增大而升高（青藏高原大部分地区水沸点低于90℃，生活中利用压力锅做饭）。 【清单04】流体压强与流速的关系 一、流体压强与流速的关系 1.流体：具有流动性的液体和气体统称为流体。 2.规律：在气体和液体中，流速越大的位置，压强越小；流速越小的位置，压强越大。 3.用“流体压强与流速的关系”解释现象： （1）吹纸实验：两张纸自然下垂，向中间吹气，纸张向中间靠拢。 （2）吹硬币/纸条：在硬币上方水平吹气，硬币跳起；手持纸条上方吹气，纸条向上飘起。 （3）乒乓球不掉：漏斗口向下，乒乓球置于漏斗内，从上方吹气，球不掉。 （4）吹不开的乒乓球：在盛水的浅容器中放入两个乒乓球，使两球间隔一定的距离且静止。现用一细纸管向两乒乓球中间吹气，两乒乓球会靠拢。 （5）“气流喷壶”：水平管中的空气流速增大，导致竖直细管最上端管口处压强减小，水在大气压的作用下上升并进入水平出水管，随气流喷出。 （6）足球“香蕉球”：球旋转带动周围空气流动，一侧流速叠加变大，另一侧变小，产生侧向压强差，使球轨迹弯曲。 （7）“风沿墙面吹过时窗帘飘向窗外”：风刮过时，室外空气流速加快，压强减小，而室内空气流速很慢，压强较大，窗帘在室内、外压力差的作用下被“推向”窗外。 （8）“站台安全线”：列车进站时，带动附近的空气流速加快，在列车周围形成低压区，如果人离列车太近，就会被外侧较大的气压“推向”列车。 二、升力 （1）飞机机翼的形状： 机翼截面的大致形状，其上表面呈弯曲的流线型，下表面则比较平。 （2）升力产生的原因： 因为机翼上、下表面存在压强差，这样就产生了向上的压力差，即飞机的升力。 【清单05】认识浮力 一、浮力 1.定义： 浸在液体（气体）中的物体，会受到液体（气体）竖直向上的托力，这个托力就叫做浮力。 2.方向：竖直向上。 3.称重法测浮力： （1）用弹簧测力计测出铝块在空气中的重力G； （2）用弹簧测力计测出铝块浸在水中的拉力F拉； （3）铝块受到的浮力：F浮=G－F示。 对铝块浸在水中进行受力分析（如上图）可知，物体在竖直方向受到竖直向下的重力G和竖直向上的拉力和浮力，据二力平衡可得： 二、浮力的产生原因 1.浮力产生原因： 以浸没在液体中的长方体为例进行探究。如图所示，该长方体的六个面分别受到液体的压强（p=pgh）和压力（F=pS），比较大小关系。 位置 前、后两个面 左、右两个面 上、下两个面 深度 相等 相等 上浅下深 压力 F前、F后是一对平衡力，合力为0 F左、F右是 一对平衡力，合力为0 F向下˂F向上， F差=F向上-F向下 压强 相等 相等 上小下大 结论：浮力是液体对物体向上和向下的压力差产生的，即F浮=F2-F1。 2. 两种特殊情况 ①当物体部分浸入液体中时，如甲图所示，上表面不受液体压力，则浮力的大小F浮=F向上。 ②若浸没在液体中的物体的下表面和容器底紧密接触（接触处没有水），如乙图所示，则液体对物体向上的压力F为0，物体将不受浮力的作用，只受向下的压力。如在水中的桥墩、拦河坝等。 【清单06】探究：浮力大小与哪些因素有关 决定浮力大小的因素 决定浮力大小的因素：物体在液体中所受的浮力大小，与它浸在液体中的体积有关，跟液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。 实验方案 示意图 数据分析 实验结论 探究浮力大小与物体浸在液体中的深度的关系 F1＝F2 浸在液体中的物体，所受浮力的大小与物体浸在液体中的深度无关 探究浮力大小与物体排开液体的体积是否有关 F1＞F2 浸在液体中的物体，所受浮力的大小与物体排开液体的体积有关 探究浮力大小与液体的密度是否有关 F1＞F2 浸在液体中的物体，所受浮力的大小与液体的密度有关 【清单07】阿基米德原理 一、阿基米德原理 1. 内容： 浸在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.表达式： F浮 = G排 =ρ液V排g 3.适用条件：液体（或气体）： 4.对原理的理解： （1）浮力大小只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。 （2）“浸在”的几种情况： A. 浸没时，V排=V物。 B.部分浸入：V排<V物 。 5.轮船的排水量： 即轮船排开水的质量m排水，而m排水g=G排水=F浮，轮船的排水量实际上标志的是其所受浮力的 大小 。 二、计算浮力大小的四种方法 称重法 压力差法 公式法 平衡法 【清单08】物体的浮与沉 一、物体的浮沉条件 上浮 漂浮 悬浮 下沉 沉底 示意图 F浮与G物的关系 F浮＞G物 F浮＝G物 F浮＝G物 F浮＜G物 F浮＝G物－F支 V排与V物的关系 V排＝V物 V排＜V物 V排＝V物 V排＝V物 V排＝V物 ρ液与ρ物的关系 ρ液＞ρ物 ρ液＞ρ物 ρ液＝ρ物 ρ液＜ρ物 ρ液＜ρ物 运动状态 和受力情况 动态 受非平衡力 静态 受平衡力作 静态 受平衡力 动态 受非平衡力 静态 受平衡力 说明 上浮是个过程，漂浮是上浮的最终状态 悬浮是个状态 下沉是个过程，沉底是下沉的最终状态 二、.浮力的应用： （1）轮船： ①轮船的原理：把钢铁做成空心增大浮力，从而使它漂浮。 ②轮船的排水量：是轮船满载时排开水的质量。 （2）密度计 ①密度计的作用：密度计是测量液体密度的仪器。 ②密度计的原理： 密度计放在液体中都是漂浮的，因此受到的浮力始终等于它受到的重力并且是不变的F浮=G。根据F浮=ρ液gV排可知，因为F浮不变，所以把它放在密度比较大的液体里，它浸入液体的体积小，上浮一些；把它放在密度比较小的液体里，浸入液体的体积大，下沉一些。所以密度计的刻度从下往上的示数是越来越小的。 （3）盐水浮鸡蛋 通过改变液体的密度，可以改变浮力的大小，从而改变物体的浮沉状态。 （4）潜水艇 ①潜水艇的沉浮原理： 因为潜水艇浸没在水里时，排开水的体积不变，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，所受浮力基本不变，所以只能靠改变自身重力实现浮沉的。 ②潜水艇的浮沉分析： A.下潜时，在两侧的水舱内充入水，艇重增大，重力大于浮力，潜艇就会下沉。 B.当水舱充水，潜水艇重等于同体积的水重时，它可以悬浮在水中。 C.当用压缩空气将水舱里的水排出一部分时，潜水艇变轻，从而上浮。 实际航行时，上浮和下潜过程中潜水艇总要开动推进器加快上浮和下潜的速度。 （5）气球和飞艇 ①气球升空原理： 通过充入密度小于空气的气体，使气球受到的浮力大于自身的重力而升空，气球可以飘在空中。 例如，节日放飞的气球、携带气象仪器的高空探测气球，充的是氢气或氦气；体育、娱乐活动用的热气球，充的是被燃烧器加热而体积膨胀的热空气。 ②飞艇： 为了能定向航行而不随风飘荡，人们还制成了飞艇，在大气囊下面装了带螺旋桨的发动机和载人装货的吊篮。 【清单09】实验突破 实验一　研究影响压力作用效果的因素 （1）实验器材：海绵、砖块。 （2）实验方法： ①控制变量法：探究压力的作用效果与压力的大小和受力面积的关系，采用该法进行。 ②转换法：压力的作用效果通过海绵的凹陷程度来体现。 （3）实验步骤： ①按图8-3（a）（b）所示，分别在海绵上平放一块砖、叠放两块砖时，观察海绵的凹陷程度； ② 按图8-3（c）所示，将一块砖竖放在海绵上，比较砖平放与竖放时海绵的凹陷程度。 （4）实验结论： 压力的作用效果与压力大小和受力面积有关；在受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显；在压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 （5）交流讨论： 实验中选择海绵而不选择木板的原因是海绵易发生形变，实验现象明显，而木板不易发生形变，实验现象不明显。实验中可以用沙子、橡皮泥等代替海绵。 实验二　探究液体压强与哪些因素有关 1.实验器材：压强计、铁架台、透明深水槽、水、盐水、刻度尺等。 2.实验方法： 转换法——通过观察U形管两液柱的高度差来比较压强的大小（U形管压强计只能比较压强的大小，不能测量压强的大小）； 控制变量法——探究液体内部的压强与液体方向、液体深度、液体密度的关系。 3.实验步骤： （1）将检查过气密性的U形管压强计的金属盒放入水中一定深度，仅改变金属盒的方向，观察U形管两管液面高度差的变化。 （2）控制探头在同种液体中的方向不变，改变探头在液体中的深度，观察U形管两侧的液面高度差。 （3） 控制探头在液体中的深度和方向不变，改变液体密度，观察U形管两侧的液面高度差。 （4）多次实验：更换不同液体，重复上面实验，得出普遍规律。 4.实验结论： 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相等；深度越深，压强越大；液体内部压强的大小还跟液体的密度有关，在深度相同处，液体的密度越大，压强越大。 实验三　探究：浮力大小与哪些因素有关 1.实验原理：F浮=G－F示。 2.实验方法：控制变量法。 3.探究浮力大小与物体浸入液体的体积的关系： （1）方法：控制液体密度不变（用同种液体），改变物体浸入液体中的体积，比较弹簧测力计示数。 （2）实验现象：弹簧测力计示数示数不同。 （3）实验结论：在同一液体中，物体浸在液体中的的体积越大，浮力越大。 4.探究浮力大小与液体密度的关系： （1）方法：控制物体浸入液体中的体积不变，改变液体密度，比较弹簧测力计示数。 （2）实验现象：弹簧测力计示数示数不同。 （3）实验结论：物体排开液体体积一定时，液体密度越大，浮力越大。 5.探究浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系： （1）方法：控制物体浸入液体的体积和液体密度不变，改变物体浸没的深度，比较弹簧测力计示数。 （2）实验现象：弹簧测力计示数示数相同。 （3）实验结论：浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。 6.实验结论： 决定浮力大小的因素：物体在液体中所受的浮力大小，与它浸在液体中的体积有关，跟液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。 7.实验注意事项： (1)在探究过程中，应注意沿竖直方向拉弹簧测力计，并且物体不能与容器底部或侧壁相接触。 (2)读数时，应等弹簧测力计示数稳定后再读数。 (3)实验时烧杯内的液体体积要适中，应以能浸没物体又不溢出液体为准。 (4)探究过程中，把物体浸入液体时要缓慢，以免溅出液体。 实验四　探究浮力大小与排开液体所受重力的关系 1.实验器材： 弹簧测力计、物体（ρ物＞ρ液）、溢水杯、小桶、细线、水、盐水。 2.测量浮力的方法（称重法） 使用弹簧测力计进行测量：先测出物体所受的重力G，再读出物体浸在液体中时弹簧测力计的示数F，则F浮=G-F拉。 3.测量排开液体所受的重力（溢水法） 物体排开液体所受的重力可以用溢水杯和弹簧测力计测出（如下图乙、丁所示）：溢水杯中盛满液体，再把物体浸在液体中，让排开的液体流入一个小桶中，桶中的液体就是被物体排开的液体，用弹簧测力计测出排开液体所受的重力G排=G总-G桶。 4.进行实验： （1）将小石块用细线系住，挂在弹簧测力计的挂钩上，测出小石块的重力G。 （2）将小桶挂在弹簧测力计的挂钩上，测出其所受的重力G桶。 （3）将水倒入溢水杯中，使水面恰好到达溢水杯的溢水口，将小桶放在溢水口下水能正好流入小桶的位置，然后将小石块慢慢地浸入水中，读出此时弹簧测力计的示数F拉。 （4）测出小桶和排开的水所受总重力G总，算出排开的水所受的重力G排。 （6）改变质量不同的金属块再做几次实验，把实验数据填入表格中。 5.实验结论：浸在液体中的物体受到浮力的大小等于它排开的液体所受重力的大小。 6.交流与讨论： （1）若先将物体放入水中测浮力，再测物体的重力，由于物体沾水会使所测重力偏大，则所测浮力偏大； （2）先测桶和排开液体的重力，再测桶的重力，所测桶沾水重力偏大，所测排开液体的重力偏小。 （3）物块在浸入前，水面要与溢水口相平，若水面不与溢水口相平，不会影响浮力的大小，但会导致排到小桶内的水小于物块排开的水的体积，最终会得出物体所受浮力大于排开的液体所受重力的错误结论。 （4）实验中换用质量不同的物块或不同液体进行多次测量，是为了使实验结论具有普遍性。 学科网（北京）股份有限公1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $