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1、八年級科學上冊 流體的性質(zhì)教案 鄂教版
一. 教學內(nèi)容:
流體的性質(zhì)
二. 學習目標:
1、了解壓強的含義,理解壓強的大小跟哪些因素有關(guān),并能說出日常生活中增大和減小壓強的方法。(重點)
2、感受液體壓強的存在,描述它的特點,會計算液體內(nèi)部某一點的壓強。(難點)
3、知道阿基米德原理和浮沉條件。(難點)
4、感知流體壓強與流速的定性關(guān)系,并能解釋有關(guān)的現(xiàn)象。
三. 重難點講解:
【知識點1】壓強
1、壓力:
⑴ 定義:垂直壓在物體表面上的力叫壓力。
⑵ 壓力并不都是由重力引起的,通常把物體放在桌面上時,如果物體不受其他力,則壓力F = G
⑶ 固體可以大小
2、方向不變地傳遞壓力。
⑷重為G的物體在承面上靜止不動。指出下列各種情況下承面所受壓力的大小。
2、研究影響壓力作用效果因素的實驗:壓力小凳實驗
結(jié)論:
由乙、丙分析得出:壓力相同時,受力面積越小,壓力的作用效果越顯著。
由甲、乙分析得出:受力面積一定時,壓力越大,壓力的作用效果越顯著。
本實驗研究問題時,采用的方法有: 控制變量法和對比法
3、壓強:
⑴定義:物體單位面積上受到的壓力叫壓強。
⑵物理意義:壓強是表示壓力作用效果的物理量
⑶公式:
P =
其中各量的單位分別是:p:帕斯卡(Pa);F:牛頓(N)S:米2(m2)。
所以使用該公式計算壓強時,關(guān)
3、鍵是找出壓力F(一般F=G=mg)和受力面積S(受力面積要注意兩物體的接觸部分)。
⑷應用:
當壓力不變時,可通過增大受力面積的方法來減小壓強。如:鐵路鋼軌鋪枕木、坦克安裝履帶、書包帶較寬等。
當受力面積不變時,可通過減小受力面積的方法來增大壓強。如:縫衣針做得很細、菜刀刀口很薄
【知識點2】氣體壓強
1、概念:
大氣對浸在它里面的物體的壓強叫做大氣壓強,簡稱大氣壓,一般用P0表示。
說明:“大氣壓”與“氣壓”(或部分氣體壓強)是有區(qū)別的,如高壓鍋內(nèi)的氣壓——指部分氣體壓強。高壓鍋外的氣壓稱大氣壓。
2、產(chǎn)生原因:因為空氣受重力并且具有流動性。
3、大氣壓的存在——馬德堡
4、半球?qū)嶒炞C明。
小實驗——覆杯實驗、瓶吞雞蛋實驗、皮碗模擬馬德堡半球?qū)嶒灐?
4、大氣壓的實驗測定:托里拆利實驗。
5、標準大氣壓:
支持76cm水銀柱的大氣壓叫標準大氣壓。
1標準大氣壓=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa
6、大氣壓的特點:
特點:空氣內(nèi)部向各個方向都有壓強,且空氣中某點向各個方向的大氣壓強都相等。大氣壓隨高度增加而減小,且大氣壓的值與地點、天氣、季節(jié)的變化有關(guān)。一般來說,晴天大氣壓比陰天高,冬天比夏天高。
大氣壓變化規(guī)律研究:
①大氣壓隨高度的增加而減小。
②大氣壓隨高度的變化是不均勻的,低空大氣壓減小得快,高空減小得慢
5、【知識點3】液體壓強
1、液體內(nèi)部產(chǎn)生壓強的原因:液體受重力且具有流動性。
2、液體壓強特點實驗:
3、液體壓強的規(guī)律:
①液體對容器底和側(cè)壁都有壓強,液體內(nèi)部向各個方向都有壓強;
②在同一深度,液體向各個方向的壓強都相等;
③液體的壓強隨深度的增加而增大;
④不同液體的壓強與液體的密度有關(guān)。
4、壓強公式:
①推導過程:
液柱體積V=Sh ;質(zhì)量m=ρV=ρSh
液體受到的壓力:F=G=mg=ρShg .
液體受到的壓強:p= F/S=ρgh
②液體壓強公式p=ρgh說明:
A、公式適用的條件為:液體
B、公式中物理量的單位為:p:Pa;g:N/kg;h:m
6、
C、從公式中看出:液體的壓強只與液體的密度和液體的深度有關(guān),而與液體的質(zhì)量、體積、重力、容器的底面積、容器形狀均無關(guān)。
【知識點4】流體壓強與流速
流體的流速越大,壓強越??;流體的流速越小,壓強越大
【知識點5】浮力
1、浸入液體、氣體中的物體要受到液體、氣體對它的浮力。浮力的方向豎直向上
2、浮力產(chǎn)生的原因:上下兩個表面的壓力差
3、浮力的大小等于排開的液重
4、阿基米德原理:浸在液體里的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于它排開的液體所受到的重力。即:
F浮 = G排 =ρ液gV排
(1)阿基米德原理從液體實驗得到,但也適用于氣體;
(2)浮力只與液體(或氣
7、體)的密度、物體排開的液體(或氣體)的體積有關(guān),與物體的重力、物體的體積、浸入液體的深度無關(guān)。
【知識點6】物體的沉浮
1、物體的沉浮條件。
浸在液體中的物體,既受浮力,又受重力。
當浮力小于重力,物體處于下沉狀態(tài);
當浮力大于重力,物體處于上浮狀態(tài);
當浮力等于重力,物體處于懸浮或漂浮狀態(tài)。
2、物體浮沉條件的應用:采用空心的辦法能增大可以利用的浮力,潛水艇靠改變自身的重力來實現(xiàn)浮沉等。
【典型例題】
例1. (xx武漢24)在實際生產(chǎn)和生活應用中, 符合力學原理的是( )
A. 書包帶做得較寬, 是為了增大壓強;
B. 菜刀刀刃磨得很鋒利,可以增大壓
8、力;
C. 攔河大壩做得上窄下寬,是因為壩底受到的水壓較大;
D. 飛機能在空中飛行,是因為受到了空氣的浮力
解析:本題考查的知識點主要是影響壓強的因素。影響壓力作用效果的因素有兩個,其中之一是受力面積:當壓力相同時,受力面積越小,壓強越大,所以B錯誤;當壓力相同時,受力面積越大,壓強越小,因而A錯誤;飛機無論在地面還是在空中飛行,都受到了空氣的浮力,所以D也是錯誤的。正確答案只有C。
答案:C
例2. (xx綿陽市43)如圖所示,一開口的杯子,裝上8 cm高的水后,放在水平桌面上。已知杯子內(nèi)部底面積為50 cm2,外部底面積為60 cm2;杯子裝上水后的總質(zhì)量為0.6 kg。則
9、水對杯底的壓力為___N。杯子對桌面的壓強為________ Pa。(g取10N/kg)
解析:求水對杯底的壓力,這是液體的壓力、壓強問題。求液體的壓力壓強,應先求出水對玻璃底的壓強,再求水對杯底的壓力。所以
(1)水對容器底的壓強:
P=ρSh=1.0×103 kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa
水對容器底的壓力為:
F=PS=800Pa×50×10-4 m2=4N
求玻璃杯對桌面的壓強,屬于固體的壓力、壓強的問題。求固體壓力、壓強,應先求出玻璃杯對桌面的壓力,再求出它對桌面的壓強。所以
(2)玻璃杯對桌面的壓力為
F1=G=mg=0.6kg×10N/kg=6N
10、
玻璃杯對桌面的壓強為
P= =6N/(60×10-4 m2)=1000Pa
答案:(1)4N(2)1000Pa
例3. (xx威海市7)如圖所示,A、B兩個內(nèi)徑相同的玻璃管內(nèi)盛有同種液體,當A管豎直,B管傾斜放置時,兩管液面等高,則
A. A、B兩管中液體的質(zhì)量相等
B. A管中液體對管底的壓強比B中大
C. A管中液體對管底的壓強比B中小
D. A管中液體對管底的壓強與B中相等
解析:根據(jù)液體壓強公式P=ρgh,水對試管底部的壓強是由液體的密度和深度兩個因素決定的,雖然A試管和B試管放置的方法不同,一個豎直一個傾斜,但是兩管液面等高即液體深度h是相等的,
11、而且兩管中盛有同種液體,所以密度也相等,所以兩管底部所受到的壓強也相等。
答案:D
例4. (xx年大連市22)在公園平靜的湖水中,經(jīng)常能看到從湖底產(chǎn)生的氣泡向上升。則氣泡在水中向上升的過程中,下列說法正確的是( )
A. 氣泡所受的液體壓強不變 B. 氣泡所受的液體壓強變小
C. 氣泡所受的浮力變大 D. 氣泡所受的浮力不變
解析:氣泡在水中向上升的過程中,在水中所處的深度就會減小,即h變小,根據(jù)液體的壓強公式P=ρgh,當ρ不變時,h越小,那么P越小,故B正確;正因為氣泡所受的液體壓強變小,那么氣泡的體積就會增大,排開水的體積也
12、隨之增大,根據(jù)阿基米德原理:浸在液體里的物體受到浮力的大小等于它排開的液體所受到的重力,排開水越多,受到的浮力也就越大,故C也正確。
答案:BC
【模擬試題】(答題時間:60分鐘)
1. 下列四個事例中,用于增大壓強的是 ( )
A. 推土機上安裝兩條履帶 B. 鐵軌鋪在枕木上
C. 用滑雪板滑雪 D. 把刀刃磨薄
2. 下列事例中,屬于減小受力面積,增大壓強的是( )
A. 鐵路的鋼軌不直接鋪在路基上,而是鋪在枕木上
B. 書包帶寬的比窄的背在身上舒服
C. 把菜刀口磨得很薄,刀就容易切進菜里去
D. 在爛泥地上
13、墊上一塊大木板,便于人行走
3. 水平地面上放著a、b兩個長方體木塊,如圖(甲)所示,它們的底面積之比為3∶4,對地面的壓強分別為Pa和Pb,且Pa∶Pb=2∶3. 現(xiàn)把a疊放在b上后,如圖(乙)所示. 此時b對地面的壓強為P′b,則Pb與P′b之比是
A. 1∶2
B. 2∶3
C. 3∶4
D. 9∶8
4. 如圖所示,兩手指用力捏住鉛筆,使它保持靜止,下列說法中正確的是 ( )
A. 兩手指受到的壓力相同,左邊手指受到的壓強較大
B. 兩手指受到的壓強相同,左邊手指受到的壓力較大
C. 兩手指受到的壓力相同,右邊手指受到的壓強較大
D. 兩手指受到的壓強相
14、同,右邊手指受到的壓力較大
5. 兩塊完全相同的磚,每塊磚的長、寬、高之比為4:2:1,圖乙的四種方法中,有兩種與圖甲放法對水平地面的壓強相等,它們是 ( )
A. ①和② B. ②和③ C. ③和④ D. ②和④
6. 對于液體壓強,下列說法正確的是( )
A. 液體只對容器的底有壓強
B. 液體的重力、體積越大,液體壓強越大
C. 液體的密度越大,液體的壓強越大
D. 同一種液體的壓強只跟深度成正比
7. 某同學用壓強計研究液體內(nèi)部壓強的特點時,將壓強計的金屬盒放入水中同一深度,并將金屬盒朝向
15、不同方向,實驗結(jié)果如圖所示。那么,該實驗得到的結(jié)論是 ( )
A. 水中深度越大,壓強越大
B. 不同液體的同一深度,壓強不相等
C. 水中同一深度,液體向各個方向的壓強相等
D. 水中同一深度,液體向各個方向的壓強不相等
8. 一只杯子中盛滿水,現(xiàn)在杯中放入一小木塊(如圖),問放入小木塊后,水對杯底的( )
A. 壓力、壓強均變大 B. 壓力、壓強均變小
C. 壓力、壓強均不變 D. 壓力變大、壓強不變
9. 裝滿貨物的輪船從大海駛向內(nèi)河,下列說法正確的是:( )
A. 輪船所受的浮力變大
B. 輪船所受的重力變
16、大
C. 輪船排開液體的體積減小
D. 輪船排開液體的體積增大
10. 漂浮在液面上的物體,受到的浮力大小應 ( )
A. 小于物體所受的重力;
B. 等于物體所受的重力;
C. 大于物體所受的重力;
D. 以上情況都有可能.
11. 質(zhì)量相同的實心鋼球和實心鉛球投入同種液體后,所受的浮力大小相等,這種液體一定是( )
A. 水 B. 酒精 C. 水銀 D. 鹽水
12. 一只小船上裝有大木頭,浮在水池的水面上,如將木頭從小船中取出投入池水中,待池水水面靜止時,池中的水面高度將: ( )
A. 上升 B.
17、 下降 C. 不變 D. 無法判斷
13. 一塊冰浮在盛有水的容器中,當冰全部溶化后,水沒有溢出,則容器里水面的高度將會( )
A. 上升 B. 下降
C. 不變 D. 無法判斷
14. 三個體積相同而材料不同的球A、B、C,分別靜止在水里 ( )
A. A球所受的浮力最小 B. B球所受的浮力最大
C. C球所受的浮力最大 D. C球所受的浮力最小
15. 潛水艇在由水面下2m深處潛入到水面下20m深處的過程中,它受到的壓強、浮力的變化情況是:(
18、 )
A. 壓強增大,浮力增大
B. 壓強增大,浮力不變
C. 壓強不變,浮力增大
D. 壓強減少,浮力不變
16. 2007年4月18日零時起,中國鐵路采用“和諧號”動車組開始了第六次大提速. 高速列車經(jīng)過時,若人離鐵道太近很可能被吸進鐵道,應特別注意安全. 從物理學的角度看,這是因為()
A. 車與人之間的空氣流速減小,壓強增大
B. 車與人之間的空氣流速減小,壓強減小
C. 車與人之間的空氣流速加大,壓強增大
D. 車與人之間的空氣流速加大,壓強減小
17. 在圓筒的不同高處開三個小孔,當筒里灌滿水時,各孔噴出水的情況如圖所示,這表明液體壓強( )
19、A. 與深度有關(guān) B. 與密度有關(guān)
C. 與液柱粗細有關(guān) D. 與容器形狀有關(guān)
18. 站在地面上的小星想讓自己對地面的壓強最小,他應該
A. 抬起一只腳
B. 平躺在地面上
C. 坐在地面上
D. 走動
19. 仔細觀察圖中小明和小芳的一段對話:
已知汽車車輪與水平地面的總接觸面積為1500cm2,貨物與車的總質(zhì)量為6t. 自行車車輪與水平地面的總接觸面積為20cm2,騎車人質(zhì)量為75kg,自行車質(zhì)量為10kg. 請你根據(jù)提供的數(shù)據(jù)通過計算判斷小明的說法是否正確. (g取10N/kg)
20. (07武漢40)小明想:浮力是物體對物體向上的托力
20、,而物體間的作用是相互的,所以物體對液體一定有向下的壓力,那么浮力的大小和物體對液體壓力的大小有什么關(guān)系呢?
(1)小明和小紅利用燒杯、水、天平、合金圓柱體、細線和彈簧測力計,進行如下探究:
①在燒杯中盛適量水,用天平測出燒杯和水的總質(zhì)量m1;
②用彈簧測力計測出圓柱體的重力G;
③如圖所示,將圓柱體部分浸入燒杯的水中,靜止在某一深度,記下彈簧測力計的示數(shù)F,則圓柱體所受水的浮力為 (用彈簧測力計所測得的量來表示);此時向天平的右盤加上適量的砝碼,使天平重新平衡,記下天平的示數(shù)m2,則圓柱體對水的壓力為 。(用天平所測得的量來表示)
(2)下表
21、為小明和小紅記錄的實驗數(shù)據(jù):(表中h1>h2)
圓柱體的位置
圓柱體的重力G/N
彈簧測力計的示數(shù)F/N
燒杯和水的總質(zhì)量
天平的讀數(shù)
圓柱體部分浸入
2.6
2.4
180
200
圓柱體浸沒深度
2.6
2.2
180
220
圓柱體浸沒深度
2.6
2.2
180
220
①通過分析表格中的數(shù)據(jù),可以得出:浮力的大小 (選填“大于”、“小于”或“等于”)物體對液體壓力的大?。淮送饽氵€可以得出的結(jié)論有: 。(寫一條即可)
②由表格中的數(shù)據(jù)可知,該圓柱體的密度為 k
22、g/m3
【試題答案】
1. D 2. C 3. B 4. C 5. D 6. D 7. C 8. C 9. D 10. B
11. C 12. C 13. C 14. A 15. B 16. D 17. A 18. B
19、P 貨車= ====4×105 Pa
P 自行車= ====4.25×105 Pa
因為P 貨車<P 自行車,故小明的說法是錯誤的。
20、(1)G-F;(m2-m1)g;
(2)等于;浮力的大小與浸沒的深度無關(guān)(“浸沒前,浮力的大小與浸入的深度有關(guān)”或“浸沒前,浸入的深度越深,物體受到的浮力越大”);6.5×103