《壓強和浮力》PPT課件.ppt

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,科 學,浙江新中考,第5講 壓強和浮力,,1．(2013·義烏)如圖所示，圓柱形容器中裝有質量相等的水和酒精(ρ水ρ酒精)，這時容器底部受到液體的壓強為p1，把水和酒精充分混合后(不考慮水和酒精的蒸發(fā))，容器底部受到液體的壓強為p2。則( ) A．p1p2 B．p1p2 C．p1＝p2 D．無法確定,,,2．(2013·湖州)氣體產(chǎn)生的壓強(氣壓)大小與哪些因素有關呢？某科學興趣小組同學了解到如下信息后提出了他們的猜想。 信息：①自行車輪胎在烈日下暴曬易爆胎。②籃球充氣越多，越不易被壓扁。③密封在針筒內的空氣只能被壓縮一定的范圍。 猜想：氣壓大小可能與氣體的多少、溫度及體積有關。,(1)信息________(填序號)可作為“氣壓大小可能與氣體溫度有關”的猜想依據(jù)。,(2)科學小組設計了如圖所示裝置探究氣壓大小與溫度的關系。步驟如下： 步驟一：往氣球內充入一定量的空氣后，用細線扎緊氣球口。 步驟二：在容器底部固定一滑輪，往容器中加入適量的水。 步驟三：拉動繞過滑輪的細線使氣球浸沒在水中。標記水面位置并測出細線露出水面的長度。,步驟四：升高水溫，拉動細線改變氣球浸沒的深度，使水面的位置保持不變。測出細線露出水面的長度。 ①氣球浸沒在不同溫度的水中時，保持水面位置不變是為了______________________________________。 ②實驗中對多個不易觀測的量進行了巧妙的“轉換”，如“細線露出水面的長度越長”反映“氣球浸入水中的深度越大”；“氣球浸入水中的深度越大”反映__________________________越大。,解析：(1)由信息①自行車輪胎在烈日下暴曬易爆胎，說明氣體溫度升高，壓強會增大；(2)①探究氣壓大小與溫度的關系，需保持氣球的體積不變，保持水面位置不變，就是為了在實驗過程中保持氣球的體積不變；②若氣壓變大，還在原來的深度，則氣球內部壓強大于外部壓強，體積會變大，所以要保持其體積不變，應使氣球在水中的深度增大。因此“氣球浸入水中的深度越大”反映了氣球內氣體的氣壓越大。 答案：(1)① (2)①控制氣體(或氣球)的體積不變 ②氣球內氣體的氣壓,3．(2013·衢州)周末，小明在家里利用礦泉水瓶做了有關大氣壓強和液體壓強的實驗(如圖)。,實驗一：在礦泉水瓶中裝滿水，用紙片蓋住瓶口后倒置，紙片不會落下；再將礦泉水瓶瓶口朝左、朝右等方向放置，紙片都不會落下。該現(xiàn)象說明了____________________________________。 實驗二：在礦泉水瓶側壁開三個同樣大小的孔，用手指堵住小孔往瓶中注滿水。放開手指，觀察到水從小孔射出，小孔的位置越低，射出的水越急。該現(xiàn)象說明了____________________________________________________________________________________________。,答案：大氣有壓強且朝各個方向都有壓強 水對容器側壁的壓強隨著深度的增加而增大,4．(2013·杭州)將一冰塊用細線拴住慢慢地浸入到酒精中，并保持懸置狀態(tài)(如圖)，,在冰塊浸入的過程中，臺秤的讀數(shù)將________(選填“增大”“減小”或“不變”)；在冰塊熔化過程中，容器內液面將________(選填“上升”“下降”或“不變”)，臺秤的讀數(shù)將________(選填“增大”“減小”或“不變”)。(已知：冰的密度為0.9×103 kg/m3，酒精的密度為0.8×103 kg/m3；整個過程中無液體溢出),解析：本題綜合考查浮力，密度，壓力等知識。在冰塊浸入的過程中，酒精液面在上升，由p＝ρgh得容器底受到的壓強增大，受力面積不變，壓力增大(因有線拉著冰塊，增加的壓力小于冰塊的重力)，導致容器對臺秤的壓力增大，使臺秤的讀數(shù)增大；將冰塊浸沒在酒精中時，排開酒精的體積等于冰塊的體積，冰塊化成水，質量不變，因水的密度大于冰塊，故水的體積小于冰塊，所以酒精液面會下降；此時細線已不起作用，臺秤受到的壓力等于冰塊、酒精和容器的重力總和，此時臺秤的讀數(shù)比冰塊浸沒時又增大了。 答案：增大 下降 增大,5．(2012·紹興)練太極拳是很好的強身健體運動。圖甲姿勢換成圖乙姿勢時，人對水平地面的( ) A．壓力變大，壓強不變 B．壓力變大，壓強變大 C．壓力不變，壓強變小 D．壓力不變，壓強變大,,,6．(2012·義烏)如圖是中國第一艘航母——“遼寧號”，艦長304米、艦寬70.5米，滿載時排水量達67 500噸。,它滿載時所受的浮力為______牛?！斑|寧號”航行的過程中，兩側的護衛(wèi)艦不能靠它太近是因為__________________________________________， 外部的水會把兩艦擠在一起。(g取10牛/千克) 解析：由于“遼寧號”漂浮在水面上，故F?。紾＝mg＝6.75×108 N。兩艦之間海水的流速大，壓強就會小，故兩艦會擠在一起。 答案：6.75×108 護衛(wèi)艦和航母之間水的流速大，壓強小,7．(2012·金華)2011年7月26日，我國自主研制的第一臺深海載人潛水器“蛟龍?zhí)枴背晒ν黄? 000米水深大關，這標志著我國的深海載潛技術已達到世界領先水平。 (1)“蛟龍?zhí)枴痹谙聺撨^程中，所受壓強將________(選填“增大”“減小”或“不變”)； (2)“蛟龍?zhí)枴睗撍髟谙聺撨^程中，排開水的體積約為23米3，則潛水器受到的浮力約為________牛(海水的密度取ρ＝1.0×103千克/米3，g取10牛/千克)。,解析：(1)“蛟龍?zhí)枴毕聺撨^程中，距離水面的高度增大，由p＝ρgh得壓強將增大；(2)由阿基米德原理F?。溅裧V排＝1.0×103千克/米3×10牛/千克×23米3＝2.3×105牛。 答案：(1)增大 (2)2.3×105,8．(2011·嘉興)把吹脹的氣球壓在一根大頭針上，稍一用力氣球就被刺破。而用同樣大小的力把它壓在大量的大頭針上，氣球卻安然無恙(如圖所示)，這是因為( ) A．氣球受到的壓力減小了 B．氣球的受力面積增大了 C．氣球受到的壓強增大了 D．壓力對氣球的作用效果更明顯了,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,溫馨提示： 阿基米德原理可用于液體浮力的計算，也可用于氣體浮力的計算。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,解析：用吸管能吸飲料，嘴中的壓強小于外界大氣壓，飲料在大氣壓的作用下被壓入到嘴中，因此這是由于大氣壓強的作用引起的；救生錘能擊碎車窗玻璃，是運用減小受力面積來增大壓強的原理工作的，和大氣壓無關；塑料吸盤能吸附在墻壁上，需要先用力擠壓塑料吸盤，把盤內的空氣擠出，吸盤內壓強小于外界大氣壓，吸盤就被外界的大氣壓緊壓在了墻壁上，這是由于大氣壓引起的；水杯倒置水沒流出，是因為紙片受到水向下的壓強小于外界大氣壓強，水在外界大氣壓的作用下不會流出，是由于大氣壓引起的。 答案：B,,解析：因為液體的壓強隨深度的增大而增加，攔河壩設計成下寬上窄，可以更好地保護攔河壩；用漏斗向下吹氣，乒乓球不下落，漏斗上方的空氣流速變大，壓強變小，小于外界的大氣壓強，產(chǎn)生了一個向內的壓強差；高壓鍋是利用了液體的沸點隨壓強的增大而增大的原理制成的；玻璃廠用吸盤搬運玻璃，是因為將吸盤內的空氣抽出，大氣壓能把吸盤緊緊地壓在玻璃上。 答案：B,,解析：本題考查浮力。讀圖發(fā)現(xiàn)物塊在甲、乙溶液中均處于漂浮狀態(tài)，浮力都等于物塊重力，即F甲＝F乙；根據(jù)阿基米德原理F?。溅岩篻V排，因物塊排開液體甲的體積大于液體乙，推知液體的密度ρ甲ρ乙。 答案：D,,,(1)取一鐵塊，把它掛在彈簧測力計的掛鉤上，如圖甲所示，當鐵塊浸入水中的體積緩慢增大時，鐵塊受到浮力大小的變化是____________。 (2)探究“浮力大小與排開水的重力關系”的實驗過程： ①如圖乙，用彈簧測力計測出石塊的重力為F1； ②如圖丙，用彈簧測力計測出空燒杯的重力為F2；,③如圖丁，把石塊浸入盛滿水的溢水杯中，用該燒杯承接從溢水杯里被排出的水，當石塊全部浸入水中時，讀出彈簧測力計的示數(shù)為F3； ④如圖戊，用彈簧測力計測出該燒杯和排出的水的總重力為F4，用F1、F2、F3、F4表示，實驗中測得石塊所受的浮力為________，排出水的重力為________。根據(jù)該實驗的測量數(shù)據(jù)，可得出物體所受浮力大小與排開水的重力的定量關系是________________________________________________________________________。,解析：本題考查對浮力大小的探究。(1)圖甲中，當鐵塊浸入水中的體積緩慢增大時，鐵塊排開水的體積變大，根據(jù)F?。溅裧V排可知，鐵塊受到的浮力增大；(2)根據(jù)稱重法可知，石塊所受的浮力為F1－F3；排開水的重力為F4－F2；物體所受浮力大小與排開水的重力的定量關系是：物體所受浮力的大小等于排開水的重力。 答案：(1)增大 (2)F1－F3 F4－F2 物體所受浮力大小等于排開水的重力(或F1－F3＝F4－F2),,能力評估訓練,一、選擇題 1．(2013·柳州)如圖所示的四個實例中，目的是為了增大摩擦的是( ),解析：運動鞋底有凹凸的花紋，是采用增大接觸面粗糙程度的方法來增大摩擦的，A符合題意；在軸承中加滾珠，采用變滑動為滾動的方法來減小摩擦，B不符合題意；給合頁軸加潤滑油，采用減小接觸面粗糙程度的方法來減小摩擦，C不符合題意；氣墊船底跟水之間有一層空氣墊，使船體與水面分離，減小了兩者之間的摩擦，D不符合題意。故選A。 答案：A,2．(2013·青海)動物的生理結構是它適應自然、長期進化的結果，為它的生存起到了重要的作用，下列實例用物理知識來解釋不正確的是( ) A．壁虎腳掌上的吸盤，能讓壁虎利用大氣壓把自己牢牢地粘在墻壁上 B．啄木鳥的尖喙，能夠讓啄木鳥在啄木時對樹產(chǎn)生很大的壓強，從而啄穿樹木 C．深海魚到淺海后，由于水壓的減小使它無法成活 D．駱駝寬大的腳掌，能讓駱駝在行走時增大對地面的壓強，方便在沙漠中行走,解析：壁虎腳上的吸盤可以排除內部的空氣，利用大氣壓強把腳壓在墻上，A正確；啄木鳥的尖喙減小了受力面積，增大了壓強，從而啄穿了樹木，B正確；液體壓強隨深度增加而增大，所以深海魚長期生活在壓強較大的環(huán)境中適應了巨大的壓強，而到淺海后由于壓強減小而無法成活，C正確；駱駝寬大的腳掌增大了受力面積，減小了對沙地的壓強，所以方便在沙漠中行走，D錯誤。故本題選D。 答案：D,3．(2013·嘉興)端午節(jié)那天，小明發(fā)現(xiàn)煮熟后的咸鴨蛋有的沉在水底，有的浮在水面(如圖所示)。若甲的體積比乙小，則下列分析合理的是( ) A．甲的質量比乙大 B．甲受到的浮力等于重力 C．甲的密度比乙大 D．乙受到的浮力大于重力,解析：本題與生活實際相聯(lián)系考查浮力。讀圖發(fā)現(xiàn)甲漂浮在水面上，則甲受到的浮力等于重力且甲的密度小于水的密度，B選項正確；乙沉在水底，則乙受到的浮力小于重力且乙的密度大于水的密度，推知甲的密度小于乙的密度，又甲的體積比乙小，根據(jù)密度公式可知甲的質量比乙小，A、C、D選項錯誤。 答案：B,4．(2012·杭州)小吳同學為探究力之間的關系做了如圖所示的實驗。將彈簧測力計下端吊著的鋁塊逐漸浸入臺秤上盛有水的燒杯中，直至沒入水中(不接觸容器，無水溢出)。在該過程中，下列有關彈簧測力計和臺秤示數(shù)的說法正確的是( ) A．彈簧測力計的示數(shù)減小，臺秤示數(shù)不變 B．彈簧測力計的示數(shù)不變，臺秤示數(shù)也不變 C．彈簧測力計的示數(shù)減小，臺秤示數(shù)增大 D．彈簧測力計的示數(shù)不變，臺秤示數(shù)增大,解析：由二次稱重法測浮力的原理(F?。紾－G′)可知，彈簧測力計對鋁塊的拉力(彈簧測力計的示數(shù))等于鋁塊受到的重力與鋁塊受到的浮力之差，鋁塊從浸入水到浸沒的過程中，鋁塊所受到的浮力逐漸變大(重力不變)，則鋁塊受到的拉力變小(彈簧測力計的讀數(shù)變小)；燒杯對臺秤的壓力大小(臺秤的示數(shù)大小)等于燒杯和水的重力與鋁塊對水向下的作用力之和，當鋁塊所受浮力增大時，燒杯對臺秤的壓力也隨之增大(臺秤示數(shù)增大)，本題選C。 答案：C,5．將空礦泉水瓶慢慢壓入水中，直到完全浸沒。下列對礦泉水瓶受到的浮力分析不正確的是( ) A．礦泉水瓶受到水對它的浮力 B．浮力的方向豎直向上 C．排開水的體積越大，受到的浮力越大 D．浸沒后，壓入越深，受到的浮力越大,解析：本題考查浮力的方向及影響浮力大小的因素。將空礦泉水瓶慢慢壓入水中，礦泉水瓶受到水對其向上的浮力；浮力的方向是豎直向上的；由阿基米德原理：浸在液體中的物體受到的浮力等于它所排開的液體受到的重力，故礦泉水瓶排開水的體積越大，受到的浮力越大；當?shù)V泉水瓶完全浸入水中時，排開水的體積不再發(fā)生變化，所以受到的浮力不再發(fā)生變化。故本題選D。 答案：D,6．(2013·臺州初級中學月考)如圖所示，兩個底面積不同的圓柱形容器內裝有同種液體，液面高度相同。液體對容器底部的壓強分別為p甲和p乙，則( ) A．p甲＞p乙 B．p甲＜p乙 C．p甲＝p乙 D．條件不足，無法判斷,解析：由液體壓強公式p＝ρ液gh得，液體的壓強只與液體的密度和深度有關，與其他無關，所以本題選C。 答案：C,7．你是否有這樣的經(jīng)歷：撐一把雨傘行走在雨中，如圖所示，一陣大風吹來，傘面可能被“吸”，嚴重變形。下列有關這一現(xiàn)象及其解釋，正確的是( ) A．傘面被向下“吸” B．傘上方的空氣流速大于下方 C．傘上方的空氣流速等于下方 D．傘上方的空氣流速小于下方,解析：由圖中可看出，傘頂呈圓弧形。相同時間，上方空氣通過的路程長，空氣流速大于下方，而流速大的地方壓強小，因此上方壓強小于下方壓強，傘會被向上“吸”。 答案：B,8．(2013·南充)一個未裝滿飲料的密閉杯子，先正立放在桌面上(如圖甲)，然后反過來倒立放在桌面上(如圖乙)，兩次放置飲料對杯底的壓力和壓強分別是F甲、F乙和p甲、p乙，則下列關系式正確的是( ) A．p甲p乙 F甲F乙 B．p甲p乙 F甲F乙,解析：如圖甲放置時，飲料對杯底的壓力F甲＝ρgh甲S甲，F(xiàn)乙＝ρgh乙S乙，在甲圖中，h甲S甲小于飲料的體積，而乙圖中h乙S乙大于飲料的體積，所以F甲p乙，故D選項正確。 答案：D,二、簡答題 9．(2013·義烏)美國飛行器制造商特拉弗吉亞公司(Terrafugia)近日宣布了其研發(fā)的世界首款飛行汽車——Transition，它擁有兩個座位、四個輪子和能夠折疊的翅膀，使用汽油為燃料，,既能像轎車一樣在公路上行駛，又能像直升飛機一樣實現(xiàn)起降、懸停、飛行，預計將在2015年上市。當飛行汽車懸停在空中時(如圖所示)，其螺旋槳產(chǎn)生的升力________(選填“大于”“小于”或“等于”)汽車和乘員的總重力。 答案：等于,10．(2013·溫州)溫州水上臺閣是一種供觀賞用的龍舟。 (1)臺閣的龍頭龍尾是由楠木精雕細琢而成。雕刻過程中，楠木發(fā)生的變化是________變化。 (2)用槳劃水時，槳在力的作用下繞著一個固定點轉動，可以將槳看作________(填一簡單機械名稱)。,(3)運動和靜止都是相對參照物而言的。在龍舟比賽中，如果以劃行的龍舟為參照物，岸上的房屋是________的。 (4)2013年5月，一只規(guī)模較大的水上臺閣沉入塘河。打撈人員利用多個氣囊使臺閣浮出水面。一個氣囊的體積約為30 米3，河水的密度約為1×103 千克/米3，則一個氣囊浸沒在河水中時，受到的浮力約為________牛。(g取 10牛/千克),解析：本題考查物質的變化、相對運動及浮力。(1)楠木雕刻時沒有新物質生成，屬于物理變化。(3)岸上的房屋與劃行的龍舟間有位置的改變，以龍舟為參照物，岸上的房屋是運動的。(4)氣囊浸沒在水中，排開水的體積為30 m3，則F?。溅阉甮V排＝1×103 kg/m3×10 N/kg×30 m3＝3×105 N。 答案：(1)物理 (2)杠桿 (3)運動 (4)3×105,11．(2013·長春)將某物體放入裝滿水的容器中溢出27 g水，放入裝滿煤油的容器中溢出24 g煤油，該物體在水中靜止時受到的浮力為________N，在煤油中靜止時會________(選填“漂浮”“懸浮”或“沉底”)。(ρ煤油＝0.8×103 kg/m3，g取10 N/kg),解析：物體在水中受到的浮力F浮水＝G排水＝m水g＝0.027 kg×10 N/kg＝0.27 N；物體在煤油中受到的浮力F浮油＝G排油＝m油g＝0.024 kg×10 N/kg＝0.24 N；所以F浮水∶ F浮油＝0.27∶0.24＝9∶8；若物體在兩種液體中都漂浮、懸浮或一個漂浮一個懸浮，則浮力等于物體的重力，浮力之比為1∶1；若物體在兩種液體中都浸沒，則由公式F?。溅岩篻V排可知，浮力之比為液體密度之比，即 ρ水∶ρ煤油＝10∶8，綜合上述可知，物體在水中漂浮，在煤油中下沉，直至沉底。 答案：0.27 沉底,三、實驗探究題 12．(2013·麗水)小云用礦泉水瓶做實驗，如圖所示。,(1)將兩瓶相同的礦泉水如圖甲放置，驗證的是壓力的作用效果與____________的關系。 (2)如圖乙，他在空礦泉水瓶中裝入少量熱水，迅速倒出，再馬上蓋上瓶蓋，看到礦泉水瓶癟了，驗證的是________的存在。 答案：(1)受力面積 (2)大氣壓,13．(2013·衢州)小常同學從課外資料中了解到，莊子曾提出：如果水積得不夠多，那么承載大船就沒有力量。也就是說浮力的大小與液體的多少有關。莊子的說法有道理嗎？ (1)小常從實驗室找來了燒杯、木塊(不吸水)、彈簧測力計等器材，研究浮力大小是否和水的多少有關。,他先用彈簧測力計測出木塊的重力(如圖甲)。再將木塊放入燒杯內的水中，木塊處于漂浮狀態(tài)(如圖乙)。然后他____________________________(填操作)，發(fā)現(xiàn)木塊仍然漂浮。經(jīng)分析可知，木塊兩次受到的浮力都為________牛。從而得出木塊漂浮時浮力大小與水的多少無關。,(2)小常進一步開展了如圖丙實驗。往兩個形狀相同的塑料盆A、B中各加入10牛的水，再將B盆放入A盆，B盆漂浮。這時B盆所受浮力：F浮＝GB盆＋10 N＞10 N。繼續(xù)往B盆內加30牛水，B盆仍漂浮。小常此實驗的目的是________________________________________________________________________。,(3)結合小常的探究活動，你認為面對前人的觀點，應采取的做法是________。 A．普通人的觀點可以質疑，科學家的觀點也可以質疑 B．只要多數(shù)人認同的觀點我們就要全盤接受 C．可以通過查閱資料、觀察實驗等方法去驗證觀點是否正確 D．到目前為止沒人反對的觀點我們就可以放心接受,解析：(1)用彈簧測力計測出木塊的重力；將木塊放入燒杯內的水中，木塊處于漂浮狀態(tài)；然后向燒杯內再加入一些水或從燒杯內倒出一些水，分析木塊漂浮時浮力大小是否與水的多少有關。由圖甲所示可知，彈簧測力計的示數(shù)為2.5 N，木塊重力為2.5 N，木塊漂浮在水上，它受到的浮力等于重力，為2.5 N。(2)由小常的實驗操作可知，他要探究：探究較少的水能否產(chǎn)生較大的浮力。(3)對前人的觀點，不論是否有人提出質疑，我們都可以提出質疑，并可以通過查閱資料、觀察實驗等方法去驗證觀點是否正確。故選AC。,答案：(1)向燒杯內再加入一些水(或從燒杯內倒出一些水) 2.5 (2)探究較少的水能否產(chǎn)生較大的浮力 (3)AC,四、分析計算題 14．(2013·衢州)通過多年的努力，2013年5月，我國正式獲得北極圈觀察員國身份。破冰船是赴北極考察的重要工具。如圖是我國“雪龍”號破冰船。,該破冰船自身質量約10 000噸，滿載時總質量約20 000噸，在普通海域最大航速為36千米/時，在1米厚冰層海域破冰航速1米/秒。已知破冰船在最大航速時受到的阻力為1.5×106牛，在1米厚冰層海域破冰前行所受的阻力為1.5×107牛。試計算： (1)“雪龍”號破冰船在普通海域以最大航速航行1晝夜通過的距離； (2)“雪龍”號在1米厚冰層海域破冰前行1 000米，克服阻力所做的功；,,,謝謝觀看,