文博教育初中物理教案12 压强浮力计算专题

2024-05-24

文博教育初中物理教案12 压强浮力计算专题(通用2篇)

篇1:文博教育初中物理教案12 压强浮力计算专题

文博教育物理力学计算专题

开县天白初级中学理化生教研组

八年级物理(下册)专题力学计算

(一)压强浮力的综合计算

学号: 班级: 姓名:

1、漳州市东山岛东门外海滨的一个大石盘上,屹立着一块质量约4×104kg的巨石,巨石与石盘的水平接触面积约0.05m2,其余都悬在空中。当大风吹来时,它就像一个不倒翁,摇摇欲坠,故名“风动石”。求:(1)巨石受到的重力;(2)巨石对石盘的压强;

(3)李强从厦门驾车到东山岛旅游,途经厦漳跨海大桥,已知大桥全长9.33km,则他以100km/h的速度匀速通过大桥需要多长时间。

2、我国首台自主设计,自主集成研制的“蛟龙”号载人潜水器,设计最大下潜深度为7000m,已顺利完成5000m级海试主要任务。(海水密度取1.0×103km/m3。g取10N/kg)

(1)若“蛟龙”号以0.5m/s的平均速度下潜100min时,下潜深度是多少米?

(2)当“蛟龙”号下潜至5000m深度时,其壳体受到海水的压强多大?

3、星期天,小强同学参加社区举办的“体验日”活动中,体验了一回送水工的工作,将一桶20L的饮用桶装水搬到五楼的张爷爷家。求:(g=10N/kg,1L=1×10-3m3)(1)桶中水的质量是多少?(2)小强同学质量为40kg,桶重不计,每只脚与地面接触面积约0.025m2,当他扛起这桶水双脚站立时,他对水平地面的压强是多大?

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4、如图所示,置于海绵上的木块,高为0.05m,底面积为0.02m2,质量为0.6kg,g取10N/kg,求:(1)木块的重力大小;(2)木块的密度;(3)木块对海绵的压强。

5、如图所示,在水平桌面上静止放着一杯水,已知杯和水的总质量为0.4kg,水面距杯底高度为6×10-2m,杯底与桌面的接触面积为3.2×10-3m2,g=10N/kg,求:(1)杯和水的总重力;(2)杯对桌面的压强;(3)水对杯底的压强。

6、我市部分中小学投入使用的新型安全校车,这种校车的性能完全符合校车12项安全标准。中考期间,××中学的学生乘坐这种新型安全校车到9km外的考点参加考试,校车行驶了15min后安全到达考点。求:(1)校车在送考过程中的平均速度;(2)若校车和学生总质量为9000kg,车轮与地面的接触总面积为0.15m2,求校车对水平路面的压强;

7、一颗图钉尖的面积是5×10-8m2,图钉帽的面积是0.5×10-4m2,手指对图钉的压力为20N,求:

(1)图钉尖对墙面产生的压强;

(2)图钉尖对墙面产生的压强相当于多少米深处水所产生的压强;(3)在同一标准大气压下图钉帽受到大气的压力。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,一标准大气压p0=1.0×105Pa)

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8、一条老年金鱼患上了浮鳔病,这种疾病使它沉到水箱底部浮不起来,它的主人给它穿上用软管制作而成的“救生衣”后,它重获新生,再次正常游泳.如果水箱内水深0.8m,金鱼和“救生衣”总质量0.2kg,金鱼悬浮在水中,如图所示.请计算:

(1)金鱼和“救生衣”受到的浮力是多少?(2)水对水箱底部的压强是多少?

9、乘坐羊皮筏在水流湍急的黄河漂流是一项惊险的活动.羊皮筏由多具充气的羊皮捆绑在支架上做成,如图甲.甲中羊皮筏总重为500N,平均每具羊皮最多排开水0.05m3.乙图是游客乘坐在甲图羊皮筏上漂流的情景.设人的平均体重为700N,g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3. 求:(1)乙图中羊皮筏排开水的体积为多少?(2)该羊皮筏最多能承载多少人?

10、如图所示,一个实心小球,质量是51g,放入盛满水的容器中,沉入水底,溢出了0.5N的水.求:(1)小球受的重力?(2)小球的体积?

(3)现在将小球放入密度为1.05×103kg/m3的盐水中.小球在盐水中静止时,受到的浮力是多少?

11、我国“蛟龙号”载人潜水器下潜深度已突破7000m,世界领先.已知“蛟龙号”潜水器浸没在海水中时排开海水的体积为22m3.(海水的密

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度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg).求:(1)“蛟龙号”从海水表面以0.5m/s的速度匀速竖直下潜到7000米深处,需多长时间?(2)“蛟龙号”下潜到7000米深处时,海水对它产生的压强是多少?(3)“蛟龙号”浸没在海水中受到的浮力是多少?

12、如图所示,弹簧测力计下面挂一实心圆柱体,将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降(其底面始终与水面平行),使其逐渐浸没入水中某一深度处.如图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图象.已知ρ33水=1.0×10kg/m,g=10N/kg.求:(1)圆柱体的重力.(2)圆柱体浸没时受到的浮力.(3)圆柱体的密度.(4)圆柱体在刚浸没时下表面受到的水的压强.

13、如图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上方连有正方体木块A,容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口,当容器中水深为20cm时,木块A有3/5的体积浸在水中,此时弹簧恰好处于自然状态,即没有发生形变(已知水的密度为1.0×103kg/m3,不计弹簧所受的浮力,g取10N/kg)

(1)求此时容器底部受到水的压强;(2)求木块A的密度;(3)先向容器内缓慢加水,直至木块A刚好完全浸没在水中,此时弹簧对木块的作用力为F1,再打开阀门B缓慢放水,直至木块A完全离开水面时,再关闭阀门B,此时弹簧对木块A的作用力为F2,求F1与F2之比

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14、如图所示,底面积为S的圆筒形容器,高h,装有体积是V的水,水底有一静止的边长为L的正方体实心铝块,密度为ρ1,水的密度ρ水.已知g.求:

(1)水对筒底的压强;(2)铝块受到的支持力;

(3)近来科学家研制出一种更轻的泡沫铝,密度为ρ2,且ρ2小于ρ水,欲使铝块离开水底,可以给铝块粘贴一块实心泡沫铝,求泡沫铝的最小质量.

15、如图所示,放在水平桌面上的塑料杯子的质量不计,向杯中倒入200g的水,水深20cm;再轻轻放入质量为40g的木块,木块静止后漂浮,水面升高了4cm(水未溢出,g=10N/kg).求此时:

(1)水对杯子底部的压强为多少?(2)木块受到的浮力是多少?(3)杯子底部对水平桌面的压力是多少?

16、如图所示,某同学在一薄壁平底玻璃管中装入沙子,管口密封,制成一个“密度计”,用来测量液体密度.已知,试管和沙子总质量为40g,试管底面积为2.5cm2.当放入某未知密度的液体中静止时,“密度计”漂浮在液面上,浸入液体中的体积为50cm3.(提示:计算中取g=10N/kg)(1)“密度计”受到的浮力是多大?(2)这种液体的密度是多大?

(3)液体对“密度计”底面的压强是多大?

篇2:文博教育初中物理教案12 压强浮力计算专题

1、压力:垂直作用在物体表面的力。

2、压强:物体单位面积上受到的压力,单位帕(斯卡),计算公式:

3、液体内部压强规律:深度为h处,密度为ρ的液体,内部压强为P=ρgh。

4、连通器:上端开口,下部连通的容器。连通器内装有静止的同种液体时,各容器的液面总保持相平。

5、大气压强:大气对浸在它里边物体的压强,马德堡半球实验证明了存在大气压强。

6、标准大气压:通常把等于760毫米水银柱的大气压叫标准大气压。1标准大气压等于1.01325×105帕,一般计算时可取1.01×105帕。

7、大气压的变化:大气压随高度的增加而减小,一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时增高。

8、抽水机:把水从低处抽到高处的机器。活塞式抽水机和离心式水泵都是利用大气压来抽水。

1、浮力:浸在液体或气体中的物体,受到液体或气体对它的作用力,浮力的方向竖直

向上。

2、阿基米德原理:浸入液体里的物体受到液体向上的浮力。浮力的大小等于物体排开

液体的重力。F浮=G排。

3、物体的浮沉:浸没在液体中的物体

当F浮<G物 下沉

当F浮=G物 悬浮

当F浮>G物 上浮

4、漂浮:物体一部分浸在液体中,另一部分在液面上方,此时浮力等于物重。

一、压强

1、压力,垂直作用在物体表面上的力叫做压力。

压力可以由物体表面上的被支持物的重量产生,但是,压力不一定都是由物体的重量产生的,它可以由任意施力物体所施加的作用力产生。

2、要注意,利用压强公式计算压强时,只有压力用牛顿作单位,受力面积用米2作单位时,压强的单位才是帕斯卡(牛顿/米2),所以,在计算之前,必须先把力的单位和受力面积的单位换算成国际单位,同时,还要注意分析在所研究的问题中,压力的受力面积究竟是多少(如人站立时是两只脚接触地面,行走时是一只脚接触地面,拖拉机是两条履带接触地面)。

3、液体的内部压强,由于液体有重量,所以液体内部存在压强,由实验可知:液体内部向各个方向都有压强:压强随深度的增加而增大;但在同一深度,液体向各个方向的压强相等。

液体内部压强可由下式计算:

P=ρgh

应用这个公式时要注意以下三个问题:

(1)该公式只计算静止的液体所产生的液体内部压强,不包括液面上大气所产生的压强。

(2)公式中ρ为液体的密度,h表示液体的深度(指研究点到液面的距离)而不是距容器底部的高度。

(3)使用此公式时,只有h用米做单位,ρ以千克/米3做单位,求出的压强单位才是帕斯卡,(g为常数,等于9.8牛顿/千克)。

4、空气对浸在它里面的物体所产生的压强叫大气压强,简称大气压。

(1)大气压强的实验测定:托利拆里实验。

(2)标准大气压值(在纬度45°的海平面上,温度是0℃时,相当于76厘米水银柱高的大气压,叫标准大气压)。

76厘米汞柱(760毫米汞柱)

1.01×105帕斯卡(国际单位)

1.034千克/厘米3(工业大气压)

1013毫巴(用于气象)

(3)大气压强随高度升高而减小,大约每升高12米,大气压强降低1毫米汞柱,这是由于空气的密度随高度升高而减小的缘故。

(4)由于大气的深度h不可测定,且大气的密度又随高度而变化,所以大气的压强不能用液体压强的关系式来计算。常用气压计来测量。

(5)一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高。

5、连通器里如果只有一种液体,在液体不流动的情况下,各容器中的液面总保持相平,如果连通器里装有密度不同的两种液体,当液体不流动时,密度大的液体的液面总是低于密度小的液体的液面。

*

6、帕斯卡定律,经说明了静止液体对外加压强的传递规律。

帕斯卡定律的内容:加在密闭液体上的压强,能够大小不变地被液体向各个方向传递。

注意:该定律所指液体为静止的液体,而所传递的压强为外加压强。

液压机原理:由帕斯卡定律可知,加在小活塞上的压强被液体大小不变地传递给大活塞。

所以

大活塞面积是小活塞面积的多少倍,在大活塞上得到的压力就是加在小活塞上的压力的多少倍。这就是液压机可以得到很大压力的原因。

二、浮力

1、浮力的产生原因:

浸在液体中的物体,如以正方体为例,它的左右、前后四个面在同一深度,所受的压力互相平衡。上、下两底面由于深度不同,则压强不同,下面的压强比上面的压强大,从而使物体受到的向上的压力比向下的压力大,这两个压力之差就形成了液体对物体的浮力。

2、应用阿基米德定律应注意:

(1)浮力的大小只与物体所排开液体的体积及液体的密度有关,而与物体所在的深度无关。

(2)如果物体只有一部分浸在液体中,它所受的浮力的大小也等于被物体排开的液体的重量。

(3)阿基米德定律不仅适用于液体,也适用于气体。物体在气体中所受到的浮力大小,等于被物体排开的气体的重量。

3、用阿基米德定律测密度:

(1)测固体密度:称出物体在空气中的重量,而后把物体完全浸在水中,称出物体在水中的重量,两次重量之差便是物体在水中所受浮力,根据阿基米德定律便可算出物体的密度。

(2)测液体密度,称出某一物体在空气中的重量、在水中的重量及被测液体中的重量。根据物体在水中重量与在空气中重量之差用阿基米德定律可算出物体的体积即排开被测液体的体积,根据物体在空气中的重量与在被测液体中的重量之差可以知道物体所排开的被测液体的重量,于是便可算出液体的密度。

4、有关浮力问题的解题思路

浮力问题是力学的重点和难点。解决浮力问题时,要按照下列步骤进行:

(1)确定研究对象。一般情况下选择浸在液体中的物体为研究对象。

(2)分析物体受到的外力。主要是重力G(mg或ρ物gV物)、浮力F浮(ρ液gV排)、拉力、支持力、压力等。

(3)判定物体的运动状态。明确物体上浮、下沉、悬浮、漂浮等。

(4)写出各力的关系方程和由题目给出的辅助方程。如体积间的关系,质量密度之间的关系等。

(5)将上述方程联立求解。通常情况下,浮力问题用方程组解较为简便。

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