中考物理考點(diǎn)分析之壓強(qiáng)浮力
【中考考試熱點(diǎn)分析】
1、知道增大減小壓強(qiáng)的方法(一道單選)
考實(shí)驗(yàn)題時(shí)，注意控制變量法的說(shuō)法
2、會(huì)運(yùn)用公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算
3、知道液體內(nèi)部壓強(qiáng)并會(huì)運(yùn)用公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算
4、連通器會(huì)簡(jiǎn)單填空即可
5、知道常見(jiàn)的大氣壓現(xiàn)象
6、托里拆利實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)，可能考選擇
7、大氣壓和海拔的關(guān)系：海拔越高，氣壓越低
8、知道流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系，可能考簡(jiǎn)答或填空
9、能解釋為什么鐵塊在水里會(huì)下沉，而鐵船卻會(huì)漂浮，注意簡(jiǎn)答題
10、注意稱(chēng)重法和排液法的結(jié)合
11、阿基米德原理，會(huì)進(jìn)行計(jì)算
12、知道浮沉條件與浮力重力的關(guān)系;浮沉條件與液體密度，物體密度的關(guān)系，并能解決相關(guān)問(wèn)題，作出判斷
13、輪船、潛水艇、汽艇的浮沉相關(guān)知識(shí)要了解，還有密度計(jì)
注意與浮沉條件和密度的結(jié)合
【知識(shí)點(diǎn)總結(jié)】
一、壓強(qiáng)
壓強(qiáng)是表示壓力作用效果(形變效果)的物理量。在國(guó)際單位制中，壓強(qiáng)的單位是帕斯卡，簡(jiǎn)稱(chēng)帕(這是為了紀(jì)念法國(guó)科學(xué)家帕斯卡Blaisepascal而命名的)，即牛頓/平方米。壓強(qiáng)的常用單位有千帕、千克力/平方厘米、托。一般以英文字母「p」表示。
1.定義或解釋?zhuān)?/p>
�、傥锢韺W(xué)中把垂直作用在物體表面上的力叫做壓力。
②標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為1.013x10^5(10的5次方)Pa，大氣壓的數(shù)值相當(dāng)于大約76cm水銀柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)，就是大氣壓的大小。
2.壓強(qiáng)的意義
�、攀芰γ娣e一定時(shí)，壓強(qiáng)隨著壓力的增大而增大。(此時(shí)壓強(qiáng)與壓力成正比)
�、仆粔毫ψ饔迷谥С形锏谋砻嫔�，若受力面積不同，所產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小也有所不同。受力面積小時(shí)，壓強(qiáng)大;受力面積大時(shí)，壓強(qiáng)小。
�、菈毫蛪簭�(qiáng)是截然不同的兩個(gè)概念：壓力是支持面上所受到的并垂直于支持面的作用力，跟支持面面積大小無(wú)關(guān)。
壓強(qiáng)是物體單位面積受到的壓力。
�、葔毫�、壓強(qiáng)的單位是有區(qū)別的。壓力的單位是牛頓，踉一般力的單位是相同的。壓強(qiáng)的單位是一個(gè)復(fù)合單位，它是由力的單位和面積的單位組成的。在國(guó)際單位制中是牛頓/平方米，稱(chēng)“帕斯卡”，簡(jiǎn)稱(chēng)“帕”。
3.測(cè)量壓強(qiáng)方法
液U形管壓強(qiáng)計(jì)體壓強(qiáng)的測(cè)量
液體壓強(qiáng)的測(cè)量的儀器叫U形管壓強(qiáng)計(jì)，利用液體壓強(qiáng)公式P=phg，h為兩液面的高度差，計(jì)算液面差產(chǎn)生的壓強(qiáng)就等于液體內(nèi)部壓強(qiáng)
測(cè)定大氣壓的儀器是：氣壓計(jì)，常見(jiàn)金屬盒氣壓計(jì)測(cè)定大氣壓。飛機(jī)上使用的高度計(jì)實(shí)際上是用氣壓計(jì)改裝成的。1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=1.013×105帕=76cm水銀柱高。
4.液體壓強(qiáng)原理
液體壓強(qiáng)(帕斯卡定律)的原理我們知道，物體受到力的作用產(chǎn)生壓力，而只要某物體對(duì)另一物體表面有壓力，就存在壓強(qiáng)，同理，水由于受到重力作用對(duì)容器底部有壓力，因此水對(duì)容器底部存在壓強(qiáng)。液體具有流動(dòng)性，對(duì)容器壁有壓力，因此液體對(duì)容器壁也存在壓強(qiáng)。
在初中階段，液體壓強(qiáng)原理可表述為：“液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)，壓強(qiáng)隨液體深度的增加而增大，同種液體在同一深度的各處，各個(gè)方向的壓強(qiáng)大小相等;不同的液體，在同一深度產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小與液體的密度有關(guān)，密度越大，液體的壓強(qiáng)越大。”
5.液體壓強(qiáng)公式及計(jì)算
液體壓強(qiáng)計(jì)算：P=ρ液gh(ρ是液體密度，單位是kg/m3;h表示是液體的深度，指液體自由液面到液體內(nèi)部某點(diǎn)的垂直距離，單位m。)
液體壓強(qiáng)公式：P=ρgh，液體的壓強(qiáng)與液體的密度和深度有關(guān)，而與液體的體積和質(zhì)量無(wú)關(guān)。
6.壓強(qiáng)公式
P=F/s，式中p單位是：帕斯卡，1帕=1N/m2，表示是物理意義是1m2的面積上受到的壓力為1N。
公式：p=F/S(壓強(qiáng)=壓力÷受力面積)
p-壓強(qiáng)-帕斯卡(單位：帕斯卡，符號(hào)：Pa)
F-壓力-牛頓(單位：牛頓，符號(hào)：N)
S-受力面積-平方米
F=PS(壓力=壓強(qiáng)×受力面積)
S=F/P(受力面積=壓力÷壓強(qiáng))
(壓強(qiáng)的大小與受力面積和壓力的大小有關(guān))
7.壓力與壓強(qiáng)
任何物體能承受的壓強(qiáng)有一定的限度，超過(guò)這個(gè)限度，物體就會(huì)損壞。
物體由于外因或內(nèi)因而形變時(shí)，在它內(nèi)部任一截面的兩方即出現(xiàn)相互的作用力，單位截面上的這種作用力叫做壓力。
一般地說(shuō)，對(duì)于固體，在外力的作用下，將會(huì)產(chǎn)生壓(或張)形變和切形變。因此，要確切地描述固體的這些形變，我們就必須知道作用在它的三個(gè)互相垂直的面上的力的三個(gè)分量的效果。這樣，對(duì)應(yīng)于每一個(gè)分力Fx、Fy、Fz、以作用于Ax、Ay、Az三個(gè)互相垂直的面，應(yīng)力F/A有九個(gè)不同的分量，因此嚴(yán)格地說(shuō)應(yīng)力是一個(gè)張量。
由于流體不能產(chǎn)生切變，不存在切應(yīng)力。因此對(duì)于靜止流體，不管力是如何作用，只存在垂直于接觸面的力;又因?yàn)榱黧w的各向同性，所以不管這些面如何取向，在同一點(diǎn)上，作用于單位面積上的力是相同的。由于理想流體的每一點(diǎn)上，F(xiàn)/A在各個(gè)方向是定值，所以應(yīng)力F/A的方向性也就不存在了，有時(shí)稱(chēng)這種應(yīng)力為壓力，在中學(xué)物理中叫做壓強(qiáng)。壓強(qiáng)是一個(gè)標(biāo)量。壓強(qiáng)(壓力)的這一定義的應(yīng)用，一般總是被限制在有關(guān)流體的問(wèn)題中。
垂直作用于物體的單位面積上的壓力。若用P表示壓強(qiáng)，單位為帕斯卡(1帕斯卡=1牛頓/平方米)
二、浮力
定義：浮力是由液體(或氣體)對(duì)物體向上和向下壓力差產(chǎn)生的。
1、正確理解阿基米德原理：
浸入液體里的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開(kāi)的液體受到的重力。
公式表示：F浮=G排=ρ液V排g。從公式中可以看出：液體對(duì)物體的浮力與液體的密度和物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)，而與物體的質(zhì)量、體積、重力、形狀、浸沒(méi)的深度等均無(wú)關(guān)。
適用條件：液體(或氣體)。
對(duì)阿基米德原理及其公式的理解，應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：
(1)浮力的大小由液體密度ρ液和排開(kāi)液體的體積V排兩個(gè)因素決定。浮力大小與物體自身的重力、物體的體積、物體的密度及物體的形狀無(wú)關(guān)。浸沒(méi)在液體中的物體受到的浮力不隨深度的變化而改變。
(2)阿基米德原理對(duì)浸沒(méi)或部分浸在液體中的物體都適用。
(3)當(dāng)物體浸沒(méi)在液體中時(shí)，V排=V物，當(dāng)物體部分浸在液體中時(shí)，當(dāng)液體密度ρ液一定時(shí)，V排越大，浮力也越大。
(4)阿基米德原理也適用于氣體，其計(jì)算公式是：F浮=ρ氣gV排。
2、如何判斷物體的浮沉：判斷物體浮沉的方法有兩種：
(1)受力比較法：
浸沒(méi)在液體中的物體受到重力和浮力的作用。
F浮>G物，物體上浮;
F浮<G物，物體下沉;
F浮=G物，物體懸浮;
(2)密度比較法：
浸沒(méi)在液體中的物體，只要比較物體的密度ρ物和液體的密度ρ液的大小，就可以判斷物體的浮沉。
ρ液>ρ物，物體上浮;
ρ液<ρ物，物體下沉;
ρ液=ρ物，物體懸浮;
對(duì)于質(zhì)量分布不均勻的物體，如空心球，求出物體的平均密度，也可以用比較密度的方法來(lái)判斷物體的浮沉。
3、正確理解漂浮條件：漂浮問(wèn)題是浮力問(wèn)題的重要組成部分，解決浮力問(wèn)題的關(guān)鍵是理解物體的漂浮條件F浮=G物。
(1)因?yàn)镕浮=ρ液gV排，G物=ρ物gV物，又因?yàn)镕浮=G物(漂浮條件)，所以，ρ液gV排=ρ物gV物，由物體漂浮時(shí)V排ρ物，即物體的密度小于液體密度時(shí)，物體將浮在液面上。此時(shí)，V物=V排+V露。
(2)根據(jù)漂浮條件F浮=G物，得：ρ液gV排=ρ物gV物
同一物體在不同液體中漂浮時(shí)，ρ物、V物不變;物體排開(kāi)液體的體積V排與液體的密度ρ液成反比。ρ液越大，V排反而越小。
4、計(jì)算浮力的方法一般歸納為以下四種：
(1)根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因F浮=F向上-F向下，一般用于已知物體在液體中的深度，形狀規(guī)則的物體。
(2)根據(jù)阿基米德原理：F浮=G排液=ρ液gV排，這個(gè)公式對(duì)任何受到浮力的物體都適用。計(jì)算時(shí)要已知ρ液和V排。
(3)根據(jù)力的平衡原理：將掛在彈簧秤下的物體浸在液體中，靜止時(shí)，物體受到重力，浮力和豎直向上的拉力。這三個(gè)力平衡：即F浮=G物-F拉
(4)根據(jù)漂浮、懸浮條件：F浮=G物，這個(gè)公式只適用于計(jì)算漂浮或懸浮物體的浮力。
運(yùn)用上述方法求浮力時(shí)，要明確它們的適用范圍，弄清已知條件，不可亂套公式。
5、浮力綜合題的一般解題步驟：
(1)明確研究對(duì)象，判斷它所處的狀態(tài)。
當(dāng)物體浸沒(méi)時(shí)，V排=V物，
當(dāng)物體漂浮時(shí)，V排+V露=V物，
(2)分析研究對(duì)象的受力情況，畫(huà)出力的示意圖，在圖中標(biāo)出已知力的符號(hào)、量值和未知力的符號(hào)。
(3)根據(jù)力的平衡原理列方程，代入公式、數(shù)值、進(jìn)行計(jì)算，得出結(jié)果。
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