密度、压强和浮力 【复习目标】： 1. 进一步理解密度的概念、计算公式，会进行有关密度的计算，掌握物质密度测定的原理与步骤。 2. 进一步理解压力、压强的概念及压强的计算公式，会进行固体压强的计算，了解液体内部压强的特点。 3. 进一步理解浮力的概念、计算公式，会应用阿基米德原理进行计算鹤解决一些实际问题，了解物体的浮沉条件及浮沉条件的应用。 【重点难点】： 1. 密度、压力与压强的概念、计算公式及有关计算。 2. 运用密度、压强、浮力的知识解决一些实际问题。 【课堂设计】： 一．水的密度 1.基本知识点 （1）密度的概念：单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度。公式是：ρ=m/V，公式中ρ代表密度，m代表质量，V代表体积。密度是物质的一种特性，不同物质的密度，一般是不同的。 （2）密度的单位 在国际单位制中密度的单位是kg/m 3 。常用单位是克/厘米 3 。 单位换算关系：1克/厘米 3 ＝10 3 千克/米 3 。 （3）水的密度是1.0×10 3 千克/米 3 ，它表示1米 3 水的质量是1.0×10 3 千克。 会查密度表、能说出密度的物理意义。 （4）能应用密度公式解有关综合问题。 （5）密度的测定 分别测出一定量的某物质的质量和体积，代入公式ρ=m/V计算密度。 会用量筒测液体的体积，会用排水法测不溶于水的固体的体积。 会用天平、量筒测固体和液体的密度。 2.例题分析 例1. 一个铝球质量是1.08千克，体积是0.6分米 3 ，这个铝球是空心的还是实心的（ρ 铝 ＝2.7×10 3 千克/米 3 ） 分析与解答：根据ρ＝m/V，题目中ρ、m、V都已给出，要判断铜球是否是实心，只要利用其中的两个量，求出第三个量，再与已知条件给的第三个量比较，就能确定铝球是空心还是实心的。此题的解法有两种。 解法1：如果铝球是实心的，它的质量应为： 解得实心铝球的质量大于所给铝球的实际质量，可见铝球是空心的。 解法2：如果铝球是实心的，它的体积应为： 解得实心铝球的体积小于所给铝球的实际体积，可见铝球是空心的。 本题答案：铝球是空心的。 说明：如在上题中再加一问：若铝球是空心的，其中空部分的体积是多大？这样本题应用解法2来求，其中空部分的体积： 解题过程中要统一单位，单位换算正确，才能得出正确答案。 例2. 一个空瓶子的质量为20克，装满水时，用天平测得总质量是120克，若用这个瓶子装密度为1.8×10 3 千克/米 3 的硫酸，最多可以装多少千克？ 分析与解答：要求出瓶子最多可以装多少硫酸，硫酸密度是已知的，只需知道硫酸的体积，而硫酸的体积等于瓶子容积，求出瓶子的容积是关键，根据装满水时水的质量和水的密度求出瓶的容积，就可求出最多能装多少千克硫酸了，此题解法有两种。 解法1：分步求解是最基本的解题方法。 根据水的质量和密度求出水的体积 解法2：利用所装水的体积与所装硫酸的体积相等求解。 本题答案：这个瓶子最多能装0.18千克硫酸。 3.习题教学： (1).体育课上用的铅球，质量是4000克，体积约为570cm3。这种铅球是纯铅做的吗？ (2).一根能承受最大拉力为1800牛的缆绳，能提起体积是0.5米3的钢梁吗？ (3).某工地需要用密度为1.4×103千克/米3的沙子50米3。若用一辆载重5吨的汽车运载，至少需运载几趟？ 二．水的压强 1.基本知识点 （1）压力 压力是垂直作用在物体表面的力。压力的方向总是垂直于受力物体的表面。压力和重力是完全不同的两种力。 物体放在水平桌面上对桌面的压力大小与该物体受到的重力大小相等。 （2）压力对物体的作用效果 压力可以使物体发生形变。 （3）压强 作用在物体单位面积上的压力叫做压强。 公式是：P=F/S，公式中F代表压力，S代表受力面积，p代表压强。 （4）压强的单位 在国际单位制中压强的单位是帕斯卡，简称帕。1帕＝1牛/米2。1帕表示1米2面积上受到的压力是1牛。 关于压强公式请注意①公式中各物理量的单位，p的单位是帕（即牛/米2），F的单位是牛，S的单位是米2。②S表示受力面积。③F的大小只有当物体放在水平桌面（或地面）上，不再与其它力发生作用时，压力F的大小才与重力大小相等。 （5）改变压强的方法 根据公式P=F/S可知，增大压强的方法是：压力一定时，减小受力面积；受力面积一定时，增大压力。减小压强的方法是：压力一定时，增大受力面积；受力面积一定时，减小压力。 （6）液体内部压强： a.液体内部压强的一般规律 液体内部向各个方向都有压强，在同一深度液体向各个方向的压强都相等，压强随深度的增加而增大，压强还跟液体的密度有关。b.液体内部压强的公式： 。其中p代表压强，ρ代表液体密度，h代表深度，g＝9.8牛/千克。 关于公式p＝ρgh请注意：①公式中的各物理量的单位，p的单位是帕，ρ的单位是千克/米3，h的单位是米。②h表示深度，即从自由液面到液体内某处的竖直距离。 2.例题分析 例3. 如图所示的两个容器底面积相等，内装有质量相等的水，两容器底部所受水的压强分别为p 甲 、p 乙 ，所受水的压力分别为F 甲 、F 乙 。下面判断正确的是（ ） A. B. C. D. 分析与解答：由于两容器底面积相同，形状不同，当两个容器中装入质量相等的水时，甲容器中水的深度大于乙容器中水的深度，如图所示。根据公式p＝ρgh可知，甲容器底部所受水的压强大于乙容器底部所受水的压强。再根据F＝pS可知，甲容器底部所受水的压力大于乙容器底部所受水的压力。 本题答案是：B 3.习题教学： (1). 长江三峡水库建成后，正常蓄水位175m，总库容可达393亿立方米，在水面下150m深处水产生的压强为_____________Pa。（g＝10N/kg） (2). 一个水池中的水的深度为2m，池底有一个面积为10cm 2 的孔用塞子塞住，塞子受到水的压力大小为_____________N。（g＝10N/kg） (3). 一均匀立方体放在水平桌面上，如图所示。正方体边长为10厘米，质量为5千克，它对桌面的压强是_____________帕；如果沿虚线从中间切去上半部并取掉，则它对桌面的压强是原来的_____________倍。 (4). 如图2所示的试管内装一定量的水，当试管竖直放置时，水对管底的压强为P 1 ，当管倾斜放置时，水对管底的压强为P 2 ，比较P 1 、P 2 的大小，则P 1 _____________P 2 。（填“大于”、“小于”或“等于”） 三．水的浮力 1.基本知识点 （1）浸在液体中的物体受到液体对它一个向上的力叫做浮力。 （2）阿基米德原理：浸在液体中的物体受到的浮力，大小等于它排开的液体受到的 ，公式为：F浮=G排= ρvg （3）物体的浮沉条件： ① 对于最初浸没在液体内部静止的物体，受到重力、浮力作用。 当：F浮 > G物，（实心物体ρ物 < ρ液）物体上浮 F浮 = G物，（实心物体ρ物 = ρ液）物体悬浮 F浮 < G物，（实心物体ρ物 > ρ液）物体下沉 ② 物体漂浮在液体表面时受重力、浮力作用此时有： F浮 = G物，（实心物体ρ物 < ρ液） 2.例题分析 例题4.小 明利用一只量筒（装有适量的某种液体）、一根细线和一只弹簧测力计、一个形状不规则的固体物块（该物块不吸收任何液体），测量量筒内液体的密度，实验流程如图所示，根据图 中测量值可计算出该液 体 的 密度ρ液体= kg/m3。 点拨：由弹簧测力计两次示数差得到固体物块排开的液体所受的重力G排液，由量筒两次示数之差得到固体物块的液体的体积V排液。根据公式G排液=m液g=ρ液V排液g就可以算出ρ液。 例题5.将一块重为3N，体积为100cm3的石块，用细线系着浸没在装有水的圆柱形容器中，容器中水的深度由10cm上升到12cm（容器的重力和容器壁的厚度不计，g=9.8N/kg）求： （1）石块所受的浮力；1N （2）容器中水的重力；5N （3）细线松动，石块沉到容器底静止后，容器对水平面的压强。1.6×103Pa 3.习题教学： (1)关于浮力、浮沉条件，下列说法中正确的是 A．轮船从海里行驶到河里所受浮力减小 B．浸没在液体中的物体所受浮力的大小随深度的增加而增大 C．阿基米德原理只适用于浸在液体中的物体，不适用于气体中的物体 D．医学上将人的血液滴入硫酸铜溶液中，如果血液恰好悬浮，则说明两者密度相同 (2)有一小木块，把它 盛在装满水的溢水杯中静止时，从杯中溢出2N的水；若把它浸在盛满酒精的溢水杯中静止时，木块处于 状态（选填“悬浮”“漂浮”或“沉底”），会从杯中溢出 N的酒精。（ρ木<ρ酒精<ρ水，水与酒精足够多） (3)一个物体所受的重力为10N，将其全部浸没在水中时，所排开的水所受的重力为20N，此时它所受的浮力为 N，放手后物体将 （选填“上浮”、“下沉“或“悬浮”），物体静止时所受浮力为______________N.
温馨提示：答案为网友推荐，仅供参考