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整理与复习
北师版·八年级物理
第八章 压强和浮力
压强
概念整合
静态
动态
液体压强
大气压强
连通器
流体压强
压力
向上、向下的压力差
浮力
影响因素
阿基米德原理
浮沉条件
液体密度
物体排开液体的体积
F浮=G排
改变压强的方法
作用与
相互运动
稳定与变化
p=ρgh
压强
和浮力
定义：垂直作用在物体表面上的力叫作压力。
注意：1. 压力的方向：跟受力面垂直，并指向受力物体的内部。
2. 压力的作用点：在被压物体的受力面上，作图时可取受力面的中心。
3. 压力产生的条件：相互接触，相互挤压。
知识回顾
知识点1 压力
压力 重力
区别 定义
产生原因
力的性质
力的方向
力的大小
作用点
联系 垂直作用在物体表面上
地球对物体的吸引而产生的力
物体间的相互挤压
地球的吸引
压力是弹力，只有相互接触且相互挤压发生形变时才有压力
重力是引力，物体与地球之间不接触时也会受到重力
垂直于受力面，指向被压物体内部
竖直向下
取决于相互挤压的程度
G = mg
在被压物体的受力面上
物体的重心
只有当物体放在水平面上且在竖直方向上只受重力和支持力作用时，重力和支持力才是一对平衡力，重力和支持力大小相等。由于物体受到的支持力和物体对水平面的压力是一对相互作用力，故支持力和压力大小相等。此时压力大小等于重力大小。
例1：重为G的物体在承受面上静止不动。指出下列各种情况下所受压力的大小。
F
F
F
F
F
G
G
G+F
G－F
F－G
F
知识点2 压强
1. 定义：作用在物体上的压力大小与受力面积的比叫
压强，用符号 p 表示。
2. 物理意义：压强是用来表示压力作用效果的物理量。
3. 单位：帕斯卡，简称帕，符号为 Pa。1 Pa = 1 N/m2
表示每平方米面积上受到的压力是1N
增大压强的方法
（1）受力面积一定时，增大压力；
（2）在压力一定时，减小受力面积；
（3）在增大压力的同时减小受力面积。
减小压强的方法
（1）受力面积一定时，减小压力；
（2）压力一定时，增大受力面积；
（3）在减小压力的同时增大受力面积。
例2：用 50 N 的水平力将重 80 N 边长为 10 cm 的正方体物块压在竖直的墙上，则墙壁受到的压力是____N，压强是______Pa。
解析：物块静止在竖直的墙上，
对墙壁的压力是 F = 50 N，受力面积是 S = 10 cm×10 cm = 100 cm2 = 0.01 m2，墙壁受到的压强：
p = F/S = 50 N / 0.01 m2 = 5000 Pa。
50
5000
例3：体重为500N的小明双脚站立在水平冰面上时发现冰面有破裂的危险，他及时卧在冰面上匍匐前进，避免了意外的发生。已知两只脚与冰面的接触总面积为400cm2，则小明双脚站立时对冰面的压强为_________Pa，平卧时能避免意外发生的原因是________________________。
1.25×104
增大受力面积，减小压强
例4：南极洲是世界上最为寒冷的地区。2015年11月 7日至2016年4月12日，我国完成了第32次南极科学考察。下面是科考队员在南极的一些做法：如图所示是我国科考队员在薄冰上卸载卡特比勒车时的情景，车质量为 2.5×104 kg，履带与地面接触总面积为 2.5 m2。（g取10N/kg）
（1）为移动此车，在冰面上铺木板是为了_______
_______________________________________；
（2）此车对木板的压强为多少？
增大受力面积以减小压强
解：G = mg = 2.5×104 kg×10 N/kg = 2.5×105 N
液体内部产生压强的原因：液体受重力作用且具有流动性。
测量：压强计 用途：测量液体内部的压强。
液体压强的规律：
1. 液体内部各处都有压强；
2. 在同一深度，各个方向的压强相等；
3. 随着深度增加，液体的压强增大；
4. 液体的压强与液体的密度有关，在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。
知识点3 液体压强
液体压强的公式：
S平面上方的液柱对平面的压力
平面受到的压强
因此，液面下深度为h处液体的压强为
p=ρgh
压强的定义式 与液体的压强公式 p=ρgh
定义式 液体压强公式p=ρgh
区别 适用范围 具有普遍的适用性 适用于液体
决定因素 压力和受力面积 液体密度和深度
联系 液体压强公式p=ρgh是利用定义式 推导出来的，对于具有规则外形的柱形竖直容器，液体对容器底的压强用公式 和p=ρgh计算结果一致；对于其他不规则容器，计算液体压强一定要用公式p=ρgh，否则会出现错误 例5：在一个重 4 N，底面积为 0.02 m2 的容器里装18 N 的水，容器中水的深度为 0.06 m。把它放在水平桌面上，如图所示（g=10 N/kg）。求：
（1）水对容器底部的压强和压力；
（2）容器对桌面的压力和压强。
解：（1）水对容器底的压强
p1 = ρ水gh
= 1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.06 m = 600 Pa。
水对容器底的压力
F1 = p1S = 600 Pa×0.02 m2 = 12 N。
（2）容器对桌面的压力
F2 = G水 + G容 = 18 N + 4 N = 22 N。
容器对桌面的压强:
P2 = F2/S = 22 N/0.02 m2 = 1100 Pa。
例6：有两只相同的烧杯，分别盛有体积相同的水和酒精，但没有标签，小李采用闻气味的方法判断出无气味的是水。小唐则采用压强计进行探究:
（1）若压强计的气密性很差，用手指不论轻压还是重压橡皮膜时，发现U形管两边液柱的高度差变化____（选填“大”或“小”）。小唐把调节好的压强计放在空气中时，U形管两边的液面应该______。
小
相平
（2）小唐把金属盒分别浸入到两种液体中，发现图甲中U形管两边的液柱高度差较小，认为图甲烧杯中盛的是酒精。他的结论是不可靠的，因为没有控制金属盒在液体中的______相同。
深度
（3）小唐发现在同种液体中，金属盒离液面的距离越深，U形管两边液柱的高度差就越_____，表示液体的压强越_____。
（4）小唐还发现在同种液体中，金属盒离液面的距离相同时，只改变金属盒的方向，U形管两边液柱的高度差_______（选填“不变”或“变化”）。表明在相同条件下，液体内部向各个方向的压强_______。
大
大
不变
相等
定义：上部开口，底部连通的容器。
原理：连通器里装一种液体且液体不流动时，连通器各部分中的液面保持相平。
应用：茶壶、电热水器的水位计、水封地漏、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。
知识点4 连通器
例7：如图所示，水平桌面上有两个重力不计的圆柱形容器A、B，横截面积均为5.0×10-3m2，A的底面向上凸起，B的底面为平面。在两容器中均加入重为10N的水，则B对桌面的压强为______Pa，A对桌面的压强______（选填“大于”“小于”或“等于”）B对桌面的压强。若A、B容器的同一高度处水中压强分别为pA、pB，则pA______pB（选填“大于”“小于”或“等于”）。
2×103
大于
大于
1. 产生原因：空气受重力作用且具有流动性。
2. 测量大气压：托里拆利实验
3. 标准大气压：1个标准大气压 = 1.01×105 Pa（760 mm 高水银柱产生的压强）。
4. 大气压的影响因素：体积、海拔、天气和季节。
5. 大气压的应用：活塞式抽水机、离心式水泵等
知识点5 大气压强
例8：如图所示，下列实验不能说明大气压存在的是（ ）
由于液体对容器底部产生压强。
D
例9：文文同学在做托里拆利实验时，准确测得水银柱的高度为750mm，此时的大气压值为__________Pa，_____（选填“高于”“低于”或“等于”）标准大气压。（水银密度：13.6×103 kg/m3；g取9.8 N/kg）
解析：p = ρgh
= 13.6×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.75 m
= 0.9996×105 Pa。
1标准大气压= 1.01×105 Pa。故所求压强低于标准大气压。
0.9996×105
低于
流体流动时，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。
升力的形成：
机翼都是上凸下平的形状，所以上方空气流动速度比下方的大。因此，机翼下方气流压强比上方气流压强大；向上的压力大于向下的压力。这两个力的合力使飞机获得竖直向上的举力或升力。
知识点6 流体压强与流速的关系
例10：如图所示的甲、乙两图，图_______中的模型由于上、下表面气体流速不同，产生压强差，形成对模型向下的压力。假如你是一位设计师，你会将飞机机翼设计成图______中模型的形状。
乙
甲
浮力的定义：浸在液体中的物体受到液体对它向上托的力，这个力叫作浮力。
方向：竖直向上。
施力物体：液体
受力物体：浸在液体中的物体
浮力产生的原因（实质）：浸在液体中的物体的上、下表面受到的压力差就是浮力。
知识点7 浮力
1.物体在液体中所受浮力的大小不仅与_________
_________有关，还与_____________________有关，而与浸没在液体中的________无关。
2.阿基米德原理:浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体_____________________________的大小，公式为F浮＝G排＝_________。
液体的
密度
物体排开液体的体积
深度
排开的液体所受重力
ρ液gV排
浮力的大小
例11：在探究“影响浮力大小的因素”时，同学们做了如图所示的一系列实验。请你根据图中所标弹簧测力计的示数等信息回答下列问题。
a
b
c
d
（1）物体全部浸入水中受到的浮力是______N。
（2）根据图a、c、d实验可得出浮力的大小与____
_________有关。
（3）根据图_________实验可得出浮力的大小与排开液体的体积有关。
1.8
液体密度
a、b、c
a
b
c
d
例12：如图所示，在容器中放一个上、下底面积均为10cm2、高为5cm，体积为80cm3的均匀对称石鼓，其下底表面与容器底部完全紧密接触，石鼓受到的浮力是（ ）（g取10N/kg）
A.0 B.0.3N
C.0.5N D.0.8N
中间圆柱部分不受浮力
V排=80cm3－5×10cm3=30cm3
F浮=ρ水 g V排=1×103×10×30×10-6N=0.3N
B
知识点8 物体的浮沉条件
下沉
物体的
浮沉条件
F浮＜G，ρ液＜ρ物
悬浮
F浮=G，ρ液 = ρ物
F浮＞G，ρ液＞ρ物，最终物体将漂浮，此时F浮' =G
上浮
例13：有一木块竖直地浮在水面上，有1/5的体积露出水面，若把露出的体积切掉，则（ ）。
A.木块将全部浸没在水中
B.木块剩余部分4/5浸没水中
C.木块剩余部分1/5浸没水中
D.木块下沉入水底
木块漂浮 F浮=G
ρ水 gV排= ρ物 gV物 V排/V物= ρ物/ ρ水=4/5
∵ ρ物和ρ水不变， ∴V排/V物=4/5 不变
B
乙
例14：一个大物块甲，先后两次分别在小物块乙和小物块丙的作用下，其上表面恰好与水面相平，甲、乙之间用绳连接，如图所示。则下列说法正确的是（ ）
A.两种情况下，甲物块所受浮力相等
B.绳的拉力与丙物块的重力大小相等
C.乙物块的密度比水小
D.乙物块的质量比丙物块大
排开水的体积不变
G甲
F拉
F浮
G甲
G丙
F浮
G乙
F浮乙
F拉
G乙＞G丙
ρ乙＞ρ水
=
G乙=F浮乙+F拉
G乙＞F浮乙
ABD
浮力应用
轮船：
制成“空心”增大浮力，使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮
潜水艇：
改变自身重力来实现浮沉
气球和飞艇：
改变自身体积来实现升降
密度计：
测量液体密度的仪器
知识点9 浮力的应用
浮力计算题方法总结：
（1）确定研究对象，认准要研究的物体。
（2）分析物体受力情况画出受力示意图，判断物体在液体中所处的状态（看是否静止或做匀速直线运动）。
（3）选择合适的方法列出等式（一般考虑平衡条件）。
浮力的计算公式总结：
1. 称重法：F浮= G物－F示（可沉物体）
2. 压力差法：F浮= F向上 － F向下
3. 阿基米德原理法：F浮=G排 = m排g= ρ液gV排
4. 平衡法
漂浮、悬浮
沉底
F浮=G物
F浮+ F支=G物
例15：我国某型号潜水艇的总体积为 2×103 m3，水舱未充水时潜水艇总重为 1.26×107 N，最大下潜深度可达 400 m。潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力为___________N。潜水艇悬浮在海水中时，水舱中充入海水的质量为_________kg。（g取10N/kg，海水的密度取1.03×103 kg/m3）
2.06×107
8×105
解析：潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力F浮=ρgV排=ρgV艇=1.03×103 kg/m3×10 N/kg×2×103 m3 =2.06×107 N。潜水艇悬浮在海水中时，受力平衡， F浮=G艇+G海水，则水舱充水的重力G海水=F浮-G艇=2.06×107 N-1.26×107 N=8×106 N，充水的质量
综合训练
1. [双选]水平桌面上有甲、乙两个相同的容器，分别装有体积相等的水和盐水。将橘子和香蕉先放入甲容器中，取出后擦干，再放入乙容器中。前后两次静止时液面如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.橘子在水和盐水中所受浮力相等
B.两容器对水平桌面的压强p甲> p乙
C.液体对两容器底的压力F水D.向乙容器中加水，香蕉所受浮力不变
AC
2.如图所示，底面积相同的甲、乙两容器放在水平桌面上，容器内的水面相平。现将a、b两个体积相同的实心物体分别放入甲、乙两个容器内，静止时a沉在甲容器底部，b悬浮在乙容器的水中。下列说法正确的是（ ）
A.a、b两物体的密度ρa=ρb
B.a、b两物体的质量ma＜mb
C.a、b两物体所受的浮力Fa＞Fb
D.放入a、b两物体后，甲、乙容器底部所受水的压强p甲>p乙
D
课堂小结
通过本节课的学习，你有什么收获？

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