高中數(shù)學(xué)準(zhǔn)備專題講義，液體浮力與大氣浮力（一）， 1、液體浮力，知識(shí)梳理 1 形成：因?yàn)橐后w受重力影響。 注：由于液體的流動(dòng)性，液體內(nèi)部各個(gè)方向都有浮力。 , 2 特點(diǎn)： (1) 液體來(lái)回有浮力，液體內(nèi)部有浮力。 (2)液體的浮力隨著減小而減小，即同一液體的深度越大，浮力越大； 在同一深度，液體在各個(gè)方向的浮力。 (3)液體的浮力還與同一深度的不同液體有關(guān)，密度越大，浮力越大； (3)同種液體在同一深度的浮力在各個(gè)方向都相等。 ,測(cè)試點(diǎn)一培訓(xùn)： 液體浮力的特點(diǎn)：液體在容器的底部和側(cè)壁上具有浮力； 2、下圖中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明了什么？ 液體的浮力隨深度的減小而減小； 同深度液體的浮力隨著液體密度的減小而減小。 ,3. 分析表數(shù)據(jù)的解釋是什么？ 4.圖中所示的檢測(cè)儀器名稱為_(kāi)，圖中所示情況表明這是探索液體內(nèi)部浮力與_的關(guān)系。 5.如圖所示，集裝箱中間被一個(gè)架子分成兩部分。 貨架與容器接觸部分密封嚴(yán)密。 架子頂部有一個(gè)圓孔，用薄橡膠膜封閉。 當(dāng)橡膠膜右側(cè)受力不平衡時(shí)，就會(huì)使這個(gè)裝置變形（），A左右形成一個(gè)連接裝置B可以探究液體的浮力是否與液體的深度和密度有關(guān)液體 C 可以驗(yàn)證液體內(nèi)部的浮力在各個(gè)方向都相等 D 可以探究液體內(nèi)部的浮力是否與液體的浮力有關(guān) 重力與體積有關(guān)。 6、如圖所示，在探究液體浮力特性的過(guò)程中，將浮力計(jì)的探頭置于水底。 以下方法可使浮力計(jì)U型管兩側(cè)液面高差保持不變。 是的，A 將探頭向上連接一定距離 B 將探頭向下連接一定距離 C 將探頭原位轉(zhuǎn)動(dòng)180D，將探頭放入相同深度的鹽溶液中， 7. 如圖所示，兩個(gè)容器分別裝有Water和salt water（水鹽水），A、B、C三點(diǎn)的浮力分別為pA、pB、pC，它們的大小關(guān)系為（），CpApB=pCDpA=pB =pC，測(cè)試點(diǎn)2：液體浮力估算公式： ，優(yōu)點(diǎn)：只需要考慮液體的密度和深度，不需要考慮液體的質(zhì)量、形狀等問(wèn)題。
其中，深度是指所需點(diǎn)到自由液面的距離。 浮力的定義適用于所有的浮力問(wèn)題； 可用于求壓力、壓強(qiáng)、受力面積； 主要用于估算固體浮力和液體壓力； 浮力定義公式的推導(dǎo)公式適用于液體浮力的估算； 可用于計(jì)算液體浮力、液體密度和深度； 三、固體與液體、固體壓力浮力的估算比較 1.先估算比較壓力：物體在水平面上：F=G2，再估算比較浮力：P=F/S3，特：圓柱形物體對(duì)水平面的浮力P=gh，液體1，先估算比較浮力：P=gh2，再估算比較壓力：F=PS3，特殊圓柱形容器底部的壓力浮力F=G， P=F/S，容器底部液體的壓力與液體重力的關(guān)系：因?yàn)橐后w的壓力不僅與液體的重力有關(guān)，還與容器有關(guān)。液體的形狀是相關(guān)的，所以要估計(jì)液體的浮力，在大多數(shù)情況下，使用 p=r gh 來(lái)估計(jì)浮力（首選）。 1、如圖所示，一個(gè)開(kāi)口的瓶子里裝滿8cm深的水，放在水平的桌子上。 已知瓶子內(nèi)底面積為，外底面積為； 裝滿水后的瓶子總質(zhì)量為0.6kg。 那么瓶子在桌子上的壓力是_N。 桌面上的瓶子的浮力為_(kāi)Pa（g為10N/kg），則水在杯底的浮力為_(kāi)Pa，水在杯底的壓強(qiáng)為_(kāi)。 , 測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)： , 測(cè)試到3個(gè)連接器 (1) 定義：下端，上容器。
(2)特點(diǎn)：連接器內(nèi)灌注同種液體。 當(dāng)它是液體時(shí)，連接器的每個(gè)容器中的液位總是相同的。 同一深度相連容器中各點(diǎn)的浮力。 (3)應(yīng)用：茶杯、船閘、鍋爐水位計(jì)、奶牛手動(dòng)喂水器等都是按連接器原理工作的。 1、連接器原理：同一種液體靜止時(shí)，各容器的液手均勻。 ,知識(shí)理解, 2.應(yīng)用：茶杯、奶牛手動(dòng)喂水器、船閘、鍋爐水位計(jì)等。 3.液體流動(dòng)時(shí)，同一液片兩側(cè)所受浮力不相等。 , 1 以下器件應(yīng)用連接器的原理 (), 測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn), 2 連接器廣泛應(yīng)用于日常生活和生產(chǎn)中。 3、以下例子中，工作原理與接頭無(wú)關(guān)：A茶具B人耳半規(guī)管C水閘D高壓噴水槍，測(cè)試點(diǎn)：大氣浮力的存在是由于Air can流動(dòng)，所以空氣內(nèi)部各個(gè)方向都有浮力，大氣對(duì)浸在其中的物體的浮力稱為大氣浮力，簡(jiǎn)稱大氣壓或氣壓。 證明其存在的反例：馬格德堡半球?qū)嶒?yàn)、鋼筆吸墨、蓋杯實(shí)驗(yàn)、從瓶子里吞豬肉、用吸管吸啤酒、瓷磚吸盤等，1． 證明大氣浮力存在的實(shí)驗(yàn)：歷史上最著名的：馬格德堡半球?qū)嶒?yàn) 其他：玻璃水倒流實(shí)驗(yàn)、豬肉入瓶實(shí)驗(yàn)等 2、施加大氣壓力的例子：皮碗、塑料衣鉤、用吸管喝飲料、醫(yī)生用注射器吸入藥液等。根據(jù)知識(shí)，二氧化碳也具有流動(dòng)性，所以二氧化碳的浮力與液體的浮力有很多相同的特性，比如二氧化碳的浮力也總方向。
但是，大氣浮力不能用液體浮力估算公式來(lái)估算，因?yàn)榇髿獾拿芏入S著高度的降低而變化很大。 ,1. 以下都是科學(xué)課本上的實(shí)驗(yàn)。 不能用來(lái)解釋大氣浮力存在的是(), A. 從瓶子里拿一個(gè)袋子 B. 從牙簽里挑米 C. 果汁盒里的變化 D. 吸啤酒，考點(diǎn)訓(xùn)練，2，下面生活現(xiàn)象不屬于直接利用大氣壓的例子：（）A塑料吸盤掛鉤可以貼在墻紙上掛浴巾B可以用注射器向胸肌注射藥水C真空包裝乳制品產(chǎn)品被緊緊壓縮 D 可以用吸塵器吸掉地板上的灰塵。 3、小明在杯子里裝滿水大氣壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)瓶子噴水原理，用一張硬紙蓋住杯口（不留空氣），然后拿著紙，將瓶子倒置或傾斜，水不流出，紙紙張不會(huì)脫落（如圖所示）。 整個(gè)研究活動(dòng)的正確分析是（），A.研究的問(wèn)題：大氣的浮力有多大 B.研究的假設(shè)：大氣在各個(gè)方向都有浮力。 推論：大氣在各個(gè)方向的浮力相等。 4、以下例子中，利用大氣壓是用吸管把啤酒吸到嘴里。 一旦變熱，它就可以恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)。 D 當(dāng)鍋里的水沸騰時(shí)，鍋蓋不停地跳動(dòng)。 測(cè)試要點(diǎn)：大氣壓檢測(cè) 1 托里拆利實(shí)驗(yàn)。 , 稍微抬起玻璃管，向下壓或換更粗的玻璃管，水銀柱的高度保持不變。
傾斜時(shí)，水銀柱的厚度減小，但高度保持不變。 ，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值：規(guī)定：東經(jīng)45度，海平面0時(shí)的大氣浮力。 p0===1。 () 簡(jiǎn)單估算p0=105Pa，如果用水或酒精做托里切利實(shí)驗(yàn)，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓能支撐多高的液柱？ ，同理，測(cè)試點(diǎn)：大氣壓隨海拔升高而降低，氣壓計(jì)，水銀氣壓計(jì)：準(zhǔn)確但不方便攜帶，金屬盒氣壓計(jì)（無(wú)液氣壓計(jì)）：可以裝作登山的高度計(jì)。 ，自制水氣壓計(jì)，當(dāng)氣壓降低時(shí)，火柱增長(zhǎng)。 當(dāng)氣壓降低時(shí)，火柱上升。 ,1. 如圖，小李朋友把自制的氣壓計(jì)從山腳帶到山頂時(shí)，氣壓計(jì)火柱與外界氣壓的變化為（ ），A上升，B上升增加，下降 C 上升，減少 D 增加，增加 2. 做托里切利實(shí)驗(yàn)時(shí)，測(cè)量管內(nèi)外水銀表面高度差為760毫米，然后移到高海拔的高山上大氣壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)瓶子噴水原理，則管內(nèi)外水銀表面的高度差可能為 ( ) A，770mm B，765mm C，760mm D，750mm，試驗(yàn)場(chǎng)訓(xùn)練， 3.如果反射地球的大氣稱為浩瀚的海洋，我們?nèi)祟惿钤谶@片“大氣海洋”之上，承受著大氣對(duì)我們的浮力——大氣壓力。 下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（） A.馬格德堡半球?qū)嶒?yàn)有力地證明了大氣壓力的存在。 B、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值為1.01105帕（即760毫米汞柱）。 C、大氣壓力的大小與大氣的密度有關(guān)。 越高的地方，氣壓越高。 人們的心情一般與陰天和冷天的氣壓變化有關(guān)。 測(cè)試要點(diǎn)： 沸點(diǎn)隨壓力變化：所有液體的沸點(diǎn)隨壓力降低而升高，隨壓力降低而降低。
，回答問(wèn)題時(shí)要權(quán)衡是“氣壓”還是“大氣壓”。 ,用途： 1. 增加氣壓，提高液體的沸點(diǎn)，制成高壓鍋。 2、降低氣壓，提高液體的沸點(diǎn)，藥水或酸洗水的高溫分餾。 、知識(shí)理解、考點(diǎn)：流體浮力與流速的關(guān)系 1.流體浮力與流速的關(guān)系 (1)二氧化碳和液體都具有流動(dòng)性，故稱為流體。 (2) 在二氧化碳或液體中，流速大的地方浮力小，流速小的地方浮力大。 1、在圖中所示的實(shí)驗(yàn)中，不能解釋“流速對(duì)流體的浮力有影響”。 高速航行時(shí)，海面下的水翼將船艙整體托起，從而減小水對(duì)船艙的阻力。 水翼的正確安裝是（），3、科學(xué)老師經(jīng)常指導(dǎo)中學(xué)生利用身邊的生活用具做實(shí)驗(yàn)。 學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)，闡明科學(xué)規(guī)律。 下面的實(shí)驗(yàn)不是闡明流體浮力和流速之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。 一般類主要考察對(duì)公式中深度和液體密度的理解。 題目中的干擾動(dòng)機(jī)主要圍繞這兩點(diǎn)展開(kāi)。 ,1. 下列說(shuō)法正確的是： A. 液體的浮力只與深度有關(guān) B. 液體的浮力只與密度有關(guān) C. 液體的浮力只與深度和密度有關(guān)液體 D. 液體的浮力不僅與液體的深度有關(guān)，還與液體的體積和重力有關(guān)。 C、2、20cm深的容器中裝有15cm深的酒精。 距容器頂部 5cm 處的浮力 pa 是多少？ ，解：，答：這里的浮力是784Pa。
3.尖頭船在10m深的河流中航行。 船底距河床8m。 求船底的浮力。 4、如圖所示，當(dāng)封閉的裝滿水的試管逐漸傾斜時(shí)，試管頂部水的浮力A，逐漸減小B，逐漸增大C，保持不變D，無(wú)法判斷， A、分析：液體的體積不大液柱的寬度保持不變，但深度變小了。 5、如圖所示，一個(gè)容器里裝滿了鹽水，液面上浮著一塊冰。 當(dāng)冰融化時(shí)，杯底鹽水的浮力會(huì)A，變大，B，變小，C，保持不變，D，無(wú)法確定，B，6，如圖，兩支試管A和B的粗細(xì)相同，試管內(nèi)裝有相同質(zhì)量的不同液體。 試管頂部液體的浮力關(guān)系為A，p A = p BB，p A p BD，條件不足，難以判斷， 7.如圖，兩個(gè)相同容器分別裝滿水和酒精。 底部液體的浮力相等。 那么距容器底部距離相同的兩點(diǎn)A、B的浮力關(guān)系為A，pApBB，pA=pBC，pApBD，無(wú)法確定。 公式的推導(dǎo)反映了液體浮力疊加的性質(zhì)，A點(diǎn)的浮力等于所有液體的浮力除以上層液體的浮力，pApB是由于液體密度大而計(jì)算出來(lái)的第一個(gè)容器。 二、液體壓力估算。 ,由于難以直接確定液體壓力,通過(guò)液體浮力估算公式計(jì)算壓力液體浮力,再通過(guò)浮力定義公式計(jì)算壓力,是估算液體壓力浮力的常用技術(shù)。
1、如圖所示，將一塊重量為4N、底面積為的薄壁玻璃杯放在水平桌面上，在玻璃杯中放入重量為5N的水。 海面到玻璃底部的距離為10cm。 若g=10N/kg，則A、杯底水的浮力為B，杯底水的壓力為2NC，盛滿水的玻璃杯在桌面上的壓力為4ND，而桌上裝滿水的玻璃杯的浮力為B，故選BD。 2.杯子里裝滿水。 如果手臂溶入海面，則杯底水的浮力為（ ），杯底水的壓力為（ ）。 如果杯子沒(méi)有裝滿水，則水對(duì)杯底的浮力為（ ），水對(duì)杯底的壓力為（ ）。 ,不變,不變,變大,變大, 3.結(jié)合受力分析, 1.取一個(gè)兩端開(kāi)口的圓柱體,在其上端貼上塑料片,然后將其垂直壓入水中20cm,然后逐漸注入煤油進(jìn)入圓筒，塑料片開(kāi)始下落時(shí)煤油的高度為（ ）。 （不算塑料片的重量）， 2.如圖，一個(gè)尖頭的試管，里面裝滿細(xì)沙，垂直漂浮在水底。試管底面積為310-4m2，試管和砂子的總重量為610-3N。 試管底部受到的浮力為（ ）。 容器中分別裝有等質(zhì)量的水和煤油，如圖所示，下列說(shuō)法正確的是：A、A裝有煤油，B裝有水B，同一深度的A、B兩點(diǎn)浮力相等C . 它們對(duì)容器頂部的浮力是不相等的。 D. 它們對(duì)容器頂部的壓力相等。 1、注射器的針筒做的很鋒利，目的是減少； 注射器借助將液體吸入針頭