壓強相關知識,作為高考的重點知識,歷年高考各類題型都有出現,有關壓強困局多以阿基米德原理和運用物體的沉浮條件,一般會跟壓力、壓強、質量、密度、杠桿、滑輪等知識綜合在一起考查。渝味化學整理了這部份的知識點,希望對將要出席2020年高考的朋友們有所幫助。
【趨勢總覽】
從近兩年的各地高考來看,對本部份的考查呈現如下趨勢:
1.高考題型包括選擇題、填空題、實驗題和估算題等.
2.高考壓強包括:應用流體浮力與流速的關系;阿基米德實驗、運用阿基米德原理進行簡單的估算;物體的沉浮條件、利用沉浮條件解釋生活生產中的壓強現象.
高考熱點:沉浮條件及壓強的應用等.
3.與浮力和壓強相關的考題通常都是聯系生活實際,應用所學知識解決實際問題.學科間的綜合主要是與物理、化學及生物知識的綜合問題.另外,壓強知識與生活生產聯系緊密,運用壓強知識解釋現象和解決實際問題的開放性題目也日漸增多.
【知識點梳理】
1、浮力的定義:
一切溶入液體(二氧化碳)的物體都遭到液體(二氧化碳)對它豎直向下的力叫壓強。
2、浮力方向:
豎直向下,施力物體:液(氣)體
3、浮力形成的誘因(實質)
液(氣)體對物體向下的壓力小于向上的壓力,向下、向下的壓力差即壓強。
4、物體的沉浮條件:
(1)前提條件:物體浸入在液體中,且只受壓強和重力。
(2)請依照示意圖完成下空。
(3)說明:
①密度均勻的物體漂浮(或懸浮)在某液體中,若把物體劈成大小不等的兩塊,則大塊、小塊都飄浮(或懸浮)。
②一物體懸浮在密度為ρ的液體中,若漏出容積為物體總體積的1/3,則物體密度為(2/3)ρ
剖析:F浮=G則:ρ液V排g=ρ物Vg
ρ物=(V排/V)·ρ液=23ρ液
③懸浮與懸浮的比較
相同:F浮=G
不同:漂浮ρ液=ρ物;V排=V物
懸浮ρ液>ρ物;V排
④判斷物體沉浮(狀態)有兩種方式:比較F浮與G或比較ρ液與ρ物。
⑤物體吊在測力計上,在空中重力為G,浸在密度為ρ的液體中,示數為F則物體密度為:ρ物=Gρ/(G-F)
⑥冰或冰中富含鐵塊、蠟塊、等密度大于水的物體,冰化為水后液面不變,冰中富含石塊、石塊等密小于水的物體,冰化為水后液面升高。
5、阿基米德原理:
(1)、內容:溶入液體里的物體遭到向下的壓強,壓強的大小等于它排開的液體遭到的重力。
(2)、公式表示:F浮=G排=ρ液V排g從公式中可以看出:液體對物體的壓強與液體的密度和物體排開液體的容積有關,而與物體的質量、體積、重力、形狀、浸沒的深度等均無關。
(3)、適用條件:液體(或二氧化碳)
6.懸浮問題“五規律”:
規律一:物體懸浮在液體中,所受的壓強等于它受的重力;
規律二:同一物體在不同液體里飄浮,所受壓強相同;
規律三:同一物體在不同液體里飄浮,在密度大的液體里浸沒的容積小;
規律四:懸浮物體溶入液體的容積是它總體積的幾分之幾,物體密度就是液體密度的幾分之幾;
規律五:將懸浮物體全部溶入液體里,需加的豎直向上的外力等于液體對物體減小的壓強。
7、浮力的借助:
(1)、輪船:
工作原理:要使密度小于水的材料制成才能懸浮在海面上的物體必須把它弄成空心的,使它還能排開更多的水。
排水量:貨輪滿載時排沸水的質量。單位t由排水量m可估算出:排開液體的容積V排=m/ρ液;排開液體的重力G排=mg;貨輪遭到的壓強F浮=mg貨輪和貨物共重G=mg。
(2)、潛水艇:
工作原理:潛水艇的下潛和下浮是靠改變自身重力來實現的。
(3)、氣球和飛艇:
工作原理:汽球是借助空氣的壓強升空的。汽球里充的是密度大于空氣的二氧化碳如:氧氣、氦氣或熱空氣。為了能定向航行而不隨風飄動物理浮力公式總結,人們把汽球發展成為飛艇。
(4)、密度計:
原理:借助物體的懸浮條件來進行工作。
構造:下邊的鋁粒能使密度計直立在液體中。
刻度:刻度線從上到下,對應的液體密度越來越大
8、浮力估算題方式總結:
(1)、確定研究對象,認準要研究的物體。
(2)、分析物體受力情況畫出受力示意圖,判定物體在液體中所處的狀態(看是否靜止或做勻速直線運動)。
(3)、選擇合適的方式列舉方程(通常考慮平衡條件)。
估算壓強方式:
1、示重差法,就是物體在空氣中的重與物體在液體中的重的差值等于壓強。
2、壓力差法:應用F浮=F向下-F-向上求壓強。這是壓強的最基本的原理。
3、公式法:F浮=ρ液gV排=G排液
4、受力剖析法:假若物體在液體中處于懸浮或漂浮狀態,則物體受重力和壓強作用,且此二力平衡,則F浮=G物。假如物體受三個力而處于平衡狀態。則要剖析出重力和壓強以外的第三個力的方向,當第三個力方向與重力同向時,則F浮=G物+F3,當第三個力方向與重力方向相反,則F浮=G物-F3。
5、排水量法:F浮=排水量(千克)×g
客輪的滿載重量,通常是以排水量表示的,即是排沸水的質量,船也是浮體,按照浮體平衡條件也得:船遭到的總F浮=G總,而排水量(千克)×g,就是船排沸水的重物理浮力公式總結,即是壓強,又是船、貨的總重力。
6、應用阿基米德原理和沉浮條件解壓強綜合題
【常考題型】
類型1同一物體在同種液體中
類型2同一物體在不同液體中
類型3不同物體在同種液體中
類型4不同物體在不同液體中