专题五 力学二(压强和浮力).doc

专题五 力学二 （压强、浮力）第一类．探究方法、目的类型 一.典例剖析例 1 （2011 ·福州）在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验中，小聪对实验器材做了一些改进，如图 5-1 所示，在透明有机盒里放入一块海绵和砖块进行实验图 5-1（1）实验时，是通过观察 来比较砖块对海绵的压力的作用效果2）要探究压力的作用效果与受力面积的关系，可以选用 两次实验（填序号） 3）分析比较图中 a、b、c 三次实验，可得的结论是 解析：海绵是比较容易发生形变的，我们可以通过观察海绵的形变程度来比较压力的作用效果； a、b、c 三图，受力面积相同，压力的大小不同，对比它们可探究压力的作用效果与压力的关系；a、d 两图，压力的大小相同，受力面积的大小不同，对比它们可探究压力的作用效果与受力面积的关系答案：（1）海绵的形变大小（或海绵的凹陷程度） ；（2）a、d（3）当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显方法总结：这是控制变量法和转换法的典型运用在探究压力作用效果与受力面积的关系时，被控制不变的因素是压力，只改变受力面积的大小，观察海绵的形变，符合此条件的是 a、d 两次实验；在探究压力作用效果与压力的关系时，被控制不变的因素是受力面积，只改变压力的大小，符合此条件的是 a、b、c 三次实验，通过观察海绵的凹陷程度得出所需结论。

例 2 （ 2011 苏州）如图 5-2 所示是“探究同一物体所受的浮力大小与哪些因素有关”的实验过程图图 5-2实验中保持物体处于静止状态，图甲和图乙中物体露出液面的体积相等，弹簧测力计测得的拉力大小的关系是：F 1＜F 2，F 2＞F 3＝Ｆ 4则：（1）由图甲和图乙的探究可以得出的结论是： ；（2）由图乙和图丙的探究可以得出的结论是： ；（3）由图丙和图丁的探究可以得出的结论是： 解析： 我们知道，物体浸入液体中时，由于受到浮力作用，所以弹簧测力计的示数会减小，有 F 浮 =G-F 示 ，即弹簧测力计示数越小，说明物体受到的浮力就越大 （1）甲乙两次实验的条件是同一物体浸入不同液体中，物体浸入液体中的体积相同，测力计的读数不一样，F1＜F 2，所以该物体在水中受到的浮力更大，由此可得：在 V 排 相同时，所受浮力大小与液体密度有关：液体密度越大，浮力越大；（2）乙丙两图中液体密度相同，但物体浸入酒精的体积 V 排 不同，结果是 F2＞F 3，浸没时浮力更大，它说明：在物体浸在同一种（密度相同的）液体中时，所受浮力大小与物体排开液体的体积有关：排开液体的体积越大，浮力越大。

（3）丙丁两图中，浸入的液体相同、排开液体的体积也相同，但物体所处深度不一样，结果是 F3＝Ｆ 4，两种情况下物体所受浮力相等，说明物体浸没时所受浮力大小与其所处的深度无关答案：（1）物体排开液体的体积相同时，所受的浮力大小与液体密度有关：液体密度越大，浮力越大；（2）物体浸在同一种（密度相同的）液体中时，所受浮力大小与物体排开液体的体积有关：排开液体的体积越大，浮力越大；（3）物体浸没在液体中时，所受浮力的大小与深度无关方法总结：本题探究过程中运用了控制变量法在对结果进行分析比较时，要注意只能改变一个因素，须保证其他因素都不变得出结论时，不要只说结果，一定要把实验的条件叙述出来，因为所得到的结论是在该实验条件下才成立的二.中考真题展台1.（2011·广东）在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验中，小邹同学用一块海绵和两块规格相同的长方体砖块做了如图 5-3 所示的一系列实验，请仔细观察，并分析回答下列问题：图 5-3（1）压力的作用效果的大小是通过比较海绵的 程度来确定2）分析比较图乙和丙的实验现象，可以得出结论： 3）分析比较图 的实验现象，可得出结论：当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越显著．（4）进一步综合分析图甲、乙、丙和丁的实验现象，并归纳得出结论： 。

2.（2011·连云港） “帕斯卡裂桶实验”的演示，激发了学生“探究影响液体压强大小因素”的兴趣他们设计了如下图 5-4 所示的实验探究方案，图(a) 、(b) 、(d)中金属盒在液体中的深度相同实验测得几种情况下压强计的 U 形管两侧液面高度差的大小关系是h4＞h 1＝h 2＞h 3图 5-4（1）实验中液体内部压强的大小通过 反应出来2）实验中液体内部压强最小的是 图3）比较图 a 和图 d 可以得出的结论是： 3． （2011·临沂）在探究“影响浮力大小的因素”时，同学们做了如图 5-5 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：（1）物体全部浸入水中受到的浮力大小是　　　N ；（2）根据图（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物体排开液体的体积有关图 5-54． （2011·贵阳）小强利用 U 形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点实验前，他注意到 U 形管两边的液面已处在同一水平线上，如图 5-6 甲所示。

1）当他将金属盒浸没于水中后发现 U 形管两端液面如图乙所示的情景，则实验装置可能出现了 问题2）排除故障后．他重新将金属盒浸没于水中，发现随着金属盒没入水中的深度增大， U 形管两边液面的高度差逐渐变大，如图丙所示，由此可知液体内部的压强与 有关图 5-6（3）接着小强要探究液体内部压强与液体密度的关系.则应保持 不变4）小强保持丙图中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，实验情形如图丁所示比较丙、丁两次实验，小强得出了：在同一深度，液体的密度越大，其内部的压就越大的结论你认为他的结论是否可靠？ 原因是： 三. 过关检测 1.（2010·无锡）为了探究压强大小跟哪些因素有关，老师准备了如图所示的器材：①用钉子做腿的小桌 ②海绵 ③砝码 ④木板 ⑤盛有适量水的矿泉水瓶 ⑥装有沙的容器等供同学们选择．同学所选的四组器材中，不能达到探究目的的是 （ ）A．①③⑥ B．②⑤ C．②③④ D．③④⑤2.（2011·济宁）小明在学习液体压强时，用压强计做了如图 5-8 所示的实验，获得的数据如下表。

据表中信息判断小明研究的问题是 （ ）图 5-7图 5-9图 5-8A．液体向各个方向压强的大小关系 B．液体压强与液体深度的关系C. 液体压强与液体密度的关系D．液体压强与气压的关系3. （2010·盐城）小华想用空易拉罐来体验大气压强的存在，下列操作能达到目的的是 （ ）A．用手捏易拉罐，易拉罐变瘪B．将密封易拉罐置于深水中，易拉罐变瘪C．让易拉罐从高处下落撞击地面，易拉罐变瘪D．用注射器抽取密封易拉罐中空气，易拉罐变瘪4.（2011·宜昌）小明同学为探究压力的作用效果与哪些因素有关时，用了完全相同的四块砖和完全相同的三块海绵，做了如图 5-9 所示的三个实验1）该探究实验用到的实验方法是 2）观察三个实验，比较甲图和 图所示实验，说明：受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显3）观察三个实验，比较甲图和丙图所示实验，说明： 相同时， 越小，压力作用效果越明显5． （2011·海南）小明探究“浮力大小与深度的关系” ，探究过程及有关数据如图 5-10 所示1）物体（圆柱体）所受的重力是_____ N 。

2) 物体受到的最大浮力是_____ N 图 5-10（3）图乙中正确反映弹簧测力计示数 F 和物体下表面在水中的深度 h 关系的图象是_____ （物体未接触容器底）图 5-11图 5-12图 5-13（4）图甲的弹簧测力计_____（选填“能”或“不能” ）用来测量一个大西瓜的重力6.（2012 河北省模拟）欣儿手头上有完全相同的 l 元硬币 10 枚，为了测出其中一枚硬币的密度，她设计了一个小实验实验器材有空金属筒、量杯和水；主要的实验步骤如下：A．将 10 枚硬币全部放入水中，此时量杯中水面处刻度如上图所示；B．将 10 枚硬币放入金属筒中，让金属筒漂浮在量杯中，记下此时水面处的刻度值为 53mL；C．将空金属筒放入盛有适量水的量杯中，让其漂浮，记下此时水面处的刻度值为 22mL．（1）合理的实验顺序是 （只填字母序号）；（2）由实验可知硬币的密度 ρ= kg/m3；（3）实验中，欣儿运用了下列哪些实验方法？ （填字母序号）．A．控制变量法 B．转换法 C．类比法 D．累积法7． （2011 大庆模拟）为了估测大气压究竟有多大，某小组同学根据课本中的实验方案，如图 5-12 所示，在实验室合作进行了如下实验：①　将蘸水的塑料吸盘按在光滑水平板面上，挤出里面的空气；②　用弹簧测力计钩着吸盘挂钩缓慢往上拉，直到吸盘脱离板面；③　记录刚刚拉脱时弹簧测力计的读数，这就是大气对吸盘的压力；④　再设法量出吸盘与水平板面的接触面积，然后算出大气压。

　（1）将吸盘蘸水后再按在光滑水平板面上，其目的是为了 2）从原理上讲，本实验测算大气压的方法是否可行？答： 3）如果实验中所用弹簧测力计的量程为 5N，吸盘与水平板面的接触面积为 10cm2，请你通过计算，说明他们能否测算出大气压，为什么？（1 标准大气压为 1.0×105Pa）(4)要估测出大气压，你认为本实验中对主要实验器材有什么要求？第二类 考查实验方案设计、方案评估类型一.典例剖析例 1 （2011·江西）洋洋同学家的卫生间下水道堵塞了，他爸爸利用吸盘很快就将下水道疏通了，如图 5-13 所示，为此他突然联想到所学过的大气压知识，于是，洋洋和瑞瑞同学合作利用吸盘设计了一个估测大气压强的实验方案【方案设计】（1）用刻度尺测出吸盘的直径 D；（2）将吸盘四周沾上水，挤出里面的空气压在光滑的水平地面上；（3）用力竖直往上拉吸盘柄，直到吸盘脱离地面，根据经验估测拉托吸盘所需拉力的大小（4）计算出当地大气压强【评估交流】洋洋同学说：我们的实验原理是 ，操作过程规范，较方便地估测出了大气压强瑞瑞同学说：在操作过程中，我发现存在 、 等问题，尽管我们的操作规范，但估测的结果误差较大，洋洋认真思考后，同意了瑞瑞的意见，然后，他们继续一起探讨如何改进方案，尽量减少测量误差。

根据洋洋和瑞瑞同学的实验记录及自我评估情况，请你回答，洋洋和瑞瑞测出的大气压强P= （用字母表示） ；实验时洋洋同学将吸盘四周沾上水，这样做的目的是 要准确测量，应该利用课本中介绍的 进行测量解析：根据 P=F/S，测出压力 F 和受力面积 S，就可计算出大气压强；其中根据二力平衡，利用转换法间接测出压力的大小；实验中主要有两个地方带来较大的误差：拉力的测量和盘内不是真空答案：P=F/S；吸盘中的气体挤不干净（不是真空） ；拉脱所需力的大小估测偏差大；4F/3.14D2 防止外面的气体进入吸盘；气压计（托里拆利实验）应考提示：本题注重。