初中物理压强、浮力知识点归纳

初中物理压强、浮力知识点归纳

压强

压力是垂直作用在物体表面上的力。而压强是单位面积上受到的压力，是表示压力作用效果的物理量。压强的公式为P=F/s，其中P的单位是帕斯卡，1帕=1 N/m2，表示1m2的面积上受到的压力为1N。可以通过增大力或减小面积来增大压强，反之亦然。

在实际应用中，我们经常需要考虑液体压强。液体压强产生的原因是液体受到重力作用，而且液体具有流动性。液体对底部和侧壁都有压强，而液体内部向各个方向都有压强。液体的压强随深度增加而增加，在同一深度，液体向各个方向的压强相等。液体压强的计算公式为P=ρ液gh，其中ρ是液体密度，h表示液体的深度。

大气压强产生的原因是空气受到重力作用而产生的。大气压强随高度的增大而减小。我们可以用气压计测定大气压，常见的金属盒气压计可用于测定大气压。飞机上使用的高度计实际上是用气压计改装成的。标准大气压为1.013×105帕，相当于76cm水银柱的高度。

流速和压强之间存在着一定的关系。在液体中，流速越大的地方，压强越小。这是因为流速越大，液体分子的碰撞越强，压强就越小。

在固体中，压力可以大小方向不变地传递。重力可以引起固体的压力，而在桌面上放置物体时，如果物体不受其他力，则压力等于物体的重力。

2、研究压力作用效果因素的实验表明，压力的作用效果与压力和受力面积有关。本实验采用了控制变量法和对比法。

3、压强是指物体单位面积上受到的压力。它是表示压力作用效果的物理量。压强的公式为p=F/S，其中p的单位为帕斯卡（Pa），F的单位为XXX（N），S的单位为米（m）。在计算压强时，关键是找出压力F（一般为重力G=mg）和受力面积S（要注意两物体的接触部分）。特例是对于放在桌子上的直柱体，对桌面的压强为p=ρgh。

压强的单位Pa表示一张报纸平放时对桌子的压力约为0.5Pa，成人站立时对地面的压强约为1.5×10Pa。它表示人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为1.5×10N。在压力不变的情况下，可以通过增大受力面积的方法来减小压强，例如铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等。也可以通过减小受力面积的方法来增大压强，例如缝一针做得很细、菜刀刀口很薄。

4、当液体放在水平桌面上时，处理问题时可以把盛放液体的看成一个整体，先确定压力（水平面受的压力F=G容+G液），后确定压强（一般常用公式p=F/S）。

液体内部产生压强的原因是液体受重力且具有流动性。压强计的用途是测量液体内部的压强。液体的压强规律有四个方面：液体对底和测壁都有压强，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；液体的压强随深度的增加而增大；不同液体的压强与液体的密度有关。

压强公式的推导使用了建立理想模型法。液体压强公式p=ρgh，其中p的单位为Pa，g的单位为N/kg，h的单位为m。公式适用的条件为液体。

C、从公式中可以看出，液体的压强只与密度和深度有关，而与质量、体积、重力、底面积和形状无关。这一点可以通过帕斯卡破桶实验得到充分证明。

D、液体压强与深度的关系可以用图象表示：当F=G时，压强为p；当FG时，压强大于p。计算液体对底的压力和压强可以采用一般方法和特殊情况的方法。对于直柱形，可以先求出F，然后用p=F/S计算压强；也可以通过作图法或者F=G来求出压力。

连通器是一种上端开口、下部相连通的。当连通器里装有液体且液体不流动时，各的液面保持相平。茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器和船闸等都是根据连通器的原理来工作的。

大气压是大气对浸在其中的物体产生的压强，一般用p表示。与气压（或部分气体压强）不同，大气压是指浸在大气中的物体所受的压强。大气压的产生是因为空气受重力并具有流动性。历史上著名的马德堡半球实验以及覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验和皮碗模拟马德堡半球实验等小实验都证明了大气压的存在。

大气压可以通过托里拆利实验进行测定。实验过程是在长约1米、一端封闭的玻璃管内灌满水银，然后将管口堵住倒插在水银槽中。放开堵管口的手指后，管内水银面下降一些就不再下降，此时管内外水银面的高度差约为760mm。原理是在管内，与管外液面相平的地方取一液片，因为液体不动故液片受到上下的压强平衡，即向上的大气压等于水银柱产生的压强。标准大气压是指支持76cm水银柱的大气压。

51标准大气压等于760mmHg、76cmHg或1.01×10Pa。52标准大气压为2.02×10Pa，可以支持水柱高达约20.6m。

大气压的特点是空气内部向各个方向都有压强，且空气中某点向各个方向的大气压强都相等。大气压随着高度的增加而减小，其值与地点、天气、季节等因素有关。一般来说，晴天的大气压比阴天高，冬天比夏天高。

在海拔3000米以下，每上升10米，大气压大约会降低100 Pa。气压计是用来测定大气压的仪器，可分为水银气压计和无液气压计。若水银气压计挂斜，则测量结果会变大。在无液气压计刻度盘上标的刻度改成高度，该无液气压计就成为了登山用的登高计。

大气压的应用包括活塞式抽水机和离心水泵。液体的沸点会随着气压的降低而降低，气压的增大则会使其升高。这一特性可以应用于高压锅和除糖汁中水分等方面。质量一定的气体在温度不变的情况下，体积越小压强越大，体积越大压强越小。这一原理可以用来解释人的呼吸、打气筒和风箱的工作原理。

在日常生活中，我们可以应用大气压知识来用塑料吸管从瓶中吸饮料、给钢笔打水、使用带吸盘的挂衣勾以及在人做吸气运动时产生的浮力等方面。

浮力是指一切浸入液体（气体）的物体所受到的液体（气体）对它竖直向上的力。浮力方向为竖直向上，施力物体为液（气）体。浮力产生的原因是液（气）体对物体向上的压力大于向下的压力，这种压力差即为浮力。物体的浮沉条件是物体浸没在液体中，且只受浮力和重力影响。密度均匀的物体会悬浮（或漂浮）在某液体中，若将物体切成大小不等的两块，则大块和小块都会悬浮（或漂浮）。如果一物体漂浮在密度为ρ的液体中，露出体积为物体总体积的1/3，则物体密度为(2/3)ρ。如果物体受到的浮力等于重力，则物体会悬浮。

1.不同物体的浮力问题

根据阿基米德原理，浸入液体中的物体会受到向上的浮力，其大小等于物体排开液体所受到的重力。这个浮力可以用公式F浮=G排=ρ液V排g来表示。从这个公式可以看出，液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。因此，我们可以通过比较物体的浮力F浮和重力G来判断物体的浮沉状态，或者比较液体的密度ρ液和物体的密度ρ物来判断物体的浮沉状态。

2.物体密度的测量

为了测量物体的密度，我们可以将物体吊在测力计上，在空中重力为G，在密度为ρ的液体中浸泡，此时示数为F。根据阿基米德原理，物体受到的浮力F浮等于排开液体所受到的重力G排，即F浮=G排。因此，我们可以通过公式ρ物=Gρ/(G-F)来计算物体的密度ρ物。

3.漂浮问题的五个规律

在液体中，物体漂浮的状态受到以下五个规律的影响：

规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力；

规律二：同一物体在不同液体里漂浮，所受浮力相同；

规律三：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小；

规律四：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几；

规律五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。

4.浮力的应用

浮力不仅是物理学中的一个基本原理，还有很多实际应用，如轮船、潜水艇、气球和飞艇等。轮船的排水量可以通过排水量m和液体密度ρ液来计算，即V排=m/ρ液，G排=mg，F浮=mg。潜水艇则是通过改变自身重力来实现下潜和上浮的。气球和飞艇则是利用气体的浮力升空，为了能够定向航行而不随风飘荡，人们把气球发展成为飞艇。此外，密度计也是利用物体的漂浮条件来进行工作的。

5.浮力计算题的方法总结

在进行浮力计算题时，我们需要先确定研究对象，即要研究的物体。然后，我们需要分析物体受力情况，画出受力示意图，并判断物体在液体中所处的状态，即是否静止或做匀速直线运动。最后，我们可以根据阿基米德原理和五个规律来计算物体的浮力和重力，从而得出物体的浮沉状态。

本实验旨在测量小瓷酒杯的密度，采用间接的方法。首先在量筒中倒入适量的水，记录下水面的刻度V1.然后将小瓷酒杯放在水面上，记录下水面的刻度V2.接着让小瓷酒杯沉入水中，记录下水面的刻度V3.根据物体漂浮时排开液体的重力等于物体的重力的原理，可以得到小瓷酒杯在水面上的浮力F浮=水的密度g(V2-V1)。同时，小瓷酒杯沉入水中时，排开的水的体积为V3-V1，即瓷杯自身的体积。因此，小瓷酒杯的密度可以表示为ρ瓷=ρg(V2-V1)/(V3-V1)。其中，ρ为水的密度，g为重力加速度。