【正文】 示，高壓鍋上有出氣孔，出氣孔上有安全閥，當(dāng)鍋內(nèi)氣壓超過一定限度時(shí)，安全閥被頂起來，從出氣孔中排出部分氣體 ，使鍋內(nèi)氣壓降到安全范圍內(nèi)．低壓鍋則不斷向外抽氣，使鍋內(nèi)氣壓保持在允許約范圍內(nèi)． 氣體和液體都具有流動(dòng)性，統(tǒng)稱為流體． 在流體中流速越大的地方壓強(qiáng)越小，流速越小 的地方壓強(qiáng)越大． b．應(yīng)用 ① 如圖 (a)所示，由于機(jī)翼上凸下凹的特殊造 型，當(dāng)一股氣流沿著機(jī)翼流過時(shí)，機(jī)翼上方通過的氣流流速比機(jī)翼下方通過氣流速大些，于是機(jī)翼上方所受氣流的壓強(qiáng)小于下方所受的壓強(qiáng)，以致向上的壓力大于向下的壓力，就形成了機(jī)翼的升力． ② 如圖 (b)所 示，水翼船的下部也有類似飛機(jī)機(jī) 翼的水翼，船在高速航行時(shí)，浸在水中的水翼便會(huì)獲得升力，減小船體與水的接觸面，從而減小水對(duì)船體的阻力，提高航速． ③ 如圖 (c)所示，有的跑車的尾部設(shè)計(jì)安裝了一 種“氣壓偏導(dǎo)器”，它的上表面平直，底部凸弧形凸起，相當(dāng)于一個(gè)倒臵的翅膀，跑車在高速行駛時(shí)，“氣流偏導(dǎo)器”上方氣流的速度小于下方氣流的速度，上方受到的氣壓大于下方受到的氣壓，使跑車獲得向下的空氣壓力的合力，這樣跑車對(duì)地面的壓力增大，跑車受到地面的摩擦力增大．跑車易于控制、不易翻車． ④ 打乒乓球和踢 足球中的弧線球，是靠球兩側(cè) 的空氣流速不同產(chǎn)生壓強(qiáng)差而使球在空中做曲線運(yùn)動(dòng)的． ⑤ 火車站月臺(tái)上有一條警戒線，火車進(jìn)站時(shí)人 要站在黃色警戒線的外面． 4．浮力 液體對(duì)浸在其中的物體施加的豎直向上的托 力，叫做浮力，浮力的作用點(diǎn)叫做浮心，浮心的位臵在被排開的那部分液體的重心． B．浮力產(chǎn)生的原因 如右圖所示，設(shè)想一個(gè)長(zhǎng)方體物 塊浸沒在液體中，它的六個(gè)表面都受到液體的壓力．由于左、右兩側(cè)面浸在液體中的深度相同，受到液體的壓強(qiáng)相等，又由于左、右兩側(cè)面面積相等，所以受到液 體的壓力也相等，對(duì)物體的作用互相抵消．前后兩側(cè)面亦同，只有上、下兩表面由于所處的深度不同，受到液體的壓強(qiáng)不同，壓力也不相等，這樣就形成了上、下表面的壓力差．由于下表面在液體中的深度大，壓強(qiáng)大，壓力也大，使物體受到向上的壓力的合力，這就是浮力． 浸在液體中的柱體受到的浮力： F 浮 =F 壓合 =F 向上 － F 向下 ． 推論： ① 當(dāng)柱體的上表面露在液面上時(shí)， F 向下 =0， F 浮 =F 向上 ． ② 當(dāng)柱體的下底面與容器的底部密合時(shí) (它們 之間沒有液體 )， F 向上 不存在， F 浮 也不存在 (如橋 墩 )． ③ 在失 重狀態(tài)下，浮力不存在． 說明： 一般情況下，物體浸在液體中的那一部分的外 表面受到的液體的壓力的合力，就是液體對(duì)物體的浮力． (特殊情況下還要考慮大氣壓 ) 浸在液體中的物體所受浮力的大小等于被物體 排開的液體的重力． b．?dāng)?shù)學(xué)公式： F 浮 =G 排液 =ρ液 gV 排 .式中各量的配套單位： F 浮 — N； ρ液 — kg/m3； g— N/kg；V 排 =m3． c．幾點(diǎn)說明： ①“ 浸在 ” 包括部分浸在和浸沒兩種情況，部分 浸在時(shí) V 排 V 物 ；浸沒時(shí) V 排 =V 物 ． ②F 浮 只與 ρ液 和 V 排 有關(guān)，與液體的多少，與 物體的形狀、體積、密度、重力、在液體中是否運(yùn)動(dòng)等因素?zé)o關(guān)．當(dāng)ρ 液 一定時(shí)， F 浮 和 V 排 成正比．當(dāng)物體 浸沒時(shí)，物體所受浮力與物體浸沒在液體中的深度無(wú)關(guān)． ③ 該原理也適用于氣體．由于物體在氣體中總 是被氣體包圍，所以總有 V 排 =V 物 ． 推導(dǎo)式：浸在同種液體中的某一物體，當(dāng)它排開 液體的體積改變△ V 排 時(shí)，它受到的浮力改變 △ F 浮 =ρ液 g△ V 排 ． D．測(cè)量和計(jì)算浮力大小的理論根據(jù) 如用一細(xì)線將一木塊系于容器底 部，木塊浸沒于水中處于 靜止?fàn)顟B(tài)，如右圖所示，此時(shí)F 浮 =F 拉 +G，再如用 稱重法測(cè)浮力． b．浮力產(chǎn)生的原因 對(duì)于浸在液體中的柱體 F 浮 =F 壓合 =F 向上 一 F 向下 ． c．阿基米德原理 對(duì)于浸在液體中的任何形狀的物體 F 浮 =G 排液 =ρ液 gV 排 ． 典例剖析 : 1. 雞和鴨同在濕稻田里行走，我 們發(fā)現(xiàn)鴨的腳印明顯比雞的淺．這是因?yàn)轼喤c雞相比，鴨腳掌接觸地面的面積較 ，對(duì)地面產(chǎn)生的壓強(qiáng) ． (填 “ 大 ” 或 “ 小 ”) 2. 湖北神農(nóng)架科學(xué)考察隊(duì)在叢 林深處松軟平整的泥地上發(fā)現(xiàn)“野人”行走時(shí)留下的新鮮腳印，隊(duì)員小 明用方格紙描下了“野人”的腳印，如圖所示，并測(cè)出腳印深 2 cm．已知方格紙每小格的 邊長(zhǎng)是 3cm，則 “ 野人 ” 每只腳的面 積為 cm2(不滿一格的以半 格計(jì) )．一般情況下，人的身高大約 是腳長(zhǎng)的 7倍，照此推算 “ 野人 ”身 高大約為 m 為了估測(cè) “ 野 人”的質(zhì)量，小明從背包中拿出一個(gè)邊長(zhǎng)為 5 cm 的 正方體鋁塊，放在“野人”腳印旁的平地上，并在鋁塊上面加巖石塊，當(dāng)鋁塊陷入泥中的深度也為 2 cm時(shí)，用測(cè)力計(jì)測(cè)出鋁塊和巖石塊的總重為 65 N，據(jù)此 小明算出“野人”的質(zhì)量為 kg． (g 取 10 N／ kg) 3. 實(shí)驗(yàn)桌上有兩只大燒杯，其中 一杯盛有純凈水，另一杯盛有鹽水，老師告訴小敏，鹽水的密度大于純凈水的密 度，希望她用壓強(qiáng)計(jì)將它們區(qū)別開，如圖所示，小敏將壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒 (探 頭 )先后浸沒到甲、乙兩杯液體中，分別記下壓強(qiáng)計(jì) U形管兩側(cè)的液面高度差 h 甲 和 h 乙 ．她發(fā)現(xiàn) h甲 小于 h 乙 ，于是認(rèn)為乙杯子中盛的是鹽水．老師指出小敏的 實(shí)驗(yàn)過程是不正確的．小敏認(rèn)真思考后發(fā)現(xiàn)自己在實(shí)驗(yàn)過程中沒有控制變量，并提出了新的實(shí)驗(yàn)思路如下：將壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒 (探頭 )先后浸沒到甲、乙兩 杯液體中，壓強(qiáng)計(jì) U形管兩側(cè)的液面高度差分別用 h 甲 ＇ 和 h 乙 ＇ 表示，使 h 甲 ＇ 和 h 乙 ＇ ，比較 ，則 的一定是鹽水，請(qǐng)你將小敏的實(shí)驗(yàn)思路補(bǔ)充完整． 4. 大氣壓隨高度的升高而降低，一支登山隊(duì) 測(cè)出了幾個(gè)高度的大氣壓，如下表所示． (1)請(qǐng)你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在圖中所示的坐標(biāo)中 作出大氣壓隨高度變化的圖像． (2) 根據(jù)圖像，可以看出大氣壓隨高度變化的數(shù) 量 關(guān) 系 大 致為： 。 37. 2021 年，在一節(jié)課上 探究壓力作用效果與哪些因素有關(guān)時(shí)，某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)提出“壓力作用效果與材料有關(guān)”的觀點(diǎn)，并說明了理由；同一個(gè)物體放在海綿和桌面上，對(duì)它們的壓力是相同的，但壓力產(chǎn)生的效果不同，壓在海綿上，可以看到海綿有明顯的壓痕，而壓在桌面上卻看不到桌面有什么變化．可見，壓力的作用效果與材料有關(guān)．你認(rèn)為該同學(xué)的觀點(diǎn)是否正確 ?為什么 ? 38. 小明和小 華在學(xué)習(xí)了液體壓強(qiáng)的知識(shí)后用加長(zhǎng)的飲料瓶做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)，在飲料瓶中灌滿水，然后在瓶的 a、 b兩處各 扎一個(gè)小孔，觀察 其后發(fā)生的現(xiàn)象． (1)他們發(fā)現(xiàn)小孔 b 中射出 水流的速度比小孔 a 中的大，你 認(rèn)為其原因是 。 42. 由阿基米德原理 (F 浮 =G 排 )結(jié)合相關(guān)知識(shí)，可以推得 F 浮 =ρ液 V 排 g．從而看出物 體受到的浮力大小與物體 和液體的 有關(guān)． 有些愛思考的同學(xué)進(jìn)一步提出，除上述兩個(gè)因 素外，浮力的大小是否還與別的什么因素有關(guān) ?其 中，一個(gè)比較具體的問題是：物體所受浮力大小是否與物體的形狀有關(guān) ?針對(duì)這個(gè)問題，若提供下列器 材由你選擇，你將選擇哪些器材 ?怎樣進(jìn)行探究 ? 供選擇的器材有：彈簧測(cè)力計(jì)，三個(gè)形狀不同的 小石塊、橡皮泥、燒杯、細(xì)線和水． (1)你選擇的器材是： ． (2) 你 的 探 究 方 案 ( 即 實(shí) 驗(yàn) 步 驟 )是： ． (3) 你 如 何 根 據(jù) 探 究 過 程 中 觀 察 到 的 現(xiàn) 象 或 獲 得 的 數(shù) 據(jù) 得 出 結(jié)論： ． 43. 小明想測(cè)量一枚合金戒指 (約 10g)的密度，來到實(shí)驗(yàn)室，物理老師拿給他以下 器材： 250 cm 100 cm 50 cm3的量筒各一個(gè)，量程 為 5 N，最小刻度值為 N的彈簧測(cè)力計(jì)一個(gè)，最 小砝碼為 lg，標(biāo)尺的最小刻度為 20 mg 的托盤天平 一臺(tái) (已調(diào)平衡 )，如圖所示，還有小燒杯一個(gè)、足量 的細(xì)線和水，讓他從這些器材中選用一部分進(jìn)行測(cè)量，請(qǐng)你幫助小明設(shè)計(jì)一個(gè)最佳的實(shí)驗(yàn)方案，使測(cè)量結(jié)果盡量精確．要求： (1)寫出選用的器材． (2)寫出 主要的實(shí) 驗(yàn)步驟． (3)推導(dǎo) 出計(jì)算戒指密度的公式． 44. 學(xué)習(xí)了密度的測(cè)量以后，小 宇提出了這樣一個(gè)問題：水和牛奶的密度哪個(gè)更大些 ?請(qǐng)你和小宇一起設(shè)計(jì)這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)． 可供選擇的器材有：足夠的水和牛奶、兩只完全 相同的燒杯、天平和砝碼 (天平已調(diào)平衡 )、量筒、彈 簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、正方體鐵塊、細(xì)線． (1) 實(shí) 驗(yàn) 器材： ． (2) 實(shí) 驗(yàn) 步驟： ． (3) 結(jié) 論 分析： ． 45. 某同學(xué)用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛一均勻?qū)嵭慕?屬圓柱體浸在液體中，分別研究彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)與液體密度、物體在液體中深度的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)先把圓柱體浸沒在不同液體中，分別記下了彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表 l．然后把圓柱 體浸在同種液體中，通過改變液面到圓柱體底部的距 離，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表 2． 表 1 表 2 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，回答下問題： (1)請(qǐng)根據(jù)表 l、表 2中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過計(jì)算、 分析，完成表 l和表 2中的空格填寫． (2)能正確反映表 l中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)與液體 密度之間關(guān)系是下圖中的 ． (3)金屬圓柱體的底面積為多少米 2(要求寫 出完整的解答過程 ) (4)在研究彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)與液體密度關(guān)系時(shí)， 當(dāng)液體密度為 310 3kg ／ m3時(shí)，測(cè)得彈簧測(cè)力計(jì)的 示數(shù)為 0，請(qǐng)說明產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因． (5)通過分析表 2，是否能得出反映彈簧測(cè)力計(jì) 示數(shù)與金屬塊浸在液體中體積之間的規(guī)律 ?若能， 可以用什么表達(dá)式來表達(dá) ?若不能，請(qǐng)說明理由． 液體密度ρ（ 103kg ／ m3) 彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù) F／ N 液面到金屬塊底部的距離 h／ m 0 彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù) F／ N 自主訓(xùn)練 一、填空題 1. 一頭質(zhì)量為 610 3kg 的大象，每只腳掌的面積為 600㎝ 2，它的重力為 N，它四腳著地時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為 Pa. 若大象抬起一條腿，如圖所示，它對(duì)地面的壓強(qiáng) (填 “ 變大 ” 、 “ 變小 ” 或 “ 不變 ”) ． (g 取 10 N／ kg) 2. 封冰的江河，冰面所能承受的最大壓強(qiáng)是 210 5Pa. 某坦克質(zhì)量為 60 t，兩條履帶著地面積共為 5 m2，該坦克在冰面上行駛時(shí)對(duì)冰面的壓強(qiáng)是 Pa，它最多還能裝載質(zhì)量 t 的人員和其他裝備． (g 取 10 N／ kg) 3. 如圖所示，制造電工用的鋼絲鉗的材料是鋼鐵和橡膠，這主要利用鋼鐵的 和橡膠的 ； 鋼 絲 鉗 的 鉗 口 很 薄 ， 這 是 為了 ． 4. 夏天，把一大塊冰放在塑料袋中，如圖所示，過一段時(shí)間后，冰變成了水，這 是 現(xiàn)象，塑料袋沒有漏水，但是在塑料袋外面卻出現(xiàn)了一層水珠，這是 現(xiàn)象 (以上兩空均填物態(tài)變化名稱 )；同時(shí)發(fā)現(xiàn)，冰變成水后，塑料袋向四周鼓起來，這是因?yàn)橐后w向各個(gè)方向都有