【正文】 增大而升高，隨液 面上氣壓的減小而降低． b．應(yīng)用 現(xiàn)代家庭普遍使用的高壓鍋，鍋內(nèi)氣壓能達(dá)到 2atm，水的沸點(diǎn)能升到 l20℃ 使食物更易煮熟．工業(yè) 上要提純酒精或熬蔗糖，由于它們的沸點(diǎn)低于水的沸點(diǎn)，所以要用低壓鍋． 高壓鍋和低壓鍋的制作原理基本一樣，都是利 用密閉的鍋蓋，控制鍋內(nèi)的氣壓，進(jìn)而控制液體的沸點(diǎn)．如圖所示，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： 。 5. 拿一個(gè)空礦泉水瓶，往瓶?jī)?nèi)倒一點(diǎn)開水，晃動(dòng)幾下后倒掉，并迅速蓋緊瓶蓋．隨后看到的 現(xiàn) 象 是 ， 產(chǎn) 生 這 一 現(xiàn) 象 的 原 因是 ． 6. 隨著人民生活水平的提高，轎車已逐漸進(jìn)入百姓家庭，如圖是小華家購(gòu)買的一輛小轎車，他發(fā)現(xiàn)轎車的外形類似于飛機(jī)的機(jī)翼．則轎車在快速行駛過程中，車子上方空氣的流速 車子下方空氣的流速，因而車子上方氣體的壓強(qiáng) 車子下方氣體的壓強(qiáng)，從而使得轎車對(duì)地面的壓力 車的重力． 7. 唐代詩(shī)人杜 甫在《茅屋為秋風(fēng)所破歌》 這首詩(shī)中寫道： “ 八月秋高風(fēng)怒號(hào)，卷我屋上三重茅 ” ．以上詩(shī)句中包含的物理知識(shí)有： (只寫兩條 ) (1) ． (2) ． 8. 在彈簧測(cè)力計(jì)下掛一圓柱體，從盛水的燒杯上方某一高度緩慢下降，圓柱體浸沒后繼續(xù)下降，直到圓柱體底面與燒杯底部接觸為止，如圖所示是圓柱體下降過程中彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù) F 隨圓柱體下降高度 h 變化情況． (g 取 10 N／ kg) (1)分析 圖像可知，圓柱體重力是 N． (2)圓柱體浸沒在水中時(shí)，受到的浮力是 N． (3)圓柱體的體積是 m3． (4)圓柱體的密度是 kg／ m3． (5)分析圖像 BC段，可得結(jié)論：物體浸沒在液體之前，浸入液體的深度越深，受到的浮力越 ． (填 “ 大 ” 或 “ 小 ” ) (6)分析圖像 CD段，可得結(jié)論： ． 9. 在探究 “ 浮力的大小與哪些因素有關(guān) ” 時(shí)，某同學(xué)給出了 下面兩種現(xiàn)象，請(qǐng)根據(jù)現(xiàn)象提出合理的猜想． (1)輪船從江河航行到大海，在海港加載一定質(zhì)量的貨物后與江河中吃水的深度相同．由此猜想：浮力可能與 有關(guān)． (2)從井中提水，盛滿水的桶露出水面越多，提桶的力就越大．由此猜想：浮力可能與 有關(guān)． 10. 如圖所示，兩個(gè)正方體金屬塊 A、 B疊放在水平地面上，金屬塊 B對(duì)地面的壓強(qiáng)為 P1，若取走金屬塊 A，金屬塊 B 對(duì)地面的壓強(qiáng)為 P2，已知 P1： P2=3： 2，金屬塊 A、 B 的邊長(zhǎng)之 比 LA： LB=2： 3，則金屬塊 A與金屬塊 B的密 度之比ρ A： ρB= ． 11. 人體的密度與水相近，假設(shè)把人體可以看成一個(gè)近似的圓柱體，當(dāng)身高 l． 6 m 的同學(xué)直立站在水平地面時(shí)，對(duì)地面產(chǎn)生的壓強(qiáng)約為 Pa. 12. 在工廠里常用圓形吸盤搬運(yùn)玻璃，它是利用 工作的．若圓形吸盤 E 的直徑為 0． 2 m， ABCD為一正方形平板玻璃，邊長(zhǎng)為 1 m，重為 125． 6 N，吸盤要將該平板玻璃吸住并懸空，則吸盤內(nèi)的氣壓應(yīng)小于 Pa.(已知大氣壓為 1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 ) 13. 如圖是某同學(xué)利用一端封閉的玻璃管探 究氣體體積與壓強(qiáng)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝臵圖．實(shí)驗(yàn)時(shí)，用水銀在管內(nèi)封入一定質(zhì)量的氣體，將管倒插在水銀槽中，使管內(nèi)、外水銀面相平，此時(shí)管內(nèi)空氣柱的長(zhǎng)度為 4 cm，每向上提起玻璃管時(shí)，管內(nèi)水銀面升高，空氣柱增長(zhǎng)，并做相應(yīng)測(cè)量．下表是該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中記錄的部分?jǐn)?shù)據(jù)． (在實(shí)驗(yàn)過程中溫度保持不變，外界壓強(qiáng)始終為 P0=76cmHg．玻璃管橫截面積為 2 cm2)． (1)第 3次遺漏的數(shù)據(jù)據(jù)應(yīng)為 cm3，第 4次遺漏的數(shù)據(jù)為 cm. 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 空氣柱長(zhǎng)度 h39。 40. 高尚同學(xué)發(fā)現(xiàn)家里用如圖所 示的皮碗掛東西，皮碗所能掛的物體重力大小與什么因素有關(guān)呢 ? (1)請(qǐng)你提出一種猜想： ； 你猜想的依 據(jù)是： ． (2)請(qǐng)你自選器材，提出一個(gè)驗(yàn)證你的猜想的探 究實(shí)驗(yàn)方案． 41. [探究目的 ]初步了解流體的壓強(qiáng)與流速的 關(guān)系． [提出問題 ]氣體的壓強(qiáng)是不是與氣體的流速 有關(guān)系 ?有什么關(guān)系 ? [設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和進(jìn)行實(shí)驗(yàn) ] (1)如圖所示，取兩張白紙，讓其平行地自然下 垂，向兩紙中間用力吹氣． (2)你觀察到的現(xiàn)象是 ． [ 分析和論證 ] 你通過本實(shí)驗(yàn)可以得出的初步 結(jié)論是 ． [評(píng)估與交流 ]請(qǐng)你聯(lián)系實(shí)際，舉出兩個(gè)生產(chǎn)、 生活中與此知識(shí)有關(guān)的實(shí)例： 。 (3)當(dāng)高度為 lkm時(shí)，大氣壓約為 Pa； 當(dāng)高度為 3000 km時(shí)，已到了大氣層的邊緣，此處的 大氣壓約為 Pa． (4) 除了高度，大氣壓還與什么因素有關(guān) ? 請(qǐng)?zhí)?出 你 的 一 個(gè) 猜想： ． 5. 科學(xué)家通過實(shí)驗(yàn)探究某一定 質(zhì)量的氣體在體積不變的情況下壓強(qiáng) P隨溫度變化 的規(guī)律，得到如下表所示的一組 t 和 P的數(shù)據(jù)： 分析表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可推知上述氣體的壓強(qiáng) P