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1、1第十四章 压强和浮力第一节 压强1阅读图 1 和图 2，你能提出什么问题？提出问题：压力的作用效果与什么有关？答：压力的作用效果与受理面积有关。2用什么办法可以增大压强，什么办法可以减小压强？下面的三幅图中，哪些是要增大压强？哪些是要减小压强？通过什么办法增大压强或减小压强？总结增大压强、减小压强的办法。（1）用增大压力和减小受力面积的方法可以增大压强。（2）用减小压力和增大受力面积的方法可以减小压强。（3）其中 AB 图是通过减小受力面积的方法来增大压强的；C 图是通过增大减小受力面积的方法来减小压强的。21.估测你站立时对地面的压强。先估计你的体重，它的大小等于你对地面的压力。再测量你站
2、立时鞋底和地面的接触面积，为简单起见，假设双脚站在松软土地上，整个鞋印范围全部和土地接触。测量时，在方格纸上画出鞋底边缘的轮廓，看鞋底范围内占有多少个方格（不满一格时，凡大于半格的都算一格，小于半格的都不算） ，再乘以每一方格的面积。根据得到的数据，计算你对地面的压强。2.解释下列现象。锯、剪刀、斧头等，用过一段时间就要磨一磨，为什么？背书包为什么要用扁而宽的带，而不用细绳？啄木鸟有个细长而坚硬的尖喙，这对它的生存为什么特别重要？假如尖喙变钝了，它还能成为“森林医生”吗？（1）将锯、剪刀、斧头等磨一磨，是为了通过减小受力面积来增大压强，这样用起来比较省力。（2）书包带做的宽些，是通过增大受力面
3、积来减小压强，这样背起来比较舒服。（3）啄木鸟的尖啄，是通过减小受力面积来增大压强的。若变得钝了，对树皮的压强变小，不能啄穿树皮，吃到藏在树干内的昆虫。3.骆驼的体重比马大不了一倍，而它的脚掌面积是马蹄子的三倍。这为“沙漠之舟”提供了什么有利条件？答：骆驼是通过增大脚掌与地面的受力面积，从而减小对地面的压强。4.坦克越过壕沟时，有一个简便办法：坦克上备有气袋，遇到壕沟时把气袋放下去，给气袋充气后，坦克通过壕沟就像走平地一样。设坦克的质量为 4104 kg，履带着地面积为 5 m2。当坦克的前一半履带压在气袋上时，坦克对气袋的压强是多少？（设坦克前后是对称的）解：F=G/2=mg/2=410 4
4、9.82=1.96105NS=5/2=2.5m2P=F/S=1.961052.5=7.8104Pa35.如图，一个不漏气的薄塑料袋平放在桌面上，一根饮料吸管插在袋口边缘，把袋口折几折后用胶带封住，使塑料袋口不漏气。把两块正方形硬纸板相隔一定距离平放在塑料袋上，大纸板的边长是小纸板的两倍。在大纸板上放两个 1 元的硬币，在小纸板上放一个 1 元的硬币，然后用嘴慢慢向吸管吸气。请你判断：哪一个纸板会首先被塑料袋“抬”起来？做实验来检验你的判断？如果要使两个硬纸板同时被举高，请你计算：这两个硬纸板上的硬币数目应满足什么条件？做实验来检验你的计算？答：（1）大纸板先被抬起；（2）若同时抬起，则 P 大
5、 =P 小F 大 / S 大 =F 小 /S 小又 S 大 / S 小 =4:1F 大 =4F 小所以大纸板与小纸板上的硬币数目之比应是 4:1第二节 液体的压强1带鱼生活在深海中。你见过活的带鱼吗？为什么？答：没有。因为深海的压强很大，带鱼已经适应了这一环境。当把带鱼打捞上来后，外界压强明显减小，是带鱼致死。2潜水艇都用抗压能力很强的厚钢板制成，为什么？答：因为海水产生的压强，虽深度的增加而增大，因此潜艇的制作必须具有一定的耐压能力。3根据液体压强的公式说一说，液体的压强跟哪些因素有关系？是什么关系？跟所取的面积有关系吗？答：液体压强与液体的深度有关，与液体的密度有关。且与液体的深度成正比，
6、与液体的密度成正比。与所取得面积无关。4工程师们为什么要把拦河坝设计成下宽上窄的形状？答：因为液体越深，压强越大。而拦河坝下部修得宽，就是防止压强过大，将大坝冲垮。45连通器上各容器中的液面高度为什么总是相同的？从液体压强的角度来考虑，如果连通器上某一个容器的液面比别的高，那么。 。 。 。 。 。答：（1）如图，在连通器的下方取一个小液片，当液体不流动时，液片处于静止状态，两边的液体对液片产生的压力相等。即：F 1=F2又因为 S1=S2所以 F1/ S1=F2/ S2所以 P1=P2所以 gh 1=gh 2所以 h1=h2所以当液体不流动时，也面相平。（2）若一个容器中的液面比其他容器中的
7、液面高，那么这个容器内的液体会流入其他容器中，直到液面相平为止。6一个空洞塑料药瓶，瓶口扎上橡皮膜，竖直地浸入水中，一次瓶口朝上，一次瓶口朝下，这两次药瓶在水里的位置相同。为什么每次橡皮膜都向内凹？为什么橡皮膜在下端时比在上端时凹进得更多？答：（1）两次都向内凹，说明液体向各个方向都有压强。（2）在下端时比在上端时，凹进的多，说明液体压强随深度的增大而增大。7图的 两个容器中盛同样相同质量的液体，哪个容器底受到的压强大？答：B 容器底受到的压强大。因为 B 容器中液体的深度大。8潜到海面下 50 m 的潜水员，受到的海水压强是多大？解：P=gh=1.0310 39.850=5.047105（P
8、a）9刘家峡水电站的水库大坝高 147 m，当水库水位为 130 m 时，坝底受到的水的压强是多大？解：P=gh=1.010 39.8130=1.274105（Pa）F1 F25第三节 大气压强1液体内部朝各个方向都要压强，这是由于液体能够流动。空气也能流动，我们周围是否存在朝各个方向的大气压强？你能举出几个实例或者做几个简单的实验，来证实或否定大气压强的存在吗？答：是；（1）在一个杯内放满水，并用纸板将杯口盖紧，然后将杯口朝下和朝侧面，发现水都不会流出。（2）吸盘可以吸在任何方向的物体表面上。2将蘸水的塑料挂钩的吸盘放在光滑水平板上，挤出里面的空气。用弹簧测力计钩着挂钩缓慢往上拉，直到吸盘脱
9、离板面。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。设计量出吸盘与桌面的接触面积，算出大气压的大小。答：面积的测量方法：方法一：用没有弹性的棉线，测出吸盘的周长，根据 L=2R求出吸盘的半径，再根据 S=R 2求出吸盘的面积。方法二：用直尺和三角板配合，测出吸盘的直径，再根据S=R 2求出吸盘的面积。3屋顶的面积是 45 m2，大气对屋顶的压力有多大？这么大的压力为什么没有把屋顶压塌呢？解：F=PS=1.01310 545=4.5585106（N）答：因为屋内也有大气，同时也产生了一个等大的向上的压力，这两个压力相互抵消了。4取一个瓶子，装上适量带色的水。取一根两端开口的细玻璃管，
10、在它上面画上刻度，使玻璃管穿过橡皮塞插入水中，从管子上端吹入少量气体，使瓶内气体压强大于大气压强，水沿玻璃管上升到瓶口以上。请你拿着它从楼下到楼上（或从山下到山上），观察玻璃管内水柱高度的变化情况，并作出解释。注意瓶口必须密封，不能漏气。不要用手直接拿瓶子，以免瓶子受热，影响瓶内气体压强。答：从楼下到楼上，玻璃管内液面逐渐上升。因为大气压随高度的增大而增大，所以在上楼的过程中，玻璃管内液面上方的压强，逐渐减小，使液面上升的。65抽水机也叫水泵。图中画出了活塞式抽水机和离心式抽水机的工作图。你能对照这两幅图说出它们的工作过程吗？（1）活塞式抽水机答：（1）抽水时，活塞向上运动，桶内气压减小，在大
11、气压的作用下 A 阀门关闭，外面的水将 B 阀门顶开进入桶内，然后活塞再向下运动，B 阀门关闭，桶内的水将 A 阀门顶开，流入活塞上方。当活塞再次向上运送时，将活塞上方的水带到出水管口，水从出水管流出。再次被甩出（2）离心式抽水机答：（2）当叶轮旋转时，将叶轮周围的水甩出，使叶轮附近的压强减小，在大气压的作用下，外面的水经滤网被压入桶内，6.人血压的正常值（收缩压和舒张压）大约是标准大气压的多少分之一？自己查找资料进行估算。答：收缩压（高压）90mmHg140mmHg，大约是标准大气压的 1/5.41/8.4；舒张压（低压）60mmHg90mmHg，大约是标准大气压的 1/8.41/12.7；
12、7.在德国马德堡市的广场上，1654 年曾经做过一个著名的马德堡半球实验。把两个半径约 20 cm 的铜制空心半球合在一起，抽去里面的空气，用两支马队向相反的方向拉两个半球。如果平均一对马（左右各 1 匹）能产生的拉力是 1.6103 N，估计要用多少匹马才能把这两个球拉开？计算时可以把半球看成一个圆盘。请你设计一个方案，用压力锅进行马德堡半球实验。解：（1）F=Ps=Pr 2=1.0131053.14（0.2）2=12723.28（N）n=12723.28/1.6103=7.958 对（2）将高压锅内放入少量的水，并给其加热，直到沸腾，有气从阀门排出，盖好限压阀，向锅外浇冷水，使锅内气压减小
13、。78.小明在假期中要外出旅游半个月，他担心家里的盆景中的水会因蒸发而干掉，于是用了一个塑料瓶装满水倒放在盆景中，瓶口刚刚被水浸没。他这么做为什么能使盆景中的水位保持一定的高度？请用家里的器具按这种方法试试看。生活中还有哪些地方可以用到这种方法？答：当瓶倒立在水中时，在大气压的作用下，瓶内的水不会流出，当盆景中的水，因蒸发水位下降，使瓶口露出水面，在重力的作用下，水从瓶内流出，流到盆景中，使盆景中的水面上升，当水面超过瓶口时，水就不再流出了。9.动手做本书八年级上册图 0.1-10 的实验，解释所看见的现象。答：当用冷水浇瓶的外壁时，瓶内由于温度降低，且有一些水蒸气液化，使瓶内气体的压强减小，
14、导致瓶内液体的沸点降低，而重新沸腾。第四节 流体压强与流速的关系1如图，在离桌边 23cm 的地方放一枚铝制硬币，在硬币前10cm 作用用直尺或钢笔等架起一个栏杆，高度约 2 cm。在硬币上方沿着与桌面平行的方向吹一口气，硬币就可能跳过栏杆。比比看，谁能使硬币“跳”得最高。是什么力使得硬币向上“跳”起来了？答：当向硬币上方吹气时，硬币上方的气体流速变大，压强减小，且小于下方的压强，在硬币的两侧产生了向上的压力差，将硬币托起。2把纸按图甲的尺寸剪下，折成图乙的形状并用小段胶带固定，这就是飞机机翼的模型。MN 是固定在机翼前端的细线。把细线拉平绷紧，用嘴对着“机翼”前端细线的位置用力水平吹气，可以
15、看到“机翼”在气流作用下向上翘起。这是什么原因？答：当气流通过机翼的上下方时，由于上方的曲面形状，使上方的气体流速大于下方的气体流速，使其下方的压强大于上方的压强，产生了向上的压力差，将8机翼托起。3.在火车站或地铁站的站台上，离站台边缘 1 m 左右的地方标有一条安全线，人必须站在安全线以外的位置上候车。请分析，为什么当火车驶过时，如果人站在安全线以内，即使与车辆保持一定的距离，也是非常危险的。答：当火车经过时，人与火车间的气体流速变大，且大于人身后的气体流速，使身后的压强大于人与火车间的压强，对人产生了向火车方向的压力差，将人推向火车。4.把长 10cm 左右的饮料吸管 A 插在盛水的杯子
16、中，另一根吸管 B 的管口贴靠在 A 管的上端。往 B 管中轻轻吹气，可以看到 A 管中的水面上升，这是什么原因？如果用力吹气，A 管中的水将从管口流出，想一想，这时会有什么现象发生？试试看。这个现象有什么实用价值？答：（1）当向 B 管吹气时，使 A 管上方的空气流速变大，压强变小，在大气压的作用下，将管外的水压入 A 管内。（2）水向左运动，例如：喷雾器。5.观察鸟类翅膀的形状，解释为什么鸟在空中展翅滑翔时不会坠落下来。答：当气流通过翅膀的上下方时，由于上方的曲面形状，使上方的气体流速大于下方的气体流速，使其下方的压强大于上方的压强，产生了向上的压力差，将翅膀托起。6.当居室前后两面的窗子都打开时，“过堂风”会把居室侧面摆放的衣柜的门吹开，这是为什么？用硬纸做一个房屋模型，模拟这种现象。可以用侧室的“窗帘”代替衣柜的门。答：当有风时，柜门外侧的空气流动速度比内侧大，而压强比内侧小，在柜门
