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第九讲 压强和浮力

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知识梳理

1.压强

(1)垂直作用于物体表面的力叫做压力.压力作用在被压物体的表面,压力的方向垂直于接触面.压力与重力性质不同:压力是物体受挤压发生弹性形变而产生的力,重力是由于地球的吸引而产生的力.物体水平放置时,对地面压力的大小、方向与该物体的重力大小、方向相同,但是施力物体和受力物体都不相同.放在斜面上的物体,如图1所示,物体重力与物体对斜面的压力无论大小、方向、施力物体、受力物体都不相同.

(2)单位面积上受到的压力叫做压强.压强反映了压力的作用效果,公式为p=■,单位帕斯卡,符号Pa.1Pa=1N/m2,表示1m2面积上受到的压力为1N.坦克的两条履带的总面积是受力面积,人行走时地面的受力面积是单个脚的底面积.

(3)在受力面积不变时,增大压力可以增大压强;在压力不变时,减小受力面积可以增大压强;同时增大压力和减小受力面积也可以增大压强.

2.液体的压强

(1)压强计由带有橡皮膜的金属盒、橡皮管、玻璃U形管和红墨水组成.橡皮膜不受压强时,U型管左右液面相平;橡皮膜受到压强时,U型管左右液面出现高度差;压强越大,U型管左右液面高度差越大.

(2)液体对容器的底部、侧面和浸在液体中的物体都有压强.液体内部压强的大小,随深度的增加而增大;在同一深度处,液体向各个方向的压强大小相等;在不同液体的同一深度处,液体的密度越大,压强越大.

3.气体的压强

(1)大气对浸在其中的物体有压强,这种压强叫做大气压强,简称大气压.装有少量水的易拉罐加热之后密封冷却时被压扁,纸片顶住倒置的一杯水而不下落,马德堡半球实验都是大气压存在的有力证据.

(2)最早做测量大气压实验的是意大利科学家托里拆利,他测出的值相当于76cm高水银柱产生的压强.通常把这样大小的大气压叫做标准大气压,约等于1.0

×105Pa.金属盒气压计,是利用抽去内部空气的波纹状金属盒在大气压变化时厚度发生变化的原理制成的.

(3)海拔越高,大气越稀薄,大气压越小.大气压还受到季节和天气的影响;一般冬天的气压比夏天高,晴天的气压比阴天高.液体的沸点与气压有关:气压减小时沸点降低,气压增大时沸点升高.高压锅就是把气压增大升高沸点,使食物更加容易煮熟.

(4)液体和气体称为流体.流体的流速越大,压强越小.飞机机翼如图2所示,机翼上方气流流速大压强小,下方气体的压强大于上方气体的压强,从而使机翼获得向上的升力.高铁站台上的安全黄线警示旅客不能靠列车太近,因为列车高速行驶带动空气流动,压强变小,旅客受到合力的方向指向列车.

4.浮力

(1)浸在液体或气体中的物体受到液体或气体向上的托力,这个力称为浮力.浮力的施力物体是液体或气体,方向竖直向上.

(2)下沉物体也受浮力.石块在水中是下沉的,将重力为G的石块用细线挂在弹簧测力计下,浸入液体中,测出弹簧测力计的读数G′,此时石块所受液体的浮力为F浮

=G-G′.

(3)浸在液体中的物体所受浮力的大小等于被物体排开液体的重力,这就是阿基米德原理.F浮=G排液=ρ液gV排液,物体排开的液体体积越大、液体的密度越大,物体所受的浮力也越大.

5.物体的浮与沉

(1)浸没在液体中物体的浮与沉,决定于它受到的浮力和重力的大小关系.浮力的方向竖直向上,重力的方向竖直向下.当F浮>G时,物体上浮;当F浮=G时,物体可以停留在液体内部任何深度的地方,称为悬浮;当F浮

(2)物体静止在液面上,有一部分体积露出液面,这种状态称为漂浮.浸没在液体中的物体,如果上浮,最终静止时将处于漂浮状态,因此漂浮时的特征是F浮=G、ρ物

(3)可以改变F浮或G来改变物体在液体中的浮沉状态:在清水中加盐使鸡蛋上浮,是通过增大ρ液进而增大F浮实现的;潜水艇上浮时要排出水舱中的水,进而减小G实现了上浮目的.

考点扫描

考点1 压强

例1 如图3所示是一部电话机的示意图.电话机的总质量为0.64kg,把它放在水平桌面上,与桌面的总接触面积为2cm2,求它对桌面的压强.(g取10N/kg)

解析 本题检测压强公式和基本的单位换算.电话机放置在水平桌面上,F压=G

=mg=0.64×10N=6.4N,S=2cm2=2×10-4m2,p

■=■Pa=3.2×104Pa.

答案 3.2×104Pa

考点2 液体的压强

例2 1648年帕斯卡做了著名的“裂桶实验”,如图4所示.他在一个密闭的、装满水的木桶桶盖上插入一根细长的管子,然后在楼房的阳台上往管子里灌水.结果,只灌了几杯水,桶竟裂开了,该实验现象说明了决定水内部压强大小的因素是( ).

A.水的密度 B.水的深度

C.水的体积 D.水的重力

解析 要读出水的密度ρ水=1.0×103kg/m3这一隐含条件.液体的压强只与液体密度和深度有关,在液体密度不变的情况下,管子很细,只灌入体积和重力都很小的几杯水,深度会变得很大,桶受到的压强也变得很大,进而裂开.

答案 B

考点3 气体的压强

例3 如图5所示,在一个盛水的玻璃杯内插入一根吸管A,用另一根吸管B对准A的管口上方吹气,看到A的管口有水喷出,这是因为流体的流速越 ,

压强越 .以下现象中不能用此原理解释的是 (填序号).①平行于岸边航行的船不能靠岸太近;②用吸管把饮料吸进嘴里;③狂风会把一些不牢固的建筑物的屋顶掀翻.

解析 解答关键是从生活中抽象出“流体流速越大,压强越小”的模型.B对A管口上方吹气,导致该处气体流速大,压强小于玻璃杯内水面气压,在压力差作用下,水从A管冒出并被B吹开.①③都是“流体流速越大,压强越小”原理,吸管吸饮料是吸走了管中空气,导致剩余空气小于外界大气压,饮料是被大气压压入嘴中的.

答案 大 小 ②

考点4 浮力

例4 翔翔在家探究鸡蛋受到的浮力大小与哪些因素有关,如图所示.请仔细观察图6并回答下列问题:

(1)从甲、乙两图可知,鸡蛋在水中受到的浮力大小是 N.

(2)根据乙、丙两实验,他就得出鸡蛋受到的浮力大小与液体的密度有关,你认为对吗? ,理由是 .

(3)在实验图中,你还可以观察到什么现象?(写出一个) .

解析 本题考查下沉物体受到浮力的算法,同时考查影响浮力大小的因素以及控制变量法.(1)鸡蛋在水中受到的浮力F浮=G-G′=0.6N-0.1N=0.5N.(2)乙和丙图比较,鸡蛋在水中受到浮力更大,但据此不能片面地得出答案,因为F浮与ρ液、V排液都有关系,而鸡蛋排开水和盐水的体积是不同的,没有控制变量,无法得出结论.(3)联系光学知识,可以发现鸡蛋浸入水中的部分变大.

答案 (1)0.5 (2)不对 没有控制排开液体体积相等 (3)鸡蛋浸入水中的部分看起来变大

考点5 物体的浮与沉

例5 用手将一重为5N的物体全部压入水中,物体排开的水重为8N,此时物体受到的浮力为 N,放手后物体将 (选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),待物体静止时所受浮力为 N,排开水的体积是 m3.(g取10N/kg)

解析 对于浸没物体而言当F浮>G时,物体上浮;当F浮=G时,物体悬浮;当F浮G,物体上浮,根据二力平衡原理可以判断,当F浮=G

=5N时物体保持漂浮的静止状态,由F浮

=ρ液gV排液得V排液=■=■m3=5×10-4m3.

答案 8 上浮 5 5×10-4m3

实验探究

例1 某同学(利用小桌、砝码、海绵)在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”时,如图7所示,请仔细观察并回答下列问题:

(1)该实验是通过 来显示压力的作用效果;

(2)由甲、乙两图所示实验现象可得出:受力面积一定时, 越大,压力作用效果越明显;

(3)由乙、丙两图所示实验现象可得出:压力一定时, 越小,压力作用效果越明显.

解析 有目的地观察是实验的重要要求,压力作用效果往往表现为受压物体的形变程度.仔细观察图片中海绵,发现凹陷程度乙最大.结合控制变量法,甲、乙控制了受力面积相等,乙、丙控制了压力相等,分别可以探究压力作用效果与压力的关系、压力作用效果与受力面积的关系.

答案 (1)海绵的形变程度 (2)压力 (3)受力面积

例2 “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.他们设计了如图8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>h1

=h2>h3.

(1)实验中液体压强的大小是通过比较 来判断的,这种方法通常称为转换法.

(2)由图(a)和图 两次实验数据比较可以得出:液体的压强随深度的增加而增大.

(3)由图(a)和图(d)两次实验数据比较可以得出: .

解析 液体压强的大小涉及液体压强和深度两个因素,探究的过程关键在于控制变量法的应用;同时液体内部压强的大小无法直接显示,需要利用压强计转化为U形管左右液面的高度差来体现.一个实验就应用了两种重要方法:控制变量法、转化法,可见学习不能仅仅停留在知识的层面,过程与方法也值得关注.(a)(c)两次实验控制了液体密度相等,(a)中压强计的金属盒更深,U形管左右液面高度差更大,进而得出:液体密度不变,深度越大,液体压强越大.(a)(d)两图金属盒所在深度相同,盐水的密度更大,压强更大.

答案 (1)压强计U形管两侧液面的高度差 (2)(c) (3)液体压强与液体密度(种类)有关(或在不同液体的同一深度处,液体密度越大,压强越大)

例3 如图9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.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:F1

F3=F4.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 物体排开液体的体积就等于物体浸入液体中体积大小.浮力大小与液体密度、排开液体体积有关,要注意控制变量.特别注意弹簧测力计的示数不是物体所受的浮力,F浮=G-F.

(1)甲、乙比较V排液相等、甲的液体密度大、F1

(2)乙、丙比较液体密度相等,丙V排液更大,F2>F3,丙的浮力更大,所以物体浸在同一种(密度相同的)液体中时,排开液体的体积大,浮力也大.

(3)丙、丁比较V排液相等、液体密度相等,F3=F4,浮力相等,所以物体浸没在液体中时,所受浮力的大小与深度无关.

答案 (1)物体排开液体的体积相等时,所受浮力大小与液体密度有关;液体密度大,浮力也大 (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;排开液体的体积大,浮力也大 (3)物体浸没在液体中时,所受浮力的大小与深度无关

例4 根据“浸入水中的铁块最终静止在容器底部、浸入水中的木块最终漂浮在水面上”的现象,某学习小组同学猜想:物体浸入水中后的最终状态与物块的密度有关.于是他们用若干体积相同、密度不同的实心物块和足够的水进行实验并将实验数据及观察到的实验现象记录在下表中.

(1)分析比较实验序号1或2或3的数据及现象可得出的初步结论是:当

时物块最终静止在容器底部.

(2)分析比较实验序号 的数据及现象,可得出的初步结论是:当浸入水中实心物块的密度小于水的密度时,物块最终漂浮在水面上.

(3)进一步分析比较实验序号4和5和6的数据、现象及相关条件,可得出的初步结论是: .

(4)小明同学认为(3)实验数据有限,得到的初步结论未必足以使人信服,应该用更多的实验数据进行验证,于是他决定进一步研究密度范围在 内的实心物块浸入水中后的最终状态,为上述结论提供最有力的证据.

解析 判断物体在液体中的状态有两种办法,本题考查从密度关系角度来判断:ρ物ρ液,物体下沉.

(1)1、2、3次实验ρ物>ρ液,物体都是沉底状态.

(2)4、5、6次实验ρ物

(3)4、5、6次实验,物体密度越来越小,物体露出水面的体积不断变大.

(4)实验(3)物体密度都小于水,因此填写1.0×103kg/m3.

答案 (1)浸入水中实心物块的密度大于水的密度时 (2)4或5或6 (3)最终漂浮在水面上的实心物块,密度比水小的程度越大,露出水面体积越大 (4)1.0

×103kg/m3

典例解析

例1 如图10所示,夏日的北海银滩,赛车手在水平沙滩上驾驶四轮沙滩摩托车.摩托车和人的总重约为3.2×103N,每个车轮与沙地的接触面积约为0.02m2.问:

(1)摩托车对沙地的压力是多大?

(2)摩托车对沙地的压强是多大?

(3)沙滩摩托车的车轮比普通摩托车的车轮要大得多,这样设计车轮有什么好处(写出一点即可)?

解析 (1)物体在水平地面上,它的重力和他对地面的压力大小相等.F=G总=3.2

×103N.

(2)摩托车与地面的接触面积是四个车轮的总面积:S=4×0.02m2=0.08m2,F=G总

=3.2×103N,p=■=■=4×104Pa.

(3)减小压强可以采取减小压力和增大受力面积的方法,摩托车采取的是改变受力面积的方法.

答案 (1)3.2×103N (2)4×104Pa (3)在压力相同的情况下增大了受力面积,可以减小沙滩摩托车对沙地的压强,使车轮不易陷入沙子里.

例2 如图11所示,在瓶的a、b、c三处各扎一个小孔,并将孔封住.在瓶中注满水,打开a、b、c孔后观察到图示的情况,这说明:水对容器的 有压强;液体压强随 的增加而增大.

解析 打开a、b、c孔后发现,水都能射出,因此液体对容器的侧壁有压强.观察水射出的水平距离发现,c孔中的水射得最远,因此该点压强最大,在液体密度不变的情况下,深度越大,液体压强越大.

例3 用如图12所示装置粗略测量大气压的值.把吸盘用力压在玻璃上排出吸盘内的空气,吸盘压在玻璃上的面积为4×10-4m2,轻轻向挂在吸盘下的小桶内加沙子.吸盘刚好脱落时,测出吸盘、小桶和沙子的总质量为3.6kg,则大气压的测量值为 Pa.若吸盘内的空气不能完全排出,则大气压的测量值比实际值偏 .

解析 这是一种比较简便实用的测大气压值的方法,根据实验原理与我们学过的压强知识相结合即可轻松得出结果.根据二力平衡的知识,使吸盘脱落的总重力恰好等于大气对吸盘的压力,然后由p=■即可求出此时的大气压强值了.大气对吸盘的压力F=G=mg=3.6×10N

=36N,大气压的测量值p=■=■Pa

=9×104Pa.不过吸盘内的空气很难完全被排出,吸盘内部气压会导致大气压的测量值偏小.

例4 福岛第一核电站核泄漏事故给日本带来了灾难,清除铯污染已是迫在眉睫.对于土壤中的铯,可用一定浓度的酸液清洗并去除.为测量酸液的密度,技术人员展开实验探究,如图13所示:①取一装有铁砂的密闭玻璃瓶,用细玻璃丝悬挂在校零后的弹簧测力计下方,测得其重量;②将玻璃瓶完全浸没于水中,测得拉力大小;③将玻璃瓶完全浸没于酸液中,测得拉力大小.问:酸液的密度是多少?(g取10N/kg)

解析 解题的关键在于②③两图中玻璃瓶都是浸没状态,V排酸=V瓶=V排水.根据①②可以求出V排水,利用等量关系可以得出V排酸大小,再根据阿基米德原理即可求出酸液密度.过程如下:G=4N,F浮水=G-F拉水

=(4-2)N=2N,V排水=■=■m3

=2×10-4m3,浸没V排酸=V瓶=V排水=2×10-4m3,F浮酸=G-F拉酸=(4-1.6)N=2.4N,ρ酸=■

=■kg/m3=1.2×103kg/m3.

例5 某中学学习小组在研究马铃薯在水中的沉浮情况时,通过往水中加盐,终于使马铃薯漂浮在水面上.由于时间关系,当时并没有及时收拾实验器材,几天后收拾时,惊奇地发现原来浮在水面的马铃薯都沉在容器底部,他们决定对这一现象进行探究,提出以下几种猜想:

猜想1:可能由于水的蒸发,盐水的密度变大,导致马铃薯下沉;

猜想2:可能是马铃薯在盐水中浸泡几天后质量变大,导致马铃薯下沉;

猜想3:可能是马铃薯在盐水中浸泡几天后体积变小,导致马铃薯下沉.

(1)经过一番讨论,他们马上否定了猜想1,你认为他们否定猜想1的理由是:

.接着他们就猜想2和猜想3进行了如下的实验操作:

①取三块马铃薯,编上A、B、C号,分别测出其质量和体积;

②配制一大杯盐水;

③将三块马铃薯放在盐水中,使其漂浮,几天后发现马铃薯都沉在容器底部,将其捞出、擦干,分别测出其质量和体积.实验数据如上表:

(2)表格中,编号为C的马铃薯在盐水中下沉后的密度是 g/cm3.

(3)请分析上述实验数据后回答:

猜想2是 (选填“正确”或“错误”)的;你认为导致马铃薯下沉的原因是

.

解析 ρ物ρ液,物体下沉.

答案 (1)盐水密度大于马铃薯密度,马铃薯应该上浮 (2)1.21 (3)错误 马铃薯的密度变大,大于盐水的密度.

仿真测试

一、选择题(每题3分,共30分)

1.小朗打乒乓球时,不小心将球踩瘪了,但没有破裂.对于该球内的气体,没有发生变化的物理量是( ).

A.质量 B.密度 C.压强 D.体积

2.盛油的厚壁钢瓶内压强很大,相当于大气压的1万到2万倍时,虽然瓶壁无裂痕,瓶内的油依然能从里面渗出,其主要原因是( ).

A.油分子被压小了

B.油分子不停地做无规则运动

C.金属原子间有空隙

D.金属原子不停地做无规则运动

3.如图所示,用两食指同时压铅笔两端,左手指接触笔尾受到的压力为F1,压强为p1,右手指受到的压力为F2,压强为p2,下列说法正确的是( ).

A.F1F2 C.p1p2

4.下图中,采用增大受力面积的方法减小压强的是( ).

5.为便于书写,粉笔的形状为一头粗一头细.小明把一支新粉笔先后两次竖直放置在水平桌面上,一次正放、一次倒放,如图所示.以下分析正确的是( ).

A.正放的粉笔对桌面的压力大于倒放的粉笔对桌面的压力

B.正放的粉笔对桌面的压力小于倒放的粉笔对桌面的压力

C.正放的粉笔对桌面的压强大于倒放的粉笔对桌面的压强

D.正放的粉笔对桌面的压强小于倒放的粉笔对桌面的压强

6.如图所示,甲、乙、丙三个容器底面积相同,放在水平桌面上,容器内装有同种液体且液面相平,则液体对容器底部的压强关系( ).

A.p甲=p乙=p丙 B.p甲>p乙>p丙

C.p甲

7.如图所示,两只纸船漂浮于水面静止,用注射器在两船之间横向快速注水,两船将( ).

A.静止不动 B.向中间靠拢

C.向两侧分开 D.向同侧偏移

8.如图所示,在远洋轮船的船舷上,标有数条吃水线,其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线.当船从北大西洋驶向印度洋时,轮船受到的浮力以及北大西洋海水密度ρ1与印度洋海水密度ρ2关系,应是( ).

A.浮力增大,ρ1=ρ2

B.浮力减小,ρ1=ρ2

C.浮力不变,ρ1>ρ2

D.浮力不变,ρ1

9.如图所示,关于水中气泡上升过程,下列说法中正确的是( ).

A.气泡受到水的压强变小、浮力变大

B.气泡受到水的压强变小、浮力变小

C.气泡受到水的压强变大、浮力变小

D.气泡受到水的压强变大、浮力变大

10.把重5N、体积为0.6dm3的物体投入水中,当物体静止时,下列说法中正确的是(g取10N/kg)( ).

A.物体漂浮,浮力为5N

B.物体漂浮,浮力为6N

C.物体悬浮,浮力为5N

D.物体沉底,浮力为6N

二、填空、作图题(11~16每空格1分,11~16每空格、每图2分,共37分)

11.如图所示为小莉在水平地面上玩滑板时的情景.她的滑板重40N,与地面的总接触面积为8×10-4m2,当体重为440N的小莉站在滑板上时,滑板对地面的压强为

Pa.

12.如图所示,某同学用弹簧测力计拉着放在水平桌面上的木块匀速滑动,在木块前端离开桌面至一半移出桌面的过程中,弹簧测力计的示数 ,木块对桌面的压力 ,木块对桌面的压强 .

(选填“变大”“不变”或“变小”)

13.如图所示,在装有适量水的盘子中央,固定一支点燃的蜡烛,然后将一个透明的玻璃杯倒扣在蜡烛上,蜡烛火焰很快熄灭.盘中的水在 的作用下进入杯中.这一过程中,杯中水柱产生的压强将逐渐 .

14.某学校开展安全教育活动,其中介绍了当乘坐的小轿车不慎落入水中时,所应采取的自救方法.如果河水较深,车沉入水中后将无法打开车门,此时不要惊慌,在水将要没过头部时深憋一口气,待水充满车厢后,就可以打开车门逃生了,这是由于最初轿车沉入水中时,车外水的压强

(选填“大于”“小于”或“等于”)车内空气的压强,会产生一个向 (选填“车内”或“车外”)方向的压力差.随着车内水面升高,车内外的压强差 (选填“变大”“变小”或“不变”).

15.登山运动员在攀登高峰时会出现“高原反应”,这除了高原缺氧、寒冷之外,还因为那里的大气压强比平原地区

(选填“大”或“小”);在高原上用普通锅难以煮熟食物,是因为普通锅的密封性能较差,锅内气压受外界大气压影响,使得水的沸点比平原地区 (选填“高”或“低”).

16.我国第五代隐形战机――歼20已研制并试飞成功,速度可达声速的2.35倍.若以680m/s的速度飞行,10s内可飞行

m;飞行时,以 为参照物,飞行员是静止的;机翼的横截面设计成如图所示的形状,是利用了在气体中流速越大的地方压强越 的原理,从而使机翼的上下表面产生压强差,为飞机提供升力.

17.某工地运载“渣土”使用6轮载重汽车.此“渣土车”装载渣土后总质量为12t,则该车对水平路面的压力为 N.

规定车辆对地面的压强不得超过7×105Pa,假设每只轮胎与地面的接触面积恒为0.02m2,则该车装载渣土后对地面的压力不得超过 N,进而判断此次“渣土车” (选填“超载”或“不超载”).(g取10N/kg)

18.王庆在验证“浸在液体中的物体受到浮力的大小与物体排开液体受到的重力的关系”时,用弹簧测力计、金属块、烧杯、小桶等器材进行实验,如图甲、乙、丙是其中的三个步骤示意图,还差一个步骤丁图才能完成,则丁是测量 的.设甲、乙、丙、丁四个步骤中弹簧测力计的读数依次为F1、F2、F3、F4.金属块受到的浮力

= ,被排开液体受到的重力= ;如果关系式 成立,就可得到著名的阿基米德原理.

19.小华用牙膏探究物体的沉与浮.牙膏悬浮在水中,牙膏所受浮力

(选填“小于”“等于”或“大于”)重力.向水中加入食盐并使其溶解,牙膏将

(选填“上浮”或“下沉”).如果不加食盐,将牙膏内部分空气排出,再次放入水中后,牙膏将 (选填“上浮”或“下沉”).

20.如图所示,物体A静止在斜面B上,请画出A对B压力的示意图.

21.如图所示,重为10N的物体静止在水中,请你画出它受浮力的示意图.

三、探究解答题(22题8分,23题10分,24题9分,25题6分,共33分)

22.如图所示,小明同学利用A、B两物体、泡沫等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”.

(1)实验中小明是通过观察来比较压力作用效果的.

(2)比较(甲)、(乙)两图所示实验,能够得到的结论是 .

(3)若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应通过比较 图所示实验.

(4)如图(丁)所示,小华同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,发现它们对泡沫的压力作用效果相同.由此他得出结论:压力作用效果与受力面积无关.你认为他在探究过程中存在的问题是

.

23.为了探究物体的浮沉条件,实验室提供了如下器材:弹簧测力计、量筒、烧杯、铜块、蜡块、细线、水(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)及其他简单辅助器材.

第一小组:任务是探究铜块的下沉条件.他们用两种方法测量了铜块受到的浮力:

方法1:称重法.测量过程及示数如图(甲)所示,则铜块所受的浮力为 N.

方法2:阿基米德原理法.测量过程与示数如图(乙)所示,则铜块排开水的体积为 mL,根据F浮=G排=ρ水gV排可计算出浮力.通过实验可得出铜块浸没在水中下沉的条件是 .

第二小组:任务是探究蜡块上浮的条件,需测量蜡块(ρ蜡=0.9×103kg/m3)浸没于水中时所受的浮力,你准备选用第一组上述两种方法中的方法 (选填“1”或“2”),并简要说明操作中还应采取的措施:

.

24.如图所示,小明用一满瓶纯净水和放在水平桌面上的海绵做实验,研究“影响压力作用效果的因素”.小明想:一瓶纯净水能产生多大的压强,竟把海绵压陷得那么明显?于是就开始想办法计算它.他从商标纸上查到这瓶水的“净含量”是600mL;又发现空瓶很轻,瓶重可忽略不计;又测出瓶底面积为35cm2,瓶盖面积为7cm2.根据小明收集的数据,请求出:

(1)这瓶纯净水的重量?(g取10N/kg)

(2)瓶子正放时对海绵的压强?

(3)要使瓶子倒放时对海绵的压强与正放时相同,有什么办法?(举出一种即可)

25.当当同学从上海世博会丹麦馆带回一个“小美人鱼”工艺品,他想知道这个工艺品的密度,于是进行趣味实验.根据图中所示的实验数据(ρ水=1.0×103kg/m3),请求出:

(1)工艺品浸没在水中时所受的浮力?

(2)工艺品的密度?