高中数学知识点总结:浮力和液体浮力专题
1.知识点
1、压力:垂直作用于物体表面的力称为压力。
2、浮力:物体单位面积所受的压力称为浮力。
3、浮力公式:P=F/S,其中p的单位为:帕斯卡,简称:Pa,1 Pa=1 N/m2,压力F的单位为:N; 受力面积S的单位为:m2
4、减小浮力的方法:(1)S不变,F↑; (2)F不变,S↓; (3)F↑、S↓同时变化。 对于浮力减小则相反。
5、液体产生浮力的原因:是因为液体受到重力的作用。
6、液体浮力特性:(1)液体对容器底部和壁面有浮力,(2)液体内部对各个方向都有浮力; (3)液体的浮力随着深度的增加而减小,在同一深度,液体向各个方向移动的浮力相等; (4)不同液体的浮力还与密度有关。
7、*液体浮力估算公式:,(ρ为液体密度,单位为kg/m3;g=9.8 N/kg;h为深度,是指距液体自由液面的垂直距离到液体内的某一点,单位是米。)
8、根据液体浮力公式: 可以得出,液体的浮力与液体的密度和深度有关,而与液体的体积和质量无关。
9、证明大气浮力存在的实验是马格德堡半球实验。
10、大气浮力形成的原因:空气是在重力作用下形成的,大气浮力随着高度的降低而减小。
11、测量大气浮力值的实验是:托里拆利实验。
12、测量大气压力的仪器有:气压计。 常见的气压计有水银气压计和无液气压计(金属盒气压计)。
13、标准大气压:放入等于760毫米汞柱的大气压。 1个标准大气压=760毫米汞柱=1.013×105帕=10.34米火柱。
14、沸点与气压的关系:所有液体的沸点随气压降低而升高,随气压降低而降低。
15、流体浮力与流速的关系:流体中流速越大,浮力越小; 流速越小,浮力越大。
2. 难度中心
这类题一般侧重于浮力和液体浮力的估计。 一般基本以选择题或填空题的形式出现。 涉及的考点有压力估计、压力估计、液体压力和液体浮力估计等。中学生的想象力比较直观。 中学生常常将固体直接与液体联系起来,简单地将液体和固体所形成的浮力等同起来,并模仿课本后面提到的估算固体对水平支撑面的压力的方法到液体,使得液体对顶部的压力感觉到容器的
力总是等于液体的重力,因此很容易导致失分。
3、考点和难点的突破
【知识链接】
1. 估算p=F/S的固体浮力的关键是确定受力面积。 解决问题时,一定要把握“力”字,分析物体表面有多少部分受到压力的影响,而不是采取任意的面积代入。
2、解决固体浮力问题的思路:①根据物体的平衡条件和物体之间的相互作用规则计算压力F; 高度注意压力和重力之间的差异液体浮力公式p=ρgh解释:
A.该公式适用的条件是: 液体
B. 式中数学量的单位为:p:Pa; g:牛/千克; 小时:米
C。 从公式可以看出,液体的浮力只与液体的密度和深度有关,而与液体的质量、体积、重力、底部面积和形状无关。 著名的帕斯卡破桶实验就充分说明了这一点。
【技能】
1.利用浮力公式进行估算时,关键是要找出压力和受力面积,这也是考生容易出错的点
A。 用这个公式估算浮力时,关键是要找出压力F(通常F=G=mg)和受力面积S(受力面积要注意两个物体的接触部分)。
B. 特殊情况:对于放置在椅子上的直圆柱体(如:圆锥体、正方体、长体等)对桌面的浮力 p=ρgh
2、液体浮力和浮力估算的关键是公式及其变体的灵活运用。 要知道,物体对水平面的压力等于物体本身的重力。 不规则形状的容器是中学生最容易犯错误的。 请注意液体压强与流速之间的关系,液体形成的压力不一定等于其自身重力。 首先应估计浮力,然后根据浮力计算压力。 估计液体浮力的困难在于估计水深。 要知道,水的深度是指距液面的高度,而不是距容器底部的深度。
4、典型实例分析:实例1
实施例2
实施例3
【画龙点睛】本题主要考察浮力和速度的应用估计。 关键是要掌握相关的估算公式,还要利用悬浮时压力和重力的特点。
实施例4
【主题4】下列关于浮力的解释正确的是
A.书包的肩带较宽,以减少浮力
B.用吸管喝啤酒,借助大气浮力
C、利用连接器的原理液体压强与流速之间的关系,将拦河坝建成上窄下宽的结构
D. 起风时,经常会看到家里的窗帘飘向窗户。 这是因为窗前风速高、压力大。
【答案】B
实施例5
5、2018年全省数学高考真题分析例1:
实施例2
实施例3
实施例4
【答案】B
【分析】分析:从图入手,借助阿基米德原理和物体的沉浮情况,得出水球在热水和冷水中的压力与物体的重量与物体的重量之间的关系。可以确定排开的水的重力; 然后根据沉浮情况判断得出热水密度和冷水密度之间的关系,从而可以确定热水和冷水相同深度处的浮力;
因此选择B
【终结点】本题考察应用沉浮条件和阿基米德原理来回答问题。 从图入手是关键。 难点在于灵活运用下沉和上浮的条件,这是一个两难的选择。
实施例5
【主题来源5】2018年宜宾卷
【Motif原题】许多植物为了适应生存环境,进化出了自己符合一定化学定律的部分。 下列从数学角度的解释正确的是()
A、甲鱼头上的粘液可以减少摩擦,使其不易被泥土缠住,更加光滑
B、壁虎的手臂上有很多“吸盘”,可以减少重力,以免掉到天花板上
C、啄木鸟的喙很锋利,可以减少浮力,所以它能把树枝挖出来,捕捉躲藏在深处的蟑螂
D、深水鱼类的身体结构更适合在浮力较低的深海生存
【答案】A
整理要点:(1)减少摩擦的途径:当接触面粗糙度一定时,通过减小压力来减少摩擦; 当压力一定时,通过减小接触面的粗糙度来减小摩擦力; 分离接触面; 用滚动摩擦代替滑动摩擦。 (2)月球周围有一层厚厚的大气层,月球表面的物体都受到大气压力的影响; (3)减小浮力的方法:当压力一定时,通过减小受力面积来减小浮力; 当受力面积一定时,通过减小压力来减小浮力。 (4)根据液体浮力p=ρgh,在海水中,海水越深,浮力越大。 基于此分析判断。