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      初中物理壓強與浮力部分習題錯解辨析

      所屬專題:初中物理知識點總結  來源:滬江中學學科網    要點:初中物理知識點  
      編輯點評: 物理用語是學習物理的語言工具,必須學好。物理用語中專用詞、專用符號需要一定的記憶,例如,每個物理量都有它的名稱和表示字母;每一個物理規律或定律所有它的陳述原則。但是這些內容也是有規律可循的。

        壓強與浮力是初中物理力學部分比較重要的一個內容。學生在解決這部分習題時經常會出現一些錯誤,現將這些錯誤分類辨析,供同學們參考。

        一、未完全理解壓力的概念

        例1 如圖1所示,用100N的水平力將9N的物體壓在豎直的墻上,物體和墻壁的接觸面積為100cm2,則物體對墻壁的壓強為( )

        

       

        圖1

        A.900Pa

        B.1×104Pa

        C.9.8×105Pa

        D.1.09×104Pa

        錯析:水平力為100N,物體重9N,則墻壁受到的壓力為109N,則物體對墻壁的壓強為P===1.09×104Pa。

       

        答案:D。

        辨析:壓力是指垂直壓在物體表面上的力,此題中物體對墻壁的壓力為100N,和物體的重力無關,因為重力的方向是豎直向下的。因此,物體對墻壁的壓強應該是P=

      ==1.0×104Pa。

       

        正確答案:B。

        二、未弄清壓強公式和液體壓強公式的適用范圍

        例2 如圖2所示的水桶中,存水10N,水深8cm,水桶的底面積是100cm2,則桶底所受水的壓強為 Pa,桶底所受水的壓力為 N。(g取10N/kg)

        

       

        圖2

        錯析:水桶中的水重10N,桶底所受水的壓力就是10N,桶底所受水的壓強為P===1000Pa。

       

        答案:1000,10

        辨析:通過對例1的分析可知,水桶底受到的壓力并不等于桶中的水重,所以水桶底受到的水的壓強不應該根據公式P=

      來計算,而應根據液體壓強的計算公式進行計算,算出壓強后再計算壓力。桶底所受水的壓強P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800 Pa

       

        桶底所受水的壓力F=PS=800 Pa×100×10-4m2=8N。

        正確答案:800 Pa,8N。

        三、未理解影響液體壓強大小的因素

        例3 10.兩個完全相同的容器中,分別盛有甲、乙兩種液體,將完全相同的兩個小球分別放入兩容器中,當兩球靜止時,液面相平,球所處的位置如圖3所示,甲、乙兩種液體對容器底的壓強大小分別為p甲、p乙,則它們的關系是( )

        

       

        圖3

        A.p甲<>< p="">

        B.p甲=p乙

        C.p甲>p乙

        D.無法確定

        錯析:兩個容器完全相同,兩個小球完全相同,當兩球靜止時,容器的液面相平,即深度一樣,所以,兩容器底受到的壓強相等。

        答案:B

        辨析:液體壓強的大小與液體的密度和深度有關,上述分析的錯誤之處是忽略了液體的密度。

        由圖3可知:球在甲液體中漂浮,則球的密度小于甲液體的密度;球在乙液體懸浮,則球的密度和乙液體的密度相等;因此,甲液體的密度比乙液體小。根據公式P=ρgh,可以判斷甲液體對容器底的壓強比乙液體對容器底的壓強小。

        正確答案:A

        四、未完全理解物體漂浮的條件

        例4 把一木塊輕輕放入盛滿酒精的杯中,木塊浮在液面上,此時杯中溢出酒精10g,若將此木塊輕輕放入盛滿水的杯中,從水中溢出水的質量為( )

        A.大于10g B.等于10g C.小于10g D.無法確定

        錯析:木塊浮在液面上,此時杯中溢出酒精10g,即m排=10g,則V排=

      ;把木塊放入水中,則木塊排開水的體積仍為12.5cm3,這些水的質量是m水=ρ水V排=1.0g/cm3×12.5cm3=12.5g。

       

        答案:A

        辨析:上述分析的錯誤之處在于認為木塊排開的酒精的體積和排開的水的體積相等,實際上木塊排開酒精的體積大些。要正確解答此題,應該理解物體漂浮的條件。木塊在酒精中漂浮,則木塊所受的浮力等于木塊的重,木塊的質量等于它排出的酒精的質量,木塊的密度小于酒精的密度,即F浮1=G木,m木=m排酒精,ρ木<ρ酒精;由題可知酒精的密度比水的密度小,因此木塊的密度比水的密度更小,即ρ木<ρ水,所以將此木塊放入盛滿水的杯中,木塊仍然漂浮,此時木塊受到的浮力還等于木塊的重,木塊的質量和它排開的水的質量相等,即F浮2=G木,m木=m排水;所以,m排酒精=m排水=10g。

        正確答案:B

        五、不能正確判斷物體是否受浮力

        例5 在河底有一凸出的巖石(如圖4),體積為3m3,求它受到浮力是多大?

        

       

       

        錯解:根據阿基米德原理,F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m3=3×104N

        辨析:很明顯這樣分析是錯誤的,因為浮力是物體受到液體向上和向下的壓力差,這塊凸出的巖石和河底是完全結合在一起的,下面根本就沒有水,因此也就談不上受到浮力的作用,所以這塊凸出的巖石受到的浮力為零。

        正確答案:它受到浮力是0N。

        六、不注意觀察,整體思考、前后綜合能力差

        例6 在公園平靜的湖水中,經常能看到從湖底,產生的氣泡向上升,則氣泡在水中向上升的過程中,下列說法正確的是( )

        A.氣泡所受的液體壓強不變

        B.氣泡所受的液體壓強變小

        C.氣泡所受的浮力變大

        D.氣泡所受的浮力不變

        錯析:氣泡在水中向上升的過程中,離液面越來越近,所處的深度變小,故氣泡所受的液體壓強變小;而氣泡排開的水的體積不變,故所受的浮力不變。

        答案:B D

        辨析:上述分析的前一部份是正確的,后邊的分析不夠準確,主要原因是同學們平時不注意觀察,前后知識的綜合能力不強。細心的同學會發現氣泡上升時會越來越大,因為氣泡上升時所受的液體壓強變小,而質量一定的氣體,壓強越小體積越大,這樣,氣泡排開的水的體積越來越大,受到的浮力越來越大。

        正確答案:B C

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