专题01 密度与压强 浮力（考点串讲）2025学年八年级物理下学期期末考点大串讲沪科版课件

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沪科版（五·四学制） 八年级下学期
专题01-1 密度与压强
固体、液体密度的测量
大气压强、流体压强与流速的关系
选择两种不同的物质(如铁和铜),每种物质各选三个体积不等的长方体。分别测量它们的质量和体积，记录实验数据并描绘图像（图像见下一页）
二、不同种物质质量与体积的关系
一、同种物质质量与体积的关系
如图所示，相同的硬币，一枚、两枚…硬币的枚数增大几倍，质量也就相应地增大几倍。由于每枚硬币的体积相等，因此我们可以推测，硬币的质量与体积可能成正比。
由同种物质组成的不同物体，质量与体积的比值相等；不同物质组成的物体，质量与体积的比值不相等.因为物体的质量与体积之比与物体无关，只与物质有关，所以物体的质量与体积之比是反映物质特性的物理量。
大量实验表明，通常情况下，同种物质组成的物体的质量与体积的比值是一个定值；不同物质组成的物体的质量与体积的比值一般不同。
1．定义：在物理学中，将某种物质组成的物体的质量与体积之比叫做这种物质的密度，用 ρ 表示。 2．密度的符号： 3．公式： 4．密度在数值上等于单位体积物体的质量.
5．单位：（1）国际单位：千克/米3,符号为kg/m³，读作千克每立方米。（2）常用单位：克/厘米³,符号为g/cm³，读作克每立方厘米。（3）单位换算： 1 g/cm 3 =103 kg/m3
对密度公式 的理解
（1）同种物质状态不变时，不能理解为物质的密度与质量成正比，与体积成反比。解释：虽然密度由质量与体积之比来定义，但密度是描述物质自身特性的物理量，由物质本身决定，与物体的质量、体积无关。（2）同种物质，ρ一定，m与V成正比（3）不同种物质①m一定时，ρ与V成反比 ②V一定时，ρ与m成正比
（4）. 密度及变形公式： ρ＝m/V 质量 m＝ρV 体积 V＝m/ρ
（5）. 计算时注意ρ、m、V单位的组合： ① m用kg做单位，V用m3做单位时，ρ的单位是kg/m3； ② m用g做单位，V用cm3做单位时，ρ的单位是g/cm3；
（6）．物理意义：ρ水= 1×103 kg/m3 的物理意义是ρ冰= 0.9 g/cm3 的物理意义是
1m3 的水的质量是1×103 kg。
1cm3 的冰的质量是0.9g。
通常情况下，同种物质，其固态的密度大于液态的密度，液态的密度大于气态的密度。例如，氧气的密度是 1.43 kg/m3 ，而液氧的密度约为 1 140 kg/m3 ，约为常态时氧气密度的 800 倍。 用液氧储罐代替气瓶运输能大大减少运输体积， 因此液氧储罐被广泛应用于气体行业及医院、金属冶炼等场所（图 6-1-2 ）。
大部分物质都具有热胀冷缩的物理性质。一定质量的物体温度升高时，体积变大，密度变小。但有些物质具有反常膨胀的现象，例如水在 0～ 4 ℃ 时，随温度的升高体积反而变小，所以 水在 4 ℃ 时密度最大。冬季湖面结冰后，冰面下的水温度接近 0 ℃,湖底的水温度接近 4 ℃ , 因而鱼类可以在湖底安全过冬。
利用物质性质的差异可以鉴别不同的物质， 物质的密度就是其中一项重要的判断依据。
例如，利用密度的差异可区分不同的岩石矿物。有一些物质的品质也与密度相关，测量密度可以帮助我们判断品质好坏。例如，牛奶的密度是检测牛奶品质的常用指标，在牛奶中掺水会使牛奶的密度下降，密度不达标的牛奶则视为不合格奶。
固体、液体密度的测量
2．量筒上的标度与读数 单位： 毫升 mL(ml) 1mL=1cm3 升（L） 1L=1000mL 最大测量值：常用100mL，200mL 分度值： 1mL、 2mL、5mL
1．量筒是测液体（小固体）体积的工具
1.使用量筒前,要认清量筒的量程和分度值,在测量前应根据被测物体的尺度和测量精度的要求来选择合适的量筒。
2.倒入液体时，左手握住量筒，使其略微倾斜，右手拿烧杯，使杯口紧贴量筒口，让液体缓缓流入。3. 待附着在量筒内壁上的液体流下后才能读数。读数时，应将量筒放置在水平桌面上，视线与量筒内凹液面的最低处或凸液面的最高处相平。
3. 实验方案：分别测量固体和液体的质量和体积，再根据密度的定义 计算密度。
石块和盐水的质量可用电子天平测量，盐水的体积可用量筒测量。对于外形不规则且体积较小的石块，可在量筒中加入适量的水，再将石块浸没于水中，通过量筒中水面的高度变化，计算石块的体积。
本实验要用到电子天平、量筒、待测石块、细线、烧杯、水、待测盐水等。
(一)测量小石块的密度1.用电子天平测出小石块的质量m。2.向量筒中注入适量水，读出水的体积V₁ ；再用细线系住小石块，将其浸没在水中，读出水和小石块的总体积V₂。3.将实验数据记录在表格中，开计算小石块的密度。
1.在烧杯中倒入适量的待测食盐水，用电子天平测量烧杯和食盐水的总质量m1；2.将烧杯中的食盐水倒入量筒中一部分，用电子天平测量烧杯和剩余食盐水的总质量m2；3.记录倒入量筒中的一部分食盐水的体积V;4.根据密度公式 , 计算食盐水的密度：
(二)测量食盐水的密度
1.压力：相互挤压且发生形变的两个物体之间所产生的垂直指向接触面的力叫做压力。2.产生的条件：物体间相互接触，而且有挤压作用。3.作用点：在受压的物体表面。4.作用效果：使物体发生形变。且压力与形变总是同时发生。
压力与重力的区别
大量实验表明，当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显；当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。压力的作用效果可以由物体在单位面积上受到的压力来反映。
在物理学中，把物体所受的压力与受力面积之比叫做压强，用p表示。
p表示压强F表示压力（单位：N)S 表示受力面积（单位：m2)
牛/米2，读作牛每平方米
牛/米2的专门名称叫帕斯卡，简称帕，符号是：Pa，1Pa=1N/m2
(5)1Pa的物理意义：1平方米面积上受到的压力是1N。
（3）压强在数值上等于物体在单位面积上受到的压力。 压强越大，压力的作用效果越明显。
压强的其它单位：百帕（hPa 、千帕（KPa）、兆帕（MPa）
1百帕=1×102帕，1千帕=1×103帕，1兆帕=1×106帕
平放在水平桌面上的一张 A4 纸对桌面的压 强大约是 1 Pa。由此可见，帕是一个很小的压强 单位。图 6-3-6 列出了不同情况下压强大小的近似值。
说说以下生活中的事例是利用什么方法减小压强的
说说以下生活中的事例是利用什么方法增大压强的
①如图 6-4-2（a）所示，将一根两端开口的 直玻璃筒竖直放置，下端扎一块橡皮膜封堵，从 上端向直玻璃筒内注水，观察到直玻璃筒下端的橡皮膜向下凸出；
②如图 6-4-2（b）所示，将一 个侧壁开孔的玻璃筒竖直放置，在侧壁开孔处扎 一块橡皮膜封堵，从上端向玻璃筒内注水，观察到橡皮膜向外凸出。这些现象说明液体对容器的底部和侧壁都有压强。
③将套有食品保鲜袋的手伸入盛水的容器中，这时手的各个部位都明显地感受到保鲜袋紧贴在手上。这是因为水对保鲜袋产生了挤压作用，说明液体内部存在压强。
a. 液体受到重力，对容器底部有压力，所以会产生压强； b. 液体具有流动性，所以对容器侧壁有压强。
如图 6-4-4 所示，通常用 U 形管压强计来研究液体压强。当压强计金属盒上的橡皮膜受到压力时，U形管两边管中液面的高度差反映橡皮膜上的压强大小。将 U 形管压强计金属盒放入盛有液体的容器内，调节金属盒的橡皮膜的朝向，就可以研究液体内部各个方向上的压强。
(1)在液体内部向各个方向都有压强，在同一深度，向各个方向的压强大小_______；(2)同种液体内部的压强随深度的增加而___________；(3)在液体的深度相等时，液体的密度越大，液体所产生的压强__________。
问题：水坝为什么修成上窄下宽的形状？液体的压强和深度、密度有没有定量的关系？
要想知道液面下某处的压强，可用模型法：设想该处有一个水平“平面”，这个平面以上的液柱对平面的压力等于液柱所受的重力。计算液柱对平面的压强。
设液体的密度是ρ，液柱截面积是S，液柱的高度为h.
压强公式p=F/S与p=ρgh的比较
1．在物理学上，把几个底部相通，上部开口或相通的容器叫做连通器。U 形管就是一种简单的连通器。
2．连通器的特点：连通器里装同种液体，当液体不流动时，连通器各个部分中的液面总是相平的。
在 U 形管中注入液体，设想在 U 形管底部取一假想的竖直平面 AB，假设两边管中的液面 高度不同，则平面 AB两侧液体的压强不同；平 面 AB 由于两侧所受压力不平衡，就会向压力小的一侧移动，直到两边管中的液面高度相同，液体才停止流动（图 6-4-9 ）。
所以，即使连通器各组成 部分的形状不同，在注入同一 种液体后，当液体静止时，连 通器各部分中的液面一定处于同一水平面（图 6-4-10 ）。
想一想：下面是常见的连通器，它们都有什么功能？想想看，他们是怎样利用连通器的特点来实现自己功能的？
图 6-4-12 为船自上游通过一个船闸驶向下 游的示意图。船闸由闸室、上下游闸门和上下游 阀门组成。船从上游驶向下游时，先关闭两个闸门和下游阀门，仅打开上游阀门，闸室和上游水 库构成连通器。这时，水从上游水库流入闸室， 闸室内的水位上升，当上升到和上游水库内的水位相平时，打开上游闸门，船就可平稳驶入闸室内。同理，当闸室水位与下游水库水位相平时， 船可驶出闸室。
1654 年，德国马德堡市的市长在广场上演示了一个令人惊奇的实验。他将两个空心铜质半球紧扣在一起，使它们密合并抽去球内的空气，然后用 16 匹骏马向两边使劲拉，这才将它们分开。但 如果不抽去两个密合的铜半球内的空气，只需要用手轻轻一拉就能将它们分开。这就是历史上著名的马德堡半球实验（图 6-5-2 ）。
马德堡半球实验不仅证明大气有压强，而且说明大气的压强很大。图 6-5-1 中挂钩上的吸 盘就是被周围的大气牢牢地压在光滑的墙壁上。
1.地球被一层厚厚的大气层包围着，与液体一样，大气对其内部各个方向产生压强。这种压强称为大气压强。简称大气压。单位也是 Pa.
2.大气压的产生原因：由于空气有重力，对浸在其中的物体有压力。
因为空气具有流动性，也像液体一样向各个方向都有压强．
3.大气压强的方向：各个方向.
问题：大气压在我们周围时刻存在着，我们为什么感受不到？
这是因为人身体内外空气相通，身体各部位内外所受的压力相同，内外平衡，长期以来人们已经习惯这样的环境了。
1643年，意大利科学家托里拆利用如图所示装置,精确地测出了大气压强的值。
最早测定大气压的是意大利科学家托里拆利。
大气压支持760mm高的水银柱,即大气压约等于760mm水银柱产生的压强.
标准大气压 p0= 1.013×105 Pa或760mmHg
1. 大气压强可用气压计测量。图 6-5-6 所示的是常见的气压计。
如图 6-5-7（a）-（c），在日常生活中，我们用吸管喝饮料时，吸管内外产生气压差，把饮料压进嘴里；家中的吸尘器、扫地机，安装工程中搬运平板玻璃使用的吸盘，都是利用大气压工作的。
2.大气压在生活中的应用
3.大气压与高度的关系：海拔越高,气压越小;海拔越低,气压越大.
大气压随高度的增加而减小
在海拔3000m以内，大约每升高10m，大气压大约减小100Pa。
测量结果表明，海平面附近 的大气压约等于 1 个标准大气压。
如图 6-6-3 所示，手持两张纸并使它们自然下垂且靠近，向两张纸之间的空隙中吹气，简述观察到的现象。
吹气使得两张纸之间的空气迅速流动，两张纸相互靠拢，说明它们之间的空气压强变小了。
图 6-6-2 中，水从左边蓄水容器流向下方的 水平玻璃管。由于相同时间内同一管中不同截面 处水的流量是相同的，因此水平玻璃管横截面积 较大处水的流速小，横截面积较小处水的流速大。 蓄水容器内的水从下方的玻璃管中流出时，竖直 细管中液面有高有低。这是为什么？
水从下方的玻璃管中流出时，竖直细管中的 液面高低不同，细管中液面越高，对应下方玻璃 管内液体的压强越大。c 管下方的液体流速大，压强小；a 管下方的液体流速小，压强大。
大量实验表明：流体压强与流速有关，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。
流体压强和流速的关系应用十分广泛。文丘里流量计是一种测量有压管道流量的装置，常用于测量空气、天然气、水等流体的流量。图 6-6-4 所示是文丘里流量计的结构示意图，流体在通过流量计时局部收缩，从而使流速增大，压强减小，因此流体在截面 1 和截面 2 处有压强差，通过测量压强差来测量流量大小。
专题01-2 浮力
阿基米德原理
浸在液体或气体中的物体受到的向上的力， 称为浮力。
浮力的施力物体：液体或气体
当乒乓球静止于水面时,浮力和重力是一对平衡力,由二力平衡的条件可知,浮力的方向与重力的方向相反,即浮力的方向竖直向上.
1、液体内部存在压强，而且深度不同，其压强不同。
2、浸没在液体中的长方体两个相对的侧面所受液体的压力相互平衡，对物体水平方向的受力没有影响。
3、长方体下表面处于更深的位置，上、下表面的受力面积相同，所以，液体对长方体向上的压力F₂大于液体对它向下的压力F1。
4、浸没在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的压力不同，这就是浮力产生的原因。
在游泳池中，人们站在水里慢慢下蹲至即将被浸没的过程中，池底对脚的支持力会减小。
5、对于漂浮在水面的物体，上表面不受水的压力，下表面受到水向上的压力，物体受到的水的作用力向上。航空母舰受到巨大的重力却能浮于水面，这与它受到水对其向上的作用力有关。F浮=F2–0
如图所示，取一个塑料矿泉水瓶， 用剪刀剪去底部。将瓶口朝下，放入一个乒乓球，同时向瓶中缓慢注水，发现有少量水从乒乓球与瓶口的缝隙漏出，乒乓球不会上浮；拧上瓶盖，乒乓球会上浮。解释你观察到的现象。
通过上述实验发现，当乒乓球下方的水不断漏出时，尽管乒乓球浸在水中，但下表面并不受到水对它向上的压力，所以不会形成水对乒乓球的浮力，乒乓球无法上浮。
此实验证明了浮力产生的原因是浸没在液体中的物体，其上下表面受到的压力差产生的。同时，也说明了如果浸在液体中的物体下表面如果不受液体的压力，该物体就不会受到浮力的作用。
浮力产生的原因深入分析
如图 7-1-6 所示，在弹簧测力计下悬挂金属块 A，此时弹簧测力计示数 F1 等于金属块 A 受到的重力大小；将金属块 A 浸没在水中，弹簧测力计示数为 F2 。比较 F1 与 F2 。
由上述实验可以看出，物体浸没在水中后， 弹簧测力计示数变小，说明物体受到浮力。根据物体的平衡条件，物体受到的竖直向下的重力大小 G 应该等于竖直向上的浮力大小 F浮和弹簧测 力计对物体的拉力大小F2 之和，即 G = F2 + F浮， 又因为重力大小与F1相等，所以浮力F浮 = F1-F2。
将漂浮在水面的泡沫塑料缓慢压入水中，泡沫塑料浸入水中的体积增大,感到越来越费力，表明泡沫塑料受到的浮力增大。与水相比，盐水密度更大，鸡蛋能浮在盐水中，表明鸡蛋在盐水受到的浮力更大。根据对以上现象的观察和思考，影响浮力大小的因素可能是物体浸入液体中的体积及液体的密度。
器材现有以下实验器材供选用：水、浓盐水、容器、金属块、弹簧测力计、天平、刻度尺。本实验无需使用的器材是天平 。
方案①图 7-1-7（a）（b）表示探究浮力大小是否和浸入液体中的体积有关的大致过程。根据图 7-1-7（a）（b），写出相应的探究方案。实验方案①：用弹簧测力计挂着金属块从空气中缓慢地浸入液体中，直至全部浸没，观察弹簧测力计的示数变化。
现象：弹簧测力计的示数逐渐增大（从金属块底部浸入液体开始）
②图 7-1-7（b ）（c）表示探究浮力大小是否和浸入液体中的深度有关的大致过程。根据图 7-1-7（b ）（c）写出相应的探究方案。实验方案②：在实验方案①的基础上，继续向下移动，在没有触碰到杯底前，观察弹簧测力计的示数变化。
现象：弹簧测力计的示数不变
③图 7-1-7（c）（d）表示探究浮力大小是否和液体的密度有关的大致过程。根据图 7-1-7（c）（d），写出相应的探究方案。实验方案③：将杯中的水更换为食盐水，重复实验方案①、②的步骤观察弹簧测力计的示数变化。
现象：从金属块底部浸入液体开始，弹簧测力计的示数逐渐增大，且变化量比实验方案①大；后面完全浸没也是随着深度的增大，弹簧测力计的示数不变。
记录根据以上方案，所观察到的现象是如上所述。
分析根据实验现象，影响浮力大小的因素是物体浸入液体中的体积和液体的密度。 结论由上述实验现象的记录可得，液体的密度一定时，物体浸入液体的体积越大，浮力越大；物体浸入液体的体积一定时，液体的密度越大，浮力越大。
阿基米德原理
将物体浸入一杯水中，杯中水面会上升，如 果这杯水原先是满的，水就会溢出，显然，物体浸入水中的体积即物体排开水的体积。液体密度一定时，物体排开液体的体积越大，排开液体的重力越大。因此，浸入液体的物体所受浮力的大小与排开液体的重力大小可能有关。
如图 7-2-2 所示，在溢水杯中盛入适量的水，使水面与出水口相平，在杯中放入一个物体，物体排开的水就会从出水口流出到烧杯中，烧杯中的水的重力即为物体排开水的重力。
如图 7-2-3 所示，往溢水杯中注满水。用力传感器 A 悬挂一物体，用另一力传感器 B 悬挂杯子。将物体逐渐浸入到溢水杯中， 观察力传感器 A 与 B 示数的变化， 猜想浮力大小与排开水的重力的关系。
1.内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体的重力大小。
3.适用范围：液体和气体
①物体“浸在液体里”包括“全部浸入（即浸没）”（V排=V浸=V物）和“部分浸入”（V排=V浸