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文檔簡介

1、浮力1、浮力的定義:一切浸入液體(氣體)的物體都受到液體(氣體)對它豎直向上的力 叫浮力。2、浮力方向:總是豎直向上,施力物體:液(氣)體3、浮力產(chǎn)生的原因(實(shí)質(zhì)):液(氣)體對物體向上的壓力大于向下的壓力,向上、向下的壓力差 即浮力。浸在液體中的物體,總要受到液體對它各個面的壓力(前后,左右兩側(cè)面受到的壓力相等),液體對物體向上和向下的壓力之差,就是液體對浸入的物體的浮力。即 。壓力差越大,物體所受浮力越大。當(dāng)物體處于漂浮狀態(tài)時(shí),浮力等于液體對物體向上的壓力,即。4、物體的浮沉條件:(1)前提條件:物體浸沒在液體中,且只受浮力和重力。GF浮GF浮(2)請根據(jù)示意圖完成下空。F浮GF浮G 下沉

2、 懸浮 上浮 漂浮 F浮 < G F浮 = G F浮 > G F浮 = G 液<物 液 =物 液 >物 液 >物(3)、說明: 密度均勻的物體懸?。ɑ蚱。┰谀骋后w中,若把物體切成大小不等的兩塊,則大塊、小塊都懸?。ɑ蚱。?。一物體漂浮在密度為的液體中,若露出體積為物體總體積的1/3,則物體密度為(2/3) F浮G分析:F浮 = G 則:液V排g =物Vg 物=( V排V)·液= 2 3液 懸浮與漂浮的比較相同: F浮 = G 不同:懸浮液 =物 ;V排=V物漂浮液 >物;V排<V物判斷物體浮沉(狀態(tài))有兩種方法:比較F浮 與G或比較液與物

3、。 物體吊在測力計(jì)上,在空中重力為G,浸在密度為的液體中,示數(shù)為F則物體密度為:物= G/ (G-F)冰或冰中含有木塊、蠟塊、等密度小于水的物體,冰化為水后液面不變,冰中含有鐵塊、石塊等密大于水的物體,冰化為水后液面下降。5、阿基米德原理:(1)、內(nèi)容:浸入液體里的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于它排開的液體受到的重力。實(shí)驗(yàn):浮力大小與物體排開液體所受的重力的關(guān)系用彈簧測力計(jì)測出物體所受的重力G1,小桶所受的重力G2; 把物體浸入液體,讀出這時(shí)測力計(jì)的示數(shù)為F1,(計(jì)算出物體所受的浮力F浮=G1-F1)并且收集物體所排開的液體;測出小桶和物體排開的液體所受的總重力G3,計(jì)算出物體排開液體所受

4、的重力G排=G3-G2。 (2)、公式表示:F浮 = G排 =液V排g 從公式中可以看出:液體對物體的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積(物體浸入液體的體積)有關(guān),而與物體的質(zhì)量、體積、重力、形狀 、浸沒的深度等均無關(guān)。(3)、適用條件:液體(或氣體)狀態(tài)F浮與G物V排與V物對實(shí)心物體物與液上浮F浮G物V排=V物物<液下沉F浮G物物>液懸浮F浮G物物=液漂浮F浮G物V排<V物物<液6漂浮問題“五規(guī)律”:規(guī)律一:物體漂浮在液體中,所受的浮力等于它受的重力;規(guī)律二:同一物體在不同液體里漂浮,所受浮力相同;規(guī)律三:同一物體在不同液體里漂浮,在密度大的液體里浸入的體積??;規(guī)律

5、四:漂浮物體浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾,物體密度就是液體密度的幾分之幾;規(guī)律五:將漂浮物體全部浸入液體里,需加的豎直向下的外力等于液體對物體增大的浮力。7、浮力的利用:(1)、輪船:工作原理:要使密度大于水的材料制成能夠漂浮在水面上的物體必須把它做成空心的,使它能夠排開更多的水。排水量:輪船滿載時(shí)排開水的質(zhì)量。單位 t 由排水量m 可計(jì)算出:排開液體的體積V排= m/液;排開液體的重力G排 = m g ;輪船受到的浮力F浮 = m g 輪船和貨物共重G=m g 。(2)、潛水艇:工作原理:潛水艇的下潛和上浮是靠改變自身重力來實(shí)現(xiàn)的。(3)、氣球和飛艇:工作原理:氣球是利用空氣的浮力升空

6、的。氣球里充的是密度小于空氣的氣體如:氫氣、氦氣或熱空氣。為了能定向航行而不隨風(fēng)飄蕩,人們把氣球發(fā)展成為飛艇。(4)、密度計(jì):原理:利用物體的漂浮條件來進(jìn)行工作。構(gòu)造:下面的鋁粒能使密度計(jì)直立在液體中??潭龋嚎潭染€從上到下,對應(yīng)的液體密度越來越大8、浮力計(jì)算題方法總結(jié):(1)、確定研究對象,認(rèn)準(zhǔn)要研究的物體。(2)、分析物體受力情況畫出受力示意圖,判斷物體在液體中所處的狀態(tài)(看是否靜止或做勻速直線運(yùn)動)。(3)、選擇合適的方法列出等式(一般考慮平衡條件)。計(jì)算浮力方法:1、示重差法,就是物體在空氣中的重與物體在液體中的重的差值等于浮力。即。例1:彈簧秤下掛一鐵塊,靜止時(shí)彈簧秤的示數(shù)是4N,將鐵

7、塊一半浸入水中時(shí),彈簧秤的示數(shù)為3.5N,這時(shí)鐵塊所受的浮力是_N,鐵:水=_ 。2、壓力差法:應(yīng)用F浮=F向上F向下求浮力。這是浮力的最基本的原理。 例2:2.如圖所示:某物塊浸沒在水中時(shí),下表面受到水的壓力為2.3牛,上表面受到水的壓力為1.5牛,則該物塊受到水的浮力為_ 牛,方向?yàn)開。3、公式法: F浮=液gV排=G排液 例3:將體積是50cm3的物體浸沒在水中,它受到的浮力多大?若此物體有一半浸在煤油中,它所受的浮力多大?(煤油=0.8×103kg/m3)g取10N/kg4、受力分析法:如果物體在液體中處于漂浮或懸浮狀態(tài),則物體受重力和浮力作用,且此二力平衡,則F浮=G物。如

8、果物體受三個力而處于平衡狀態(tài)。則要分析出重力和浮力以外的第三個力的方向,當(dāng)?shù)谌齻€力方向與重力同向時(shí),則F浮=G物+F3,當(dāng)?shù)谌齻€力方向與重力方向相反,則F浮=G物-F3。例4:把質(zhì)量是200g的塑料塊放入水中,靜止時(shí)塑料塊有一半露出水面。(g取10N/kg)求:(1)塑料塊在水中受到的浮力?(2)塑料塊的體積和密度?5、排水量法:F浮=排水量(千克)×g 輪船的滿載重量,一般是以排水量表示的,即是排開水的質(zhì)量,船也是浮體,根據(jù)浮體平衡條件也得:船受到的總F浮=G總,而排水量(千克)×g,就是船排開水的重,即是浮力,又是船、貨的總重力。 (二)浮力重難點(diǎn)解析1.關(guān)于液面升降的

9、問題.分析 其實(shí)質(zhì)是比較變化前后的V排.例: 一塊冰浮于水面,如圖.那么當(dāng)冰熔化前后,其水面將_(選填“升高”、“降低”或“不變”) 解: 冰熔化前:由于漂浮,F浮G物.則V排m冰g/水gm冰/水. 冰熔化后:由于m水m冰,由m/V得 V化水m水/水m冰/水因 V排水V化水,即冰熔化成水后,剛好填滿原來被冰排開的水的體積,因此,水面保持不變.冰或冰中含有木塊、蠟塊、等密度小于水的物體,冰化為水后液面不變,冰中含有鐵塊、石塊等密大于水的物體,冰化為水后液面下降。2.如何用浮力知識來測固體或液體的密度.A.測固體的密度例一 請利用彈簧測力計(jì)、水、燒杯測出一塊小石頭(物>水)的密度. 實(shí)驗(yàn)原理

10、 F浮GF拉(稱重法) 步驟a 用彈簧測力計(jì)先測出小石塊在空氣中的重力記為G石;b 用彈簧測力計(jì)懸吊著小石塊,使之浸沒在水杯中,并記下此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F拉;c 由F浮F拉G可求得小石塊浸沒在水中受到的浮力為F浮G石F拉;d 由F浮液gV排和Gmg物gV物及V物V排得石 水例二 利用量筒、水、細(xì)針測出不沉于水的蠟塊(物<水)密度. 實(shí)驗(yàn)原理 F浮G(漂浮法) 步驟a 先往量筒中倒入適量的水,記下水的體積為V0;b 然后往量筒中放入小蠟塊,待小蠟塊靜止后,記下水面現(xiàn)在所對應(yīng)的刻度為V1,即蠟塊漂浮時(shí)V排V1V0;c 用細(xì)針將蠟塊全部按入水中,記下現(xiàn)在水面刻度為V2,此時(shí)蠟塊的體積為V蠟

11、V2V0;d 利用漂浮條件F浮G,即水gV排蠟gV蠟得出蠟 水B.測液體的密度第一種方法 原理 F浮GF拉和F浮液gV排.(稱重法)器材 彈簧測力計(jì)、燒杯、適量的水、適量的待測液體和一個密度大于水和液體的物體.過程 用上述器材分別測出物體在水中和待測液體中的浮力,則有 即:液 第二種方法原理 F浮G物(漂浮法)器材 量筒、水和待測液體、一個密度比水和待測液體小的物體.過程 用上述器材分別測出物體在水中和待測液體中的V排即可,即:由G物F浮水和G物F浮液可知水gV排水液gV排液,也即液6.掌握計(jì)算浮力大小的四種方法.A.稱重法.利用彈簧測力計(jì)兩次讀數(shù)不等來計(jì)算浮力.基本公式 F浮GF拉(式中的G

12、和F拉分別為稱在空氣中的物體和稱在液體中的同一物體時(shí)彈簧測力計(jì)的讀數(shù))適用范圍 此式適用于液體中下沉的物體.常用于題中已知用彈簧測力計(jì)稱物體重的情況.B.壓力差法.利用浮力產(chǎn)生的原因來計(jì)算浮力.基本公式 F浮F向上F向下.適用范圍 此法用于判斷物體是否受到浮力或計(jì)算浸沒深度已知的規(guī)則物體所受的浮力.C.原理法.利用阿基米德原理來計(jì)算浮力.基本公式 F浮G排液或F浮液gV排液.適用范圍 普遍適用.D.平衡法.利用物體漂浮或懸浮的條件來計(jì)算浮力.基本公式 F浮G物、F浮N支G物、F浮G物F拉.適用范圍 漂浮體、懸浮體、沉底、連接體等.其中稱重法、原理法、平衡法是常用的計(jì)算浮力的方法.其它方法一般都

13、要與原理法聯(lián)合使用,才能順利完成浮力問題的解答.7.求解浮力問題的一般步驟a 明確研究對象b 明確研究對象所處的運(yùn)動狀態(tài).(漂浮、懸浮、沉底、上浮或下沉等)c 對研究對象進(jìn)行受力分析,并畫出受力示意圖.(除分析重力、浮力外,還要注意是否有其它相關(guān)聯(lián)的物體對它有拉力、壓力等)d 列出物體處于平衡狀態(tài)下的力的平衡方程(在展開方程時(shí),應(yīng)注意抓住題中的關(guān)鍵字“全浸”、“部分浸”、“漂浮”、“沉底”、“露出水面”等)e 解方程求出未知量.(三)物體的浮沉條件1. 物體的浮沉條件(1)物體上浮條件:,對實(shí)心物體。(2)物體下沉條件:,(3)物體懸浮條件:,。以上三點(diǎn)給我們指明判斷物體的沉浮或懸浮既可從力的

14、角度,即重力的浮力的大小關(guān)系,也可以從密度角度,即物體密度和液體密度的大小關(guān)系來判斷。2. 物體上浮的終止?fàn)顟B(tài)是漂浮,物體處于漂浮狀態(tài)時(shí),(物體部分露出液面),它與懸浮的區(qū)別是:物體懸浮時(shí),物體漂浮時(shí)。3. 物體浮沉條件的應(yīng)用(1)輪船的排水量:排水量就是輪船裝滿貨物時(shí)排開水的質(zhì)量。因?yàn)檩喆≡谒嫔?,所以此時(shí)船受的浮力等于船排開水的重力。即。(2)氣球和飛艇的升降靠調(diào)整氣囊中氣體的質(zhì)量來實(shí)現(xiàn)。(3)潛水艇的下潛和上浮靠改變自身受到的重力來實(shí)現(xiàn)。(4)密度計(jì)是測量液體密度的儀器,根據(jù)物體漂浮時(shí),物體浸入液體體積的大小與液體密度成反比的原理制成。(四)求浮力的幾種常用方法1. 阿基米德原理。當(dāng)

15、已知液體的密度和物體排開液體的體積,可根據(jù)求出浮力。2. 壓力差法。如果已知或根據(jù)題給條件能求出浸在液體中的物體上下表面所受液體的壓力,要根據(jù)求出浮力。3. 示重差法,就是物體在空氣中的重與物體在液體中的重的差值等于浮力。即。4. 從平衡力的角度建立求浮力的方程。如果物體在液體中處于漂浮或懸浮狀態(tài),則物體受重力和浮力作用,且此二力平衡,。如果物體受三個力而處于平衡狀態(tài)。則要分析出重力和浮力以外的第三個力的方向,當(dāng)?shù)谌齻€力方向與重力同向時(shí),則,當(dāng)?shù)谌齻€力方向與重力方向相反,則。(五)物體排開液體的體積的幾種表達(dá)方法1. 當(dāng)物體部分浸入液體時(shí),如果題中給出露出或浸入物體體積的幾分之幾,例如物體露出

16、液面1/3,則。也就是用幾分之幾物體的體積來表達(dá)。如果題中給出露出液面的具體體積值,則用來表達(dá),即。2. 當(dāng)物體全部浸入液體時(shí),物體排開液體的體積等于物體體積,則。如果物體是空心體可用表達(dá)。【典型例題】例1 有一金屬塊,在空氣中稱得重3.8N,將它浸沒在盛滿水的溢水杯中時(shí),有50mL的水從溢水杯中流入量筒,求:(1)金屬塊的體積;(2)金屬塊在水中受到的浮力;(3)金屬塊在水中時(shí)彈簧秤的讀數(shù);(4)金屬的密度是多少?例2 如圖1所示,物體漂浮在圓柱形容器的水面上,B物體上放著一個物體A時(shí),B排開水的體積為;若將A取下放入水中靜止后,A、B兩物體排開水的總體積為V2,且,求容器底對物體A的支持力

17、的多少?圖1例3 如圖2所示,一圓柱形容器底面積為,重為10N,把它放在水平桌面上。容器內(nèi)放置一邊長為,密度為的立方體木塊,求:(1)桌面受的壓強(qiáng);(2)向容器內(nèi)慢慢注水,恰好使木塊對容器底的壓力為零,此時(shí)木塊下底面受到的壓強(qiáng)多大?容器內(nèi)水深多少?(。)圖2例4 高為20cm的柱形容器內(nèi)盛有10cm深的水,如圖3所示?,F(xiàn)將一密度為,高為15cm的柱形物塊豎直放入水中,已知容器底面積為物塊底面積的3倍,則物塊靜止在水中時(shí)(與容器底不密合)物塊對容器底的壓強(qiáng)與水對容器底的壓強(qiáng)之比是多少? 圖3 例5 一邊長為的正方體懸浮在密度為的液體中,若上表面到液面的距離為,則正方體上、下表面受到的壓力多大?物

18、體受到的浮力是多大? 例6 一個密封的空心球浮在水面上時(shí),露出水面的體積是總體積的2/5,若在空腔內(nèi)注入100克水,空心球恰好可停在水中的任意位置,這個球的體積多大? 例7 給你足夠的水,量筒一只,怎樣測定小瓷酒杯的密度(酒杯的直徑小于量筒的直徑)請寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟及密度表達(dá)式。拓展延伸:利用浮力測物質(zhì)的密度,主要有兩類方法:(1)用彈簧秤測出物體在空氣中的重力和浸沒在液體中的彈簧秤的示數(shù),用算出物質(zhì)密度。(2)用漂浮在液面的方法,則學(xué)們可以設(shè)想,假如沒有量筒(量杯),能否用浮在液面的方法測出物質(zhì)的密度?【模擬試題】一. 填空題:1. 一個2N的鉤碼,掛在彈簧秤上,當(dāng)鉤碼浸沒在水中時(shí)彈簧示數(shù)1

19、.2N,這個鉤碼受到的浮力是 N。2. 把一個木塊浸入水中,當(dāng)木塊浮在水面不動時(shí),浸入水中的體積是木塊體積的4/5,木塊的密度是 ,如果把它浸沒在煤油里,煤油的密度是,這時(shí)木塊處于 狀態(tài)。3. 質(zhì)量相同的甲乙兩球,它們的密度比是,若將甲球浸沒在液體A中,乙球浸沒在液體B中,已知,則甲、乙兩球所受浮力比是 。4. 使體積為的長方形金屬塊全部沒入水中,當(dāng)它受到向上的壓力是20N時(shí),它受到水向下的壓力是 N,若此金屬塊投入水中的深度增加,它受到水向上的壓力為30N,則金屬塊受到的浮力為 N。5. 如圖1所示,A是鐵塊,B是木塊,若將A取下直接投入水中,則容器中水面將 ,此時(shí)水對容器底的壓強(qiáng)將 。圖1

20、6. 一艘輪船的最大排水量為,它滿載貨物駛?cè)敫劭?,此時(shí)船受到的浮力為 N,卸下全部貨物后,排水量為,則船重 N。此時(shí)船受到的浮力為 N。7. 一物體體積為,重29.4N。把它放入水中,則它浸入水的體積是 ,它受到的浮力是 。8. 體積為的正方體木塊,浮在水面上,它受到的浮力是 N。如果放進(jìn)裝滿水的水槽里,它受到的浮力為 N。(,)9. 為使質(zhì)量為270g的鋁球懸浮于水中,它的體積應(yīng)為 m3,球的空心部分體積為 m3()10. 將密度計(jì)放入密度為的液體中,液面在刻度A處,放在密度為的液體中,液面在刻度B處,已知,則 點(diǎn)在上方。11. 密度為的木塊,體積是,放入水中露出水面的體積是 cm3,放入某

21、液體中露出的體積為總體積的3/5,該木塊受到的浮力是 N,該液體的密度是 kg/m3。12. 一艘潛水艇的艇殼體積為6000m3,其內(nèi)部水箱的體積是2000m3,當(dāng)它在水下航行時(shí),水箱正好灌滿水,此時(shí)潛水艇受到的浮力是 N,當(dāng)潛水艇排完水箱中水時(shí),潛水艇航行時(shí)受到的浮力是 N,此時(shí)潛水艇殼有 m3露出水面。(海水密度為)二. 選擇題:13. 有一木塊漂浮在水面上,若在水中加一些食鹽,木塊仍漂浮在水面上,測它受到浮力將( ) A. 變大 B. 變小 C. 不變 D. 不能確定14. 兩個體積相等的木球和鐵球,用細(xì)線系住后放入水中時(shí)能懸浮在水中,如圖2所示,則木球和鐵球受到的浮力( )A. 木球較

22、大 B. 鐵球較大 C. 兩球一樣大 D. 無法確定圖215. 把質(zhì)量相等的鐵球和鋁球,分別掛在彈簧秤下,然后將它們分別全部浸入水中,比較彈簧秤示數(shù)則( )A. 掛鐵球的讀數(shù)大于掛鋁球的讀數(shù)B. 掛鐵球的讀數(shù)小于掛鋁球的讀數(shù)C. 掛鐵球的讀數(shù)等于掛鋁球的讀數(shù)D. 無法研究讀數(shù)大小16. 如圖3所示,一塊冰中含有一小木塊,浮在鹽水面上,當(dāng)冰吸熱逐漸熔化過程中,下列說法正確的是( )A. 液面一直保持下降B. 液面先下降后上升C. 液面先上升后下降D. 液面一直在上升圖317. 木塊下面用細(xì)線吊一塊鐵塊懸浮在水中,如圖4所示,若細(xì)線斷了,待木塊靜止后,水對容器底的壓力將( )A. 變大 B. 變小

23、 C. 不變 D. 先變大,后變小圖418. 在密度為的海水中漂浮著一座冰山,冰的密度為,測得冰山露出海面的體積為V,則這座山的體積是( )A. B. C. D. 19. 有甲、乙、丙、丁四個相同的容器,分別盛有水、鹽水、酒精和水銀四種液體,且液面高度相同。如果把四塊質(zhì)量相同,外形不同的冰塊分別放入四個容器中,當(dāng)冰塊熔化后,液面將( )A. 水面高度不變,其它液面都升高B. 酒精液面降低,水面高度不變,鹽水和水銀面升高C. 灑精和水面都升高,鹽水和水銀液面下降D. 無法判斷20. 一個很薄的塑料袋中裝滿水,掛在彈簧秤上,把塑料袋浸沒在水中(不計(jì)塑料袋自重)則彈簧秤的示數(shù)( )A. 大于塑料袋中

24、的水在空氣中的稱重B. 小于塑料袋中的水在空氣中的稱重C. 等于塑料袋中的水在空氣中的稱重D. 等于零21. 甲、乙兩球的體積之比是,放在同種液體里,甲在液面下的深度是乙在液面下深度的3倍,則甲、乙二球受浮力之比是( )A. B. C. D. 22. 一個空心球,空心部分體積為整個體積的1/2,它漂浮在水面上,有一半露出水面,若將空心部分注滿水,則此球靜止時(shí)將( ) A. 漂浮 B. 懸浮 C. 沉底 D. 都有可能23. 把質(zhì)量相等的甲、乙兩球置于煤油中靜止時(shí)甲漂浮,乙懸浮,下面說法正確的是( )A. 甲、乙所受浮力相等,甲密度小于乙密度B. 甲受的浮力小于乙,甲密度小于乙C. 甲受浮力小于

25、乙,甲密度大于乙D. 甲、乙浮力相等,密度相同24. 水球運(yùn)動員在把漂浮水面上的水球慢慢壓入0.5m深水下的過程中,水球運(yùn)動員對水球的壓力( )A. 逐漸增大 B. 逐漸減小 C. 始終不變 D. 先增大,后不變?nèi)? 計(jì)算題:25. 有一金屬球,在空氣中稱時(shí),彈簧秤示數(shù)為14.7N,浸沒在水中稱時(shí),彈簧秤示數(shù)為4.9N,已知該金屬的密度為,這個金屬球是空心的還是實(shí)心的?26. 將一木塊和一鐵塊用細(xì)線拴在一起,并置于水中,若要使它能夠停留在水中任何深度的地方,求木塊與鐵塊的體積之比?()27. 有一密度為,邊長為10cm的立方體木塊浸在水中,如圖5所示,若用對木塊的拉力是N,求木塊此時(shí)受到的浮力

26、?(用三種方法)圖5浮力典型題型:1、浮力比較題例1、甲、乙、丙三個體積相同的實(shí)心小球,靜止在液體中如圖8所示,關(guān)于三個小球下面說法正確的是( ) A. 三個球受到的浮力關(guān)系為F甲F乙F丙B. 三個球受到的浮力關(guān)系為F甲F乙F丙 C. 三個球的密度關(guān)系為甲乙丙 D. 三個球的密度關(guān)系為甲乙丙例2、將重力相同的木塊和鐵塊放入水中靜止后,則()A、木塊受的浮力大 B、鐵塊受的浮力大 C、木塊和鐵塊所受浮力一樣大 D、無法判斷誰受的浮力大 例3、甲、乙兩個完全相同的密度計(jì)放在A、B兩種液體中,如圖43所示,則甲、乙密度計(jì)受浮力F甲、F乙和A、B液體密度比較( )   A

27、. F甲F乙,AB B. F甲=F乙, A=BC. F甲F乙,AB D. F甲=F乙, AB2浮力變化題一般情況下,在同種液體中,關(guān)注V排的變化情況,如果液體發(fā)生改變,一般用浮沉條件來分析。例1.一個充氣的氣球下面掛一個金屬塊,把它們放入水中某處恰能靜止,如果把金屬塊及氣球的位置輕輕向上移一些,則金屬塊和氣球( )A.仍能靜止 B.向下運(yùn)動C.向上運(yùn)動 D.上下晃動解釋:由于氣球的位置輕輕向上移,所以受到水的壓強(qiáng)變小,導(dǎo)致氣泡體積變大,浮力變大,超過了重力,因此選C。例2、金魚缸中小金魚口中吐出的小氣泡,在升至水面的過程中體積逐漸變大,這個過程中氣泡所受浮力將( ) A. 不變B. 變大C.

28、變小D. 無法確定例3、 潛水艇從潛行變?yōu)樯细?,在浮出水面之前,所受海水的壓?qiáng)和浮力變化情況正確的是( )A. 壓強(qiáng)減小,浮力不變B. 壓強(qiáng)增大,浮力不變C. 壓強(qiáng)不變,浮力變大D. 壓強(qiáng)不變,浮力變小例4、游泳的人由河邊走向深水處的過程中,如果河底布滿碎石子,則( )A. 腳越來越疼,因?yàn)樗畬δ_的壓力越來越大B、腳疼得越為越輕,因?yàn)楹拥讓θ说闹С至υ絹碓叫、腳越來越疼,因?yàn)樗畬θ说母×υ絹碓酱驞、腳疼得越來越輕,因?yàn)槿耸艿降闹亓υ絹碓叫?判斷物體是否實(shí)心例:體積是 30cm3的鐵球,質(zhì)量是79g,它是空心的還是實(shí)心的?如果是空心的,空心部分的體積多大?(=7.9g/ cm3)分析:(1)根

29、據(jù)密度公式變形V=m/ 求出此時(shí)鐵球的實(shí)心體積,再與鐵球的實(shí)際體積(30cm3)相比較,如果相等,則是實(shí)心的,如果實(shí)心體積小于實(shí)際體積,則是空心的(2)用鐵球的實(shí)際體積減去實(shí)心部分的體積就是空心部分的體積此題主要有三種做法,可以通過密度、體積或質(zhì)量來判斷實(shí)心還是空心但要計(jì)算空心體積最好根據(jù)體積進(jìn)行計(jì)算4合金比例計(jì)算題例1:有塊金和銀的合金,質(zhì)量為596克,將它浸沒在水中稱,彈簧測力計(jì)示數(shù)為5.56牛,試求這塊合金中,金和銀的質(zhì)量各是多少?(金=19.3g/cm3,銀=10.5g/cm3)分析:本題解題關(guān)鍵是先求出合金的體積,然后建立方程組進(jìn)行解答5“切割”題例1:一個體積為V的實(shí)心長方體,放入

30、水里,靜止時(shí)長方體能浮在水面現(xiàn)將它露出水面的部分切去,再把它剩余部分放入水里若要求長方體剩余部分靜止時(shí),露出水面的體積V與長方體的體積V的比值為最大,則長方體的密度為多少?分析:物體漂浮時(shí)浮力等于自身的重力,根據(jù)浮力公式列出等式,削掉浮出水面部分后,再根據(jù)浮力公式列出等式,要想露出水面的體積V與長方體的體積V的比值為最大,根據(jù)浮力公式列出等式求出比值的大小例2:浮在水面上的長方體木塊的密度為,水的密度為0,將木塊浮在水面以上的部分切去,木塊又會上浮,待穩(wěn)定后再次切去水面以上的部分,剩余木塊的體積正好是原來的1/2,則可判斷:0為()分析:由于木塊漂浮,利用阿基米德原理和物體的漂浮條件可得F浮=

31、水v排g=G木=木v木g,得出兩種情況下的關(guān)系式,再根據(jù)切去水上部分后剩余部分的體積等于沒切去時(shí)排開水的體積、最后剩余木塊的體積正好是原來的1/2 ,得出木塊和水的密度的大小關(guān)系6判斷容器底部壓力變化情況例1:靜止在水平桌面上的容器里盛有液體,液體對容器底部的壓力不一定等于液體重力()例2:木塊下方吊著一鐵塊懸浮在水中,如果將繩子剪斷,當(dāng)鐵塊和木塊靜止時(shí),水對容器底部的壓強(qiáng)和壓力的變化()A壓強(qiáng)不變,壓力不變 B壓強(qiáng)變小,壓力變大C壓強(qiáng)變大,壓力變小 D壓強(qiáng)變小,壓力變小 分析:液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)與液體密度和深度有關(guān)判斷物體靜止時(shí)液面降低,從而根據(jù)公式P=gh可解當(dāng)繩子被剪斷,木塊上浮,鐵塊下降最

32、終兩物體靜止時(shí),木塊部分體積露出水面,處于漂浮狀態(tài)因此液面較原來下降;由于液體壓強(qiáng)與液體密度和處于液面下的深度有關(guān)所以液體對容器底的壓強(qiáng)變小,根據(jù)公式F=PS可知當(dāng)容器底面積即受力面積不變時(shí),液體產(chǎn)生的壓力變小故選D點(diǎn)評:物理量動態(tài)變化的分析要從其決定因素的改變情況入手7. 空氣浮力例1:已知空氣的密度為1.29kg/m3,估算人體在空氣中受到的浮力分析:成年人質(zhì)量在60kg左右,人的密度和水的密度相當(dāng),為1×103kg/m3,利用密度公式求出人的體積,再利用阿基米德原理求出人受的浮力人體在空氣中受到的浮力約為0.774N例2:一個載重氣球在空氣中勻速上升時(shí),受到的浮力為2000N,

33、若在所載重物中再加200N的物體,這時(shí)氣球就能勻速下降,假設(shè)氣球上升和下降時(shí)所受的浮力和阻力大小不變,則氣球的重力為 N,受到的阻力為 N答案為:1900、100。(在計(jì)算空氣中浮力時(shí),重物受到的浮力忽略不計(jì))8油水混合題例1 :如圖所示,邊長為10cm的立方體木塊,浮在油和水的分界面上,它浸在水里的深度5cm,其余部分浸在油里,若水深20cm,油深10cm,容器的底面積是20cm2,求:木塊受到的浮力及木塊的密度(油0.6×103kg/m3,g取10Nkg)例2:在兩端開口的U型玻璃管內(nèi)裝有水和某種油,它們靜止時(shí)的情況如圖所示,A處為它們的分界面,這種油的密度為 9.冰融化例1.漂

34、浮在水面的冰塊融化后,液面會升高嗎?容器底部的壓強(qiáng)會發(fā)生變化嗎?例2.如圖所示,在一只裝著水的杯子中漂浮著一塊冰,而在冰和水的上面又覆蓋著一層油,當(dāng)冰完全融化后,水面高度 ,總液面高度 (填“上升”、“不變”或“下降”) 例3. 在如圖所示的裝有水的杯中漂浮著一塊冰,冰塊內(nèi)有一實(shí)心小鐵塊當(dāng)冰全部融化后,杯中的液面將會 (填“升高”、“降低”或“不變”) 例4.如圖所示,一塊0的冰放在盛有0的水的容器中已知冰塊與容器底部相接觸并相互間有壓力,則當(dāng)冰完全融化為0的水后容器中水面的位置將()10、液面相對上升題例1. 如圖,圓柱形容器底面積5cm2,盛水高度15cm,圓柱形物體底面積4 cm2,高度

35、10cm,浸入容器中,上表面與液面相平。圓柱形物體相對容器豎直上升多少剛好完全離開水面?11、問答題 餃子為什么一開始沉底,后來又浮上來?答:剛下鍋時(shí),餃子受到的浮力小于重力,所以下沉;水沸騰后,餃子內(nèi)部的空氣受熱膨脹,餃子的體積增大,受到的浮力增大,當(dāng)浮力大于重力時(shí)便上浮12、實(shí)驗(yàn)探究題例1 給你足夠的水,量筒一只,怎樣測定小瓷酒杯的密度(酒杯的直徑小于量筒的直徑)請寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟及密度表達(dá)式。解析:測固體密度的方法有多種,有直接的方法:用天平測質(zhì)量、量筒(量杯)測體積;有間接的方法:利用物體漂浮時(shí)排開液體的重力等于物體的重力,求出物體的質(zhì)量,再利用排水法測物體的體積,算出物體的密度,本題

36、應(yīng)使用間接方法測小瓷酒杯的密度。答案:1. 在量筒里倒入適量的水,記下水面到達(dá)的刻度2. 把小酒杯漂浮在水面上,記下水面到達(dá)的刻度3. 把小酒杯沉沒在水中,記下水面到達(dá)的刻度4. 計(jì)算:小酒杯漂浮在水面上 小酒杯沉沒在水中時(shí),它排開水的體積為,即瓷杯自身瓷的體積。練習(xí)題1如圖所示的木塊浸沒在水中,細(xì)線對木塊的拉力是2N。剪斷細(xì)線,待木塊靜止后,將木塊露出水面的部分切去,再在剩余的木塊上加1N向下的壓力時(shí),木塊有20cm3的體積露出水面求木塊的密度。(g取10N/kg) 2 底面積為400cm2的圓柱形容器內(nèi)裝有適量的水,將其豎直放在水平桌面上,把邊長為10cm的正方體木塊A放入水后,再在木塊A

37、的上方放一物體B,物體B恰好沒入水中,如圖(a)所示已知物體B的密度為6×103kg/m3。質(zhì)量為0.6kg。(取g10N/kg)求:(1)木塊A的密度。(2)若將B放入水中,如圖(b)所示,求水對容器底部壓強(qiáng)的變化。(a) (b)3 有塊金和銀的合金,質(zhì)量為596克,將它浸沒在水中稱,彈簧測力計(jì)示數(shù)為5.56牛,試求這塊合金中,金和銀的質(zhì)量各是多少?(金=19.3g/cm3 銀=10.5g/cm3)4如圖所示,將一邊長為10cm,質(zhì)量為0.8kg的正方體物體A,用一根不可伸長的細(xì)線懸掛在裝有水的容器中,容器的底面積為300cm2,下部有一關(guān)閉著的出水小閥門K,此時(shí)細(xì)線剛好拉直,且受

38、到的拉力為零,求:(l)若細(xì)線最大承受的拉力為5N,則開啟出水閥門K后,流出多少kg水,細(xì)線則剛好被拉斷。(取g10N/kg)5旅游用的游艇上常常備有救生衣(一種顏色比較鮮艷的背心,并用密度比較小的發(fā)泡材料做成內(nèi)膽),請你用下面給定的要求和數(shù)據(jù)來設(shè)計(jì)救生衣:按能救護(hù)的人的質(zhì)量為80kg設(shè)計(jì);為了保護(hù)人的安全,穿上該救生衣能使人的10的體積露出水面;發(fā)泡材料的密度為0.01×103kg/m3;做救生衣的面料及其他輔料的質(zhì)量不計(jì);人的密度可近似地取1×103kg/m3請計(jì)算做一件這種救生衣的發(fā)泡材料的最小質(zhì)量。 6如圖所示,邊長為10cm的立方體木塊,浮在油和水的分界面上,它浸

39、在水里的深度5cm,其余部分浸在油里,若水深20cm,油深10cm,容器的底面積是20cm2,求:(1)容器底部受到的壓力(2)木塊受到的浮力及木塊的密度(油0.6×103kg/m3,g取10Nkg)7在底面積為50cm2的圓柱形容器內(nèi)盛水,當(dāng)放一個物體在容器內(nèi)水中后,該物體有25cm3的體積露出液面,而容器底部受到水的壓強(qiáng)增大了 2×102Pa,求(l)物體的質(zhì)量(2)物體的密度(g取10Nkg)8 如圖所示容器,上部橫截面積為S1m2,底部面積為S2m2,容器中盛有某種液體,有一空心金屬球用細(xì)繩系住,繩的另一端掛在容器底部,此時(shí)球全部浸沒在液體中,繩對球的拉力為TN,問

40、將細(xì)繩剪斷待空心金屬球靜止時(shí)液體對容器底部的壓力是增大還是減少?變化了多少?9 如圖所示,把甲鐵塊放在木塊上,木塊恰好浸沒于水中,把乙塊系在這個木塊下面,木塊也恰好浸沒水中,已知鐵的密度為7.9×103kg/m3。求:甲、乙鐵塊的質(zhì)量比。10 有一高為b,橫截面為正方形(正方形的邊長為a,ab=18)的薄殼容器B,容積為V=1×103cm3,質(zhì)量為m100g,現(xiàn)裝入體積為1/2V的某種液體A,并將容器B封閉放入水中,該容器恰好能懸浮在水中不動,如圖所示,如果容器B內(nèi)空氣質(zhì)量不計(jì),求:(l)液體A的密度(2)當(dāng)裝入液體A的體積為1/3V時(shí),容器B保持豎直狀態(tài),B底受到水的壓強(qiáng)

41、。11 在0、1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓條件下,氫氣的密度是0.09kg/m3;空氣的密度是1.29kg/m3。有一個體積為10m3的氫氣球,球殼的厚度不計(jì),球殼重為20N。取g=10N/kg。問:(1)氫氣球內(nèi)充入的氫氣有多重?(2)氫氣球受到的空氣浮力是多大?(3)要使氣球能勻速上升,它的下面最多能吊多重的物體? 例1 分析:首先應(yīng)該知道金屬塊的密度大于水的密度,所以金屬塊浸沒在盛滿水的溢水杯中溢出水的體積等于金屬塊體積,即。根據(jù)阿基米德原理,可解得浮力。再根據(jù)示重差法,可解得金屬塊在水中時(shí)彈簧秤的讀數(shù),即。金屬塊的密度應(yīng)根據(jù)解得。解:(1)金屬塊的體積等于溢出水的體積。(2)。(3)(4)分析:A、B分開之前漂浮在水面上,則有,將A取下投入水中靜止后,物體B仍漂浮在水面上,則有,而A沉入容器底部受三個力作用,即重力、支持力、浮力。則有,以上三個方程相減得:可求出N。解:原情況A、B疊放在一起時(shí),漂浮在水面上,則有: A、B分開后B仍漂浮,A沉入水底,則有: 得:,而 分析:注水前,桌面受到的壓強(qiáng),應(yīng)等于桌面受到的壓力除以容器的底面積。即。當(dāng)慢慢向容器中注水,恰使木塊對容器底壓力為零時(shí),說明木塊此時(shí)只受二個力:重力和浮力。物體處于漂浮狀態(tài)。而浮力又等于木塊底部所受水的壓力,進(jìn)而根據(jù)可求出木塊底部受到的壓強(qiáng),然后再根據(jù)求出此時(shí)水的深度。解:(1)。(2)當(dāng)時(shí),木塊對容器底壓力為0

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