阿基米德原理复习解析共24页文档
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10.2 阿基米德原理(考点解读)(解析版)1、阿基米德原理的应用(1) 阿基米德原理:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受(2)公式表示:g V G F 排液排浮ρ==;(3)液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关(4)适用条件:液体(或气体)。
2、浮力大小的计算浮力大小的计算方法:(1)两次称量求差法 F 浮=F 1-F 2(2)二力平衡法 F 浮=G 物(3)阿基米德原理法 F 浮=G 排。
知识点讲解知识导航 典例分析+变式训练考点1 阿基米德原理的应用【典例1-1】质量相同的实心铜球和铝球浸没在水中,比较它们受到的浮力(ρ铜>ρ铝)( )A .它们受到的浮力相等B .铜球受到的浮力比较大C .铝球受到的浮力比较大D .条件不足,无法判断【答案】C 。
【解答】解:实心铜球和铝球的质量相同,即:m 铜=m 铝,已知:ρ铜>ρ铝,根据公式ρ=可知,V 铜<V 铝;当两个金属球浸没在水中时,V 排=V 物,则:V 铜排<V 铝排;由公式F 浮=ρ水gV 排比较知:铝球受到的浮力较大。
故选:C 。
【典例1-2】某游船满载时排开水的体积是1000m 3,则它满载时所受到的浮力是 9.8×106 N ,当游客, 下船 (选填“上船”或“下船”)时,游船受到的浮力会变小;当船底部受到小的压强为20000Pa 时,游船底部距水面的距离为 2.04 米。
(ρ水=1.0×103kg/m 3)【答案】(1)该游船满载时所受到的浮力是:9.8×106N ;(2)下船;(3)游船底部距水面的距离为:2.04m 。
【解答】解:(1)该游船满载时所受到的浮力是:;(2)游船漂浮在水面上,根据沉浮条件,当游客下船时,游船的总重力减小,游船受到的浮力会变小;(3)由p =ρgh 得,游船底部距水面的距离为:。
专题12 阿基米德原理1.内容:浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开液体所受的重力。
2.数学表达式:F浮=G排=ρ液gV排。
3.注意:浸在液体中的物体所受的浮力只与液体的密度和排开液体的体积有关;浸没在液体中的物体所受的浮力与浸没的深度无关。
4.适用范围:对气体也是用。
【例题1】(2019山东泰安)在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是7.5N.把零件浸入密度为0.8×103kg/m3的液体中,当零件的体积露出液面时,测力计的示数是6N,则金属零件的体积是(g取10N/kg)()A.2×10﹣4m3B.2.5×10﹣4m3C.6×10﹣4m3D.7.5×10﹣4m3【答案】B【解析】(1)金属零件所受的浮力:F浮=G﹣F示=7.5N﹣6N=1.5N,(2)由F浮=ρ液gV排得排开液体的体积:V排===1.875×10﹣4m3。
由题知,零件的体积露出液面,则V排=(1﹣)V=V,所以金属零件的体积:V=V排=×1.875×10﹣4m3=2.5×10﹣4m3。
【例题2】(2019福建)如图,气球下面用细线悬挂一石块,它们恰好悬浮在水中。
已知石块与气球的总重力为G总,则气球受到的浮力F浮G总(选填“>”“<”或“=”);若水温升高,石块将(选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”)。
专题学啥专题考法【答案】<;上浮。
【解析】(1)气球下面用细线悬挂一石块,它们恰好悬浮在水中。
则F浮气球+F浮石块=G总,所以则气球受到的浮力F浮气球<G总;(2)水温升高时,气球内空气的体积变大,排开水的体积变大,由F浮=ρ水V排g,气球受到的浮力将变大;石块受到的重力不变,此时气球和石块受到的浮力大于自重,石块将上浮。
【例题3】(2019北京)将物块竖直挂在弹簧测力计下,在空气中静止时弹簧测力计的示数F1=2.6N.将物块的一部分浸在水中,静止时弹簧测力计的示数F2=1.8N,如图所示,已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g 取10N/kg。
一.重点难点重点:浮力产生的原因;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用。
难点:阿基米德原理及其应用。
*应如何理解“F浮=ρ液gV排”中的V排阿基米德原理告诉我们,浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
其数学表达式为F浮=ρ液gV排。
从公式可看出,若物体在液体中确实受到浮力,则其大小将取决于被物体排开的那部分液体的密度ρ液和被物体排开的液体中对产生浮力有贡献的那部分液体的体积V排,而与其它因素无关,对V排,初学者易产生以下几个方面的误解。
在教学过程中应引起充分的注意。
(1)在一般情况下,V 排是指被物体排开的液体的体积,它有别于但又依赖于物体的体积V物。
例如,把截面积为S,长为L的圆柱体沿竖直方向缓慢浸入水中,如图1所示。
当圆柱浸入水中的深度为L1时,圆柱体排开液体的体积等于其在液面以下部分的体积,即V排=SL1,显然,V排小于物体的体积V物=SL。
当圆柱体浸入水中的深度L1逐渐增加时,V排也逐渐增大,但总小于圆柱体的体积S·L。
只有当圆柱体全部浸入水中且其下表面不与容器底接触时,才有V排=V物。
所以,物体排开液体的体积与物体体积之间的关系(在一般情况下)为V排≤V物。
那种对V排一定等(小)于V物的说法,实乃是对V排的误解之一。
(2)在图所示的容器中盛有2分米3的水,当把一个体积为10分米3,形状和容器相似且直径略小于容器内径的圆柱体放入此容器中时,水面恰将圆柱体淹没,求圆柱体所受的浮力多大?分析和解:容器中原有水的体积为2分米3,将体积是10分米3的圆柱体浸入水中,因水具有流动性,故其将从图甲所处的分布形式因被物体挤压而过渡到图乙的分布形式将圆柱体淹没。
使原来仅占有2分米3的空间的水因圆柱体的介入改变为占有12分米3的空间。
此时圆柱体排开液体的体积V排=10分米3,大于容器中原有液体的体积。
圆柱体所受浮力为F浮=ρ水gV排=1×103千克/米3×9.8牛/千克×10×10-3米3=98牛,大于容器中原有水的重力G=ρ水gV=1×103千克/米3×9.8牛/千克×2×10-3米3=19.6牛。
浮力阿基米德原理中考复习浮力是物体在液体中所受到的向上的力,是由于液体对物体的压力不均匀而产生的。
浮力的大小等于物体排开的液体的重量。
阿基米德原理是描述浮力的物理原理,它由古希腊科学家阿基米德提出。
该原理的表述是:“浸入在液体或气体中的物体所受到的浮力,等于物体排开的液体或气体的重量。
”这个原理说明了物体在液体中浸没时所受到的向上推的力与物体排开液体所产生的重力之间的关系。
根据阿基米德原理,当物体完全或部分浸入液体中时,液体会对物体的上表面产生一个向下的压力,对物体的下表面产生一个向上的压力。
这个向上的压力就是浮力,其大小等于液体排开的重量。
浮力的方向总是垂直于物体浸入液体的表面。
下面我们来考察几个与浮力和阿基米德原理有关的问题。
首先,我们来考虑一个物体完全浸入液体中的情况。
根据阿基米德原理,当物体完全浸入液体中时,浮力等于物体的重量。
也就是说,物体所受到的浮力等于物体的重量,物体处于平衡状态。
如果物体的密度大于液体的密度,物体会下沉;如果物体的密度小于液体的密度,物体会浮起来。
接下来,我们来考虑一个物体部分浸入液体中的情况。
根据阿基米德原理,当物体部分浸入液体中时,浮力等于物体排开的液体的重量。
也就是说,浮力与物体的重量之间的关系是不同的。
具体的计算方法是,浮力等于液体密度乘以物体排开液体的体积。
最后,我们来考虑一个浮力对物体的影响的问题。
根据阿基米德原理,浮力的大小与物体排开液体的体积成正比。
也就是说,如果物体浸入液体的深度增加了,物体排开液体的体积也会增加,因此浮力也会增加。
相反,如果物体浸入液体的深度减小了,物体排开液体的体积也会减小,因此浮力也会减小。
总结起来,浮力是物体在液体中所受到的向上的力,大小等于物体排开的液体的重量。
阿基米德原理描述了浮力的产生原理,即浮力等于物体排开液体的重量。
浮力的大小与物体的浸入深度和液体的密度有关。
如果物体的密度大于液体的密度,物体会下沉;如果物体的密度小于液体的密度,物体会浮起来。