1.3-第三节水的浮力、浮力产生的原因、阿基米德原理解析
- 格式:ppt
- 大小:4.46 MB
- 文档页数:66
一、浮力(1)定义:浸在液体(或气体)中的物体会受到向上的力,这个力叫做浮力。
(2)浮力的施力物体是液体(或气体),方向是竖直向上。
(3)浮力产生的原因:浸在液体(或气体)中的物体,受到液体(或气体)对物体向上的压力大于向下的压力,向上、向下的压力差即浮力F浮=F上–F下。
解读:若物体下部没有液体则物体不受浮力作用。
例如插入河底淤泥中的木桩和已粘在杯底上的铁块都不受水的浮力。
浸在气体中的物体也受到气体对它竖直向上的浮力,但一般情况下不考虑气体对物体的浮力。
二、决定浮力大小的因素物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关;还与物体排开液体的体积有关,而与浸没在液体中的深度无关。
解读:弹簧测力计下挂着一个物体,当物体逐渐浸入水中时,弹簧测力计的示数逐渐减小,物体受到的浮力逐渐增大。
将一个空心的金属球浸没在水中并上浮,随着露出水面的体积逐渐增大时,球所受的浮力将逐渐变小,球所受的重力不变,当球浮在水面静止时,所受浮力和它的重力相等。
三、浮力的计算1.称重法:把物体挂在弹簧测力计上,记下弹簧测力计的示数为G,再把物体浸入液体中,记下弹簧测力计的示数F,则F浮=G–F。
2.原理法(根据阿基米德原理):利用阿基米德原理,F浮=G排=m排g=ρ液gV排,普遍适用于计算任何形状物体受到的浮力。
3.漂浮或悬浮条件:物体漂浮或悬浮时,物体处于平衡状态:F浮=G。
解读:(1)计算浮力时,可以依据物体所处状态和题目已知条件选择适当的方法来计算;(2)将阿基米德原理与物体漂浮、悬浮条件结合在一起来计算浮力大小;(3)漂浮、悬浮的物体F浮=G排=G物,m排=m物。
四、阿基米德原理探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。
(1)实验器材:溢水杯、弹簧测力计、金属块、水、小桶。
(2)实验步骤:①如图甲所示,用测力计测出金属块的重力;②如图乙所示,把被测物体浸没在盛满水的溢水杯中,读出这时测力计的示数。
同时,用小桶收集物体排开的水;③如图丙所示,测出小桶和物体排开的水所受的总重力; ④如图丁所示,测量出小桶所受的重力。
浮力阿基米德原理浮力是一种物理现象,它是指物体浸没在液体中时,液体对物体的向上的支持力。
浮力是由液体对物体的压力差产生的,是由于液体的压力随深度增加而增加所致。
浮力是由于液体的压力随深度增加而增加所致。
浮力是由于液体的压力随深度增加而增加所致。
阿基米德原理是描述浮力的物理定律,它由古希腊数学家阿基米德在公元前三世纪提出。
阿基米德原理的表述是,浸没在液体中的物体所受的浮力大小等于物体排开的液体的重量。
这个原理为我们解释了为什么一些物体会浮在液体表面上,而另一些物体则会沉入液体之中。
阿基米德原理的数学表达式为,F = ρVg,其中F代表浮力,ρ代表液体的密度,V代表物体排开液体的体积,g代表重力加速度。
这个表达式告诉我们,浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积成正比,与重力加速度成正比。
阿基米德原理的应用非常广泛,不仅在物理学领域有着重要的意义,而且在工程技术和生活中也有着重要的应用。
比如,造船业中需要考虑船只的浮力,以确保船只能够浮在水面上;潜艇的潜水和浮出水面也是基于阿基米德原理的;游泳时,人体在水中浮力的大小也是由阿基米德原理决定的。
在生活中,我们也可以利用阿基米德原理来解释为什么一些物体会浮在水面上,而另一些物体则会沉入水中。
除了描述浮力的大小,阿基米德原理还可以帮助我们理解物体在液体中的浸没深度。
当一个物体浸没在液体中时,液体对物体的浮力会抵消物体所受的重力,使得物体能够浮在液体表面上。
根据阿基米德原理,我们可以得出一个结论,一个物体在液体中的浸没深度与物体的密度成反比。
这个结论为我们解释了为什么一些物体会浮在液体表面上,而另一些物体则会沉入液体之中。
总之,阿基米德原理是描述浮力的重要物理定律,它帮助我们理解了浮力的产生原理,解释了为什么一些物体会浮在液体表面上,而另一些物体则会沉入液体之中。
阿基米德原理的应用非常广泛,不仅在物理学领域有着重要的意义,而且在工程技术和生活中也有着重要的应用。
物体的浮力阿基米德原理的推导与应用物体的浮力-阿基米德原理的推导与应用物体的浮力是指物体在液体中受到的向上的浮力,它是由希腊学者阿基米德在古代提出的一个原理来解释的。
本文将对浮力的原理进行推导,并探讨其在实际应用中的意义和重要性。
一、浮力的原理据阿基米德原理,物体在液体中受到的浮力大小与排在其下方的液体的体积相等。
这个原理可以通过以下推导得到。
假设一个物体完全或部分浸没在液体中,我们需要考虑液体对物体上下表面的压强差。
设物体上表面积为A,下表面积为A',液体的密度为ρ,那么液体对物体上表面的压强为P1,对下表面的压强为P2。
根据液体的静力学原理,压强与深度成正比,即P1 = P2 + ρgh,其中h为物体下沉的深度,g为重力加速度。
物体受到的来自上表面的压力F1可以通过F1 = P1A,来计算。
同理,物体受到的来自下表面的压力F2可以通过F2 = -P2A' 计算,因为F2的方向与F1相反。
由于液体中的液压力对物体的垂直分量是支持力,即浮力Fb,那么我们可以得到:F1 + F2 = FbP1A - P2A' = FbP1A - (P1 - ρgh)A' = FbρghA' = FbFb = ρgV浮力Fb的大小与物体排开液体的体积V成正比。
二、浮力的应用1. 物体浮沉问题利用阿基米德原理,我们可以判断一个物体在液体中的浮沉情况。
当物体的密度小于液体的密度时,物体将漂浮在液体表面;当物体的密度等于液体的密度时,物体将部分浸没在液体中;当物体的密度大于液体的密度时,物体将下沉至液体底部。
这个原理可以广泛地应用在生活中,例如判别一个船舶的稳定性,设计潜艇和潜水器等。
2. 浮力的利用浮力不仅仅是个物理学原理,它在生活中还有着广泛的应用价值。
空气中的浮力使得气球可以在高空中浮行,人们可以利用气球进行空中观测、摄影等活动。
同样地,热气球也是基于浮力原理工作的。
借助浮力,人们还设计制造了潜水艇、水上飞机等交通工具,它们能够在水中或者水面上运行。
考纲要求考试内容知识点分项细目考试目标 了解 理解浮力浮力1.浮力√ 2.浮力产生的原因 √ 3.阿基米德原理 √ 物体的浮沉条件1.物体的浮沉条件√2.运用物体的浮沉条件解决有关问题√知识点1.浮力的基本知识(1)定义:液体和气体对浸在其中的物体有向上的托力,物理学中把这个托力叫做浮力. (2)浮力产生的原因:浮力是由于液体对浸在它里面的物体向上和向下的压力差产生的.即:F F F '=-浮.式中F '为物体下表面受到液体向上的压力,F 为物体上表面受到液体向下的压力.知识点2.阿基米德原理(1)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的液体所受的重力.(2)公式:F G ρgV 浮排液排==,ρ液为液体的密度;当物体全部浸入时,V V 排物=,受到的浮力最大,且及深度无关.当物体部分浸入时,V V <排物,此时V 排等于物体浸入液体中的体积.阿基米德原理同样也适用于气体.节日里放飞的气球就是由于受到了空气对它的浮力而飞上天空的.(3)浮力的大小及哪些因素有关:当物体受到浮力时,浮力的大小只取决于液体(或气体)的密度和物体排开液体(或气体)的体积;及物体本身的重力、体积和密度无直接关系;且及物体浸没在液体中的深度无关.知识点3.浮沉条件物体浸没在液体中,只受浮力和重力时: (1)F G >浮物,ρρ>液物,物体上浮(静止后漂浮)(2)F G 浮物=,ρρ液物=,物体悬浮F G =浮物,ρρ>液物,物体漂浮(3)F G <浮物,ρρ<液物,物体下沉(静止后沉底)知识点4.浮力的应用(1)要使密度大于液体密度的材料制成能够浮在液面上的物体,必须把它做成空心的,使它能排开更多体积的液体,增大可利用的浮力.(2)潜水艇:钢制的潜水艇是“空心的”.浸没时它受到的浮力不变,通过对水舱充水和排水,达到改变自身重力,实现上浮、悬浮、下沉.(3)密度计:密度计是用来测定液体密度的仪器.它根据漂浮时,浮力等于密度计自身重力,F G gV G ρ浮排液排===.显然,ρ液大时,V 排小,密度计露出部分大;ρ液小时,V 排大,密度计露出部分小.所以密度计上的刻度数是上面表示的密度数值小,下面表示的密度数值大,而且刻度是不均匀的.专题一:浮力的概念【题1】 一正方体浸没在水中,上表面及水面相平,关于它下列说法中正确的是( D ) A .它的上、下表面都受到水的压强,其中上表面受的压强较大 知识讲解C.它的上表面受的压力向上,下表面受的压力向下D.它的下表面受的压强较大,下表面受的压力向上【题2】关于浮力,下列说法中正确的是( B )A.物体浸没在水中越深,受到的浮力越大B.在液体中,上浮的物体受到的浮力,下沉的物体也受到浮力C.同一物体,分别浸没在不同的液体中,受到的浮力相等D.漂浮在水面的木块受到的浮力大于木块的重力【题3】浮力产生的原因是由于( B )A.液体(或气体)对物体有压力B.液体(或气体)对物体有压力差C.液体(或气体)有质量D.物体对液体(或气体)有压力【题4】潜水运动员从水面开始下潜到全部浸没的过程中,潜水运动员受到的( D )A.重力变大B.浮力不变C.水的压力差不变D.浮力变大【题5】将一小石块和小木块抛入一杯水中,结果发现木块浮在水面上,而石块却沉入水中,就此现象,下列分析正确的是( D )A.木块受到浮力,石块不受浮力B.木块不受到浮力,石块受到浮力C.木块和石块都不受浮力D.木块和石块都受到浮力【题6】为在海洋中开采石油而建造钻井平台时,必须向海底打入铁桩.铁桩垂直从水面上逐渐下水直至全部进入水下紧密的泥土中,在整个过程中铁桩所受的浮力( D )A.逐渐增大B.先逐渐增大,后保持不变C.保持不变D.先逐渐增大,后减小到零【题7】如图所示,长方体物块浸没在水中,所受浮力是10N,下表面受到的压力是15N,上表面受到的压力是__5___N专题二:阿基米德原理【题1】鱼缸中装满水,在水中轻轻放入一只小船,小船漂浮在水面上,从鱼缸中溢出5×10-4m3的水,则小船受到的浮力是 5000 N,小船所受的重力及浮力的关系是浮力等于重力 (g=10N/kg).【题2】将一实心小物块轻轻放入装满水的烧杯中,物块漂浮在水面上,有1/4体积露出水面,从烧杯中溢出的水重为1N.则物块漂浮时及未放入物块时相比较,烧杯中的水对烧杯底部的压力将______不变___(减小/不变/增大);若用及物块相同材料制成一个1m3的实心物体,其质量为__7.5×103______kg.【题3】用手将一重为5N的物体全部压入水中,物体排开的水重8N,此时物体受到的浮力为___8___N,放手后物体将____上浮___(选填”“上浮”、“下沉”或“悬浮”),待物体静止时所受浮力为____5___N,排开水的体积是___5×10-4____m3.【题4】小玲将一块矿石挂在弹簧测力计下,然后又将此矿石浸没在水中,测力计两次示数分别如图26(甲)、(乙)所示.⑴矿石受到浮力的大小为F=____1.6_____N;⑵矿石的密度=____5.5×103________kg/m3.【题5】 (多选)某容器装满水,轻轻放入一小球后,溢出50g水,则下列判断正确的是(AC)A.小球的质量肯定不小于50gB.小球的质量肯定等于50gC.若小球质量大于50g,则小球的体积一定等于50cm3D.若小球质量等于50g,则小球的体积一定大于50cm3【题6】 (多选)如图7,已知甲、乙两弹簧测力计的示数分别为5N、4N, 把甲测力计下移,使金属块刚好没入水中时,甲的示数变成了3N.则此时(AC)A .乙的示数为6NB .乙的示数为5NC .金属块受到的浮力大小为2ND .金属块受到的浮力大小为3N【题7】 水平桌面上的烧杯内装有一定量的水,轻轻放入一个小球后,从烧杯中溢出100g 的水,则下列判断正确的是(A )A .小球所受浮力可能等于1NB .水对烧杯底的压强一定增大C .小球的质量可能小于100gD .小球的体积一定等于100cm 3专题三:阿基米德原理——体积相等【题1】 如图所示,体积相同的A 、B 、C 三个球受到浮力最小的是( A )A .A 球B .B 球C .C 球D .条件不足,无法判断【题2】 把体积相等的铁块和铝块浸没在水中,比较它们受到的浮力是( A )A . 它们受到的浮力相等B . 铝块受到的浮力大C . 铁块受到的浮力大D . 无法判定【题3】 体积相等的铁块和木块放入足够量的水中静止时,比较它们所受的浮力大小( A )A . 铁块大于木块B . 铁块小于木块C . 铁块等于木块D . 无法比较【题4】 把体积相等的石块和木块同时放入水中,发现石块沉底,木块漂浮在水面上,则它们所受浮力( A ) A . 木块大 B . 石块大 C . 一样大 D . 无法判断 【题5】 如图所示,体积相等的物体A 、B 、C 浸入某种液体中,平衡后如图7所示,它们受到液体的浮力大小分别为A F 、B F 、C F ,则(A ) A . <=ABC F F F B . =>A B C F F F C .>>A B C F F FD .<<A B C F F F【题6】 A ,B 两个体积相等的实心铜球,分别放入水和水银中,当它们都处于静止状态时,它们受到的浮力分别是FA ,FB ,则比较浮力的大小是( C )A .>AB F FB .=A B F FC .<A B F FD . 无法比较【题7】 两个体积相等的木球和铁球,用细线系住后放入水中时能悬浮在水中,如图所示,则木球和铁球受到的浮力( C )A . 木球较大B . 铁球较大C . 两球一样大D . 无法确定【题8】 如图所示的三个容器里分别漂着三个体积相等的正方体,A 浸在水中,有1/4的体积露出水面,B 浸在水中有1/2的体积露出水面,C 浸在酒精中,有1/2的体积露出酒精液面,试比较它们分别受到的浮力大小( A )A .>>A B C F F F B .<<A B C F F FC .>>A C B F F F D .<<A C B F F F【题9】 体积相等的实心铁球和实心木球静止在水中时,所受浮力分别用F 铁和F 木表示(>>ρρρ铁水木),则( A )A . 木球漂浮,>F F 铁木B . 木球沉底,<F F 铁木C . 铁球漂浮,>F F 铁木D . 铁球沉底,<F F 铁木【题10】 如图所示,在水槽中有体积相等的甲、乙两个小球.甲球漂浮在水面,乙球悬浮在水中.它们受到的浮力分别为F 甲和F 乙;它们的密度分别为ρ甲和ρ乙.下列关于甲、乙受到的浮力和它们的密度的说法,正确的是(B )A . >F F 乙甲,>ρρ乙甲B .<F F 乙甲,<ρρ乙甲C .>F F 乙甲,<ρρ乙甲D .<F F乙甲 ,>ρρ乙甲 【题11】 一个球,先后在盛有不同液体的容器A 、B 、C 和D 中保持静止,情况如图5所示.容器内液体密度最大的是(A)图7【题12】 (多选)如图所示,一个重50N 的金属球,在盛水的容器中静止,用弹簧弹簧测力计的示数为30N .关于金属球的下列说法中,正确的是( AB ) A .金属球受到的浮力可能是20N B .金属球受到两个力的作用 C .金属球的密度可能是2.5g/cm3 D .金属球对容器底部的压力是20N【题13】 如图所示,甲、乙、丙是体积相同,形状不同的铝块、铁块和铜块,当它们浸没在水中时,它受到的浮力是( D )A .甲最大B .乙最大C .丙最大D .一样大专题四:浮沉条件——受力平衡【题1】 用弹簧测力计测出一个物体重为4N ,然后将该物体浸没在水中,这时弹簧测力计的示数变为3N ,则该物体在水中受到的浮力是( D )A .7NB .4NC .3ND .1N【题2】 把一木块分别放入甲、乙、丙三种液体中,静止后木块在液体中所处的位置如图所示,则木块所受浮力的大小关系为(D)A .在甲液体中浮力最大B .在乙液体中浮力最大C .在丙液体中浮力最大.D .一样大【题3】 将同一个正方体物体先后放入a 、b 、c 三种液体中,物体静止时如图所示.则下列判断正确的是( A ) A .在三种液体中,物体受到的浮力相等 B .在三种液体中,物体受到的浮力不相等 C .液体的密度ρa>ρb>ρcD .在三种液体中,物体下表面受到的液体压强相等【题4】 将质量相等、体积不同的铁球、铝球、木球放入水中(3球均为实心球),比较它们所受的浮力F 的大小,正确的是( B )A .>>F F F 铝铁木B .<<F F F 铝铁木C .<F F 铝铁,F F =木铁D .F F F ==铝铁木【题5】 如图所示,有一质量分布均匀的物体,漂浮在水面上有1/3 的体积露出水面,将露出水面部分切去后,剩余浸在水中的部分将( A ) A .上浮 B .悬浮 C .下沉 D .无法确定【题6】 如图所示,将一只玩具青蛙放入水中,它能漂浮于水面;把它放入另一种液体中,它却沉入底部.则在这两种情况下这只玩具青蛙受到的浮力大小相比较( A )A .在水中受到的浮力较大B .在液体中受到的浮力较大C .受到的浮力一样大D .无法比较浮力大小【题7】 把质量相等的两块橡皮泥分别捏成实心球状和碗状,轻轻放到水面,静止之后,实心球橡皮泥沉到容器底部,碗状橡皮泥漂浮在水面,如图所示,则它们所受浮力的大小关系是( B )A .F >F 碗B .F 球<F 碗C .F 球=F 碗D .F 球≥F 碗【题8】 同一个鸡蛋放入水和盐水中静止时,鸡蛋在图甲中漂浮、在图乙中沉底,如图所示.由此可知( B ) A .甲图中的鸡蛋受到的浮力大于重力 B .乙图中的鸡蛋受到的浮力小于重力 C .甲、乙两图中鸡蛋受到的浮力大小相等 D .乙图中的液体是盐水A BCD图5甲 乙 丙【题9】 一个鸡蛋漂浮在装盐水的烧杯中,在慢慢往烧杯里注入清水的过程中( C )A .鸡蛋在露出部分越来越少的过程中受到的浮力变小B .鸡蛋在露出部分越来越少的过程中受到的浮力变大C .鸡蛋从悬浮到沉入烧杯底的过程中受到的浮力变小D .鸡蛋从悬浮到沉入烧杯底的过程中受到的浮力不变【题10】 我国的航母正按计划进行各项科研试验和训练.如图所示是中国航母“瓦良格”号训练时的图片.当飞机飞回航母后( B ) A. 航母将浮起一些,所受浮力减小 B. 航母将沉下一些,所受浮力增大 C. 航母将沉下一些,所受浮力减小 D. 航母始终漂浮,所受浮力不变【题11】 如右图所示,一船在某水域作业时,将装满金属工具的大铁箱用绳子悬放入水.第一次放,因水太深,铁箱没触碰到水底,此时船的吃水线在A 处.换个地方第二次再放,铁箱才接触到水底.下列说法正确的是( D ) A .铁箱在船上时,船的吃水线在A 处下方 B .铁箱接触到水底时,船的吃水线仍在A 处 C .铁箱接触到水底时,船的吃水线在A 处之下 D .铁箱接触到水底时,船的吃水线在A 处之上【题12】 质量相等的甲、乙、丙三个实心小球,放入水中后,甲球漂浮,乙球悬浮,丙球下沉,位置如图所示,则( D )A .三个小球所受的浮力是F F F <<乙甲丙B .三个小球密度是ρρρ>>乙甲丙C .三个小球的体积是V V V <<乙甲丙D .三个小球所受的重力关系是G G G ==乙甲丙【题13】 如图,A ,B ,C 是密度分别为A ρ,B ρ,C ρ的三个小球,A ,B 质量相等,B ,C 的体积相等,放入水中后,A球漂浮,B 球悬浮,C 球下沉至容器底部,设A ,B ,C 三球的质量分别为A m ,B m ,C m ,所受浮力分别为A F ,B F ,C F 则(C )A .CABABCm m m ρρρ<<B . A BC ρρρρ<<<水 C .==A B C F F FD .==A B C m m m【题14】 如图7所示,向两个质量可以忽略不计且完全相同的塑料瓶中装入密度为ρA 和ρB 的液体后密闭,把它分别放在盛有密度为ρ甲、ρ乙两种液体的容器中,所受浮力分别为F 甲、F 乙,二者露出液面的高度相等,下列判断正确的是( C )A .由图可知:ρA >ρ甲>ρ乙B .若ρA = ρB ,则ρ甲>ρ乙C .若ρ甲=ρ乙,则ρA >ρBD .若F 甲=F 乙,则ρ甲>ρ乙【题15】 如图所示,体积不同、重力不同的A 、B 两个物体浸在水中.用绳系住A 物,拉力为F 时A 物静止.用力F 压B 物,B 物静止.若将A 、B 两物系在一起放入水中,它们将( C ) A .上浮 B .下沉 C .悬浮 D .无法判定【题16】 如图所示,铜(Cu )、铁(Fe )、铝(Al )三个实心球,用细线拴住,全部浸没在水中时,三根细线上的拉力相等,图7甲 乙AB则关于这三个金属球的体积、质量之间的关系,下列判断正确的是( D ) A .Cu Fe Al V V V >>,Cu Fe Al m m m >> B .Cu Fe Al V V V >>,Cu Fe Al m m m << C .Cu Fe Al V V V <<,Cu Fe Al m m m >> D .Cu Fe Al V V V <<,Cu Fe Alm m m <<【题17】 如图所示,当弹簧测力计吊着圆柱体,从底部接触水面开始缓慢到完全没入水中到底部A 的过程中,以下能表示圆柱体所受浮力F 浮及浸入水中深度h 关系的图象是( D )A .B .C .D .【题18】 如图所示,将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,能正确反应弹簧测力计示数F 和圆柱体下表面到水面距离h 的关系图是( A )A .B .C .D .【题19】 一个空心球,空心部分体积为整个体积的1/2,它漂浮在水面上,有一半露出水面,若将空心部分注满水,则此球静止时将( B )A .漂浮B .悬浮C .沉底D .都有可能【题20】 把适量的铁丝绕在筷子的一端制成一个“密度计”.如图所示,将它先后放到密度分别为ρ1、ρ2的不同液体中,静止后受到的浮力分别为F 1、F 2.下列关系正确的是( B ) A .ρ1<ρ2,F 1<F 2 B .ρl <ρ2,F 1=F 2 C .ρl >ρ2,F 1>F 2 D .ρl >ρ2,F 1=F 2【题21】 在一支平底试管内装入适量铁砂,然后先后放入装有甲、乙两种不同液体的烧杯里,如图7所示.下列说法正确的是( C ) A .试管在甲液体中受到的浮力较大 B .试管在乙液体里排开的液体质量较小 C .装乙液体的烧杯底部所受压强较大 D .在甲液体中试管底部所受液体压力较大【题22】 在一根表面涂蜡的细木棍的一端绕着适量的铁丝,把它放到甲乙丙三种密度不同的液体中,木棍浸入液体里的情况如图所示,则木棍在三种液体里受到的浮力F 的大小及三种液体密度ρ之间的关系,正确的是( C ) A .F 甲>F 乙>F 丙 ρ甲>ρ乙>ρ丙 B .F 甲<F 乙<F 丙ρ甲<ρ乙<ρ丙 C .F 甲=F 乙=F 丙 ρ甲>ρ乙>ρ丙 D .F 甲=F 乙=F 丙ρ甲<ρ乙<ρ丙【题23】 透明玻璃杯中装有三种液体和四个实心固体,静止时如图所示,它们的密度如表所示.其中固体C 和液体2分别是:( C )实验物品 密度ρ(kg/cm 3)壹元硬币 7.2 橡皮 1.3 塑料 0.9 泡沫 0.l 蜂蜜2.0水 1.0 菜油0.8 A .塑料、水B .塑料、菜油C .橡皮、水D .橡皮、蜂蜜【题24】 如图6 所示,水平桌面上有两个完全相同的鱼缸甲和乙,盛有适量的水,把一个橡皮泥做的小船放入乙后,小船处于漂浮状态,此时两鱼缸内的水面刚好相平.然后把它们分别放在台秤上,则台秤的示数( C ) A .甲放上时大 B .乙放上时大 C .甲或乙放上一样大 D .无法判断【题25】 小吴同学为探究力之间的关系做了如图所示的实验.将弹簧测力计下端吊着的铝块逐渐浸入台秤上盛有水的烧杯中,直至刚没入水中(不接触容器,无水溢出).在该过程中,下列有关弹簧测力计和台秤示数的说法正确的是( C ) A .弹簧测力计的示数减小,台秤示数不变 B .弹簧测力计的示数不变,台秤示数也不变 C .弹簧测力计的示数减小,台秤示数增大D .弹簧测力计的示数不变,台秤示数增大专题五:浮力计算(基础)【题1】 体积为2×10-3米3的金属块浸没在水中,受到浮力的大小为____20___牛,方向竖直向____上____.距水面0.1米深处水的压强为______1000____帕.【题2】 一个重30N 、体积为0.002m 3的物体用绳子悬挂着,如图所示.现将物体浸没在烧杯的水中,物体受到的浮力是____20______N (g 取10N/kg ).物体浸入水后,水对杯底的压强____增大______(填“增大”、“不变”或“减小”).释放绳子后,物体将___下沉_______.【题3】 一同学在岸上最多只能搬得起质量是30kg 的鹅卵石.如果鹅卵石的密度是2.5×103kg/m 3,则该同学在水中最多能搬得起质量是____50____ kg 的鹅卵石(石头不露出水面).这时石头受到的浮力是_____200____N (ρ水=1.0×103kg/m 3,取g=10N/kg ).【题4】 如图,某物块用细线系在弹簧测力计下,在空气中称时示数是15N ,浸没在水中称时示数是5N ,则此时物块受到水的浮力为___10____N ,物块的密度为___1.5×103_____kg/m 3.(水的密度为1.0×103kg/m 3)【题5】 把一个金属块用一质量可忽略不计的细线挂在已调好的弹簧测力计下.将金属块浸没在密度为ρ1的液体中时,弹簧秤的示数为G 1;将金属块浸没在密度为ρ2的液体中时, 弹簧秤的示数为G 2,则金属块的密度是_____(G1ρ2_-_G 2ρ1_)/_(G 1_-_G 2_).【题6】 小明利用弹簧测力计和水测量某种液体的密度的实验如图所示,则计算这种液体密度的表达式是:_____(G-F2)ρ水/(G-F1)_______________.【题7】 在图甲中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中.图乙是钢绳拉力随时间t 变化的图象.若不计水的摩擦力,则可算出该石料的密度为( C )A .1.8×103千克/米3B .2.3×103千克/米3C .2.8×103千克/米3D .3.2×103千克/米3【题8】 水平地面上有一个质量为1千克、底面积为1×10-2米2的薄壁圆柱形容器,容器内盛有质量为4千克的水.① 求水的体积V .② 求容器对地面的压强p .③ 现将一物块浸没在水中,水未溢出,若容器对地面压强的增加量等于水对容器底部压强的增加量,求该物块的密度物①V=4/1.0×103=4×10-3m 3②h=V/t=4×10-3/1×10-2=0.4mAAA水待测液体F 2GF 1③ρ物gV物/1×10-2=(V物/1×10-2)ρ水gρ物=ρ水=1×10-3千克/米3【题9】将边长是10cm的实心正方体木块轻轻放入盛满水的溢水杯内,待木块静止时,从杯中溢出0.6kg水.(g取10N/kg)求:(1)木块受到的浮力.(2)木块的密度.(1)由阿基米德原理有;浮力等于排开液体的体积,即:F浮=0.6×10=6N(2)有浮尘条件,木块应该是漂浮的,则浮力=重力=6N,所以木块质量为0.6Kg又木块体积为1000cm3=10-3m3,密度=0.6/10-3=0.6×103Kg/m3专题六:实验【题1】如图所示,乒乓球漂浮在水面上,请画出乒乓球受力的示意图.【题2】某同学在实验室里探究“影响浮力大小的因素”的实验,如图是其中的一次实验情景.根据图示可以知道,该同学这次操作的目的是( C )(由图可以看出A\B体积相同)A.探究物体所受浮力大小及其浸入深度的关系B.说明物体所受浮力的大小跟排开液体的体积大小有关C.探究物体所受浮力大小及液体密度的关系D.验证阿基米德原理F浮=G排【题3】小丽要研究金属圆柱体受的浮力及浸没在水中深度h的关系,实验装置如图甲所示,在弹簧测力计下挂一个金属圆柱体,测出金属圆柱体的重力,然后让圆柱体缓慢地浸入水中,从圆柱体底面接触水面开始,到完全浸没水中(未接触容器底部),记录圆柱体浸入水中不同深度h时测力计的示数,并得到测力计示数F1和圆柱体受的浮力F2随h变化的图象,图中能反映圆柱体受的浮力F2随h变化的图象是____②____(填①或②);从图中可以看出金属圆柱体及水的密度的关系是ρ金___>________2ρ水(填“>”“=”或“<”)【题4】在探究“影响浮力大小的因素”时,小琪做了一系列实验(实验装置及相关数据如图所示).请回答以下问题:(1)物体A在②中所受的浮力大小为__1.5___牛;(2)对比实验①、②、③可得出结论:浮力大小及 ___浸入液体的密度_______有关;(3)在图③中,若物体A.完全浸没到盐水后,继续向下移动,则烧杯底部所受的液体压强会____不变_ .(填“变大”、“变小”或“不变”)【题5】小敏同学在探究“影响浮力大小的因素”时,做了如图所示的实验,请你根据小敏的实验探究回答下列问题.(1)比较图__a_和图___b/c/d/e___ ,说明浸在液体中的物体会受到液体对物体的浮力作用.(2)比较图b及图c可得到的结论是 ______在同种液体中,物体所受浮力的大小跟物体浸入液体中的体积有关,浸入体积越大,所受浮力越大。
浮力的起因及浮力与物体浸没的关系浮力是物体被浸没在流体中时所受到的向上的力。
它与物体的体积
和流体的密度有关。
浮力是力学中一个基本的概念,对于水的运动、
气的流动等方面有很多的应用。
一、浮力的起因
浮力的起因可以通过阿基米德原理来解释。
阿基米德原理的表述如下:物体在液体中所受浮力等于它排出的液体的重量。
这个原理表明,当一个物体被浸没在流体中时,流体会在物体表面施加一个向上的力,这个力就是浮力。
阿基米德原理可以用以下公式表达:
Fb = V × ρ × g
其中,Fb是浮力,V是物体的体积,ρ是流体的密度,g是重力加
速度。
二、浮力与物体浸没的关系
根据阿基米德原理,当物体被完全浸没在液体中时,浮力等于物体
所排出的液体的重量,即物体所受浮力等于物体的重量。
当物体浸没在液体中时,如果物体比液体密度大,它就沉到液面下面;如果物体比液体密度小,它就漂浮在液面上方;如果物体的密度
等于液体的密度,它就悬浮在液面上下两侧。
在实际生活中,对于一个正方体的物体,如果它长、宽、高都一致,在不同液面中的漂浮状态如下:
- 物体浮在水面上,沉在盐水中。
- 物体浮在清水表面,半沉在糖水中。
- 物体悬浮在两种液体之间。
总之,浮力是由物体所受到的净向上的液体作用力所产生的。
不管
物体的材质如何,阿基米德原理都适用,它可以解释许多流体的现象,如波动、谐振等等,对于研究流体力学有重要的作用。
水的浮力 阿基米德原理 复习: 浮力概念: 方向:浮力的测量方法: 新课:浮力大小的测量:拉浮F G F -=放入水中弹簧测力计示数减小水GF 浮F 拉思考:实验结论:液体和气体对浸在其中的物体有竖直向上的托力,物理学中把这个托力叫做浮力; 浮力的方向:___________实验探究:探究浮力的大小与哪些因素有关?猜想:1、浮力与排开液体的体积有关系2、浮力与物体所在的深度有关系3、浮力与物体的密度有关系4、浮力与排开液体的密度有关系5、浮力与物体的形状有关系进行实验与收集证据:(1)把鸡蛋放入清水中,然后加盐,改变液体的密度;(2)不断加盐,直至鸡蛋浮至水面。
(3)观察同一个物体的不同体积浸在同一种液体中时弹簧测力计的读数,发现浸入水的体积越大读数越小。
(4)观察同一个物体分别浸没在同一种液体中的不同深度处时弹簧测力计的读数,发现读数不变。
4、分析与论证:(1)在水中加盐后液体密度增大,而鸡蛋上浮说明浮力也增大。
(2)物体浸入水中的排开水的体积越大,弹簧测力计读数越小,说明浮力越大。
(3)物体浸没在水中的不同深度处时,弹簧测力计读数不变,说时浮力不变。
5、得出结论:(1)浮力的小与液体的密度有关,液体的密度越大,浮力;(2)浮力的小与物体浸入液体中的体积有关,浸入液体中的越大,浮力越大;(3)浮力的小与物体浸没在液体中的深度无关;小结:物体在液体中所受到浮力的大小与液体的密度有关,与物体排开的液体的体积有关,而与物体浸没在液体中的深度、物体的密度、物体形状无关。
【练】1、如图是四个体积相同而密度不同的小球在水中静止时的情况,试比较他们所受浮力的大小()2、一实心铁块,分别投入水和酒精中,静止时如图所示。
试比较他们所受浮力的大小()3、完全相同的三个物体A、B、C,在水中静止时如图所示,试比较弹簧测力计的示数F1、F2、F3的大小()如图所示,大鱼和小鱼的争论中,____ 鱼的说法正确,_____ 鱼的说法不正确,这是因为想一想:既然浮力的大小与排开的液体的体积、液体密度有关,能否猜想一下,浮力大小与排开的液体有什么定量关系呢?【探究浮力的大小】----阿基米德原理研究浮力的大小与物体排开的液体所受的重力的关系F浮如何测量?F浮=G﹣F拉G 排如何测量?G 排= G 总﹣ G 桶比较测得的浮力与排开的水受到的重力浸在液体中的物体所受的浮力的大小_______(选填“等于”“大于”或“小于”)被物体排开的液体所受到的________.3.单位:4.适用条件: 适于液体、气体.F 浮=ρ液·g ·V 排NKg/m 3N/Kgm 3二、正确理解阿基米德原理1.内容:2.公式表达:F 浮=G 排F 浮= m 液·g F 浮=ρ液·g ·V 排浸在液体中的物体所受浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力.※1、对于浸没的物体V排=V物2、阿基米德原理也适用于气体【练】1、浸在液体里的物体,受到的浮力大小等于,表达式:。
浮力产生原因推导阿基米德原理浮力是指物体在液体或气体中受到的向上的力,而阿基米德原理是描述浮力产生的原理。
本文将从浮力的产生原因出发,推导阿基米德原理,并对其进行详细阐述。
浮力产生的原因主要与物体在液体或气体中的浸没有关。
当一个物体完全或部分浸没在液体或气体中时,液体或气体将对物体产生作用力,这个作用力就是浮力。
我们来看液体中物体受浸没的情况。
液体由许多分子组成,分子之间存在相互吸引的力。
当物体完全或部分浸没在液体中时,液体分子将对物体的表面施加作用力,这个作用力的方向是指向液体内部的。
由于液体分子之间的相互吸引力,液体分子对物体的作用力是非均匀的,底部受到的作用力较大,而顶部受到的作用力较小。
根据牛顿第三定律,物体对液体也会产生同样大小、方向相反的作用力。
因此,液体对物体产生的作用力会使物体产生一个向上的浮力。
接下来,我们来看气体中物体受浸没的情况。
气体也由许多分子组成,分子之间同样存在相互吸引的力。
当物体完全或部分浸没在气体中时,气体分子也将对物体的表面施加作用力,这个作用力的方向是指向气体内部的。
与液体不同的是,气体分子之间的相互吸引力相对较小,因此作用力的大小相对较均匀。
根据牛顿第三定律,物体对气体也会产生同样大小、方向相反的作用力。
因此,气体对物体产生的作用力同样会使物体产生一个向上的浮力。
根据上述分析,我们可以得出阿基米德原理的表述:在液体或气体中,物体受到的浮力大小等于所排除液体或气体的体积乘以液体或气体的密度。
浮力的方向始终是指向上方的。
阿基米德原理对于解释物体浮沉的现象起到了很大的作用。
当物体的密度大于液体或气体的密度时,物体将下沉;当物体的密度小于液体或气体的密度时,物体将浮起。
这也是为什么石头会沉在水中而木块会浮在水面上的原因。
除了解释物体浮沉的现象外,阿基米德原理还具有广泛的应用。
例如,船只的浮力原理使得船只能够漂浮在水面上,从而实现水上交通;潜水艇利用调节浮力的方式来实现在水下航行;气球则依靠气体的浮力来实现飞行。
第3节水的浮力第1课时阿基米德原理1.浮力的定义:一切浸入液体(气体)的物体都受到____叫浮力。
2.浮力方向:____,施力物体:____3.浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压力大于向下的压力,____即浮力。
4.阿基米德原理:(1)内容:____。
(2)公式表示:F浮=G排=ρ液V排g从公式中可以看出:液体对物体的浮力与液体的____和物体____有关,而与物体的____等均无关。
(3)适用条件:____。
1.二战时期,德国纳粹一潜水艇在下潜过程中,撞到海底被搁浅(潜水艇的大半身已被淤泥浸没)而不能浮起来,这是因为()A.有浮力,但浮力小于重力B.有浮力,且浮力等于重力C.潜水艇底部没有水进入,不产生向上的浮力D.机器坏了,不产生浮力2.下列应用了浮力知识的是() A.热气球B.飞机的机翼“上凸下平”C.拦河大坝上窄下宽D.医用注射器3.将重为6 N的物体浸没在水中,它排开水的重是5 N,则物体在水中受到的浮力是()A.6 N B.5 N C.1 N D.11 N4.两物体分别挂在弹簧测力计下,将它们同时浸没在水中,两弹簧测力计的示数减小值相同,则两物体一定具有相同的()A.密度B.体积C.质量D.重力5.浸没..在液体中的物体受到的浮力大小决定于()A.物体在液体里的深度B.物体的体积和形状C.物体的体积和液体的密度D.物体的密度和液体的密度6.关于浮力,下列说法不正确的是()A.在液体中的物体不一定受到浮力B.浮力大小与受到浮力的物体的运动状态无关C.沉下去的物体受到的浮力一定比浮上来的物体受到的浮力小D.体积相等的铁球和木球都浸没在水中,它们受到的浮力一样大7.天平左盘的盛水容器与右盘砝码平衡,用手指轻轻浸入盛水容器中,手指不接触容器且无水溢出(如图所示),天平的平衡状况是()A.左盘下沉B.右盘下沉B.保持平衡D.都有可能8.如图所示,将一重27 N的金属块浸没水中,静止时弹簧测力计的示数是17 N,则它受到的浮力为____N;物体的体积是m3。
精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!中考物理复习(通用版) 【浮力专题】(知识梳理+经典例题)知识梳理:要点一、浮力1.定义:浸在液体(或气体)中的物体受到向上的力,这个力就叫浮力。
2.施力物体: 液体或气体。
3.方向:竖直向上。
4.产生原因:液体对物体上下表面的压力差。
要点二、阿基米德原理1.阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
2.公式:F G gV ρ==浮排液排 要点诠释:1.从公式中可以看出: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。
2.阿基米德原理对浸没或部分浸在液体中的物体都适用。
3.当物体浸没在液体中时,V V =排物,当物体部分浸在液体中时,V V <排物,(V V V =-露排物)。
4.阿基米德原理也适用于气体,其计算公式是:F gV ρ=浮气排 要点三、物体的浮沉条件1.物体的浮沉条件:浸没在水中的物体的浮沉决定于它受到的重力和浮力的大小关系。
(1)物体浸没在液体中时:F gV ρ=浮液排,G V g ρ=物物; ①如果F G <浮物,物体下沉,ρρ>物液; ②如果F G >浮物,物体上浮,ρρ<物液; ③如果F G =浮物,物体悬浮,ρρ=物液。
(2)漂浮在液面上的物体:F G =浮物 ,展开为:gV V g ρρ=液排物物, 因为:V V <排物, 所以:ρρ<物液。
(3)沉底的物体:F G F =-浮物支,所以:F G <浮物,ρρ>物液。
2.浮力的应用(1)轮船、气球、飞艇的浮沉原理——调节重力、浮力的关系:①要使密度大于水的物质做成的物体浮于水面可采用“空心”办法,增大体积从而增大浮力,使物体浮于水面,用钢铁做成轮船,就是根据这一道理。
②潜水艇靠改变自身的重力来实现上浮和下潜。
当F 浮>G 时,潜水艇上浮;当水箱中充水时,自身重力增大,增大到F 浮=G 时,可悬浮于某一位置航行;水箱中再充水,至F 浮<G 时,则潜水艇下沉。