考點十二浮力專題訓練

2022-09-16 08:30:07 字數 4253 閱讀 9879

知識要點:

通過實驗**,認識浮力。經歷**浮力大小的過程。知道物體浮沉的條件。知道阿基公尺德原理。(b)

一、浮力的定義:一切浸入液體(氣體)的物體都受到叫浮力。

二、浮力方向施力物體

三、浮力產生的原因(實質):液(氣)體對物體向上的壓力大於向下的壓力

即浮力。

四、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。

2、請根據示意圖完成下空。

下沉懸浮上浮漂浮

f浮g f浮 g f浮 g f浮 g

液 ρ物 ρ液 ρ物 ρ液 ρ物 ρ液 >ρ物

3、說明:

① 密度均勻的物體懸浮(或漂浮)在某液體中,若把物體切成大小不等的兩塊,則大塊、小塊都 。

②一物體漂浮在密度為ρ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 3ρ

分析:f浮 = g 則:ρ液v排g =ρ物vg

ρ物=( v排/v)·ρ液= 2 3ρ液

③ 懸浮與漂浮的比較

相同: f浮 = g

不同:懸浮ρ液 ρ物 ;v排 v物

漂浮ρ液 ρ物;v排 v物

④判斷物體浮沉(狀態)有兩種方法:比較f浮與g或比較ρ液與ρ物 。

⑤ 物體吊在測力計上,在空中重力為g,浸在密度為ρ的液體中,示數為f則物體密度為:ρ物= gρ/ (g-f)

⑥冰或冰中含有木塊、蠟塊、等密度小於水的物體,冰化為水後冰中含有鐵塊、

石塊等密大於水的物體,冰化為水後 。

五、阿基公尺德原理:

1、內容:浸入液體裡的物體受到向上的浮力,浮力的大小等於

2、公式表示:f浮 = g排 =ρ液v排g 從公式中可以看出:液體對物體的浮力與液體的和物體有關,而與物體的質量、體積、重力、形狀 、浸沒的深度等均無關。

3、適用條件

練習:☆請用實驗驗證「浸沒在水中的石塊受到的浮力跟它排開水的重力有什麼關係」。

答:①用測力計測出石塊在空氣中的重力g和空桶的重力g1 ;②在溢水杯中倒滿水,把石塊浸沒在溢水杯中,讀出測力計示數f ;③用測力計測出桶和溢位水的總重g2 ;④浮力f浮=g-f ,g排=g2-g1 ⑤比較f浮和g排 。

☆請用實驗驗證:浸沒在水中的石塊,它受到的浮力跟它在水中浸沒的深度無關。

答:用細線系石塊掛在彈簧測力計掛鉤上,把石塊浸沒在水中的幾個不同深度,觀察發現測力計示數看是否相同,如果相同,即驗證了浸沒在水中的的石塊受到的浮力跟它在水中浸沒的深度無關。

☆如圖所示是廣為人知的故事——「曹沖稱象」.曹沖利用圖中的方法,巧妙地測出了大象的體重,請你寫出他運用的與浮力有關的兩條知識(1)漂浮條件,即物體在漂浮時f浮 = g(2)阿基公尺德原理;另外,他所用的科學研究方法是等效替代法和化整為零法。(把本身較大的質量轉換為可以測量的小質量)。

六:漂浮問題「五規律」:(歷年中考頻率較高,)

規律一:物體漂浮在液體中,所受的浮力等於它受的重力;

規律二:同一物體在不同液體裡漂浮,所受浮力相同;

規律三:同一物體在不同液體裡漂浮,在密度大的液體裡浸入的體積小;

規律四: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;

規律五:將漂浮物體全部浸入液體裡,需加的豎直向下的外力等於液體對物體增大的浮力。

七、浮力的利用:

1、輪船:

工作原理:要使密度大於水的材料製成能夠漂浮在水面上的物體必須把它做成的,使它能夠排開更多的水。

排水量:輪船滿載時排開水的 。單位

由排水量m 可計算出:排開液體的體積v排= ;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實現的。

3、氣球和飛艇:

氣球是利用公升空的。氣球裡充的是密度小於空氣的氣體如:氫氣、氦氣或熱空氣。為了能定向航行而不隨風飄盪,人們把氣球發展成為飛艇。

4、密度計:

原理:利用物體的漂浮條件來進行工作。

構造:下面的鋁粒能使密度計直立在液體中。

刻度:刻度線從上到下,對應的液體密度越來越大

八、浮力計算題方法總結:

1、確定研究物件,認準要研究的物體。

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(看是否靜止或做勻速直線運動)。

3、選擇合適的方法列出等式(一般考慮平衡條件)。

計算浮力方法:

①讀數差法:f浮=g-f(用彈簧測力計測浮力)。

②壓力差法:f浮= f向上 - f向下(用浮力產生的原因求浮力)

③漂浮、懸浮時,f浮=g (二力平衡求浮力;)

④f浮=g排或f浮=ρ液v排g (阿基公尺德原理求浮力,知道物體排開液體的質量或體積

時常用)

⑤根據浮沉條件比較浮力(知道物體質量時常用)

課堂精練:

1.2023年4月23日,在青島附近的黃海海域,中國第一次舉辦多國海軍檢閱活動,這也是中國海軍歷史上最大規模的海上閱兵。首先接受檢閱的「長征6」號核動力潛艇可潛入水下300公尺。「長征6」號在接受檢閱時與潛在深水處時相比,所受壓強填「變大」、「不變」或「變小」),當它在海水中排開水的體積是7×103公尺3時,所受浮力是牛。

(ρ海水=1.03×103千克/公尺3)

2.小軍同學在**「浮力的大小等於什麼」時,用彈簧秤、塑料塊、燒杯、小桶等進行

實驗操作測量,如圖a、b、c是其中的三個步驟示意圖,還差乙個步驟圖d,才能完成**任務,則d是的。設四個圖中彈簧秤的讀數分別是f1、f2、f3、f4。由四個圖中兩個圖的彈簧秤的讀數可以求出塑料塊受到的浮力;被排開液體的重力為如果關係式成立,就可以得到著名的阿基公尺德原理。

3.某研究性學習小組的同學為了製作能夠方便鑑別液體種類的儀器。他們猜測漂浮在液面上的物體浸在液體中的深度可能與物體的質量、液體的種類存在著某種關係,並進行實驗**。實驗時,該小組同學選用乙個圓柱形的瓶子,內裝不同質量的細沙,先後漂浮在甲、乙兩種液體中,並用儀器測出每一次實驗時瓶和細沙的總質量及圓柱形的瓶子底部所處的深度h(已知甲、乙兩種液體的密度分別為ρ甲、ρ乙),如圖所示。

記錄的資料如表

一、表二所示。

(1)分析比較實驗序號l、2、3或4、3、6的資料及相關條件,可初步得出結論:漂浮在同種液體中的圓柱形瓶子,它浸在液體中的深度與瓶和沙的總質量成比。

(2)分析比較實驗的資料及相關條件,可知甲、乙兩種液體的密度關係是ρ甲 ρ乙(填「<」或「>」或「=」)。

(3)實驗序號1的這次實驗,圓柱形瓶子所受的浮力為牛(g取10牛/千克),若圓柱形瓶子的底部面積為0.002公尺2,則甲液體的密度為千克/公尺3(結果保留小數點後1位)。

鞏固練習:

1. 乙個盛有鹽水的容器中懸浮著乙個雞蛋 , 容器放在斜面上 , 如圖所示。圖上畫出了幾個力的方向 , 你認為雞蛋所受浮力的方向應是( )

2.浮力產生的原因是由於

a.液體(或氣體)對物體有壓力b.液體(或氣體)對物體有壓力差

c.液體(或氣體)有質量d.物體對液體(或氣體)有壓力.

3.物體在液體中受到的浮力大小

a、和物體本身的重力大小有關b、和物體的體積大小有關

c、和物體的密度大小有關 d、和物體排開液體的體積大小有關

4.有一種被稱作「」的輔助裝備是游泳安全的保護神。「跟屁蟲」由乙個氣囊和腰帶組成,兩者之間由一根線連線。正常游泳時,連線線是鬆馳的,氣囊漂浮著,跟人如影相隨。

在體力不支等情況下,可將氣囊壓入水中,防止人下沉,在此情況下

a.人的重力減小了b.人所受的重力方向改變了

c.氣囊排開水的體積變小了d.氣囊受到的浮力變大了

5.重100牛的水可以產生的最大浮力為( )

a. 一定小於100牛b.一定大於100牛

c.一定等於100牛d.可以大於100牛

6.木頭、小魚、石塊、海螺在水中的位置如圖所示,分析它們所受的浮力,錯誤的是……( )

a.木頭受到的浮力等於它自身的重力

b.小魚受到的浮力等於它排開的水重

c.石塊受到的浮力等於它自身的重力

d.海螺受到的浮力等於水對它的壓力差

7.將一塊實心物體放入盛水的燒杯中,物體靜止時如圖6所示。若將該物體分成大小不同的兩塊,仍然放在盛水的燒杯中,則

a.大塊沉入杯底,小塊飄在水面上 b.大塊、小塊都沉入杯底

c.大塊、小塊都飄在水面上d.大塊、小塊都懸浮在水中

8.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並相互間有壓力,則當冰完全融化為0℃的水後.容器中水面的位置將( )

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