第13讲 浮力Word文档格式.docx
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桥墩、拦河坝等因其下底面同河床紧密黏合,水对它向上的压力F向上=0,故物体不受浮力作用;
②浮力的实质是液体对物体各个表面压力的合力.因此,在分析物体的受力情况时,浮力和液体的压力不能同时考虑
.阿基米德原理
探究阿基
米德
原理
探究
过程
先用弹簧测力计测量出____和____的重力;
再测量出物体完全浸没后弹簧测力计的示数;
最后再测量出__________
分析
归纳
物体受到的浮力为F浮=__________,排开水所受的重力_______.对比两者的大小,得出实验结论
实验
结论
浸在液体中所受的浮力__________它排开的水所受的重力
内容
浸在液体中的物体受到的的浮力________,浮力的大小_________它排开的液体所受的重力
表达式
F浮=________m排g=._______.G排表示排开液体所受的重力;
m排表示排开液体的质量;
ρ液表示液体的密度;
V排表示排开液体的体积
适用
条件
适用于物体受到液体或气体的浮力
【提示】当物体浸没在液体里,此时V排=V物;
当物体的一部分浸入液体里,另一部分露在液面上,此时V排<V物.
物体的沉浮条件
浸在液体中的物体同时受到浮力和重力的作用,物体在液体中的浮与沉取决于浮力与重力的关系.如下:
上浮
下沉
漂浮
悬浮
沉底
F浮______G物
F浮+F支=G物
ρ液_____ρ物
物体处于动态,受到的是非平衡力
物体处于静止状态,受平衡力
浮力的应用
轮船
物体的密度大于液体的密度,制成________的可以漂浮在液体的表面上,也增大了可以利用的浮力
排水量
轮船载重的大小用_______表示,是指轮船按照设计要求满载货物时排开水的________
潜水艇
因浸没在水中的潜水艇排开水的体积始终不变,所以,潜水艇受到的浮力_________,潜水艇的上浮和下沉全靠改变_________
气球和
飞艇
靠充入密度_____________空气的气体来工作的
密度计
根据物体__________时的受力平衡及阿基米德原理制成,用来测定液体密度的仪器
特点
浸入液体的体积越小,说明液体的密度越______
命题点1 浮力
(2015·
济南)将一个体育测试用的实心球和一个乒乓球同时没入水中.放手后发现:
实心球沉入水底,而乒乓球浮出水面.如图所示,比较实心球和乒乓球没入水中时受到的浮力大小.则()
A.实心球受到的浮力大
B.它们受到的浮力一样大
C.乒乓球受到的浮力大
D.不能确定
【点拨】 浮力大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,利用控制变量法展开分析即可.
1.(2014·
安徽)一均匀的长方体浸没在液体中,如图所示.已知它的底面积为S,上表面所处深度为h1,下表面所处深度为h2,则长方体下表面所受到液体的压力表达式为________,浮力表达式为________.(液体密度ρ液和g为已知量)
2.(2015·
荆门)为了测量一小块矿石的密度,小丽利用一个弹簧测力计、水和一段细线进行了如下实验:
(1)将小矿石挂在弹簧测力计下(图甲),当小石块________时,读出测力计的示数为4.9N;
(2)将矿石________在水中,读出弹簧测力计的示数F(图乙),则F=________N;
(3)矿石所受的浮力F浮=________N;
(4)矿石的密度ρ=________g/cm3.
命题点2 阿基米德原理
(2013·
安徽)2013年5月,象征“和平、友爱和快乐”的巨大黄鸭在香港与游客见面,图为大黄鸭浮在海面上的情景.它的质量约为600kg,海水的密度取1.0×
103kg/m3,它浸在水中的体积约为________m3.
【点拨】 因为大黄鸭浮在海面上,根据漂浮条件,F浮=G物,再根据阿基米德原理有F浮=ρ水gV排即可计算V排.
3.(2014·
株洲)将一空饮料罐压入装满水的烧杯中,其排开的水所受到的重力为4N,则空饮料罐受到的浮力大小为________N,方向竖直________.
4.(2015·
北京)某热气球充气后体积为3000m3,则该热气球所受的浮力为________N.(g取10N/kg,空气的密度取1.29kg/m3)
5.(2014·
潍坊)马来西亚航空公司客机MH370失联后,各国积极参与搜寻工作,澳大利亚海军“海洋之盾”号补给舰在搜寻海域投放了“蓝鳍金枪鱼-21”自主式水下航行器搜寻飞机黑匣子.已知这种水下舰行器的体积约为0.96m3,海水的密度为1.03×
103kg/m3,g取10N/kg,当它在4000m深处时,求:
(1)航行器受到海水压强的大小;
(2)航行器受到海水浮力的大小.
命题点3 物体的浮沉条件
黔西南)一物体重12N,体积为2dm3,则物体的密度为________kg/m3,若将此物体投入盛有足量水的容器中,待物体静止时,物体处于________(填“漂浮”“悬浮”或“沉在水底”)状态,物体所受浮力为________N.(g取10N/kg)
【点拨】 判断物体在液体中浮沉时,可以比较物体所受的浮力和物体所受重力的大小,也可以比较液体的密度与实心物体密度的大小.
6.(2015·
盐城)小明探究怎样使物体上浮或下沉,用手将质量为150g,体积为1.6×
10-4m3的苹果浸没在水中,苹果受到的浮力为________N.松手后苹果将________(填“上浮”“下沉”或“悬浮”),最后静止时,苹果受到的浮力是________N.(g取10N/kg)
7.(2014·
邵阳)酷暑季节,烈日炎炎,很多人下河下塘游泳.一个密度与水相同的实心物体,放入足够多的水中静止时,它将处于________(填“漂浮”或“悬浮”)状态.因为人的密度与水的密度大致相同,所以为了安全,请同学们不要擅自下河下塘游泳.
8.(2015·
郴州)如图所示,a、b是两种物质质量与体积的关系图像,分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中.松手稳定后()
A.乙漂浮,乙受到的浮力小
B.甲漂浮,甲受到的浮力大
C.乙下沉,甲受到的浮力大
D.甲下沉,乙受到的浮力大
命题点4 浮力的应用
滨州)测量液体密度的仪器叫密度计,将其插入被测液体中,待静止后直接读取液面处的刻度值(图甲).图乙和图丙的容器中是同一个自制的简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,将其放入盛有不同液体的两个烧杯中,它会竖直立在液体中,由图中现象可以判断()
A.密度计在乙烧杯液体中受到的浮力较大
B.密度计在丙烧杯液体中受到的浮力较大
C.乙烧杯中液体的密度较大
D.丙烧杯中液体的密度较大
用来测量液体密度的仪器——密度计是利用物体漂浮在液面上受力平衡及阿基米德原理制成的.
9.(2015·
南充)一艘轮船的排水量是50000吨,当它满载在长江内河航行时,排开水的体积是________m3,一艘潜水艇从长江内河潜行(潜行:
指潜水艇浸没)到海洋时,潜水艇受到的浮力________(填“变大”“不变”或“变小”).(ρ水=1.0×
103kg/m3,ρ海水=1.03×
103kg/m3)
10.(2015·
聊城)潜水艇对保卫我国的南海起着重要的作用.如图所示,潜水艇在水中处于悬浮状态,此时其所受浮力与重力的大小关系为:
F浮________(填“>”“<”或“=”)G.当压缩空气将水舱中的水排出一部分时,潜水艇将________(填“上浮”“下沉”或“悬浮”).
11.(2015·
烟台)一艘远洋轮船装上货物后,发现船身下沉了一些,则它受到的浮力________(填“变大”“变小”或“不变”).当船由内河驶入大海后,船受的浮力________(填“变大”“变小”或“不变”),船相对于水面将________(填“上浮”“下沉”或“不变”).
命题点1 探究浮力的大小与排液重力的关系
该实验考查较简单,一般考查称重法求浮力、实验过程及注意事项.
如图所示是小新同学验证阿基米德原理的一个实验过程图:
(1)如果是你做这个实验,为了减小误差,则图中的操作步骤顺序为________________.
(2)图中________两个步骤是为了测量浮力的大小.
(3)下面是小新同学实验时设计的表格及填写的实验数据:
次数
物重
G/N
物体浸没水
中测力计示
数F/N
桶与排出
水总重
G1/N
空桶重
G0/N
浮力
F浮/N
排开
水重
G排/N
1
1.2
0.7
1.1
0.6
0.5
2
2.0
1.5
1.0
0.4
3
2.4
1.7
①请你将该表格第三行数据补充完整.
②小新同学在进行数据分析时,发现第二次实验数据与其他两次反映的规律不相符,为了得到结论,他将第二次实验中G1的数据改为1.1N,G排的数据改为0.5N.请你对他的做法进行评估:
________________________________________;
如果是你,对这种情况采用的做法是:
____________________.
(4)实验过程中需注意的事项(写一条即可):
______________________________________________.
命题点2 探究影响浮力大小的因素
探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验,是课程标准规定需要掌握的实验、考查的形式是在题目中提出多个因素如物体的密度、体积、重力,液体的密度、深度,以及物体排开液体的体积等,通过控制变量法进行实验得出结论.在分析过程有时还要应用称重法和阿基米德原理.
南宁)在进行“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,同学们提出了如下的猜想:
A:
可能与物体浸没在液体中的深度有关;
B:
可能与物体的密度有关;
C:
可能与液体的密度有关;
D:
可能与物体浸在液体中的体积有关.
为了验证上述猜想,小明选用了物块甲和乙(甲和乙的体积相等但密度不同)、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等器材,做了如图所示的实验.
(1)分析比较实验①⑤,可以知道甲浸没在水中时所受到的浮力是________N;
(2)分析比较实验①④⑤,可以验证猜想________是错误的;
(3)分析比较实验①⑤与②⑥,可以验证猜想________是错误的;
(4)分析比较实验________,可以验证猜想D是正确的;
(5)分析比较实验________可得:
浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密
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