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1.浸在液体里的物体所受的浮力大小等于被物体排开液体所受的重力,这就是著名的阿基米德原理。
2.阿基米德原理的表达式F浮=G排=ρ液gV排。
从公式可以看出,物体在液体中所受浮力的大小跟液体的密度和排开液体的体积有关,而与物体的密度、体积、形状,液体的体积、重力及物体浸在液体中的深度均无关。
三、物体的浮沉条件
1.浸在液体中的物体,其浮沉取决于它所受的浮力F浮与重力G物的大小。
①若F浮>G物,物体上浮,直至漂浮在液面上;
②若F浮=G物,物体处于静止状态,即悬浮或漂浮;
③若F浮<G物,物体下沉,直至沉入底部。
2.如果浸在液体中的物体的密度均匀,且是实心的话,可以从比较物体的密度ρ物与液体的密度ρ液的大小来判断其浮与沉。
①若ρ物<ρ液,物体上浮,直至漂浮在液面上;
②若ρ物=ρ液,物体处于悬浮;
③若ρ物>ρ液,物体下沉,直至沉入底部。
四、浮沉条件的应用
1.密度计:
测量液体密度的工具,如图3所示。
它的工作原理是物体漂浮条件的应用。
在测量液体密度时,由于密度计总是处于漂浮状态,所以它所受的的浮力总是相等的。
密度计的刻度值是上小下大,原因是密度计在密度越小的液体中露出液面的部分就越少。
图3图4图5
2.潜水艇(如图4所示):
通过改变自身的重力来实现浮与沉的。
3.热气球(如图5所示):
是靠改变球内部气体的密度来实现浮沉的。
通过加热,使球内气体的密度不断减小,当球内气体的密度小到一定程度时,热气球便会上升。
五、浮力的计算方法
1.称重法:
F浮=G-F/。
其中G为物体在空气的弹簧测力计的示数,F/物体在液体中的弹簧测力计的示数。
2.原理法:
F浮=ρ液gV排。
3.平衡法:
当物体漂浮或悬浮时,F浮=G物。
4.压差法:
F浮=F向上-F向下。
在具体的解题过程中,不能拘泥于某一种方法,有些题目可以用不同的方法解决,而有些题目却要综合运用几种方法才能解决。
一.填空题
11、一只苹果的质量为140g、体积为1.8×
10-4m3,用手将其浸没在水中时,苹果受到的浮力为N(g取10N/kg),松手后苹果将(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”).
12、潜水艇能够上浮和下沉是通过_________________来实现的.
13、小明同学把一个体积为125cm3苹果放入水中,苹果在水里处于悬浮状态,则苹果所受的浮力为 N,小明从水中取出苹果,分成一个大块和一个小块,如图2所示,再将小块放入水中,发现小块沉入水底,据些现象可以推断:
若将大块浸没入水中,松手后大块将
会 (g=10N/kg,水的密度为1×
103kg/m3)
14、如图3所示,新鲜的鸡蛋放在水中会下沉。
如果向水中加盐并轻轻搅拌,鸡蛋会,这一现象说明:
。
15、把重10N,体积为1.2×
103cm3的物体投入水中,当物体静止时,物体的状态是.(填“漂浮”、“悬浮”、“沉到水底”)
16、今年4月,为庆祝人民海军建军60周年,我潜艇部队参加了在青岛举行的海军检阅活动。
某潜水艇的总体积为1.5×
103m3,最大下潜深度350m,此潜艇位于海面以下100m处时受到的浮力大小是N,(海水的密度为1.03×
103kg/m3,取g=10N/g)
20、翔翔在家探究鸡蛋受到的浮力大小与哪些因素有关,如图6所示。
请仔细观察图示并回答下列问题:
(1)从A、B两图可知,鸡蛋在水中受到的浮力大小是___N。
(2)根据B、C两实验,他就得出鸡蛋受到的浮力大小与液体的密度有关,你认为对吗?
________,理由是________。
(3)在图6实验中,你还可以观察到什么现象?
(写出一个)
21、在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想:
①可能跟物体浸入液体的深度有关;
②可能跟物体的重力有关;
③可能跟物体的体积有关;
④可能跟物体浸入液体的体积有关;
⑤可能跟液体的密度有关。
为了验证上述猜想,小明做了如图7所示的实验;
他在弹簧测力计下端挂一个铁块,依次把它缓缓地浸入水中不同位置,在这一实验中:
(1)铁块分别在水中1一2一3的位置,观察弹簧测力计的示数怎样变化?
在位置3一4中,弹簧测力计的示数又怎样变化?
能说明什么间题。
(2)比较实验的整个过程,分析弹簧测力计的示数的变化规律,可以总结出什么结论。
能证明上述哪个猜想是正确的?
四、计算题
22、在研究物体的浮沉条件实验中,张聪同学将鸡蛋放入装有密度为1.1×
103kg/m3盐水的量筒中,如图8所示,鸡蛋恰好能处于静止状态,测得鸡蛋排开盐水的体积是5×
103cm3(g=10N/kg)
(1)该鸡蛋的重力是多少?
(2)请说出使鸡蛋下沉的可行方案
23、右图9所示的是2008年北京奥运会青岛“奥帆赛监测浮标”,它是我省科学院海洋仪器仪表研究所自主研制的,处于国际领先水平。
浮标质量达2×
103kg,漂浮在海面,可测量风速、风向、气温、海流等数据,准确地提供海洋、气象、水文信息,确保了奥帆赛的顺利进行。
那么,浮标受到的浮力是多少N?
它排开海水的体积是多少m3?
(ρ海水取1.03×
103kg/m3,g取10N/kg,计算结果保留两位小数)
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