9年纪浮力个人整理讲义+答案.docx
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9年纪浮力个人整理讲义+答案
浮力
◆课程目标
1、知道一切物体在液体或气体中都受到浮力。
浮力的方向是竖直向上的。
2、会用弹簧秤法测浮力。
3、知道浮力产生的原因是液体上下表面的压力差。
4、知道阿基米德原理
5、知道物体的浮沉是由重力和浮力决定的。
会判断物体浮沉。
6、会对物体进行简单的受力分析,并知道漂浮的物体浮力大小等于物重。
◆知识精要
1、浮力的定义:
一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它竖直向上的力
叫浮力。
2、浮力方向:
竖直向上,施力物体:
液(气)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,向上、向下的压力差即浮力。
4、物体的浮沉条件:
(1)前提条件:
物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。
(2)请根据示意图完成下空。
F浮
G
下沉悬浮上浮漂浮
F浮
ρ液<ρ物ρ液=ρ物ρ液>ρ物ρ液>ρ物
(3)、说明:
①密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成大小不等的两块,则大块、小块都悬浮(或漂浮)。
②一物体漂浮在密度为ρ的液体中,若露出体积为物体总体积的1/3,则物体密度为(2/3)ρ
分析:
F浮=G则:
ρ液V排g=ρ物Vg
ρ物=(V排/V)·ρ液=23ρ液
③悬浮与漂浮的比较
相同:
F浮=G
不同:
悬浮ρ液=ρ物;V排=V物
漂浮ρ液<ρ物;V排 ④判断物体浮沉(状态)有两种方法: 比较F浮与G或比较ρ液与ρ物。 ⑤物体吊在测力计上,在空中重力为G,浸在密度为ρ的液体中,示数为F则物体密度为: ρ物=Gρ/(G-F) ⑥冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体,冰化为水后液面不变,冰中含有铁块、石块等密大于水的物体,冰化为水后液面下降。 5、阿基米德原理: (1)、内容: 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。 (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。 (3)、适用条件: 液体(或气体) 6: 漂浮问题“五规律”: (历年中考频率较高,) 规律一: 物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力; 规律二: 同一物体在不同液体里,所受浮力相同; 规律三: 同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小; 规律四: 漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几; 规律五: 将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。 7、浮力的利用: (1)、轮船: 工作原理: 要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的,使它能够排开更多的水。 排水量: 轮船满载时排开水的质量。 单位t由排水量m可计算出: 排开液体的体积V排=;排开液体的重力G排=mg;轮船受到的浮力F浮=mg轮船和货物共重G=mg。 (2)、潜水艇: 工作原理: 潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。 (3)、气球和飞艇: 工作原理: 气球是利用空气的浮力升空的。 气球里充的是密度小于空气的气体如: 氢气、氦气或热空气。 为了能定向航行而不随风飘荡,人们把气球发展成为飞艇。 (4)、密度计: 原理: 利用物体的漂浮条件来进行工作。 构造: 下面的铝粒能使密度计直立在液体中。 刻度: 刻度线从上到下,对应的液体密度越来越大 8、浮力计算题方法总结: (1)、确定研究对象,认准要研究的物体。 (2)、分析物体受力情况画出受力示意图,判断物体在液体中所处的状态(看是否静止或做匀速 直线运动)。 (3)、选择合适的方法列出等式(一般考虑平衡条件)。 计算浮力方法: ①称量法: F浮= G-F(用弹簧测力计测浮力)。 ②压力差法: F浮=F向上-F向下(用浮力产生的原因求浮力) ③漂浮、悬浮时,F浮=G(二力平衡求浮力;) ④F浮=G排或F浮=ρ液V排g(阿基米德原理求浮力,知道物体排开液体的质量或体积时常用) ⑤根据浮沉条件比较浮力(知道物体质量时常用) ◆热身练习 一、填空题 1、要把浮在水面上的皮球慢慢地压入水底,在皮球未没入水中前,施加的压力是逐渐______的, 完全浸入水中后,所施加的压力将______. 2、质量为250g的物体静止在水中,有一半体积露出水面,这个物体的体积是_____m3,它的密 度是______kg/m3. 3、体积是400cm3的塑料盒漂浮在水面上,其中有1/4的体积浸在水中,那么塑料盒受到的 浮力是______N. 4、把质量是790g的铁块,用线挂在弹簧秤上,并浸没水银中,弹簧秤的读数是______N. 5、重是9.8N的木块浮在水面,它的密度是0.5×103kg/m3,木块受到的浮力是______N,要把木块 全部浸入水中,需加________方向的力______N. 6、轮船的排水量就是轮船__________排开水的质量,某轮船的排量是7×106kg,船自重为2.45×107N, 则这艘轮船最多只能装载______吨的货物. 2、选择题 1. 如图1所示的三只球体积是相等的,处在同种液体中静止。 由图可以看出()。 A.A球受的浮力最大B.B球受的浮力最大 C.C球受的浮力最大D.三球受的浮力一样大 2.一个木块能浮在水面上,也能浮在酒精面上。 下列说法中正确的是()。 A.它在两种液体中受的浮力相等,但在酒精中浸入的体积大些 B.它在两种液体中受的浮力相等,并且排开液体的体积也相等 C.由于酒精的密度较小,所以它浸在酒精中时受的浮力小些 D.它在两种液体中受的浮力不等,排开液体的体积也不相等 3、浸在液体中的物体如果受到浮力的作用,那么施力物体是()。 A.地球B.液体C.盛液体的容器D.物体本身 4.悬挂着的金属球A依次浸没在清水和浓盐水中,则A球两次所受浮力相比较是()。 A、两次的浮力一样大B、浸没在盐水里受的浮力较大 C、浸没在清水里受的浮力较大D、条件不足,无法判断 5.把一根密度计先后放入三种不同的液体中,静止时如图2所示, 那么密度计在三种液体中受到的浮力()。 A.甲最大B.乙最大 C.丙最大D.甲、乙、丙一样大 6.图3中所示为一根表面涂蜡一端绕有适量铁丝的木棍竖直浮于水面的情况, 若将其露出水面的部分切去,则剩下的部分一定会()。 A.下沉B.上浮 C.悬浮在水中不动D.以上情况均有可能 7.如图所示,容器中盛的是水,由此可以断定[] A、铜球一定是空心的B、木球一定是空心的 C、铁球一定是实心的D、铜球和铁球都一定是空心的 8.体积相同的实心铜球和木球,放在水中达到静止状态时,其所受的浮力是[] A、铜球大于木球B、木球大于铜球C、大小相等D、无法比较 9.质量相同的铜、铁、铝三个金属球,投入水银达到静止状态后受到的浮力分别为F1、F2、F3, 这三个力的大小关系是[] A.F1>F2>F3B.F1=F2=F3C.F1<F2<F3D.无法确定 10.一个木块漂浮在水面上,露出水面的部分占总体积的2/5,现将木块分成相等的两块,将其中一块 投入水中,那么,这一小块露出水面的部分占它体积的[] A. B. C. D. 11.将重为G的圆柱形木桩的尖端全部钉入河底,另一端露出水面,露出部分的体积为Vm3,河水淹没 木桩时,下列说法中正确的是[] A、木桩所受浮力的大小等于G牛B、木桩所受浮力的大小增加了水gV牛 C、木桩不受水的浮力D、木桩所受浮力的大小等于它排开的水重 12.重力相同的实心铁块和铝块分别挂在两只弹簧秤的下端,然后把铁块、铝块都浸没在煤油里,则[] A、挂铁块的弹簧秤读数大些B、挂铝块的弹簧秤读数大些 C、两只弹簧秤的读数一样大D、无法确定两只弹簧秤的读数大小 三、计算题 13.一只氢气球体积为4.5dm3,球壳的质量为4g,问需用多大的力才可拉住它? (空气密度是1.29kg/m3, 氢气密度0.09kg/m3) 14.一个重29.4N的木块漂浮在水面上,问木块浸入水中的体积是多少? 若再加19.6N的力竖直向下 按木块,木块刚好被按没水中,则木块的密度为多大? ◆例题精讲 例1 完全浸没在水中的乒乓球,放手后从运动到静止的过程中,其浮力大小变化情况是( ). A.浮力不断变大,但小于重力. B.浮力不变,但浮力大于重力. C.浮力先大于重力,后小于重力. D.浮力先不变,后变小,且始终大于重力直至静止时,浮力才等于重力. 例2如图所示,一边长为15厘米的正方体木块漂浮在水 面上,其上表面距离水面5厘米,g=10牛/千克,求 (1)木块上、下表面受到液体的压力差 (2)木块所受到的浮力大小及方向 答: 木块上、下表面所受液体的压力差是22.5牛;木块所受浮力也等于22.5牛,方向竖直向上. 例3 如图所示,在盛水容器中,有4个体积完全相同的物体: A是一浮于水面的正方体木块; B是用线吊着浸没在水中的长方体铁块;C是悬浮在水中的空心钢球;D是圆台形石蜡块, 它沉于容器底面并与容器底无缝隙紧密结合,试比较分析A、B、C、D所受浮力的情况. 例4弹簧秤下挂一物体,在空气中弹簧秤的示数是392牛,浸没在水中时,弹簧秤的示数是342牛, 求: (1)该物体的体积是多少? (2)构成该物体的材料密度是多少? 答 (1)物体的体积是5×10-3米3 (2)构成该物体的材料密度是7.84×103千克/米3 例5体积相等的甲、乙两物体,其密度分别是0.8×103千克/米3和1.2×103千克/米3, 同时投入水中,静止后所受浮力之比为____________;如果甲、乙两物体的质量相等,则在水中静 止后所受浮力之比为__________. 即: 4: 5;6: 5. 例7如图所示,一个质量为1.58千克的实心铁块, (铁=7.9×103千克/米3)用一根细线与一木块相连结, 实心木块的密度为0.5×103千克/米3,体积为5分米3, 若不断向容器中倒水,当木块露出水面的体积多大时, 铁块对容器底无压力? 答: 当木块露出水面体积是1.12分米3时铁块对容器底无压力. 例8如图所示体积不同,重力不同的A、B两个物体浸没在水中.用绳系住A物,拉力为F时A物体静 止.用力F压B物体时,B物体也静止,若将A、B两物固定在一起放入水中,它们将( ). A.上浮 B.下沉 C.悬浮 D.无法判定 ◆巩固练习 1 下列说法中正确的是 ( ) A.物体浸没在水中越深,受的浮力越大 B.密度较大的物体在水中受的浮力大 C.重的物体受的浮力小 D.同体积的铁块和木块浸没在水中受的浮力一样大 2 质量为79g的铁块,密度是7.9g/cm3,这个铁块的质量是多少? 重多少? 将这个铁块浸没于水中, 排开水的质量是多少? 所受浮力是多少? (g取10N/kg) 3 用弹簧测力计拉住一个重为43N的空心铜球,全部浸在水中时,弹簧测力计的示数为33.25N,此 铜球的空心部分的体积是________m3.(已知铜的密度为8.9×103kg/m3) 4 体积相同的A、B、C三个物体,放入水中静止后,处于图1—5—1所示的状态,试比较三个物体 受的重力GA、GB、GC和密度 A、 B、 C. 图1—5—1 5 将一个蜡块( 蜡=0.9×103kg/m3)分别放入酒精、水和盐水中静止后,试比较它受的浮力大小和 排开液体的体积大小.( 盐水> 水> 蜡> 酒精) 6 将重为4.5N、体积为0.5dm3的铜球浸没在水后放手,铜球静止后所受的浮力? 7 把一实心金属块浸在盛满酒精的杯中静止后,溢出酒精8g( 酒精=0.8×103kg/m3),若把这一金 属块浸在盛满水的杯子中静止后,从杯中溢出水的质量是 ? 8 体积是50cm3,质量是45g的物体,将其缓缓放入装满水的烧杯中,物体静止后,溢出水的质量是 ? 将其缓缓放入装满酒精的烧杯中,溢出酒精的质量是? ( 酒=0.8×103kg/m3) 9 如图重为5N的木块A,在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为3N,若绳子突然断了,木块A 在没有露出水面之前,所受合力的大小和方向是 ( ) A.5N,竖直向下 B.3N,竖直向上 C.2N,竖直向上 D.8N,竖直向下 10 以下是浮力知识的应用,说法正确的是 ( ) A.一艘轮船在海里和河里航行时,所受浮力一样大 B.一艘轮船在海里和河里航行时,在海里受的浮力大 C.密度计漂浮在不同液体中,所受浮力不同 D.密度计在不同液体中漂浮,浸入液体体积越大,所测得的液体密度越大 11 如图1—5—5,展示了一个广为人知的历史故事——“曹冲称象”.曹冲运用了等效替代的方法, 巧妙地测出了大象的体重.请你写出他运用的与浮力相关的两条知识: (1)_______________________; (2)_______________________. 图1—5—5 12 已知质量相等的两个实心小球A和B,它们的密度之比A∶B=1∶2,现将A、B放入盛有足够多 水的容器中,当A、B两球静止时,水对A、B两球的浮力之比FA∶FB=8∶5,则 A=? B=? ( 水=1×103kg/m3) 答案: 热身练习 一、填空题 1.变大、不变 2.5×10-4、0.5×103 3.0.98 4.0 5.9.8、竖直向下、9.8 6.满载时、4500 二、选择题 1、B2.A3.B 4.B 5.D6.B7.A8.A9.B10.C11.C12.A 三、计算题 13.F浮=气gV≈0.0569牛 G=mg=0.0392牛 G氢=氢gV=0.004牛 ∴F=F浮-G-G氢=0.0137牛 14.V排= =3×10-3米3 Fˊ浮=G+F=49牛 V木=Vˊ排= =5×10-3米3 木= =0.6×103千克/米3 巩固练习: 例1 答案 D 例2 解 m铁=0.079kg G铁=m铁g=0.079kg×10N/kg=0.79N V排=V铁= = =10cm3 m排= 液gV排=1g/cm3×10cm3=10g=0.01kg F浮=m浮g—0.01kg×10N/kg=0.1N . 例3 答案 0.51×10—3m3 例4 答案 C的重力和密度最大,B居中,A最小. 例5 答案 蜡块在酒精中受的浮力最小,排液体积最大;在水和盐水中受的浮力相等,排水体积大于排开盐水体积. 例6 答案 4.5N 例7 答案 C 例8 答案 溢出水的质量是45g,溢出酒精的质量是40g 例9 . 答案 B 例10 答案 A 例11 答案 (1)漂浮条件 (2)阿基米德原理 例12 答案 A=0.8×103kg/m3, B=0.8×103kg/m3、 . 例14 答案 木块在图(b)中受浮力1.2N. 例15 答案 甲、乙铁块质量比为 .
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