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中小学教育(jiaoyu123.taobao.com) 教案学案课件试题全册打包小初高课
件、试题、教学资料和中高考真题等大量文化课资源,验货QQ:919623953 微信:tsat168
考向1 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:
[来源:]
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;
[来源:学|科|网Z|X|X|K]
④如图丁所示,测量出小桶所受的重力。
结论1.内容: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:
解读:在应用阿基米德原理时应注意①“浸在”包含两种情况:一是物体有一部分浸在液体中,此时
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;二是物体全部没入液体中,此时 。
②“浮力的大小等于物体排开液体所受的重力”,这里要注意浮力本身是力,只能和力相等,很多同学常把这
句话说成“浮力大小等于物体排开液体的体积”。力和体积不是同一物理量,不具有可比性;这里所受的重
力,不是物体所受的重力,而是被排开液体所受的重力。
③由 ,可以看出,浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积两个因素有关,而跟物体
本身的体积、密度、形状,与在液体中是否运动,液体的多少等因素无关。
④阿基米德原理也适用于气体。浸没在气体里的物体受到浮力的大小,等于它排开的气体所受的重力。
即 。
典 型 例
题 如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力
作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t
变化的图像,取g=10N/Kg。根据图像信息,下列判断正确的是( )
A.该金属块重力的大小为34N
B.浸没在水中的金属块受 到的浮力大小是20N
C.在t 至t 时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大
1 2
D.该金属块的密度是3.4×103kg/m3
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【答案】B
针对练习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
[来源:Z*xx*k.Com]
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
针对练习2小张看到鸡蛋浮在盐水面上,如图所示,他沿杯璧缓慢加入清水使鸡蛋下沉。在此过程中,鸡蛋受
到的浮力F随时间t的变化图像可能是下图中的()
A B C D
针对练习3质量相同的甲、乙、丙、丁4个小球,分别静止在水中的不同深度处,如右图所示,则这4个小球在
水中所受浮力最小的是
[来源:Z*xx*k.Com]
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
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考向2 浮力的应用
(1)轮船是采用空心的方法来增大浮力的。轮船的排水量:轮船满载时排开水的质量。轮船从河里驶入海里,
由于水的密度变大,轮船浸入水的体积会变小,所以会上浮一些,但是受到的浮力不变(始终等于轮船所受的
重力)。
(2)潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮或下潜。
(3)气球和飞艇是靠充入密度小于空气的气体来实现升空的;靠改变自身体积的大小来改变浮力的。
(4)密度计是漂浮在液面上来工作的,它的刻度是“上小下大”。
注意:轮船在不同的水中(如江水、海水)都处在漂浮状态所受浮力相等;靠改变自身重力实现浮与沉,在没
有露出水面之前潜水艇受到的浮力不变。气球升空时气球里充密度小于空气的气体。
典型例题 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
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【答案】A
针对练习1 潜水艇在水中能够浮沉,你认为它主要是靠改变 ( )
A.所受的浮力 B.水的密度 C.自身的重力 D.水的压强
针对练习2 某物体的质量为0.06千克,将它放入装满水的溢水杯中,溢出50毫升的水,则此物体的沉浮情
况( )
A.上浮,最终漂浮 B.悬浮在水中
C.下沉到容器底部 D.条件不足,无法判断
针对练习3 将适量的橡皮泥捏黏在铅笔的一端(能使铅笔竖直浮在液体中),这就制成了一个很有用的土仪
器.将它分别放到盛有不同液体的杯中,静止时的情景如图所示. 对于这个土仪器所运用的知识
或用途,下列说法中不正确的是( )
A.运用了二力平衡的知识
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B.可以测出液体密度的大小
C.可以比较不同液体密度的大小
D.运用了物体的漂浮条件
考向3 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 =G-F。
浮
2.原理法(根据阿基米德原理):利用阿基米德原理,F =G =m g=ρ gV ,普遍适用于计算任何形状物体
浮 排 排 液 排
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 =G。
浮
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 =G =G ,m =m 。
浮 排 物 排 物
典型例题 一个密度为0.6×103kg/m3的木块,体积为0.02 m3,用绳子系在底面积为1000cm2的柱形容器底,
使木块完全没入水中,如图所示。 求:(1
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)此时木块所受的浮力是多少?(2)绳子的拉力是多少?
(3)剪断绳子,木块静止后,容器底所受压强改变了多少?
【答案】(1)此时木块所受的浮力是200N;(2)绳子的拉力是80N;(3)剪断绳子,木块静止后,容器底所受压
强改变了800Pa。
针对练习 1 一木块漂浮在水面上,其浸入水中的体积为1.5×10-4米3,求木块受到的浮力大小。
针对练习 2 一边长为2cm的正方体实心铝块,密度为2.7x103kg/m3,先按图甲所示把铝块挂在弹簧测力计
下静止,然后按图乙所示用弹簧秤吊着慢慢浸没在盛水的,容器中,容器的底面积100cm2,铝块浸没后水末
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溢出,g取10N/kg。根据以上提供的数据和物理情景,可以求出哪些物理量?(求出五个物理量即可,要求写
出详细求解过程)
针对练习3 如图所示,质量为1.2kg的木块浮在水面上静止不动,求:
[来源:.Com]
(1)这时木块受到的浮力是多大?
(2)此时木块浸在水中的体积为多少?
(3)该木块体积是2×10-3m3,要使木块刚好浸没在水中,至少需要多大的力向下压木块?
【参考答案: 1. 1.47牛 解析:①V =1.5×10-4米3 ②
排
F =ρ gV =1×103千克/米3×9.8牛/千克×1.5×10-4米3 =1.47牛
液 液 排
容 器 底 部 受 到 的 压 强 增 大 为 △ p=ρgh=1.0×103kg / m3×1
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0N/kg
×8×10-4m=8Pa
3.(1)12N;(2)1.2×10-3m3;(3)8N
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