本部分的考點主要以填空題、選擇、計算和實驗題型出現,其中阿基米德原理和物體的漂浮條件應用可以用實驗題型出現。在計算題中,阿基米德原理、浮力産生的原因、物體的浮沉條件和物體的漂浮條件常常緊密聯系,增加了解題的難度,主要考查綜合分析和解決問題的能力。
浮力的基本概念
1.浮力産生的原因;浸入液體中的物體,使物體下表面受到向上的壓力大于上表面受到向下的壓力,向上和向下的壓力差就是物體在液體中受到的浮力。
2.物體的浮沉條件:浸入液體裡的物體同時受到重力和浮力兩個作用力的作用,所以物體的浮沉取決于兩個力的大小關系:
(1)當F浮>G時,上浮,最終結果漂浮。
(2)當F浮<G時,下沉,最終結果沉底。
(3)當F浮=G時,懸浮,即物體可以停留在任何深度。
3.阿基米德原理:浸入液體裡的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于排開的液體受到的重力。用公式表示為:F浮=G排=ρ液gV排
4.浮力的應用----------應用浮力的關鍵是調節重力與浮力的關系
(1)輪船:是采用空心的方法來增大排開水的體積從而增大可以利用的浮力,使其漂浮在水面上,其大小用排水量表示。
(2)潛水艇:是靠改變水艙中水的多少,即靠改變重力來實現上浮或下潛的。
(3)氣球和飛艇是通過充氣、放氣調整氣囊的體積來改變浮力,實現上升和下降的。
(4)密度計是測量液體密度的儀器,是利用物體漂浮在液面的條件F浮=G物來工作的,密度計的刻度是“上小下大”。
解題方法全面突破
1.浮力的計算公式:F浮=G排=ρ液gV排
(1)浮力作用在浸在液體(或氣體)的物體上,方向豎直向上,其大小等于物體排開的液體(或氣體)受到的重力,即F浮=G排。
(2)“浸入液體裡的物體”包括兩種狀态:一是物體全部體積浸入液體裡,即物體浸沒在液體裡。二是物體的一部分體積浸入液體裡,另一部分露在液面以上。
(3)G排是指物體排開的液體所受的重力,F浮=G排表示物體受到的浮力的大小等于被物體排開的液體的重。
(4)V排是表示被物體排開的液體的體積,當物體全部浸沒在液體裡時,V排=V物,當物體隻有一部分浸入液體中時,則V排<V物。
(5)由公式可以看出,浮力的大小隻跟液體的密度和物體排開液體的體積這兩個因素有關,
2.用密度表示物體的浮沉條件
這是浮沉條件的另一種表示方法,隻有在物體由同一種材料制成而且是實心物體時才成立。
3.計算與比較物體受到的浮力
① 原因法:F浮=F向上-F向上 ②測量法:F浮=G-F
③ 原理法:F浮=G排=ρ液gV排 ④平衡法:F浮=G(漂浮、懸浮)
ρ液gV排=G物=ρ物gV物
(2)解題思路
①計算前要判斷物體處于何種狀态,是浮在液面,懸浮還是沉在液體底部
②分析物體的受力情況,選取合适的公式
一 填空題
1. 要把浮在水面上的皮球慢慢地壓入水底,在皮球未沒入水中前,施加的壓力是逐漸______的,完全浸入水中後,所施加的壓力将______.
2. 質量為250克的物體靜止在水中,有一半體積露出水面,這個物體的體積是____米3,它的密度是______千克/米3.
3. 體積是400厘米3的塑料盒漂浮在水面上,其中有的體積浸在水中,那麼盒受到的浮力是___牛.
4. 把質量是790克的鐵塊,用線挂在彈簧秤上,并放入水銀中,彈簧秤的讀數是___牛.
5. 重是9.8牛的木塊浮在水面,它的密度是0.5×103千克/米3,木塊受到的浮力是______牛,要把木塊全部浸入水中,需加________方向的力______牛.
6. 輪船的排水量就是輪船__________ ,某輪船的排量是7×106千克,船自重為2.45×107牛,則這艘輪船最多隻能裝載______噸的貨物.
二、選擇題
7. 如圖所示,容器中盛的是水,由此可以斷定[ ]
A.銅球一定是空心的 B.木球一定是空心的
C.鐵球一定是實心的 D.銅球和鐵球都一定是空心的
8.體積相同的實心銅球和木球,放在水中達到靜止狀态時,其所受的浮力是[ ]
A. 銅球大于木球 B.木球大于銅球 C. 大小相等. D.無法比較
9.質量相同的銅、鐵、鋁三個金屬球,投入水銀達到靜止狀态後受到的浮力分别為F1、F2、F3,這三個力的大小關系是[ ]
A.F1>F2>F3 B. F1=F2=F3 C. F1<F2<F3 D.無法确定
10.一個木塊漂浮在水面上,露出水面的部分占總體積的,現将木塊分成相等的兩塊,将其中一塊投入水中,那麼,這一小塊露出水面的部分占它體積的[ ]
A.1/5 B. 3/10 C. 2/5 D.4/5
11.将重為G牛的圓柱形木樁的尖端全部釘入河底,另一端露出水面,露出部分的體積為V米3,河水淹沒木樁時,下列說法中正确的是[ ]
A.木樁所受浮力的大小等于G牛 B.木樁所受浮力的大小增加了r水gV牛
C.木樁不受水的浮力 D.木樁所受浮力的大小等于它排開的水重
12.重力相同的實心鐵塊和鋁塊分别挂在兩隻彈簧秤的下端,然後把鐵塊、鋁塊都浸
沒在煤油裡,則[ ]
A.挂鐵塊的彈簧秤讀數大些 B.挂鋁塊的彈簧秤讀數大些
C.兩隻彈簧秤的讀數一樣大 D.無法确定兩隻彈簧秤的讀數大小挂簧
三、計算題
13.水雷重5900N,體積是0.6 m3,投人水中,穩定時受到的浮力是多大?( g=10N/kg)
14.一個重29.4牛的木塊漂浮在水面上,問木塊浸入水中的體積是多少?若再加19.6牛的力豎直向下按木塊,木塊剛好被按沒水中,則木塊的密度為多少?
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