浮力在中考裡面也算是一個較難的考點。複習這個知識點可以從五個方向來安排自己的複習方向。
先是了解浮力産生的原理;其次是掌握阿基米德的原理、浮力相關的計算、影響浮力大小因素的實驗探究;接着是理解影響浮力大小的因素、用排水量法計算浮沉的問題。然後認識浮力在生活中的應用;最後就是會進行浮力的相關計算。
浮力我們是這麼定義的一切浸入液體(氣體)的物體都受到液體(氣體)對它豎直向上的力。這個力我們稱之為浮力。我們在學習裡這個知識點的時候,我們基本是往這幾個方向去掌握學習的。力是怎麼産生的?力的方向是什麼?影響力的因素?
我們在學習浮力也是從這個幾個角度去掌握理解浮力的。通過實驗研究發現浮力産生的原因(實質):液(氣)體對物體向上的壓力大于向下的壓力,向上、向下的壓力差就是浮力。我們可以這麼說浮力就是一個壓力差。我們發現浮力的方向也很穩定,它就一個方向就是豎直向上,那麼它有沒有實力物體呢?當然有,施力物體是液體(氣體)。
通過實驗探究發現(實驗的方法是控制變量法):浮力的大小跟物體浸在液體中的體積和液體的密度有關。物體浸在液體中的體積越大,液體的密度越大,浮力就越大。
後面我們會學習阿基米德原理:發現浸入液體裡的物體總是會受到向上的浮力,而且浮力的大小等于它排開的液體受到的重力。
浮力的公式表示:F浮=G排=ρgV排;
從公式中可以看出:液體對物體的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關,而與物體的質量、體積、重力、形狀 、浸沒的深度等均無關。
浮力适用的條件:液體(或氣體)。
判斷物體沉浮的條件
1.前提條件:物體浸沒在液體中,且隻受浮力和重力。
2.沉浮條件:當F浮>G時,物體上浮;ρ液>ρ物。
當F浮=G時,物體懸浮;ρ液=ρ物。
當F浮=G時,物體下沉;ρ液<ρ物。
當F浮=G(物體未完全浸沒液體)時,物體漂浮;ρ液>ρ物。
說明:
(1) 密度均勻的物體懸浮(或漂浮)在某液體中,若把物體切成大小不等的兩塊,則大塊、小塊都懸浮(或漂浮)。
(2)物體漂浮在密度為ρ的液體中,若露出體積為物體總體積的1/3,則物體密度為2/3ρ。
(3)懸浮與漂浮的比較:相同點:F浮=G ;
不同點:懸浮時,ρ液=ρ物,V排=V物;漂浮時,ρ液>ρ物,V排<V物。
(4)判斷物體浮沉(狀态)有兩種方法:比較F浮與G或比較ρ液與ρ物。
(5)物體吊在測力計上,在空中重力為G,浸在密度為ρ的液體中,示數為F,則物體密度為:
(6)冰或冰中含有木塊、蠟塊等密度小于水的物體,冰化為水後液面不變;冰中含有鐵塊、石塊等密大于水的物體,冰化為水後液面下降。
4.漂浮問題“五規律”:
規律一:物體漂浮在液體中,所受的浮力等于它受的重力;
規律二:同一物體在不同液體裡漂浮,所受浮力相同;
規律三:同一物體在不同液體裡漂浮,在密度大的液體裡浸入的體積小;
規律四:漂浮物體浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾,物體密度就是液體密度的幾分之幾;
規律五:将漂浮物體全部浸入液體裡,需加的豎直向下的外力,外力等于液體對物體增大的浮力。
浮力的利用1. 輪船
(1)工作原理:要使密度大于水的材料制成能夠漂浮在水面上的物體必須把它做成空心的,使它能夠排開更多的水。
排水量:輪船滿載時排開水的質量。單位是t,由排水量m 可計算出:排開液體的體積;
排開液體的重力G排=m排g;輪船受到的浮力F浮=m排g,輪船和貨物共重G總=m排g。
2. 潛水艇工作原理:潛水艇的下潛和上浮是靠改變自身重力來實現的。
3. 氣球和飛艇的工作原理:氣球是利用空氣的浮力升空的。氣球裡充的是密度小于空氣的氣體如:氫氣、氦氣或熱空氣。為了能定向航行而不随風飄蕩,人們把氣球發展成為飛艇。
4. 密度計
原理:利用物體的漂浮條件來進行工作。
構造:下面的金屬粒能使密度計直立在液體中。
刻度:刻度線從上到下,對應的液體密度越來越大(上小下大)。
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