【5A文】初中物理之浮力课件 75页

【5A文】初中物理之浮力课件\n\n考点一浮力1.一切浸入液体中的物体都受到液体对它们_________的力，物理学中把这种力叫做浮力.浮力的方向__________.同样，在气体中的物体，也受到_____对它的浮力.\n【温馨提示】1.当物体浸入液体中时，浮力的施力物体是液体，当物体浸入气体中时，浮力的施力物体是气体，而受力物体则是浸入液体或气体中的物体.2.将物体浸入液体中后，物体由于受到重力，会对阻碍它下沉的液体施加向下的压力，因为物体之间力的作用是相互的，所以液体也会对物体施加反作用力.\n2.浸入液体(或气体)中的物体所受到的浮力是由于周围液体(或气体)对物体上下表面存在_____差而产生的，公式表示为：F浮=_______.\n考点二阿基米德原理1.浸入液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的_____受到的_____，这就是阿基米德原理，其数学表达式是：F浮=G排.2.阿基米德原理对浸没或部分浸在液体中的物体都适用，也适用于___体.浮力的大小由_________和________________两个因素决定.浮力大小与物体自身的重力、物体的体积、物体的密度及物体的形状无关.浸没在液体中的物体受到的浮力不随_____的变化而改变.\n考点三物体的浮沉条件及应用1.浮沉条件：上浮：F浮___G物（ρ物___ρ液）漂浮：F浮__G物（ρ物___ρ液）悬浮：F浮__G物（ρ物__ρ液）下沉：F浮___G物（ρ物___ρ液）\n2.浮力的应用：（1）轮船的大小用_______表示，它表示轮船满载时排开水的_____；（2）潜水艇靠改变_________实现上浮、下潜；（3）气球、飞艇靠改变_____实现上升、下降；（4）密度计在任何液体中都处于_____状态.在所能测的任何液体中受到的浮力_____.\n3.计算浮力的方法：（1）称重法：F浮=G-F示（2）产生原因：F浮=F下-F上（3）阿基米德原理：F浮=G排=ρ液gV排（4）利用浮沉条件：漂浮或悬浮时F浮=G物\n【温馨提示】阿基米德原理和称重法经常一起应用于求解有关问题.一般解题思路是根据题意由F浮=G-F示求出浮力，再根据F浮=ρ液gV排求解有关量.\n\n考点一浮力命题点：(1)浮力的定义和方向；(2)浮力产生的原因.例1（2013·荆门)如图所示，一只未点燃的蜡烛的下端插入一根小铁钉，使蜡烛能直立漂浮在水面上，露出长度为L，当把蜡烛水面以上部分截掉后剩余部分（）A.还会重新露出水面B.不会重新露出水面C.以上两种可能都有D.无法判断是否会重新露出水面\n解析：本题考查漂浮物体所受的浮力.蜡烛能直立漂浮在水面上，说明浮力等于蜡烛的重力，当把蜡烛水面以上部分截掉后，剩余部分蜡烛的重力将小于蜡烛原来所受的浮力，所以蜡烛将上浮，还会重新露出水面.故选A.答案：A\n考点二阿基米德原理命题点：(1)弹簧测力计法测浮力；(2)影响浮力大小的因素的探究.例2（2013·丽水)在“浮力的研究”实验中,\n(1)取一铁块，把它挂在弹簧测力计的挂钩上，如图甲所示，当铁块浸入水中的体积缓慢增大时，铁块受到浮力大小的变化是___________________.(2)探究“浮力大小与排开水的重力关系”的实验过程：①如图乙，用弹簧测力计测出石块的重力为F1；②如图丙，用弹簧测力计测出空烧杯的重力为F2；\n③如图丁，把石块浸入盛满水的溢水杯中，用该烧杯承接从溢水杯里被排出的水，当石块全部浸入水中时，读出弹簧测力计的示数为F3；④如图戊，用弹簧测力计测出该烧杯和排出的水的总重力为F4，用F1、F2、F3、F4表示，实验中测得石块所受的浮力为_____，排出水的重力为______.根据该实验的测量数据，可得出物体所受浮力大小与排开水的重力的定量关系是_____________.\n解析：本题考查对浮力大小的探究.(1)图甲中，当铁块浸入水中的体积缓慢增大时，铁块排开水的体积变大，根据F浮=ρgV排可知，铁块受到的浮力增大；(2)根据称重法可知，石块所受的浮力为F1-F3；排出水的重力为F4-F2；物体所受浮力大小与排开水的重力的定量关系是：物体所受浮力的大小等于排开水的重力（或F1-F3=F4-F2）.答案：(1)增大(2)F1-F3F4-F2物体所受浮力大小等于排开水的重力（或F1-F3=F4-F2）\n例3（2013·泰州)如图甲所示，弹簧测力计示数为5N.如图乙所示，小球一半浸在水中，测力计示数为2N.则小球受到的浮力为______N，小球的体积为____cm3.剪断悬吊小球的细线，小球在水中稳定时受到的浮力为_______N.（g取10N/kg）\n解析：本题考查浮力及相关计算.根据称重法可知F浮=G-F拉=5N-2N=3N，因为小球一半浸入水中，所以=6×10-4m3=600cm3，当小球一半体积浸入时，受到的浮力是3N，若全部浸入，则受到的浮力是6N，因为此时浮力大于重力，所以小球会上浮，最终漂浮在水面上，此时受到的浮力等于小球重力为5N.答案：36005\n考点三物体的浮沉条件及应用命题点：(1)物体的浮沉条件；(2)潜水艇、热气球、密度计、轮船等对浮力知识的运用.例4（2013·滨州)某物理兴趣小组在研究物体沉浮条件时做过一个小实验，他们将一土豆放入水槽中发现其在水中悬浮，然后将几枚大头针完全插入土豆中后发现土豆（）A.下沉B.上浮C.悬浮D.漂浮\n解析：本题考查对物体浮沉条件的理解.根据物体的浮沉条件，悬浮在水中的土豆，所受的浮力等于土豆的重力，而在土豆中完全插入大头针时，土豆的重力增大，由F浮=ρ液gV排知，土豆排开水的体积没有变化，则土豆受到的浮力不会变化，那么土豆受到的重力将大于受到的浮力，土豆会下沉.答案：A\n例5（2013·菏泽)如图所示，中国“辽宁号”航空母舰是中国人民解放军海军的第一艘航空母舰，舰长304m、舰宽70.5m，满载时排水量达67500t.\n(1)它满载时所受的浮力为_______N(取g=10N/kg).(2)2012年9月25日，该舰正式加入中国海军序列.2012年11月23日，中国航母舰载机歼-15着舰成功.当舰载机着舰后，浮力将______（填“不变”“变小”或“变大”）.解析：本题考查浮力的计算与判断.(1)排水量是轮船满载时排开水的最大质量，由G=mg可以得出排开的水所受的重力G=mg=67500×103kg×10N/kg=6.75×108N，轮船漂浮在水面上，重力与浮力大小相等，所以满载时所受的浮力为6.75×108N.\n(2)航空母舰漂浮，所受重力与浮力相等.舰载机着舰成功后，航空母舰与舰载机总重力变大，所以浮力变大.答案：6.75×108变大\n\n1.(原创)下列关于浮力的说法中正确的是()A.浮力只能由水产生B.只有固体才能受到浮力的作用C.浮力方向与重力方向相反D.在液体中下沉的物体不受浮力作用\n2.用弹簧测力计测出一个物体重为4N，然后将该物体浸没在水中，这时弹簧测力计的示数变为3N，则该物体在水中受到的浮力是()A.7NB.4NC.3ND.1N\n3.分别用木头、铜、铁制成甲、乙、丙三个小球，将它们放入水中，三个小球静止时位置如图所示，以下判断正确的是（）A.甲小球一定是空心的B.乙小球一定是空心的C.丙小球一定是空心的D.三个小球都是空心的\n4.小竹将质量为120g的物体放入盛满水的溢水杯中，当物体静止时，溢水杯溢出了100cm3的水，则物体（g取10N/kg）（）A.漂浮在水面上B.悬浮在水中C.沉在溢水杯底部D.受到1.2N的浮力\n5.有一不吸水木球，其质量为10g，体积为20cm3，先把它轻轻放入盛满水的溢水杯中.当木球静止时，溢出水的质量为10g；把它取出擦干，再轻轻放入盛满煤油的溢水杯中，当木球静止时，溢出煤油的质量为（煤油的密度为0.8g/cm3）（）A.5gB.8gC.10gD.16g\n6.为了探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受的重力的关系，某同学进行了如图所示的实验：\n(1)你觉得合理的实验顺序是_______________.(2)选用其他液体多次实验后,可得出结论:浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于_______________.(3)图乙中,浸没在水中的合金块匀速向下运动的过程中,合金块所受浮力____________(填“变大”“不变”或“变小”).（4）合金块的密度是____.（水的密度为1.0×103kg/m3）\n7.在水中放入质量为3kg的木块，木块静止时有35的体积浸入水中（g取10N/kg）.求：（1）木块静止时所受的浮力.（2）木块的体积.\n考点训练12\n一、选择题（每小题3分，共30分）1.(原创)两手分别拿着一个小木块和一个大石块(V木ρ乙，B选项正确;在乙液体中，物体悬浮F乙浮=G物，即ρ乙gV排乙=ρ物gV物，因为物体是空心的，V排乙>V物，所以ρ乙<ρ物，C选项正确；\n空心球在甲液体中漂浮，说明空心球的密度小于甲液体的密度，但球是空心的，所以无法确定材料的密度与甲液体密度的关系，即材料的密度可能大于甲液体的密度，也可能等于或小于甲液体的密度，故D选项错误.答案：D\n4.（2013·南昌)把一个木球放入盛满酒精的溢水杯中，溢出50g酒精；若将此木球从酒精中取出，擦干后放入盛满水的溢水杯中，则溢出水的质量是(ρ木=0.6×103kg/m3，ρ酒精=0.8×103kg/m3)()A.等于50gB.小于50gC.大于50gD.无法确定\n解析：木球的密度比酒精和水的密度都小，分别放在酒精和水中，静止后都处于漂浮状态，则浮力等于重力，即排开液体的重力等于木块的重力.所以两种情况下溢出酒精和水的质量(重力)都是相等的.故选A.答案：A\n5.同一个鸡蛋先后放入水和盐水中静止时，鸡蛋在图甲中漂浮、在图乙中沉底，如图所示.由此可知（）A.甲图中鸡蛋受到的浮力大于重力B.乙图中的鸡蛋受到的浮力小于重力C.甲、乙两图中鸡蛋受到的浮力大小相等D.乙图中的液体是盐水\n解析：漂浮时浮力等于重力，沉底时浮力小于重力，B选项正确，A、C选项错误；由于鸡蛋在甲中漂浮，所以甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度，即甲杯中是盐水，D选项错误.答案：B\n6.小吴同学为探究力之间的关系做了如图所示的实验.将弹簧测力计下端吊着的铝块逐渐浸入台秤上盛有水的烧杯中，直至没入水中（不接触容器，无水溢出）.在该过程中，下列有关弹簧测力计和台秤示数的说法正确的是（）A.弹簧测力计的示数减小，台秤示数不变B.弹簧测力计的示数不变，台秤示数也不变C.弹簧测力计的示数减小，台秤示数增大D.弹簧测力计的示数不变，台秤示数增大\n解析：由二次称重法测浮力的原理（F浮=G-G′）可知，弹簧测力计对铝块的拉力（弹簧测力计的示数）等于铝块受到的重力与铝块受到的浮力之差，铝块从浸入水到浸没的过程中，铝块所受到的浮力逐渐变大（重力不变），则铝块受到的拉力变小（弹簧测力计的读数变小）；烧杯对台秤的压力大小（台秤的示数大小）等于烧杯和水的重力与铝块对水向下的作用力之和，当铝块所受浮力增大时，烧杯对台秤的压力也随之增大（台秤示数增大），本题选C.答案：C\n7.某同学制作了如图所示的潜水艇模型，下列说法错误的是（）\nA.潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现沉浮的B.向内推注射器活塞，水会被压入试管中，可实现潜艇下沉C.向外拉注射器活塞，试管内水量适当时，可实现潜艇悬浮D.潜艇模型的试管上绕些铁丝，可保持试管稳定\n解析：本题以潜水艇模型为载体考查物体的浮沉条件.潜水艇模型上绕铁丝可以使试管稳定；潜水艇是通过改变自身的重力来实现浮沉的；向外拉活塞，试管内气压减小，水会进入试管，使模型的重力等于或大于浮力，实现悬浮或下沉；A、C、D选项说法正确；向内推注射器活塞，水从试管中排出，模型的重力减小，当浮力大于重力时，可实现上浮，B选项错误，本题选B.答案：B\n8.（2013·重庆)如图所示，三个相同的容器内水面高度相同，甲容器内只有水，乙容器内有木块漂浮在水面上，丙容器中悬浮着一个小球，则下列四种说法正确的是()\nA.三个容器对水平桌面的压力相等B.三个容器中，丙容器对水平桌面的压力最大C.如果向乙容器中加入盐水，木块受到的浮力变大D.如果向丙容器中加入酒精，小球受到的浮力不变\n解析：乙、丙图中物体的重力与排开的水的重力相等，根据整体法可知，甲、乙、丙三图中的整体重力相等，故对桌面的压力相等，A选项正确，B选项错误；如果向乙容器中加入盐水，木块仍然漂浮，浮力与重力相等，C选项错误；如果向丙容器中加入酒精，液体的密度减小，小球所受浮力减小，小球下沉至容器底，浮力小于重力，D选项错误.故选A.答案：A\n9.(2013·山西)在水平桌面上，有两个相同圆柱形容器，内盛相等质量的盐水.将同一鸡蛋分别放入其中，鸡蛋静止时如图所示.鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力分别为F1和F2，盐水对容器底部压强分别为p1和p2，则（）\nA.F1>F2p1>p2B.F1=F2p1>p2C.F1ρ酒精，故小球下沉，浸没于酒精中，V排=V球，m排′=ρ酒精V球=0.8g/cm3×10cm3=8g.答案：8\n三、实验探究题（12分）18.（2013·济宁)小满在探究“浮力大小等于什么”的实验时，利用器材进行了如图所示的实验，并将实验数据填入下表.\n实验次数物重G/N空桶重G0/N拉力F拉/N桶与水重G1/N浮力F浮/N排开水重G排/N10.60.10.30.30.30.221.10.1060.60.50.530.90.10.50.5_____0.4\n(1)请将表格中第三行的数据补充完整.(2)在进行数据分析时发现，第一组数据明显与其他数据反映的规律不符.为了得出结论，他将第一组数据中的桶与水重G1改为0.4N，排开的水重G排改为0.3N.请你评价他的做法.评价：_________________________________.针对此实验，你的做法是_____________.(3)传说澡盆的水溢出给了阿基米德灵感，由此得出了著名的阿基米德原理.他在物理学方面的另一重要贡献是___________________________________________.\n解析：本题考查阿基米德原理的实验探究.(1)由第三次实验数据可知物重0.9N，物体完全浸没水中时弹簧测力计的示数为0.5N，由称重法测浮力可知浮力大小为：0.9N－0.5N=0.4N；(2)探究实验应尊重事实，不能擅自改动测量数据.为了实验的准确性，应重新测量再做一次实验；(3)古希腊学者阿基米德在物理学中贡献颇多，除了阿基米德原理之外，还发现了杠杆原理.答案：(1)0.4(2)探究实验应尊重事实，不能擅自改动测量数据(没有树立实事求是的科学态度)应重新测量再做一次实验(3)杠杆原理(答案不唯一，合理即可)\n四、计算题(13分)19.（2013·南充)如图所示，体积为V=200cm3的木块在绳子拉力F=0.8N的作用下完全浸没在水中(g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3,绳子重力不计).求：(1)木块此时受到的浮力.(2)木块的重力.(3)剪断绳子，木块静止时排开水的体积.\n解：(1)木块受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10-6m3=2N(2)木块的重力：G物=F浮-F=2N-0.8N=1.2N(3)剪断绳子，木块静止后漂浮在水面上，此时浮力等于重力：F浮=G物，即ρ水gV排=G物所以