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- 2021-05-10 发布
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第九讲 浮力
【复习目标】
1.知道浮力产生的原因
2.知道阿基米德原理
3.理解物体的浮沉条件
4.知道轮船、气球、飞艇、潜水艇的浮沉原
5.熟悉知识结构
【重点和难点】
本部分的考点主要以填空题、选择、计算和实验题型出现,其中阿基米德原理和物体的漂浮条件应用可以用实验题型出现。在计算题中,阿基米德原理、浮力产生的原因、物体的浮沉条件和物体的漂浮条件常常紧密联系,增加了解题的难度,主要考查综合分析和解决问题的能力。
第一课时 【知识结构】
一、 浮力的基本概念
1.浮力产生的原因;浸入液体中的物体,受到液体的压强和压力,由于物体上、下表
面在液体中的深度不同,因此物体上、下表面所受液体的压强不同,下表面受到液体向上的压强大于上表面受到液体向下的压强,从而使物体下表面受到向上的压力大于上表面受到向下的压力,向上和向下的压力差就是物体在液体中受到的浮力。
2.物体的浮沉条件:浸入液体里的物体同时受到重力和浮力两个作用力的作用,所以物体的浮沉取决于两个力的大小关系:
(1)当F浮>G时,上浮,最终结果漂浮。
(2)当F浮<G时,下沉,最终结果沉底。
(3)当F浮=G时,悬浮,即物体可以停留在任何深度。
3.阿基米德原理:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于排开的液体受到的重力。用公式表示为:F浮=G排=ρ液gV排
4.浮力的四种计算方法
(1)压力之差法
(2)阿基米德法
(3)两次称重法
(4)漂浮悬浮法
5.浮力的应用
应用浮力的关键是调节重力与浮力的关系,若保持浮力不变而减小自身重力,或保持重力不变而增大排水体积。
(1)轮船:是采用空心的方法来增大排开水的体积从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)潜水艇:是靠改变水舱中水的多少,即靠改变重力来实现上浮或下潜的。
(3)气球和飞艇是通过充气、放气调整气囊的体积来改变浮力,实现上升和下降的。
(4)密度计是测量液体密度的仪器,是利用物体漂浮在液面的条件F浮=G物来工作的,密度计的刻度是“上小下大”。
第二课时
【基础训练】
1.利用空气浮力而升空的物体是 〔 〕
A.人造卫星 B.飞机 C.风筝 D.氢气球
图6
2.把密度大于水的物质制成空心小球,用手将其置于盛水的容器中,使其浸没于水(如图6所示),放手后水球运动状态是 [ ]
A.上浮 B.悬浮 C.下沉 D.都有可能
3.浸没与水中的钢球,在继续下沉的过程中,它受到的 [ ]
A.浮力增大,压强减小 B.浮力减小,压强减小
C.浮力不变,压强减小D.浮力不变,压强增大
4.含有杂质的蜡块悬浮在水中,要使该蜡块漂浮,可以采用的方法是 [ ]
A.加纯酒精 B.加水 C. 加食盐 D. 加汽油
5.对于现代生活给人们带来的紧张感,可用漂浮疗法减轻。漂浮池内有一定深度的水,
水中加有大量的_________(填“盐”或“酒精”),任何人进入池内都会漂浮起来。
6.一金属块在空气中称重为27N,把它全部浸在水中弹簧测力计的示数为17N,则该金属快受到水对它的浮力是 .
7.密度计是测 的仪器,它是利用 的原理制成,同一密度计在各种不同的液体中受到的浮力是 ,排开液体的体积是 (选填“相同”或“不同”).密度计的刻度是上 下 .
8. 某海滨浴场,水底布满了石头,在海水中游泳的人由深水走向浅水的过程中,赤脚踩在石块上的感觉有没有变化?为什么?
9.小明和教练在大海里学潜水,看到海里的鱼儿口中吐出的
小气泡在升至水面的过程中,发生如图9所示的变化,小明认为气泡在上升过程中受到的重力和浮力应该是不变的,他把这一想法告诉教练,教练确说他的想法不对,你怎样想?
第三课时【综合训练】
达标训练
1.在水中搬动石头时要比在岸上搬石头时省力,这是由于_____________ _的缘故。
2.两手分别拿着一个小木块和一个大石块,把它们都浸没到水中,同时松开手,小木块上浮,大石块下沉,则小木块受到的浮力F木____大石块受到的浮力F石;小木块受到的浮力F木_______G木;大石块受到的浮力F石________G石。(填“<”“=”“>”)
3.体积是0.01立方米的铜球浸没在酒精中,它受到的浮力是________牛。(g=10牛/千克;ρ酒精=0.8×103千克/米3)
4.边长是10厘米的正方体木块,漂浮在容器中的水面上,如果木块下底面受到的压力为8牛,则木块受到的重力为______牛, 木块浸入水中的深度为______厘米,(g取10牛/千克)
5.一艘轮船,当它卸下1.96×104牛的货物后,船受到的浮力减小_______牛,船浸入水中的体积减小_________米3。
6.质量为24克的木块放入盛有某种液体的量筒中,液面从60 毫升上升到80毫升(木块漂浮),则木块受到的浮力为____________,液体的密度为________________。
7.一个体积为V的实心铁球,分别放入足够深的水、酒精以及水银中,已知ρ水银>ρ铁>ρ水>ρ酒精,则铁球在______________中受到的浮力最大,F浮=______;在______中受到的浮力最小,此时F浮=___________。
8.浸没在液体中的物体当______时,物体会上浮,在上浮过程中,未露出液面前浮力______;露出液面后继续上浮时,浮力______。( 填“变大”、“变小”或“不变”)
9.一圆柱形桥墩的体积是20立方米,浸入水中的体积是总体积的3/5,则桥墩受到水的浮力为_______牛。
10.潜水艇是靠改变________来实现上浮和下沉的,一艘潜水艇在水下50米深处和150米深处所受浮力之比是__________。
11.下列关于浮力的理解正确的是: ( )
A.浮力就是物体排开液体所受到的重力
B.浮力就是液体对浸在液体内的物体向上和向下的压力差
C.重1牛的水不可能产生大于1牛的浮力
D.浮力的方向是竖直向下的
12.一均匀的实心物体恰能悬浮在水中,若将此物体切成大小不等的两块,则: ( )
A.大的一块下沉,小的一块上浮 B.大的一块上浮,小的一块下沉
C.两块都漂浮 D.两块都仍能悬浮在水中
13.把同一支密度计分别浮在水、煤油和盐水中,静止时密度计受到的浮力是: A.在水中最大 B.在煤油中最大 C.在盐水中最大 D.一样大 ( )
14.上题中,密度计浸入液体中的体积是: ( )
A.在水中最大 B.在煤油中最大
C.在盐水中最大 D.一样大
15.一只新鲜的鸡蛋,沉在盛有水的烧杯里,要使鸡蛋离开杯底上浮,那么可以采用的办法是: ( )
A.加水 B.加石块 C.加食盐 D.加酒精
16.用弹簧秤、溢水杯、水、细线和小金属块等器材,测定小金属块的密度,实验步骤如下:
⑴、用细线把小金属块拴好,挂在弹簧秤下,称出金属块重为G,用公式__________算出小金属块的质量m。
⑵、把小金属块全部浸入水中,读出弹簧秤的示数G', 小金属块受到水的浮力
F浮=___________。
⑶、根据阿基米德原理,可计算出金属块体积V=____________。
⑷、利用密度公式_______________算出小金属块的密度ρ=________。
17.一容器中装有25厘米深的水,现将体积是0.6分米3、重2.94 牛的物体放入水中,求:⑴、未放入物体时,水对容器底部的压强。
⑵、通过计算说明物体放入水中后的浮沉状态。
⑶、物体稳定后排开水的体积。
18.某物体1/4的体积露出水面时受到的浮力是300牛,全部浸入水中时受到的浮力是多大?若将它全部浸没在密度为0.8×103千克/米3的酒精中时受到的浮力是多大?