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浮力复习
知识结构——浮力定义
浸在 (或 )中的物体都会受到液体 的托力,叫浮力。
G
F示
称重法:
液体
气体
竖直向上
F浮=G-F示
知识结构——浮力产生的原因
浮力是由于液体对物体 和 的
差产生的。
F向上
F向下
向上
向下
压力
压力差法:
F浮=F向上-F向下
水
盐水
知识结构——浮力的大小跟哪些因素有关
知识结构——浮力的大小跟哪些因素有关
浸在液体中的物体受到浮力的大小,跟物体浸入液体的体积 ,跟液体的密度也 ;全部浸没在同种液体中的物体所受的浮力跟物体浸入液体中的深度 。
有关
有关
无关
知识结构——阿基米德原理
思考:
(1)“物体浸在液体里”与“物体浸没在液体里”相同吗?
不同
(2)V排与V物一定相等吗?
不一定
V排=V物
V排<V物 V排+V露=V物
浸没
部分浸入
比较下列物体受的浮力
⑴体积相同的铜、铁、铝浸没水中
铁
F浮铝 = F浮铁= F浮铜
铜
铝
知识结构——阿基米德原理
浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于被物体排开的液体的重量。
阿基米德原理:
F浮=G排
(G排=m排g=ρ液V排g)
⑵如图所示,A、B两个物体的体积相等,哪个受到的浮力大?
A
B
F浮A< F浮B
比较下列物体受的浮力
⑶如图所示,A、B两个金属块的体积相等,哪个受到的浮力大? (ρ水> ρ酒精)
比较下列物体受的浮力
A
水
B
酒精
F浮A> F浮B
(4)如图1是四个体积相同而密度不同的小球在水中静止时的情况,试比较他们所受浮力的大小
F A浮<F B浮<F C浮=F D浮
(5)完全相同的三个物体A、B、C,在水中静止时如图3所示,试比较弹簧测力计的示数F1、F2、F3的大小
F1>F2=F3
比较下列物体受的浮力
拓展:质量是1kg的实心铜球和铝球,浸没水中, 受到的浮力大.
铜
铝
(ρ铜>ρ铝)
比较下列物体受的浮力
1、把密度为7.8× 103 kg/m3、体积为500cm3的铁块浸没在密度为0.8×103 kg/m3的煤油中,受到的浮力为多少牛?
解 :因为铁块完全浸没在煤油中,
所以V排= V物=500 × 10-6m3
F浮= ρ液g V排= 0.8×103 kg/m3 × 9.8N/kg×500 × 10-6m3 =3.92N
利用阿基米德原理进行计算
知识结构——浮沉条件1
F浮
G
G
G
G
F浮
F浮
F浮
①当F浮>G时,物体上浮(最终漂浮在液面)
②当F浮<G时,物体下沉(最终沉在底部)
③当F浮=G时,物体悬浮或漂浮
淡盐水
水
知识结构——浮沉条件2
①当ρ物> ρ液时,物体下沉
②当ρ物<ρ液时,物体漂浮
③当ρ物=ρ液时,物体悬浮
铁块
水
木块
鸡蛋
知识结构——浮力的应用
①气球(飞艇):充入密度比空气密度小得多的气体(氢气,氦气,热空气)
知识结构——浮力的应用
②潜水艇:改变自身重量来控制浮沉
水舱中进水时,艇重增加,潜水艇下沉。
用高压空气将水舱中水向外排出时,艇重减小,潜水艇上浮。
潜水艇露出水面前浮力不变
知识结构——浮力的应用
③利用浮筒打捞沉船
先将浮筒注满水,将其固定在沉船上,再向浮筒中输入高压空气,排出水,沉船和浮筒所受的重力小于浮力,沉船就上升。
知识结构——浮力的应用
④轮船:利用“空心”办法来增大浮力
轮船总是漂浮在液面上,所受的浮力等于重力。
当轮船从密度小的河水中驶入密度大的海水中时,船将浮上来一些。
鱼
知识结构——浮力的应用
⑤密度计
密度计是用来测量液体密度的工具。
它利用了密度计漂浮时浮力等于密度计的重力的原理。
液体的密度越大,密度计越上浮一些。
解决浮力问题须注意: 一:一般步骤:1,利用浮沉条件判断物体在液体中的状态(漂浮、悬浮、上浮、下沉)2、对物体进行受力分析,并分析各个力之间的关系。3、利用合适的公式进行计算。 二:特别注意题目中的关键词,例如:浸入、浸在、浸没、浮在液面、体积相同、质量相同、重量相同、空心、实心等。 三、首先考虑浮沉条件、再考虑阿基米德原理、
如图甲所示,边长为L的正方体铜块,浸没在密度为ρ的液体内,受到的浮力是多少?如果立方体处于图乙的位置,浮力又是多少?如果把这个铜块压扁再让它浸没在液体中,所受到的浮力会不会发生变化?
比较下列物体受的浮力
一、浮力
1.概念:浸在液体(气体)里的物体受到的液体(气体)对它
向上的托力.
竖直向上
它排开
2.浮力的方向:__________.
3.阿基米德原理
(1)内容:浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于______
_______________.
ρ液 gV排
(2)公式:F浮=G排=__________.
液体所受的重力
竹筏
4.物体的浮沉条件
(1)受力分析法(物体完全浸没在液体中时)
F浮>G物
F浮当_________时,物体上浮;
当_________时,物体下沉;
当_________时,物体悬浮在液体中.
F浮=G物
(2)比较密度法
ρ液>ρ物
ρ液=ρ物
ρ液<ρ物
当_________时,物体上浮;
当________时,物体悬浮在液体中;
当________时,物体下沉.
5.求浮力大小的方法
(1)称量法:F浮=G-F.(G 是物体受到重力,F 是物体浸入
液体时弹簧测力计的读数)
(2)压力差法:F浮=F向上-F向下.
(3)阿基米德原理:F浮=G排或 F浮=ρ液 gV 排.
(4)二力平衡法:F浮=G物(适合漂浮、悬浮状态).
二、浮力的应用
排开水的体积
增大浮力
1.轮船:采用“空心”的方法来增大______________从而
___________,使其漂浮在水面上.
2.潜水艇:通过向水舱中充水或排水来改变_______,从
而实现上浮、悬浮或下潜.
自重
小于
体积
3.气球和飞艇:其气囊中充的是密度______空气的气体(氢
气、热空气或氦气),因而能够升空;可以通过改变气球或气囊
中气体的________来改变气球和飞艇受到的浮力大小,从而实
现升降.
漂浮
浮力相同
浸入液体的体积越大
4.密度计:测定________的仪器,在液体中处在______
状态,同一密度计漂浮在不同的液体中,受到的________,密
度计__________________,该液体________.
密度越小
液体密度
知识结构——浮力的计算
阿基米德原理:F浮=G排
(G排=m排g=ρ液V排g)
称重法:F浮=G-F示
压力差法:F浮=F向上-F向下
悬浮或漂浮时:F浮=G物
(G物=m物g=ρ物V物g)
1、一艘轮船的排水量为2000t,空船自身的重力为1.5×107N,则轮船满载时受到的浮力为 N,轮船所载货物的重量是 N,货物的质量是 kg。(g=10N/kg)
5×106
2×107
漂浮时:F浮=G物
5×105
阿基米德原理:F浮=G排(G排=m排g=ρ液V排g)
漂浮或悬浮时: G排=G物=G船+ G货
m排=m物=m船+ m货
2 一个木块漂浮在酒
精中排开30克酒精 ,若
它漂浮在水中,可以排
开( )克水。
30