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第10章 第1节
浮力
人教版 · 物理 · 八年级(下)
学习目标-新知导入-新知探究-课堂小结-课堂达标
1.了解浮力是怎样产生的。
2.知道浮力与哪些因素有关。
学 习 目 标
图片所示的是人在死海中情景。请问:与在游泳池相比,人受到的力有什么变化
导 入 新 课
物体在不同呢的液体中受到的力有什么不同?
思 考
……?
导 入 新 课
定义:浸在液体(或气体)中的物体受到向上的力叫做浮力。
符号: F浮
单位: 牛(N)
浮力的施力物体:液体(或气体)
浸在水中的小球
知识点 浮力
1
探 究 新 知
F浮
F浮
分析:由二力平衡的条件可知,浮力的方向与重力的方向相反,即浮力的方向竖直向上。
浮力的方向:竖直向上。
小球静止于水面上,试分析小球的受力情况,并画图说明。
G
G
探 究 新 知
①在弹簧测力计下悬挂一个石块,读出弹簧测力计的示数,这就是石块所受的重力。
②把石块浸没在水中,看看示数有什么变化。
测量石块浸没水中所受浮力的大小
探 究 新 知
测量石块浸没水中所受的浮力
探 究 新 知
F浮=G-F
这种测量浮力大小的方法叫称重法。
F
F浮
G
F表示弹簧测力计的示数。
探 究 新 知
四个侧面所受压力关系
F合=0
边长为L的立方体位于水面下h 深处
上、下两面所受压力关系
∵p向上>p向下
∴ F向上>F向下
F浮= F向上-F向下
F向下
F向上
浮力是液体对物体的压力的合力
h
L
探 究 新 知
浮力产生的原因:
浮力是由于液体对物体向上和向下的压力差产生的。
F1
F2
探 究 新 知
特别提醒!
F浮=F向上
F浮=0
紧密接触
沉入河底的桥墩______ (填“受”或“不受”)水的浮力
不受
探 究 新 知
1.[原创]以下情景中没有受到浮力的物体是( )
A.海中航行的辽宁舰
B.海中下潜的“蛟龙号”
C.遨游太空的天和核心舱
D.空中上升的热气球
1.C 浮力指液体(或气体)对浸在其中的物体的竖直向上的托力.太空中没有空气,故遨游太空的天和核心舱不受浮力的作用,故C符合题意.
典 型 例 题
答案
2.乒乓球漂浮于水面上,乒乓球所受浮力的施力物体是( )
A.空气 B.地球
C.水 D.盛水容器
2.C 浸在液体中的物体都受到液体对它竖直向上的浮力,乒乓球漂浮于水面上,所以乒乓球所受浮力的施力物体是水.故选C.
典 型 例 题
答案
3.如下图甲所示,在一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋,然后将此容器放在斜面上,如下图乙所示,图乙画出了几个力的方向,你认为鸡蛋所受浮力的方向应是( )
A.F1 B.F2
C.F3 D.F4
3.C 因浮力的方向总是竖直向上的,所以F3正确.故选C.
典 型 例 题
答案
2
知识点 决定浮力大小的因素
①浮力的大小可能与物体浸在液体中的体积或深度有关。
②浮力的大小可能与液体的密度有关。
③浮力的大小可能与浸在液体中的物体的密度有关。
实验探究:浮力的大小跟哪些因素有关
猜想
实验方法
控制变量法
探 究 新 知
(1)探究浮力的大小与物体浸入液体的体积的关系。
观察:乙、丙两种情况下弹簧测力计的示数______,即浮力______。
甲 乙 丙
不同
不同
液体的密度相同,同一物体浸入液体的体积不同。
结论:浮力的大小与物体浸入液体的体积______。
有关
进行实验
4N
5N
3N
探 究 新 知
(2)探究浮力的大小与物体浸没的深度的关系。
观察:乙、丙两种情况下弹簧测力计的示数______,即浮力_______。
甲 乙 丙
相同
相同
同一物体浸没在同一液体中,物体浸没的深度不同。
结论:浮力的大小与物体浸没在液体中的深度______。
无关
3N
5N
3N
探 究 新 知
(3)探究浮力的大小与液体密度的关系
同一物体浸在液体中的体积相同,液体密度不同。
观察:乙、丙两种情况下弹簧测力计的示数_______,即浮力________。
不同
不同
结论:物体受到的浮力与液体的密度______。
有关
3N
4N
5N
甲 乙 丙
探 究 新 知
(4)探究浮力的大小与物体密度的关系
物体的体积相同,浸没在同一液体中,物体密度不同。
现象:甲、乙两种情况下弹簧测力计的示数差______,即浮力_______。
相同
相同
结论:物体所受的浮力与物体的密度______。
无关
2N
3N
3N
4N
甲 乙
探 究 新 知
实验结果表明,浮力的大小只跟液体的密度和物体浸入液体的体积有关。
在液体密度相同时,浸入液体的体积越大,物体受到的浮力越大;在浸入液体的体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大。
实验结论
探 究 新 知
4.将一个金属球挂在弹簧测力计上,当金属球浸入液体中时,弹簧测力计上的示数表示的是金属球所受到的( )
A.浮力的大小
B.重力的大小
C.重力和浮力之差
D.重力和浮力之和
4.C 由受力分析可知,金属球受到液体对它竖直向上的浮力F浮、弹簧测力计的拉力F拉及竖直向下的重力G.因金属球处于静止状态,所以受到的力为平衡力,合力为零,即G=F浮+F拉.则F拉=G-F浮. 故选C.
典 型 例 题
答案
5.如图所示,将两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜的玻璃圆筒浸没在水中,当玻璃圆筒沿水平方向放置时,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向左和F向右的大小关系是F向左 F向右(填“大于”“等于”或“小于”),当玻璃圆筒沿竖直方向放置时,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向上和F向下的大小关系是F向上 F向下(填“大于”“等于”或“小于”),通过以上探究,你认为浮力产生的原因是 .
5.【答案】 等于 大于 浸没在液体中的物体,其上、下表面受到液体对它的压力不同
【解析】 当玻璃圆筒沿水平方向放置时,由于在同一深度,由p=ρgh可知,液体压强相等,又因为受力面积相等,由p=可知,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向左和F向右的大小相等,水平方向的合力为0;当玻璃圆筒沿竖直方向放置时,h下大于h上,由p=ρgh可知,p向上大于p向下,又因为受力面积相等,由F=pS可知,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力
F向上大于F向下,此时竖直方向的合力不为0,方向竖直向上.因此液体对玻璃圆筒产生向上的和向下的压力不相等,压力差F差=F向上-F向下.实际上,这个压力差就是液体对玻璃圆筒的浮力.
典 型 例 题
答案
6.如图所示,A、B是可以自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水.则下列说法中正确的是( )
A.A物体不一定受到浮力作用
B.B物体一定受到浮力作用
C.C物体不一定受到浮力作用
D.D物体一定受浮力的作用
6.B A物体上表面没有受到水的压力,但下表面受到水的压力,因此水对A物体上下表面产生了压力差,故A物体受浮力的作用,故A错误;由题图可知,水对B、C物体上下表面都产生了压力差,故B、C物体都受浮力的作用,故B正确、C错误;D物体上表面受到水的压力,但下表面没有受到水的压力,因此水对D物体只有向下的压力,故D物体不受浮力的作用,故D错误.
典 型 例 题
答案
浮力
浮力
浮力产生的原因:
探究浮力大小与什么因素有关
概念:浸在液体(或气体)中的物体受到向上的力叫做浮力
方向:竖直向上
液体对物体向上向下的压力差产生的
测量:F浮=G -F示
物体浸在液体中的体积
液体的密度
课 堂 小 结
1.[2021河北沧州期末]下列物体没有受到浮力作用的是( )
A.在水中嬉戏的小鸭 B.在蓝天飞翔的老鹰
C.深海潜游的鲸鱼 D.深入河底的桥墩
1.D D中的桥墩由于底端埋在地下,不能与水接触,因此桥墩没有受到水对其向上的力,故桥墩不受浮力作用.故选D.
答案
课 堂 练 习
2.如图所示,一个重为G的锥形物体P浸没在水中,它受到竖直向下的水的压力为F1,受到竖直向上的水的压力为F2,则
( )
A.F1B.F1>F2
C.F1=F2
D.无法确定F1和F2的大小
2.A 锥形物体P浸没在水中,受到竖直向上的浮力作用,浮力是液体对物体上下表面的压力差,所以它受到竖直向上的水的压力F2大于受到竖直向下的水的压力F1.
答案
课 堂 练 习
3.[多选]两个物体分别挂在两个弹簧测力计上,将它们同时浸没水中,发现两个弹簧测力计的示数不为零,但减小值相同.由此可以判断( )
A.两个物体处在液体中的深度一定相同
B.两物体所受的浮力相同
C.两物体的体积相同
D.在空气中时,弹簧测力计示数是相同的
3.BC 因为F浮=G-F示,所以弹簧测力计示数减小值就是浮力的大小,即两物体受到的浮力相同,B正确;物体所受浮力的大小与液体的密度和物体浸在液体中的体积有关,两物体同时浸没在水中,故两物体的体积相同,C正确;仅知道物体受到的浮力大小,不能确定物体所受的重力大小,D错;浮力的大小和物体浸没在液体中的深度无关,A错.故选B、C.
答案
课 堂 练 习
4.[2021山东德州期中]某地在江面上修建一座大桥,如图甲所示是使用吊车向江底投放长方体石料的情景.在整个投放过程中,石料以恒定速度下降.图乙是钢绳的拉力F随时间t变化的图像(从开始投放到石料刚好接触江底前).t=0时刻吊车开始下放石料,忽略水的摩擦阻力及液面的变化.则下列说法错误的是( )
A.石料在t=20 s时开始浸入水中
B.石料的重力是1 400 N
C.石料受到的浮力始终是500 N
D.石料浸没于水中后钢绳的拉力为900 N
4.C 选项A,由题图乙知,石料在第20 s时开始浸入水中,此项正确;选项B,在前20 s内,石料的重力等于受到的拉力,为1 400 N,此项正确;选项C,在20~30 s的过程中,石料浸在水中的体积不断增大,所受浮力不断增大,此项错误,符合题意;选项D,石料浸没后,所受浮力不变,钢绳的拉力不变,始终为900 N,此项正确.
答案
课 堂 练 习
5.小明将空矿泉水瓶在中部切开,拧去瓶盖,把瓶嘴(口)倒放在桌面上,放入一个乒乓球在瓶颈处静止,如图所示,此时乒乓球所受瓶颈接触面对它的支持力 (填“小于”“等于”或“大于”,下同)乒乓球的重力.现向里快速倒满水,他发现乒乓球静止在原处,瓶嘴处有水流出,此时乒乓球所受瓶颈的支持力 乒乓球的重力.若加上瓶盖并拧紧,瓶嘴内水面上升到瓶颈处与乒乓球下表面接触时,乒乓球迅速向上浮起,这是因为乒乓球受到 的作用.
5.【答案】 等于 大于 浮力
【解析】 没水时,乒乓球在竖直方向上只受到支持力和重力,乒乓球在这两个力的作用下静止,处于平衡状态,支持力和重力二力平衡,大小相等;当有水从乒乓球与瓶颈之间的缝隙中流出时,乒乓球下面的水向下流,下表面受到的水的压力为零,上表面受到的水的压力不为零,此时乒乓球所受瓶颈的支持力大于乒乓球的重力;若加上瓶盖并拧紧,一段时间后乒乓球向上浮起,这是因为乒乓球受到浮力的作用.
答案
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物理八年级下册第十章浮力 第一节 浮力
【预习速填】
1.浮力的概念:浸在液体中的物体受到 的力,这个力叫做浮力.
2.浮力的测量:在空气中将物体挂在弹簧测力计上,此时弹簧测力计的示数为物体的重力G.当物体浸在水中时,发现弹簧测力计的示数减小为F,弹簧测力计示数的减小值就是该物体在水中所受的浮力,故F浮= .
3.浮力产生的原因:如图所示浸没在液体中的物体,其上、下表面受到 不同.
4.当液体的密度相等时,物体浸在液体中的 越大,物体所受的浮力就越 .
5.当物体浸在液体中的体积相等时,液体的 越大,物体所受的浮力就越 .
【自我检测】
一、单选题
1.(2021八下·绿园期末)图中小球受到的浮力的方向是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(2021八下·来宾期末)如图所示的四种情景,其中没有受到浮力的物体是( )
A. 下潜的“蛟龙号”
B. 遨游太空的“空间站”
C. 航行的075攻击舰
D. 升空的热气球
3.(2021八下·江北期末)下列有关压强与浮力知识的说法正确的是( )
A.马德堡半球实验证明了液体内部具有压强
B.利用托里拆利实验可以测出大气压的值
C.升空时,飞机机翼的升力和热气球的升力产生的原理相同
D.浮在水面上的物体受到浮力作用,沉入水里的物体不受浮力作用
4.(2021八下·贵阳期末)将一去盖、去底的空塑料瓶倒置,把乒乓球放入瓶内并迅速倒入适量水,如图所示,虽有少量水流出,但乒乓球在水下保持静止。用手堵住瓶口后,乒乓球就会浮上来。关于这一现象下列分析正确的是( )
A.静止时,球受到的浮力与重力平衡
B.静止时,水对球有向下的压强
C.上浮时,水对球的压强保持不变
D.露出水面前,球受到的浮力逐渐变大
5.(2021八下·崆峒期末)赛龙舟是端午节的传统活动。龙舟静止在湖水上时,受到浮力的施力物体是( )
A.龙舟 B.人 C.湖水 D.船桨
6.(2021八下·江都期末)以下事例中所用科学方法相同的是:①用力的示意图表示力的三要素 ②探究浮力大小与物体排开液体体积的关系 ③探究液体内部压强与深度的关系 ④把原子核式模型与太阳系的行星绕日模型做比较 ⑤研究牛顿第一定律( )
A.①与③ B.②与③ C.②与④ D.①与③与⑤
7.(2021八下·秦皇岛期末)下列说法正确的是( )
A.潜水艇是靠改变自身重力来实现上浮和下潜的
B.液体密度越大对容器底部的压强越大
C.空气对浸入其中的物体没有浮力
D.阿基米德原理只适用于浸没在液体中的物体
二、填空题
8.(2021九上·嘉定期中)如图所示,将重力为20牛的物体浸没在水中后,弹簧测力计的示数减小了5牛,则物体受到的浮力为 牛;若它在水中静止不动,上表面受到水的压力14.7牛,则下表面受到水的压力为 牛,方向为 ;当它在水中所处的深度增加时,它上下表面受到的水的压力差将 。(选填“变大”、“不变”或“变小”)
9.(2021九上·松江期中)实在“测定石块密度”的实验中,验原理是 ,用电子天平测出小石块的质量为50克,测量石块体积过程如图所示,该石块的密度为 千克/米3;如图所示为“验证阿基米德原理”实验的情景,由(a)、(c)两图得出物体受到的浮力 ;由(b)、(c)两图得出 。
10.(2021八下·南丹期末)如图所示是一个圆柱形盛水容器,将一个长方体木块(不吸水)轻轻放入水中,则水对容器底部的压强将 ,当木块在水中静止后,往水中加入一定量的盐,跟加盐之前相比,盐融化后水对木块底部的压力将 。(以上两空均填“变大”、不变”或“不变”)
11.(2021八下·宜州期末)如图所示,甲为盛水的烧杯,将悬挂在弹簧测力计下的圆柱体从水面上方缓慢浸入水中,弹簧测力计示数F与圆柱体下表面下降高度h变化关系如图乙所示。该圆柱体浸没在水中受到浮力的大小为 N,若此时水对圆柱体上表面压力的大小为2N,则水对圆柱体下表面压力的大小为 N。
12.(2021八下·勃利期末)用手将一重为5 N的物体全部压入水中,物体排开的水重8 N,此时物体受到的浮力为 N;放手后物体将 (选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。
13.(2021八下·广安期末)将两个完全相同的长方体分别水平与竖直放置在水中,如图所示,A的上表面受到水的压力为8N,下表面受到水的压力为15N,则A受到的浮力为 N;A和B上、下表面受到水的压力差 (选填“相等”或“不相等”)。
三、实验探究题
14.(2021九上·罗湖月考)小明在探究“浮力的大小与哪些因素有关“的实验中,用到如下器材:弹簧测力计、底面积为10cm2的实心圆柱体金属块、大烧杯若干个、水、密度未知的某种液体、细线等。(g取10N/kg)
(1)实验前,将弹簧测力计竖直放置,反复几次轻拉挂钩后,弹簧测力计的指针位置如图1所示。接下来小明应进行的操作是 ,然后,小明进行了如图2所示的实验,并记录实验数据,如下表所示。
实验步骤 A B C D E F
弹簧测力计的示数/N 3.8 3.6 3.5 3.5 3.4
(2)金属块的重力为 N。在实验步骤 C 中金属块所受到的浮力是 N。
(3)分析实验步骤 A、E、F,可以说明浮力的大小跟 有关。
(4)如图3所示,是其中一位同学绘制的当金属块浸入水中时弹資测力计的示数随金属块下表面到水面的距离 h 变化的关系图像,其中正确的是 。
四、计算题
15.(2021·宿迁)在探究影响浮力大小因素的实验中,老师提供了横截面积为20cm2的金属圆柱体,如图甲所示,小明将圆柱体通过细线(体积和质量均不计)悬挂于弹簧测力计上,如图乙所示,静止时弹簧测力计的示数为2N。他将圆柱体慢慢放入水中,如图丙所示,当圆柱体有一半体积浸入水中时,弹簧测力计示数为1.2N。(g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)
(1)将圆柱体竖直放于水平地面上时,求水平地面受到的压强;
(2)求圆柱体的体积;
(3)求圆柱体的密度。
答案解析部分
【预习速填】
1.向上 2.G-F 3.液体对它的压力 4.体积大 5.密度大
【自我检测】
1.【答案】A
【考点】浮力的示意图
【解析】【解答】浮力的方向是竖直向上的,图中1方向是竖直向上,故小球受到的浮力的方向是1方向。
故答案为:A。
【分析】作浮力的示意图,力的作用点在物体几何中心上,方向竖直向上。
2.【答案】B
【考点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】A.下潜的“蛟龙”号在水中尽管下沉,但仍然受到浮力,A不符合题意;
B.太空是真空,遨游太空的“空间站”没有受到浮力,B符合题意;
C.航行的075攻击舰处于漂浮状态,受到浮力的作用,C不符合题意;
D.升空的热气球受到空气的浮力,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】浸在液体或气体中的物体会受到一个向上托力,这个托力就是浮力;浮力产生的原因是物体上下两个表面受到的压强不一样导致的。
3.【答案】B
【考点】大气压强的存在;大气压强的测量方法;流体压强与流速的关系;浮力及其产生原因
【解析】【解答】A.马德堡半球实验证明了大气具有压强,A不符合题意;
B.利用托里拆利实验可以测出大气压的值,B符合题意;
C.升空时,飞机机翼的升力是机翼上方空气流速大,压强小,产生了向上的压力差,即升力,和热气球的升力是浮力,C不符合题意;
D.浮在水面上的物体受到浮力作用,沉入水里的物体也受浮力作用,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】马德堡半球实验证明了大气压的存在;托里拆利实验测出了大气压的值;飞机升空利用了升力,热气球利用浮力上升;沉底的物体也受到浮力。
4.【答案】B
【考点】液体压强的特点;浮力及其产生原因
【解析】【解答】A.图中乒乓球静止时由于下表面没有水,不会出现上下表面的液体压力差,所以乒乓球不受浮力的作用,乒乓球静止时,受到竖直向下的重力,水对乒乓球竖直向下的压力和瓶口对乒乓球竖直向上的支持力作用,合力为0,A不符合题意;
B.由于乒乓球在水中处在一定的深度,所以,静止时,水对球有向下的压强,B符合题意;
C.根据公式p=ρgh可知,液体的压强与深度和密度有关,乒乓球上升时,深度减小,压强减小,C不符合题意;
D.根据公式F浮=ρgV排可知,乒乓球露出水面前,排开液体的体积不变,受到的浮力不变,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】物体进入液体中,受到液体对物体的压强;物体受到的浮力是物体上下表面的压力差。
5.【答案】C
【考点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】龙舟静止在湖水上时,受到水给的一个竖直向上的托力,即浮力。所以龙舟受到浮力的施力物体是湖水。ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】浮力:一切浸入液体的物体,都受到液体对它竖直向上的力,这个力叫浮力。浮力方向总是竖直向上的。(物体在空气中也受到浮力)
6.【答案】B
【考点】力的三要素及力的示意图;牛顿第一定律;探究液体压强的特点实验;探究浮力大小的实验;宇宙
【解析】【解答】①用力的示意图表示力的三要素,这用到的科学方法是模型法;
②探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,控制液体的密度相同,这用到的科学方法是控制变量法;
③探究液体内部压强与深度的关系,控制液体的密度相同,这用到的科学方法是控制变量法;
④把原子核式模型与太阳系的行星绕日模型做比较,这用到的科学方法是模型法;
⑤研究牛顿第一定律,这用到的科学方法是实验推理法;
综上所述,所用科学方法相同的是②与③。
故答案为:B。
【分析】探究物理量的影响因素时,多会用到控制变量法;牛顿第一定律的探究利用了科学推理法。
7.【答案】A
【考点】压强的大小及其计算;浮力及其产生原因;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.潜水艇浸没在水中时排开水的体积不变,受到的浮力不变,为了实现上浮和下沉,是通过改变自身的重力来实现的,A符合题意;
B.液体产生的压强与液体的密度和深度有关,只根据液体的密度无法判定压强的大小,B不符合题意;
CD.阿基米德原理不仅适用于浸在液体中的物体,也适用于浸在气体中的物体,即空气对浸入其中的物体也有浮力的作用,CD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】当物体受到的浮力大于重力时,物体上浮直至漂浮;当物体受到的浮力小于重力时,物体会下沉直至沉底。
8.【答案】5;19.7;竖直向上;不变
【考点】浮力及其产生原因;浮力大小的计算
【解析】【解答】根据称重法可知,物体受到的浮力为F浮=F示减=5N
根据浮力产生的原因可知,下表面受到水的压力F下表面=F浮+F上表面=5N+14.7N=19.7N
浮力方向总是竖直向上的。
浮力的大小与液体的密度和体积有关,当它在水中所处的深度增加时,液体的密度和排开液体的体积不变,它受到的浮力将不变,即上下表面受到的水的压力差不变。
【分析】物体进入液体中时,测力计示数减小量,就是浮力大小;根据上下表面的压力计算浮力;物体受到的浮力方向竖直向上;浮力大小和液体密度和排开液体的体积有关, 和深度无关。
9.【答案】;;;
【考点】密度公式及其应用;固体密度的测量;阿基米德原理;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】在“测定石块密度”的实验中,分别测出物体的质量和体积,根据公式 可计算出物体的密度。
由图可知,放入小石块前,量筒中水的体积为
放入小石块后,量筒中水和石块的总体积为
则小石块的体积
根据公式 可知,石块的密度为
图(a)中,由受力平衡可知
图(c)中,由受力平衡可知
则浮力大小
图(b)中,液体的体积
图(c)中,液体和物体浸没的体积之和
则排开液体的体积
则排开液体所受的重力
【分析】测量密度的原理是;根据质量和体积的比值计算密度;根据量筒中液面差计算体积,根据重力和对物体的拉力可以计算浮力大小;利用可以计算重力大小。
10.【答案】变大;变大
【考点】液体压强的计算;浮力及其产生原因
【解析】【解答】将一个长方体木块(不吸水)轻轻放入水中,则水面会升高,根据p=ρgh可知,水对容器底的压强将变大;
往水中加入一定量的盐,液体密度增大,木块仍漂浮在液面上,根据物体浮沉条件可知,木块所受浮力仍等于自身重力,即木块所受浮力不变;根据浮力产生的原因,又F上始终为零,则,加盐前后木块所受浮力不变,则木块底部受到的压力不变。
【分析】木块放入水中后液面升高,根据液体压强公式可知水对容器底部的压强变化;
水中加盐,根据物体浮沉条件判断物体所受浮力的变化,再根据浮力产生的原因分析盐融化后水对木块底部的压力变化。
11.【答案】6;8
【考点】浮力及其产生原因;浮力大小的计算
【解析】【解答】因为物体浸在液体中的体积越大,浮力越大,拉力越小,当物体浸没时,浮力不变,拉力不变,所以浸没时浮力F浮=9N-3N=6N。根据浮力产生的原因是上下表面压力差可得,F浮=F向上-F向下,所以下表面受到的向上的压力F向上=F浮+F向下=6N+2N=8N。
【分析】浮力与物体浸在液体中的体积有关,液体密度一定时,物体浸在液体中的体积越大,浮力越大。根据浮力产生的原因是上下表面受到的压力差分析问题。
12.【答案】8;上浮
【考点】浮力及其产生原因;浮力大小的计算
【解析】【解答】根据阿基米德原理,排开水的重即为浮力大小,所以浮力为8N。
由于 ,所以放手后物体将上浮。
【分析】物体受到的浮力等于排开液体的重力;根据浮力和物体重力的关系,判断物体的运动状态。
13.【答案】7;相等
【考点】浮力及其产生原因;浮力大小的计算
【解析】【解答】根据浮力产生的原因可知,A受到的浮力为F浮=F向上-F向下=151N-8N=7N
两个完全相同的长方体完全浸没,即它们排开水的体积相同,则受到的浮力大小相等。因浮力等于其上、下表面受到液体的压力差,所以A和B上、下表面受到水的压力差相等。
【分析】物体浸没在水中受到的浮力等于物体上下表面受到水的压力差(浮力实质)。
14.【答案】(1)将指针调零
(2)4.0;0.4
(3)液体密度
(4)B
【考点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】(1)由图可以看出,指针未指零,所以接下来就是指针调零。
(2)由A图可得,物体的重力G=4.0N,F浮=G–F拉=4.0N–3.6N=0.4N。
(3)根据A、E、F可知,液体密度不同,浮力不同,说明浮力大小与液体密度有关。
(4)当物块浸入水中,物体排开液体体积越来越大,浮力越大,所以弹簧测力计的拉力越来越小,但是当物体被浸没时,浮力不变,拉力不变。
故答案为:(1)指针调零;(2)4.0;0.4;(3)液体密度;(4)B
【分析】(1)弹簧测力计指针应该调零。
(2)根据F浮=G–F拉计算浮力。
(3)浮力大小与液体密度有关,液体密度越大,浮力越大。
(4)当物块浸入水中,物体排开液体体积越来越大,浮力越大,所以弹簧测力计的拉力越来越小,但是当物体被浸没时,浮力不变,拉力不变。
15.【答案】(1)解:水平地面受到的压强
答:将圆柱体竖直放于水平地面上时,水平地面受到的压强103Pa;
(2)当圆柱体有一半体积浸入水中时浮力为F浮=2N-1.2N=0.8N
圆柱体积为
答:圆柱体的体积1.6×10-4m3;
(3)圆柱体的密度
答:圆柱体的密度1.25×103kg/m3。
【考点】探究浮力大小的实验
【解析】【分析】(1) 将圆柱体竖直放于水平地面上时,由物体的压力等于重力求出压力大小,又知受力面积,由求出水平地面受到的压强大小;
(2) 当圆柱体有一半体积浸入水中时 ,由二次称重法可以求出浮力大小,然后由F浮=g求出,又物体的体积等于排开液体体积的两倍,可求出圆柱体的体积多少;
(3)已知圆柱体的重力,由m=求出圆柱体的质量大小,然后由求出圆柱体的密度大小。
人教版初物八上 第二章第一节声音的产生与传播第一课时
一、声音的产生
1.产生条件:声音是由物体的______产生的,一切正在______的物体都在振动。
2.声源:正在________的物体叫做声源,固体、液体和气体都可以是声源。
二、声音的传播
1.介质:能传播声音的______叫介质,传声的介质既可以是气体、固体,也可以是液体。
2.声波:声音向外传播时会使______(如空气)形成波动向远处传播(如图所示),这就是声波。
3.条件:声音的传播需要________,________不能传声。
一、单选题
1.(2021·海南)下列选项中,不能传播声音的是( )
A. 空气 B. 真空 C. 大地 D. 水
2.(2021八下·高州月考)如图所示的四幅图中,不能产生声音的是( )
A. 拨动张紧的橡皮筋
B. 真空罩中响铃的闹钟
C. 敲击水瓶琴
D. 关闭的立体声收音机
3.(2021·巨野模拟)小明设计了几个实验,能够探究声音产生原因的是( )
A. 用发声的音叉接触水面时,水面水花四溅
B. 把罩内的空气抽去一些后,闹钟的铃声明显变小
C. 用嘴吹哨子的上端,向下拉动活塞,声音变低
D. 对着点燃的蜡烛火焰敲击橡皮膜,火焰会熄灭
4.(2021·成都模拟)用手将正在发声的音叉握住后,发声立即停止,这是因为( )
A. 音叉的振动停止了 B. 声音的速度变小了
C. 空气不再传声 D. 声音强度变弱,我们听不到了
5.(2020八上·淮安期末)如图所示,手放在喉咙处,持续不断地说话,听到声音的同时能感受到声带的振动, 此事实说明声音是( )
A. 由物体振动产生的 B. 能够通过空气传播
C. 以波的形式传播的 D. 不能通过真空传播
6.(2020八上·河池期末)下列有关声现象的说法正确的是( )
A. 声音在真空中的传播速度最快 B. 只要物体振动,就能听到它发出声音
C. 声音在固体中传播比在空气中传播得慢 D. 一切正在发声的物体都在振动
7.(2020八上·桂林期末)航天员在月球上,不能像在地球上一样面对面交谈,需要借助无线电通信设备。这是因为( )
A. 月球上人失去了听力 B. 真空不能传声
C. 月球上声音传播距离太短 D. 月球上人的声带无法振动发声
二、填空题
8.(2021·桂林)高考期间考场周围禁止鸣笛,因为喇叭________而产生的鸣笛声,会通过________传到人耳,干扰考生考试。
9.(2021·日照模拟)抗日战争时期,歌曲《黄河大合唱》为抗战发出怒吼,为大众谱出呼声!歌中唱到:“风在吼,黄河在咆哮”,这里面涉及到的声源分别是________、________。
10.(2021·重庆)如图甲所示,阵阵鼓声是鼓面的________产生的;图乙抽取玻璃罩内空气的过程中铃声变小直至微弱,说明真空________(选填“能”或“不能”)传声。
11.(2021·江西模拟)控制变量法、转换法等是我们学习物理常用的方法,我们曾学过的物理量________是通过比值定义法得出来的:“真空不能传声”是通过________物理研究方法得出来的。
12.(2020八上·柳州期末)用桌子做个小实验.用手轻敲桌子,耳朵贴在桌面上的同学能听到敲击声(如图),这声音主要是通过________传到耳朵的;耳朵离开桌面,也能听到敲击声,说明________可以传播声音;比较两次听到敲击声的大小,可发现声音在________中传播时能量损失比较小。
13.(2021八下·北碚期末)如图所示,将播放着蜂鸣声的手机用细线悬挂于封闭的玻璃罩内,当将玻璃罩内的空气抽走的过程中,所听到的手机蜂鸣声越来越小,最后几乎听不到,这说明声音的传播需要________,而________却不能传播声音。
三、解答题
14.(2020八上·南昌月考)唐代诗人胡令能的《小儿垂钓》中写道:“蓬头稚子学垂纶,侧坐莓苔草映身,路人借问遥招手, 怕得鱼惊不应人。”当路人问路时,学钓鱼的小儿为何要远远地摆手,不答应呢?请联系所学的声学知识解释其中的原因。
15.(2020八上·吉林月考)在门窗关闭的教室里说话比在门窗打开的教室说话声音响亮,这是为什么?
16.(2020八上·伊通期末)如图所示,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,并且把泡沫塑料球弹起。根据这一现象,请写出两条相关的物理知识。
四、实验探究题
17.(2020八上·龙岗期中)在探究声音的产生与传播时,小明和小华一起做了下面的实验:
(1)如图1所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到 ________这说明了________,此探究中悬挂着的乒乓球的作用是________
(2)如图2所示,为了验证(1)中的探究结论,小华同学用手使劲敲桌子,桌子发出了很大的声响,但他几乎没有看到桌子的振动,为了明显地看到实验现象,你的改进方法是________
(3)如图3所示,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,并且把泡沫塑料球弹起,该实验能说明________可以传声。
(4)如图4所示,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,将听到________
,并由此推理可知________
答案解析部分
一、1.振动 发声 2.发声
二、1.物质 2.介质 3.介质 真空
一、单选题
1.【答案】 B
【考点】声音的传播条件
【解析】【解答】声音的传播需要介质,声音可以在气体、液体、固体中传播, 但不能在真空中传播,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】该题目考查的是声音的传播条件,声音的传播需要介质,声音不能在真空中传播,声音可以在固体、液体、气体中传播,传播速度不同,声音在固体中传播的最快,在气体中传播的最慢,在液体中传播速度介于两者之间。
2.【答案】 D
【考点】声音的产生
【解析】【解答】A.拨动张紧的橡皮筋,橡皮筋振动,可以产生声音,A不符合题意;
B.响铃的闹钟能产生声音,但真空不能传声,所以没听到声音,B不符合题意;
C.敲击水瓶琴,水瓶琴振动发声,C不符合题意;
D.关闭的立体声收音机,没有产生振动,不能产生声音,D符合题意。
故答案为:D
【分析】该题目考查的声音产生的条件,声音是由物体振动产生的,物体的振动必然会产生声音。
3.【答案】 A
【考点】声音的产生,声音的传播条件
【解析】【解答】A.用正在发声的音叉接触水面时,看到水面水花四溅,说明发声的音叉在振动,证明声音是由物体振动产生的,A符合题意;
B.把罩内的空气抽去一些后,闹钟的铃声明显变小,说明声音的传播需要介质,B不符合题意;
C.用嘴吹哨子的上端,向下拉动活塞,哨子内的空气柱变长,振动频率变慢,声音变低,说明音调与频率有关,C不符合题意;
D.对着点燃的蜡烛火焰敲击橡皮膜,火焰会熄灭,说明声波能传递能量,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】该题目考查的声音产生的条件,声音是由物体振动产生的,物体的振动必然会产生声音。
4.【答案】 A
【考点】声音的产生
【解析】【解答】因声音是由物体的振动产生的,如果用手将正在发声的音叉握住后,音叉不再振动,也就不会再发出声音。
故答案为:A。
【分析】该题目考查的声音产生的条件,声音是由物体振动产生的,物体的振动必然会产生声音。
5.【答案】 A
【考点】声音的产生
【解析】【解答】因为声音是由物体的振动产生的,所以人发声时声带在振动,当用手按住喉咙,手会感到振动。
故答案为:A。
【分析】该题目考查的声音产生的条件,声音是由物体振动产生的,物体的振动必然会产生声音。
6.【答案】 D
【考点】声音的产生,声音的传播条件,声速,人耳是怎样听到声音的
【解析】【解答】A.真空不能传声,A不符合题意;
B.人耳能听到的声音频率范围一般在20Hz~20000Hz范围内,在此范围以外的声波(超声波和次声波)人耳听不到;声音靠介质传播,若物体在真空中振动发出的声音,人耳就不会听到;发出的声音的能量随传播距离的增大而减弱,声音传到人耳处时所具有的能量要能引起鼓膜的振动才能听见声音。故只要物体振动,我们就能听到它发出的声音说法错误,B不符合题意;
C.一般情况下声音在固体中传播比在空气中传播得快,C不符合题意;
D.声音是由物体振动产生的,一切正在发声的物体都在振动,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】一切发声的物体都在振动;声音的传播需要介质;不同介质声速不同。
7.【答案】 B
【考点】声音的传播条件
【解析】【解答】一切发声的物体都会振动,但由于真空不能传声,电磁波传播不需要介质,航天员在月球上需要借助无线电通信设备。
故答案为:B。
【分析】该题目考查的是声音的传播条件,声音的传播需要介质,声音不能在真空中传播,声音可以在固体、液体、气体中传播,传播速度不同,声音在固体中传播的最快,在气体中传播的最慢,在液体中传播速度介于两者之间。
二、填空题
8.【答案】 振动;空气
【考点】声音的产生,声音的传播条件
【解析】【解答】声音是由物体振动产生的,鸣笛声就是由于喇叭振动而产生的,声音可以通过固体、液体、气体传播,鸣笛声会通过空气传到人耳,干扰考试。
【分析】声音是由物体振动产生的,物体的振动必然会产生声音。声音的传播需要介质,声音不能在真空中传播,声音可以在固体、液体、气体中传播。
9.【答案】 空气;水
【考点】声音的产生
【解析】【解答】风是空气流动形成的,“风在吼”涉及到的声源是空气;“黄河在咆哮”涉及到的声源是黄河水。
【分析】声音是由物体振动产生的,振动的物体也叫作声源。
10.【答案】 振动;不能
【考点】声音的产生,声音的传播条件
【解析】【解答】声音是由物体的振动产生的,鼓声是鼓面的振动产生的。
玻璃罩内空气越来越少,声音的响度将会逐渐变小,是声音传播的物质(空气)逐渐减少造成的,由此可以推出玻璃罩内空气越少,传出的声音越小;如果玻璃罩内抽成真空后,就听不到闹钟响铃的声音了,最后得出结论:真空不能传声。
【分析】声音是由物体振动产生的,物体的振动必然会产生声音。声音的传播需要介质,声音不能在真空中传播,声音可以在固体、液体、气体中传播,传播速度不同,声音在固体中传播的最快,在气体中传播的最慢,在液体中传播速度介于两者之间。
11.【答案】 速度;理想实验
【考点】速度与物体运动,声音的传播条件
【解析】【解答】比值定义法是在定义某个物理量时,采取比值的形式,例如初中物理中的密度 、速度 等。理想实验法是指在物理学中常有难以达到条件的时候,这时我们要将实验想象为理想情况来达到我们的目的,在实验基础上概括推理出规律。如“真空不能传声”、“牛顿第一定律”等。
【分析】通过路程与时间的比值确定速度,这种方法称为比值定义法;真空不能传声实在有限的实验和推导下得出的结论。
12.【答案】 桌子/固体;空气;桌子/固体
【考点】声音的产生,声音的传播条件
【解析】【解答】把耳朵贴在桌面上可以听到敲桌子的声音,说明固体能够传声;同理,耳朵离开桌面还能听到声音,说明声音通过空气也可以传播。声音的传播需要介质,声音在固体中传声效果最好,液体次之,气体最差。
【分析】固体、液体、气体都可以传播声音;声音在固体中传声效果最好。
13.【答案】 介质;真空
【考点】声音的传播条件
【解析】【解答】当用抽气机不断地抽取玻璃罩内的空气时,空气越来越少,手机的蜂鸣声越来越小,最后连空气也没有了,几乎就是真空了,蜂鸣声也几乎听不到了,这说明了声音的传播需要介质,真空中没有传声的介质,声音不能传播。
【分析】声音的传播需要介质,声音不能在真空中传播,声音可以在固体、液体、气体中传播,传播速度不同,声音在固体中传播的最快,在气体中传播的最慢,在液体中传播速度介于两者之间。
三、解答题
14.【答案】 解:人们发出的声音可以通过空气和水传播被鱼听到;声音能够传递信息,鱼听到人的说话声会被吓跑。
【考点】声音的传播条件
【解析】【分析】固体、液体、气体都可以传播声音,声音可以传递能量和信息。
15.【答案】 解:在门窗关闭的空教室里说话,回声跟原来的声音混在一起,分辨不开,使原声加强、延长,因而感觉到声音格外响亮。
【考点】回声及其产生
【解析】【分析】声音在传播的过程中遇到障碍物会被反射,这种现象叫做回声,回声间隔小人耳无法分辨,但可以增强声音。
16.【答案】 解:①空气能够传播声音;②声音是由物体振动产生的。
【考点】声音的产生,声音的传播条件
【解析】【解答】敲击右边的音叉,左边没有接触的音叉也能发出声音,说明左边完全相同的音叉发生了振动,而我们并没有敲击左边的音叉,说明声音是通过空气传播给左边音叉的,所以空气能够传声。
【分析】声音是由物体振动产生的,物体的振动必然会产生声音;声音的传播需要介质,声音不能在真空中传播,声音可以在固体、液体、气体中传播。
四、实验探究题
17.【答案】 (1)乒乓球弹跳起来;发声的物体在振动;显示音叉的振动
(2)在桌面上撒一些纸屑或放一些轻小物体
(3)空气
(4)声音变小;声音不能在真空中传播
【考点】声音的产生,声音的传播条件
【解析】【解答】 (1)、用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到乒乓球弹跳起来,这说明了发声的物体在振动,此探究中悬挂着的乒乓球的作用,是一种转换法,显示音叉的振动。
(2)、为了明显的看到桌子在振动,应该在桌面上撒一些纸屑或放一些轻小的物体。
(3)、敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,并把泡沫塑料球弹起,说明空气可以传声。
(4)、把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内逐渐抽出,其中的空气将听到声音变小,由此推理得的声音不能在真空中传播。
【分析】 (1)、这个实验采用了转换法的探究思路。
(2)、轻小的纸屑可以跟随桌面振动。
(3)、声音的传播需要介质。
(4)、无法做到把空气完全抽走,所以只能推理得出声音不能在真空中传播。
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