第八章 浮力综合计算的常见类型课件（共24张PPT）
文档属性
| 名称 | 第八章 浮力综合计算的常见类型课件（共24张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 474.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 北师大版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-02-08 10:07:04 | ||
图片预览
文档简介
第八章 压强与浮力
浮力综合计算的常见类型
一、压力差法：F浮 =F下表面 — F上表面 （浮力方向：竖直向上）
1.某物块浸没在水中时，下表面受到水的压力为2.3N，上表面受到水的压力为1.5N，则该物块受到水的浮力为________N，方向为________。
2.在图中，浸没在液体中的物体，两个相对的侧面所受液体的_________相互平衡，对物体水平方向的受力没有影响。其上、下表面受到液体对它的压力不同，这就是浮力产生的原因。如果F1=8 N，物体受到的浮力是4 N，则F2=______N。
二、称重法：F浮 =G（空气中的示数） — F液示
1.重14.7牛的石块挂在弹簧秤下端，将它完全没入水中，这时弹簧秤示数是9.8牛，则石块受到的浮力大小是 牛，石块排开水的体积是 m3 ，石块的体积是 m3 ．
2.如图为“探究浮力大小与那些因素有关”的实验装置，请根据图示回答问题：
(1)由图________ 和________可知浸在液体中的物体所受浮力大小跟浸在液体中的体积有关。
(2)由图________和________可知物体排开相同体积的液体时，浮力大小跟液体种类有关。
(3)当物体完全浸没在水中时，物体所受浮力为________ N.
3.如图甲所示，一个立方体悬挂在弹簧测力计下处于静止状态时，甲图弹簧测力计示数为5 N，如图乙所示，将此立方体一半浸入某液体中静止时，测力计示数为4.5 N，则此立方体受到的浮力为_________N，若某时刻剪断乙图中悬吊立方体的细线，则立方体受到的浮力变化情况是____________；立方体的下表面压强将__________（选填“一直不变”“先变大后不变”或“先变小后不变”），若已知该立方体的体积为125 cm3，则这种液体的密度为__________kg/m3（g＝10 N/kg）。
4.用弹簧测力计悬挂一实心物块，物块下表面与水面刚好接触，如图甲所示。从此处匀速下放物块，直至浸没于水中并继续匀速下放（物块未与水底接触）。物块下放过程中，弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙。（g取10 N/kg，水的密度是1.0×103 kg/m）求：
（1）物块受到的重力；
（2）物块完全浸没在水中受到的浮力；
（3）物块的密度。
(1)物块受到的重力（2）物块完全浸没在水中受到的浮力；
解：由题可知，实心物块的重力G＝18 N，浸没在液体中时，圆柱体受到的拉力F＝10 N，
实心物块受到的浮力F浮＝G－F＝18 N－10 N＝8 N。
（3）物块的密度
解：因为物体浸没时的浮力为：F浮＝8 N
由阿基米德原理可知，F浮＝ρ液gV排，
三、阿基米德原理法：F浮＝G排＝m排g＝ρ液gV排
1.在平静的池水中漂浮有一个木球，木球的体积为4 dm3，露出水面的体积为总体积的四分之一，那么木球受到的浮力为_______N。木球的密度为___________kg/m3。（g=10 N/kg）
2.一艘轮船在河里航行时的排水量是 吨，它受到的浮力为 牛．从河里开到海里，它受到的浮力 （填“变大”、“变小”或“不变”），由于河水密度 海水密度，（填“大于”、“小于”、“等于”）船从河里开到海里排开液体体积 。
3．创新小组自制简易“浸没式液体密度计”，过程为：
①将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方，示数如图甲所示
②将小球浸没在水中，弹簧测力计示数如图乙所示；
③将小球浸没在某未知液体中，弹簧测力计示数如图丙所示。
已知ρ水＝1×103 kg/m3，g取
10 N/kg，问：
(1)该小球的密度有多大？
解：由图甲可知：金属球的重力G＝5 N，
则小球的质量
由图乙可知：弹簧测力计的示数为F1＝4 N，小球在水中受到的浮力F浮1＝G－F1＝5 N－4 N＝1 N。
由于小球处于浸没状态，则根据F浮＝ρ液gV排可得：
(2)未知液体的密度有多大？
解：由图丙可知：弹簧测力计的示数F2＝3 N，
小球在液体中受到的浮力F浮2＝G－F2＝5 N－3 N＝2 N；
由于小球处于浸没状态，则根据F浮＝ρ液gV排可得：
液体的密度
(3)该密度计的最大测量值是________kg/m3。
(4)在测量范围内，某待测液体的密度ρ与弹簧测力计示数F的关系式为________________，则该“浸没式液体密度计”的刻度值分布________(填“均匀”或“不均匀”)。
三、平衡法：悬浮或者漂浮条件 F浮＝G物 （或ρ液＝ρ物）
1．物块P与金属球Q用细线连接，一起放入装有一定质量水的柱状容器内，二者恰好悬浮，如图甲所示，此时柱状容器中水的深度为23 cm，物块P重1 N、体积为1.25×10－4m3(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)。
(1)求图甲中水对容器底部的压强；
解：图甲中水的深度h＝23 cm＝0.23 m，图甲中水对容器底部的压强
p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.23 m＝2.3×103 Pa。
(2)求图甲中物块P所受浮力的大小；
解：物块P浸没在水中，则物块P排开水的体积V排＝V＝1.25×10－4m3，由阿基米德原理可得图甲中物块P所受的浮力
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.25×10－4m3＝1.25 N。
(3)若剪断细线，物块P上浮，金属球Q下沉，待稳定后，物块P漂浮于水面，如图乙所示，求此时物块P露出水面的体积。
解：图乙中物块P漂浮于水面，由漂浮条件可知，此时物块P所受的浮力F浮′＝G＝1 N，
由F浮＝ρ水gV排可得此时物块P排开水的体积
则物块P露出水面的体积
V露＝V－V排′＝1.25×10－4m3－1×10－4m3＝2.5×10－5m3。
2．水平桌面上有一容器，底面积为100 cm2，容器底有一个质量为132 g、体积为120 cm3的小球，如图甲所示(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)。
(1)向容器中注入质量为1.6 kg的水时，水深13 cm，如图乙所示，求水对容器底的压强；
解：水深h＝13 cm＝0.13 m，水对容器底的压强
p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.13 m＝1 300 Pa。
(2)再向容器中慢慢加入适量盐并搅拌，直到小球悬浮为止，如图丙所示，求此时盐水的密度ρ1；
解：如题图丙所示，小球悬浮，
则此时盐水的密度
(3)继续向容器中加盐并搅拌，某时刻小球静止，将密度计放入盐水中，测得盐水的密度ρ2＝1.2×103 kg/m3，求小球浸入盐水中的体积。
解：由于ρ2＞ρ球，则小球在密度为ρ2的盐水中处于漂浮状态，
则F浮＝G＝mg＝132×10－3 kg×10 N/kg＝1.32 N，
根据F浮＝ρ液gV排可得
浮力综合计算的常见类型
一、压力差法：F浮 =F下表面 — F上表面 （浮力方向：竖直向上）
1.某物块浸没在水中时，下表面受到水的压力为2.3N，上表面受到水的压力为1.5N，则该物块受到水的浮力为________N，方向为________。
2.在图中，浸没在液体中的物体，两个相对的侧面所受液体的_________相互平衡，对物体水平方向的受力没有影响。其上、下表面受到液体对它的压力不同，这就是浮力产生的原因。如果F1=8 N，物体受到的浮力是4 N，则F2=______N。
二、称重法：F浮 =G（空气中的示数） — F液示
1.重14.7牛的石块挂在弹簧秤下端，将它完全没入水中，这时弹簧秤示数是9.8牛，则石块受到的浮力大小是 牛，石块排开水的体积是 m3 ，石块的体积是 m3 ．
2.如图为“探究浮力大小与那些因素有关”的实验装置，请根据图示回答问题：
(1)由图________ 和________可知浸在液体中的物体所受浮力大小跟浸在液体中的体积有关。
(2)由图________和________可知物体排开相同体积的液体时，浮力大小跟液体种类有关。
(3)当物体完全浸没在水中时，物体所受浮力为________ N.
3.如图甲所示，一个立方体悬挂在弹簧测力计下处于静止状态时，甲图弹簧测力计示数为5 N，如图乙所示，将此立方体一半浸入某液体中静止时，测力计示数为4.5 N，则此立方体受到的浮力为_________N，若某时刻剪断乙图中悬吊立方体的细线，则立方体受到的浮力变化情况是____________；立方体的下表面压强将__________（选填“一直不变”“先变大后不变”或“先变小后不变”），若已知该立方体的体积为125 cm3，则这种液体的密度为__________kg/m3（g＝10 N/kg）。
4.用弹簧测力计悬挂一实心物块，物块下表面与水面刚好接触，如图甲所示。从此处匀速下放物块，直至浸没于水中并继续匀速下放（物块未与水底接触）。物块下放过程中，弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙。（g取10 N/kg，水的密度是1.0×103 kg/m）求：
（1）物块受到的重力；
（2）物块完全浸没在水中受到的浮力；
（3）物块的密度。
(1)物块受到的重力（2）物块完全浸没在水中受到的浮力；
解：由题可知，实心物块的重力G＝18 N，浸没在液体中时，圆柱体受到的拉力F＝10 N，
实心物块受到的浮力F浮＝G－F＝18 N－10 N＝8 N。
（3）物块的密度
解：因为物体浸没时的浮力为：F浮＝8 N
由阿基米德原理可知，F浮＝ρ液gV排，
三、阿基米德原理法：F浮＝G排＝m排g＝ρ液gV排
1.在平静的池水中漂浮有一个木球，木球的体积为4 dm3，露出水面的体积为总体积的四分之一，那么木球受到的浮力为_______N。木球的密度为___________kg/m3。（g=10 N/kg）
2.一艘轮船在河里航行时的排水量是 吨，它受到的浮力为 牛．从河里开到海里，它受到的浮力 （填“变大”、“变小”或“不变”），由于河水密度 海水密度，（填“大于”、“小于”、“等于”）船从河里开到海里排开液体体积 。
3．创新小组自制简易“浸没式液体密度计”，过程为：
①将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方，示数如图甲所示
②将小球浸没在水中，弹簧测力计示数如图乙所示；
③将小球浸没在某未知液体中，弹簧测力计示数如图丙所示。
已知ρ水＝1×103 kg/m3，g取
10 N/kg，问：
(1)该小球的密度有多大？
解：由图甲可知：金属球的重力G＝5 N，
则小球的质量
由图乙可知：弹簧测力计的示数为F1＝4 N，小球在水中受到的浮力F浮1＝G－F1＝5 N－4 N＝1 N。
由于小球处于浸没状态，则根据F浮＝ρ液gV排可得：
(2)未知液体的密度有多大？
解：由图丙可知：弹簧测力计的示数F2＝3 N，
小球在液体中受到的浮力F浮2＝G－F2＝5 N－3 N＝2 N；
由于小球处于浸没状态，则根据F浮＝ρ液gV排可得：
液体的密度
(3)该密度计的最大测量值是________kg/m3。
(4)在测量范围内，某待测液体的密度ρ与弹簧测力计示数F的关系式为________________，则该“浸没式液体密度计”的刻度值分布________(填“均匀”或“不均匀”)。
三、平衡法：悬浮或者漂浮条件 F浮＝G物 （或ρ液＝ρ物）
1．物块P与金属球Q用细线连接，一起放入装有一定质量水的柱状容器内，二者恰好悬浮，如图甲所示，此时柱状容器中水的深度为23 cm，物块P重1 N、体积为1.25×10－4m3(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)。
(1)求图甲中水对容器底部的压强；
解：图甲中水的深度h＝23 cm＝0.23 m，图甲中水对容器底部的压强
p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.23 m＝2.3×103 Pa。
(2)求图甲中物块P所受浮力的大小；
解：物块P浸没在水中，则物块P排开水的体积V排＝V＝1.25×10－4m3，由阿基米德原理可得图甲中物块P所受的浮力
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.25×10－4m3＝1.25 N。
(3)若剪断细线，物块P上浮，金属球Q下沉，待稳定后，物块P漂浮于水面，如图乙所示，求此时物块P露出水面的体积。
解：图乙中物块P漂浮于水面，由漂浮条件可知，此时物块P所受的浮力F浮′＝G＝1 N，
由F浮＝ρ水gV排可得此时物块P排开水的体积
则物块P露出水面的体积
V露＝V－V排′＝1.25×10－4m3－1×10－4m3＝2.5×10－5m3。
2．水平桌面上有一容器，底面积为100 cm2，容器底有一个质量为132 g、体积为120 cm3的小球，如图甲所示(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)。
(1)向容器中注入质量为1.6 kg的水时，水深13 cm，如图乙所示，求水对容器底的压强；
解：水深h＝13 cm＝0.13 m，水对容器底的压强
p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.13 m＝1 300 Pa。
(2)再向容器中慢慢加入适量盐并搅拌，直到小球悬浮为止，如图丙所示，求此时盐水的密度ρ1；
解：如题图丙所示，小球悬浮，
则此时盐水的密度
(3)继续向容器中加盐并搅拌，某时刻小球静止，将密度计放入盐水中，测得盐水的密度ρ2＝1.2×103 kg/m3，求小球浸入盐水中的体积。
解：由于ρ2＞ρ球，则小球在密度为ρ2的盐水中处于漂浮状态，
则F浮＝G＝mg＝132×10－3 kg×10 N/kg＝1.32 N，
根据F浮＝ρ液gV排可得