(共15张PPT)
第二节 探究 浮力大小与哪些因素有关
浮力大小的影响因素
1.如图甲所示,将易拉罐逐渐按入水中时,明显感觉手受到的反抗力越来越大,从烧杯中溢出的水也越来越多,由此猜测浸入液体中的物体受到的浮力与物体浸入液体的 体积 有关,对比图中的 乙、丙、丁 可验证该猜想。对比图乙、戊、己可发现浸入液体中的物体受到的浮力还与液体的 密度 有关。
第1题图
体积
乙、丙、丁
密度
2.如图所示,将重为8 N的物块A用细线悬挂着浸没在水中。若细线对物块A的拉力为2 N,则物块A所受的浮力为 6 N,方向 竖直向上 。随着物块A浸入水中的深度变大,它所受的浮力将 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
第2题图
6
竖直向上
不变
探究浮力大小的影响因素
3.小丽利用弹簧测力计、实心铝块,以及水、盐水和酒精,探究“浮力大小与哪些因素有关”,实验过程如图所示。(g取10 N/kg)
第3题图
(1)步骤①中,弹簧测力计的示数为 2.7 N。
(2)分析实验中①②③④步骤,可以说明浮力大小跟物体排开液体的体积 有关 (选填“有关”或“无关”)。
2.7
有关
(3)步骤⑥中物体所受浮力是 0.4 N。
(4)分析实验步骤①⑤⑥⑦,可以得出结论:物体排开液体的体积相同, 液体的密度 越大,浮力越大。
0.4
液体的密度
4.一只鸡蛋沉没在装有适量水的大烧杯的底部,向水中加入适量的浓盐水(浓盐水的密度大于纯水的密度),在鸡蛋露出水面前,鸡蛋受到的浮力与未加浓盐水时相比较是( A )
A.变大 B.不变
C.变小 D.无法确定
A
5.实验小组探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程如图所示。
第5题图
(1)a中将铁块缓慢浸入水中,随着深度增加,弹簧测力计示数逐渐变小,铁块受到的浮力逐渐 变大 ,表明浮力与深度有关;铁块浸没后,继续增加深度,弹簧测力计示数不变,表明浮力与深度无关,前后结论不一致。分析发现以上实验某过程中同时改变了深度和 排开液体的体积 。
(2)改用b中的物块继续探究,此物块重 3.8 N,c、d中物块所受浮力均为 1.4 N。由此可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度 无 关。
变大
排开液体的体积
3.8
1.4
无
(3)根据b、d、e三次实验可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,所受浮力 越大 。分析b、 e、f 三次实验可知,排开液体的体积相同时,物体所受浮力大小与液体密度有关。
越大
e、f
6.在“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中,如图甲所示,将能精确测量物体所受拉力的传感器固定于铁架台上端,待测物体悬挂于力传感器下方,容器内盛有液体,放置在可升降的平台上,通过调整升降台高度,改变物体浸在液体中的体积V,实现对浸入体积的精确控制。将力传感器测得的力信号传输至计算机,根据实验数据绘制F浮-V图像。
甲 乙
(1)实验步骤:
①容器内盛有水,将物体挂在力传感器下,记录物体重力G,此时物体未浸入水中,浮力F浮= 0 N。
②缓慢升高升降台,使物体逐渐浸入水中,每次记录物体浸在水中的体积V和力传感器的拉力F拉,根据公式F浮= G-F拉 (用题中所给字母表示)计算浮力。
③继续增加升降台高度,直至物体完全浸没,记录多组数据。
0
G-F拉
(2)实验现象与数据分析:
①绘制F浮-V图像,为图乙中的图像a,说明在相同液体中,F浮与V成 正比 。
②若将容器内液体换成密度小于水的液体,重复前面的实验步骤,则绘制出的图像为图乙中的图像 c (选填“b”或“c”)。
正比
c
7.如图所示的是“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验。
第7题图
(1)如图甲所示,用弹簧测力计测出物体的重力,为 2.8 N。
(2)将物体逐渐浸入水中,直至浸没,如图乙、图丙、图丁所示,记录弹簧测力计的示数并分析数据可知,浮力的大小与 物体排开液体的体积 有关。
2.8
物体排开液体的体积
(3)浸没后,继续缓慢地增大物体在水中的深度,同时记录弹簧测力计的示数和物体下表面的深度。下图中能正确反映物体所受浮力F浮和物体下表面浸入水中深度h关系的图像是 D (填字母)。
D
(4)通过分析图甲、图丁、图戊可知,当物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体所受的浮力 越大 。
(5)某同学猜想浮力大小可能与物体的密度有关,请你自选实验器材,简要设计实验步骤来证明他的猜想是否正确。
①取体积相同的铜块和铝块,用弹簧测力计分别测出它们的重力G1、G2;②用弹簧测力计分别挂着它们浸没在水中,金属块不触底,读出弹簧测力计的示数F1、F2;③分析比较G1-F1和G2-F2的大小,即可验证猜想。
越大
①取体积相同的铜块和铝块,用弹簧测力计分别测出它们的重力G1、G2;②用弹簧测力计分别挂着它们浸没在水中,金属块不触底,读出弹簧测力计的示数F1、F2;③分析比较G1-F1和G2-F2的大小,即可验证猜想。(共13张PPT)
回归教材(三) 教材素材与变式3
1.如图所示的是潜水艇的示意图,当它漂浮在水面上时,受到的浮力F浮 等于 (选填“大于”“小于”或“等于”)潜水艇的重力G;在它浸没并一直下潜的过程中,所受的浮力 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
第1题图
等于
不变
2.如图所示的是人漂浮在死海中读书的情景,此时人的密度 小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)海水的密度。若海水的密度增加,则人排开海水的体积 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
第2题图
小于
变小
3.如图所示,四个体积相同但材料不同的球A、B、C、D分别静止在不同深度的水里,则 A 球的密度最小。
第3题图
A
4.如图所示,甲、乙、丙三个完全相同的玻璃缸装满了水,其中甲只有水,乙中漂浮着一只小鸭子,丙中漂浮着一只大鸭子。若把三个玻璃缸放到台秤上称量,则( C )
第4题图
A.丙玻璃缸底部受到水的压强最大
B.甲玻璃缸底部受到水的压力最大
C.三个台秤的示数一样大
D.乙、丙中鸭子受到的浮力一样大
C
5.如图所示,装有水的烧杯静止放在水平桌面上,正方体物块M浸在水中,物块上表面受到的压力为10 N,下表面受到的压力为20 N,则该物块受到的浮力为 10 N。
第5题图
10
【变式设问】
变式1.如图所示,若正方体物块M与烧杯底部紧密接触(密封),则物块M受到的浮力为 0 N。
0
变式2图
变式2.装有水的烧杯静止放在水平桌面上,在力F的作用下使得底面积为100 cm2的正方体物块M静止,如图所示,水对物块M底部的压强为600 Pa,此时物块M受到的浮力为 6 N。
6
6.如图所示的是娱乐活动用的热气球,其体积是620 m3。该气球在地面附近受到的浮力的大小为 7 998 N。(地面附近气温是0 ℃,气压是1×105 Pa,空气的密度是1.29 kg/m3,g取10 N/kg)
第6题图
7 998
7.小明在厨房帮妈妈煮饺子,发现饺子刚入锅时沉在水底,一段时间后饺子鼓起来,煮熟后漂浮在水面上。小明猜想,物体受到的浮力大小可能与它排开液体的体积有关,于是设计实验进行探究。他把适量沙子装入气球,并充入少量空气,制成一个“饺子”进行了如下实验。实验中充入“饺子”的空气的质量忽略不计。
第7题图
(1)如图甲所示,用弹簧测力计测出“饺子”的重力G= 1.6 N。
(2)如图乙所示,将“饺子”浸入水中,“饺子”沉底。它受到的浮力F乙与其重力G的大小关系为F乙 < G。
(3)用弹簧测力计把“饺子”竖直拉离水底,在水中静止,弹簧测力计的示数如图丙所示,“饺子”受到的浮力F丙= 0.6 N。
(4)向“饺子”中充入适量空气,“饺子”体积变大,将“饺子”浸入水中,弹簧测力计的示数如图丁所示,此时“饺子”受到的浮力为F丁,则F丁与F丙的大小关系为F丁 > F丙。
1.6
<
0.6
>
(5)向“饺子”中充入更多的空气,将“饺子”浸入水中,“饺子”排开水的体积更大,最终漂浮在水面上,如图戊所示。至此,小明验证了自己的猜想,即物体受到的浮力大小与它排开液体的体积有关,且排开液体的体积越大,浮力越 大 。
大
8.如图所示,冰山露出海面的部分只是冰山的一小部分,所以常有“冰山一角”的说法。若海水的密度是1.03×103 kg/m3,冰的密度是 0.9×103 kg/m3,则这座冰山露出海面的体积是总体积的几分之几
第8题图
解:由于ρ冰< ρ海,根据物体的浮沉条件,冰山要在海水中漂浮,
即G冰=F浮=ρ冰gV冰,
根据阿基米德原理,G冰=F浮=ρ海gV排,
即ρ海gV排=ρ冰gV冰,
===,
由于V冰=V排+V露,则冰山露出海面的体积
V露=V冰-V排=V冰-V冰=V冰。
答:这座冰山露出海面的体积是总体积的。(共8张PPT)
章末复习
1.浮力
概念 无论是液体还是气体,对浸入其中的物体都有竖直向上的作用力,这个作用力叫作浮力
产生 原因 液体对浸在其中的物体有压力差
公式 F浮=F向上-F向下
方向 竖直向上
2.物体的浮沉条件
上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底
F浮>G F浮ρ液> ρ物 ρ液< ρ物 ρ液= ρ物 ρ液> ρ物 ρ液< ρ物
处于非平衡状态(运动状态不断改变),受非平衡力作用 可以停留在液体中的任何深度处 是“上浮”过程的最终状态 是“下沉”过程的最终状态
处于平衡状态,受平衡力作用 3.计算浮力的方法
方法 计算公式
称重法 F浮=G物-F示(用弹簧测力计测浮力)
压力差法 F浮=F向上-F向下(利用浮力产生的原因求浮力)
二力平衡 法 F浮=G物(物体悬浮、漂浮时用二力平衡求浮力)
阿基米德 原理法 F浮=G排=m排g=ρ液gV排(已知物体排开液体的质量或体积时常用阿基米德原理求浮力)
浮力概念理解错误
1.如图所示,将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两杯盐水中,鸡蛋在甲杯中处于漂浮状态,在乙杯中处于悬浮状态。下列说法中正确的是( A )
第1题图
A.甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度
B.甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度
C.鸡蛋在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力
D.鸡蛋在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力
A
2.将质量相等的实心物体A、B分别放入装有甲、乙两种不同液体的容器中,已知两液体的质量相等,两容器的底面积相等但形状不同,A、B两物体静止时的状态如图所示,此时两容器中的液面恰好相平。下列说法中正确的是( A )
第2题图
A.A物体的体积大于B物体的体积
B.甲液体的密度大于乙液体的密度
C.A物体所受浮力小于B物体所受浮力
D.甲、乙两液体对容器底部的压强相等
A
液体密度判断错误
3.甲、乙、丙三个相同的容器中盛有质量相同的不同液体,如图所示。将三个完全相同的铁球分别沉入容器底部,当铁球静止时,铁球受到的浮力( B )
第3题图
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
B (共17张PPT)
第三节 阿基米德原理
探究浮力的大小
1.小红设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
第1题图
A.甲、乙、丙、丁
B.丁、甲、乙、丙
C.乙、甲、丁、丙
(2)图乙中物体受到的浮力是 1 N。通过实验可得到的结论是浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它 排开的液体受到的重力的大小 。
(3)下列情况中会影响结论的是( A )
A.图乙中水面未到达溢水杯的溢水口
B.图乙中物体未全部浸没在水中
(1)实验的最佳顺序是( B )
1
排开的液体受到的重力的大小
A
B
阿基米德原理
2.体积相等的物体A、B、C浸入某种液体中,静止后如图所示,它们受到液体的浮力大小分别为FA、FB、FC,则( B )
第2题图
A.FA=FB>FC B.FAC.FA>FB>FC D.FA B
3.如图所示,A为木块,B为铝块,C为铁球,它们的体积相等。若把它们都浸没在水中,则( D )
第3题图
A.铁球受到的浮力最大
B.铝块受到的浮力最大
C.木块受到的浮力最大
D.三个物体受到的浮力一样大
D
4.如图所示,将一小木块轻轻放入装满水的溢水杯中,溢水口正下方放有一重力为0.5 N的小烧杯,溢出的水全部被小烧杯接住。测得小烧杯和溢出的水的总重力为3 N,则木块浸入水中的体积为 2.5×10-4 m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
第4题图
2.5×10-4
5.将一个铁球的一半浸入水中时,铁球排开水的重力为0.8 N;将铁球全部浸没时,铁球受到的浮力的大小为 1.6 N;当铁球浸没在水中的深度增大时,铁球受到浮力的大小 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
1.6
不变
第6题图
6.如图所示的驱逐舰满载排水量为12 300 t,则其满载时受到的浮力的大小为 1.23×108 N;当舰载直升机起飞后,驱逐舰受到的浮力 变小 (选填 “变大”“变小”或“不变”)。两艘舰艇不能近距离高速并排航行,是由于两舰艇间水的流速越大,压强越 小 ,容易相撞。(g取 10 N/kg)
1.23×108
变小
小
7.成成在做课外实验时,把鸡蛋放入盛水的杯中,鸡蛋沉在杯底,如图甲所示;向杯中加盐并搅拌,直到鸡蛋在杯中悬浮,如图乙所示。在此过程中( C )
A.杯中液体的密度不变
B.鸡蛋所受的浮力变小
C.鸡蛋所受的浮力变大
D.鸡蛋所受的浮力不变
C
8.如图所示的是跳水运动员从入水到露出水面的过程,其中运动员受到的水的浮力不断减小的阶段是( D )
第8题图
A.①→② B.②→③
C.③→④ D.④→⑤
D
9.将两个金属块分别挂在弹簧测力计上,然后都浸没在水中,发现两个弹簧测力计的示数都减少了2 N,则这两个金属块一定有相同的( B )
A.密度 B.体积 C.质量 D.重力
B
10.小华在家做家务时发现,将水面上的塑料盆向下按,塑料盆浸入水中的体积越大越费力,如图甲所示。他思考后猜想:物体浸在水中受到的浮力大小可能与排开水的体积有关。为了验证猜想,小华利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台、细线等器材进行实验探究(细线的质量和体积均忽略不计)。
(1)实验前,需要将弹簧测力计沿 竖直 (选填“水平”或“竖直”)方向进行校零。
(2)调好弹簧测力计后,小华设计的实验装置如图乙所示。在溢水杯中装满水,慢慢升高溢水杯,观察到物块浸入水中的体积增大时,弹簧测力计F1的示数不断减小,说明小华的猜想是 正确 (选填“正确”或“错误”)的。该过程中还能观察到弹簧测力计F2的示数 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”),且弹簧测力计F1示数的变化量 等于 (选填“大于”“小于”或“等于”)弹簧测力计F2示数的变化量。
竖直
正确
变大
等于
(3)当物块浸没在水中时,如图丙所示,继续升高溢水杯的高度,弹簧测力计F3的示数将 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。然后小华又将水更换为酒精重复进行实验,如图丁所示,他这样做的目的是 B (填字母)。
A.多次实验,减小误差
B.多次实验,寻找普遍规律
不变
B
11.小李想估算空气对自己的浮力大小,采集的数据有:自己的体重、自己的密度(与水接近,约为1.0×103 kg/m3)、空气的密度(约为1.3 kg/m3)。则空气对小李的浮力大小约为( B )
A.0.006 N B.0.6 N
C.60 N D.600 N
B
12.如图所示,在盛有水的圆柱形容器侧壁上固定一块水平挡板,挡板的体积忽略不计。挡板下方有一个体积为1×10-4 m3、重力为0.6 N的实心小球。已知g取10 N/kg, ρ水=1.0×103 kg/m3。求:
(1)小球浸没在水中时受到的浮力。
解:(1)因为此时小球浸没在水中,所以V排=V球=1×10-4 m3,
则小球受到的浮力F浮=ρ水gV球=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-4 m3=1 N。
答:(1)小球浸没在水中时受到的浮力为1 N。
解:(1)因为此时小球浸没在水中,所以V排=V球=1×10-4 m3,
则小球受到的浮力F浮=ρ水gV球=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-4 m3=1 N。
答:(1)小球浸没在水中时受到的浮力为1 N。
(2)挡板对小球的压力。
(2)此时小球受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和压力的作用,且处于静止状态,由力的平衡条件可知,F浮=G+F压,
挡板对小球的压力
F压=F浮-G=1 N-0.6 N=0.4 N。
答：(2)挡板对小球的压力为0.4 N。(共18张PPT)
第九章浮 力
第一节 认识浮力
什么是浮力
1.如图所示的是一位先生巧用物理知识将帽子送给楼上女士的情景。此过程中应用的物理知识是 空气对物体有浮力作用 。
第1题图
空气对物体有浮力作用
2.下列物体中没有受到浮力的是( C )
A.升空的热气球 B.航行的“辽宁”舰
C.遨游的“天宫二号” D.下潜的“蛟龙”号
C
3.关于物体所受的浮力,下列说法中错误的是( C )
A.漂浮在水面上的物体受到浮力
B.悬浮在水中的物体受到浮力
C.沉在水底的铁球不受浮力
D.正在水中上浮物体受到浮力
C
4.用绳子拴住的氢气球被风吹向空气中,气球所受浮力的示意图如图所示,其中正确的是( A )
A
浮力产生的原因
5.在《月球漫游记》这部科幻小说中有这样的描写:“航天员开着月球车行驶在月球上,观察到有气球浮在空中。”请你从物理学的角度,指出上述描写中不可能发生的事件是 气球浮在空中 ,判断依据是 月球上是真空的,没有空气,气球不能浮在空中 。
气球浮在空中
月球上是真空的,没有空气,气球不能浮在空中
6.如图所示,将同一长方体分别水平与竖直静置在水中,它的上表面和下表面所受到的( A )
第6题图
A.压强差不相等,压力差相等
B.压强差不相等,压力差不相等
C.压强差相等,压力差不相等
D.压强差相等,压力差相等
A
7.如图所示,用细绳将一个物体系在容器底部,若物体所受的浮力为10 N,物体的上表面受到水向下的压力为4 N,则物体的下表面受到水向上的压力为( C )
第7题图
A.4 N B.6 N C.14 N D.7 N
C
8.如图所示,把重3.5 N的石块挂在弹簧测力计上,将石块浸没在水中,弹簧测力计示数变为1.5 N。下列有关说法中正确的是
( A )
第8题图
A.石块上、下表面受到的压力差为2 N
B.石块所受浮力方向竖直向下
C.石块浸没在水中受到的浮力为1 N
D.石块下表面受到的压力为2 N
A
9.一热气球在空气浮力F、总重力G和空气阻力f的作用下匀速上升,如图所示,这些力的关系满足( B )
第9题图
A.F>G+f B.F=G+f
C.F>G-f D.F=G-f
B
10.如图所示,浸没在液体中的物体受到浮力的作用,则( C )
第10题图
A.F浮=F向下 B.F浮=F向上
C.F浮=F向上-F向下 D.F浮=F向下-F向上
C
11.如图所示,静止在水中的圆柱体,下表面受到竖直向上的压力为20 N,则( A )
第11题图
A.其上表面受到的压力小于20 N
B.其上表面受到的压力等于20 N
C.其受到的浮力为20 N
D.其受到的浮力大于20 N
A
12.如图所示,洗手盆底部的出水口塞着用橡胶制成的水堵头,水堵头的上表面与洗手盆底部相平,则水堵头( B )
第12题图
A.不受水的压力,但受浮力
B.受到水的压力,但不受浮力
C.既受水的压力,也受浮力
D.不受水的压力,也不受浮力
B
13.如图所示,A和B是可自由移动的物体,C和D是容器本身凸起的一部分。现往容器中注入一些水,静止后A、B两物体和C、D两部分的位置如图所示,则没有受到浮力的是( C )
第13题图
A.物体A B.物体B
C.C部分 D.D部分
C
14.如图所示,画出重为2 N的物体所受浮力的示意图。
第14题图
15.如图所示,圆锥体重为G,悬浮在水中时受到水对它向上的压力为F1,向下的压力为F2。这两个力之间的关系是( A )
第15题图
A.F1>F2 B.F1=F2
C.F1 A
16.如图所示,把一个底面积为S、高为l的长方体浸没在密度为ρ液的液体中,上、下表面距离液面的高度分别为h1和h2。因为液体内部存在压强,所以长方体各表面都受到液体的压力。
第16题图
(1)分析图中长方体的受力情况,其受到浮力的原因是 上、下表面存在压力差 ,浮力的方向是 竖直向上 。
上、下表面存在压力差
竖直向上
(2)求长方体所受液体压力的合力的大小和方向。
解:(2)由液体压强公式p=ρgh及压强公式p=得,
长方体上表面受到液体的压力
F1=p1S=ρ液gh1S,
长方体下表面受到液体的压力F2=p2S=ρ液gh2S,
上、下两表面的压力差
F=F2-F1=ρ液gh2S-ρ液gh1S=ρ液g(h2-h1)S=ρ液glS,方向是竖直向上的。
答:这个物体所受液体压力的合力的大小为ρ液glS,方向竖直向上。 (共7张PPT)
实 践 调研我国造船与航海方面的成就
阅读短文,回答下列问题。
中国在造船与航海方面取得了众多显著成就,具体如下:
一、现代造船业成就
产业规模与市场份额:中国造船业三大指标(造船完工量、新承接订单量、手持订单量)已连续14年位居世界第一。
高端船舶建造能力:中国已具备自主建造航空母舰的能力,如“福建”舰等的服役,标志着中国海军实力的大幅提升,对于维护国家海洋权益具有极其重要的战略意义。
二、古代航海方面的成就
指南针应用:中国是最早发明指南针的国家,指南针在航海中被广泛应用于确定航向,这是中国对世界航海技术的重大贡献,极大提高了航海的准确性和安全性。
航海图绘制:中国古代航海家绘制了许多精确的航海图,包含海洋、海岸线、岛屿、港口等信息,为航海安全和航行路线选择提供了重要依据。
星象导航:古代航海家通过观测星象来确定航向和位置,根据星座的位置和亮度判断方向和距离,展现了古人的智慧和探索精神。
海上测量:通过测量水深、海流、风向等信息来确定航行路线和避免危险,保障了航海的顺利进行。
1.扬州中国大运河博物馆展示了各种古代船只的模型。
(1)资料显示:“丝网船”的最大载重为5 t。若船和货物的总质量为6×103 kg,船静止在水中时所受浮力为 6×104 N,排开水的体积为 6 m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(2)资料显示:“沙飞船”航速迅捷。同向并排行驶的两条“沙飞船”要保持安全距离,是因为两船较近时,中间流速大,流体压强 较小 。
6×104
6
较小
(3)如图所示,游客站在静止的仿制“沙飞船”的船头,能从各个方向观看到投影画面,这是因为光在投影幕上发生了 漫反射 ;投影画面向后移动,游客会产生船向前行的感觉,是由于运动具有 相对性 。
第1题图
漫反射
相对性
2.曹冲称象的故事广为流传。如图所示,称象时,先让象站在船上,在船身与水面交界处做上标记。让象上岸后,再将石头装入船中,直至船身上的标记与水面重合,所装石头的质量即为大象的质量。下列说法中正确的是( D )
A.图甲中船排开水的重力与大象的重力大小相等
B.船内石头增多的过程中船底受到水的压强不变
C.船内石头增多的过程中船受到的浮力大小不变
D.图甲中船所受浮力与图乙中船所受浮力大小相等
D
3.中国“长征18号”核潜艇引领中国核潜艇新高度。在进行战备训练时,关于该潜艇,下列说法中正确的是( C )
A.通过改变排开水的体积来实现上浮与下沉
B.在水面下匀速下潜过程中,受到的浮力增大
C.从长江潜行进入东海时,需要往水仓内注水
D.从长江潜行进入东海时,受到的浮力会变小
C (共13张PPT)
第2课时 浮沉条件的应用
密度计、盐水选种
1.农民为了选出更加优良的种子,把种子放入浓度适宜的盐水中,干瘪、虫蛀的种子由于受到的浮力 大于 重力而会上浮直至 漂浮 ,饱满的种子则由于受到的浮力 小于 重力而 下沉 。
大于
漂浮
小于
下沉
2.将同一密度计先后放在密度为ρ甲、ρ乙的两种液体中,静止时如图所示,密度计在两种液体中所受的浮力分别为F甲浮、F乙浮。下列判断中正确的是( B )
第2题图
A.ρ甲>ρ乙 B.ρ甲<ρ乙
C.F甲浮F乙浮
B
潜水艇、热气球
3.潜水艇通过调节自身 重力 来实现上浮和下潜。如图所示的是同一艘潜水艇在水面下上浮和下潜时的情景,其中图 乙 (选填“甲”或“乙”)正在下潜,潜水艇受到的浮力F甲 = (选填“>”“<”或“=”)F乙。
第3题图
重力
乙
=
4.气球或飞艇能升上高空,是由于受到 空气 浮力的作用,上升过程中,气球所受的浮力会逐渐减小,这是因为 越往高空,空气密度越小 。
当气球或飞艇需要降落时,应该放出一部分气体,减小气球的体积,从而使气球受到的浮力 减小 (选填“增大”“减小”或“不变”),达到下降的目的。
空气
越往高空,空气密度越小
减小
5.如图所示的是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,在其内部充入氦气就可以依靠 浮力 (选填“浮力”或“升力”)升空。若充入密度为0.2 kg/m3的氦气后悬浮在空气密度为0.4 kg/m3的9 052 m高空,此时其总体积为9 000 m3,则它的总质量为 3 600 kg。(g取10 N/kg)
第5题图
浮力
3 600
6.如图所示的是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰——“福建舰”。关于福建舰,下列说法中正确的是( A )
第6题图
A.福建舰满载时排水量达8万余吨,此时受到的浮力约为8×108 N
B.福建舰从长江驶入大海,它受到的浮力变大(ρ长江< ρ大海)
C.舰载机从福建舰上起飞后,航母受到的浮力不变
D.当福建舰上增加舰载机挂载量时,舰底受到海水的压强减小
A
7.关于物体的浮沉条件及应用的实例,下列说法中正确的是
( A )
A.同一密度计在不同液体中漂浮时,所受浮力的大小相同
B.轮船从长江驶入东海,吃水深度变大
C.橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面上,是通过改变自身重力实现的
D.潜水艇靠改变排开水的体积来改变浮力,从而实现上浮和下沉
A
8.用细绳连在一起的气球和铁块恰好能悬浮在盛水的圆柱形容器内的某一位置(如图实线所示)。若用一根细铁丝(铁丝体积不计)将铁块轻轻向下压较长一段距离后(如图虚线所示),则气球受到的浮力、气球和铁块在水中的浮沉情况及水对容器底部的压强将( A )
A.变小,下沉,变小 B.变小,下沉,不变
C.不变,悬浮,变小 D.不变,悬浮,不变
A
9.如图所示的是小明刚买回来的香瓜,已知它的质量是450 g,体积是480 cm3。把它放到足够深的装满水的盆中,求它静止时受到的浮力。(g取10 N/kg)
第9题图
解:由题意可知,香瓜的密度
ρ===0.937 5 g/cm3,
可知香瓜的密度小于水的密度,故由物体的浮沉条件可知,将香瓜放入水中后,香瓜将漂浮,由二力平衡可知,此时香瓜所受的浮力等于重力,即F浮=G=mg=0.45 kg×10 N/kg=4.5 N。
答:它静止时受到的浮力为4.5 N。
10.小华在喝完口服液后,想通过实验测出空瓶材质的密度,但是他只找到了量筒,于是进行了如下实验操作:
①如图甲所示,在量筒中注入适量的水,读出量筒的示数V1=70 mL。
②如图乙所示,将空瓶放入水中,空瓶漂浮在水面上,读出量筒的示数V2=80 mL。
③如图丙所示,将空瓶压至水下,空瓶被量筒中的水注满后沉底,读出量筒的示数V3=75 mL。
(1)空瓶漂浮时浮力 = 重力,沉底后浮力 < 重力。(均选填“>”“<”或“=”)
(2)空瓶材质所占的体积为 5 mL。
(3)空瓶材质的密度为 2.0×103 kg/m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3)
=
<
5
2.0×103
11.小明想测量一个长方体物块的密度,他用细线提着物块缓慢放入盛有水的杯中,如图甲所示,压力传感器的示数随物块浸入深度的变化关系如图乙所示。整个过程中物块受到浮力的变化情况是 先变大后不变 ,已知物块的质量为2.4 kg,则物块的密度为 1.2×103 kg/m3。剪断细线后,当物块静止时压力传感器的示数为 58 N。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
第11题图
先变大后不变
1.2×103
58 (共16张PPT)
第四节 物体的浮与沉
第1课时 物体的浮沉条件
物体的浮沉条件
1.在中国有句老话叫“瓜浮李沉”,即西瓜在水中漂浮而李子在水中沉底,则李子受到的浮力 小于 西瓜受到的浮力,西瓜的密度 小于 李子的密度。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
小于
小于
2.在某次军事演习中,当参演的航空母舰上的战斗机从军舰上起飞后( B )
A.以航母为参照物,飞行的战机是静止的
B.航母所受浮力变小,会上浮一些
C.航母所受浮力不变,排开水的体积不变
D.航母两侧水域流速大的位置压强大
B
3.把体积为2×10-3 m3、重为12 N的物块放入水中放开手后,当它自由静止时所处的状态及受到的浮力大小分别为( C )
A.漂浮,F浮=20 N B.沉底,F浮=20 N
C.漂浮,F浮=12 N D.沉底,F浮=12 N
C
4.将同一个新鲜的鸡蛋分别浸入密度不同的甲、乙两杯盐水中,静止时的位置如图所示。下列说法中正确的是( B )
第4题图
A.鸡蛋在乙杯中受到的浮力大
B.鸡蛋在甲、乙两杯中受到的浮力一样大
C.鸡蛋的密度大于甲杯中盐水的密度
D.鸡蛋的密度等于乙杯中盐水的密度
B
浮沉条件的相关计算
5.将质量为80 g、体积为100 cm3的实心物体浸没于水中,此时该物体所受浮力的大小为 1 N,松手后该物体将 上浮 (选填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
6.一个空心铜球重为12 N,体积为1 dm3 。若将它浸没水中,则铜球受到的浮力的大小是 10 N。由于重力 大于 浮力,铜球将 下沉 (选填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。
1
上浮
10
大于
下沉
7.把同一物体分别放入甲、乙两种液体中,物体在甲液体中悬浮,在乙液体中漂浮,则物体在甲、乙两种液体中受到的浮力大小关系是F甲 = F乙,甲、乙两种液体的密度大小关系是ρ甲 < ρ乙。(均选填“>”“<”或“=”)
=
<
8.用手将一个重为5 N的物体全部压入水中,物体排开的水重为8 N,此时物体受到的浮力的大小为 8 N;放手后物体将 上浮 (选填“上浮”或“下沉”),物体静止时所受浮力的大小为 5 N。
8
上浮
5
B.图甲中液体的密度大于图乙中液体的密度
C.两个柱形容器对水平桌面的压强相等
D.两个容器底部受到的液体的压强相等
9.如图甲、乙所示,两个相同的柱形容器内装有两种不同的液体,将两个相同的物体A、B放入容器中,静止时液面刚好相平。下列说法中正确的是( B )
第9题图
A.物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力
B
10.如图所示,小明洗碗时发现,向漂浮在水面上的碗中加水,碗浸入水的深度越来越大,当水量增加到一定程度时,碗浸没水中,直至沉底。假如碗里水的质量是缓慢均匀增加的,则下列关于碗受到的浮力随时间变化规律的图像可能是( D )
D
11.水平桌面上有一棱长为20 cm的立方体玻璃容器,里面放有一块密度为0.6 g/cm3、棱长为10 cm的立方体木块,如图所示。现往容器中不断加水,要使木块对容器底部的压力为零,加入水的质量不少于( B )
第11题图
A.1 000 g B.1 800 g
C.2 400 g D.4 000 g
B
12.如图所示的是a、b两种物质的质量和体积的关系图像。将用a、b两种物质分别制成的甲、乙两实心物体浸没在水中,则放手后( A )
第12题图
A.甲下沉,乙上浮 B.甲上浮,乙下沉
C.甲上浮,乙悬浮 D.甲悬浮,乙上浮
A
13.质量相同的A、B两实心物体,密度之比 ρA∶ρB=3∶2,分别放入足够多的水中,两物体所受的浮力分别为 FA和FB。当A、B两物体静止时,所受浮力FA与FB之比不可能是(水的密度为ρ水)
( D )
A.1∶1 B.2∶3
C.ρ水∶ρA D.ρ水∶ρB
D
14.如图所示,一重为20 N的正方体木块静止在盛水的薄壁柱形容器中,已知容器的底面积S=200 cm2,则木块下底面受到水的压力为 20 N,木块放入容器前后水对容器底部的压强变化量为 1 000 Pa。
第14题图
20
1 000
15.如图所示,一边长为10 cm的正方体物块漂浮于底面积为0.02 m2,足够高的盛有足量水的圆柱形容器中,有 体积露出水面。已知 ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。求:
第15题图
(1)该物块受到的浮力。
解:(1)物体排开水的体积
V排=V=L3=×(0.1 m)3=8×10-4 m3,
该物块受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×8×10-4 m3=8 N。
答:(1)物块受到的浮力为8 N。
(2)物块的密度。
(2)因漂浮,故木块的重力G=F浮=8 N,
木块的质量m===0.8 kg,
木块的密度ρ===0.8×103 kg/m3。
答：(2)物块的密度为0.8×103 kg/m3。
第15题图
