(共21张PPT)
第二节 阿基米德原理
第1课时 认识阿基米德原理
【知识梳理】
阿基米德原理
1.浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于_______________
_____________。这就是著名的阿基米德原理。?
2.用公式表示为 。
3.公式中各字母所表示的物理量及单位:?
它排开的液体
所受的重力
F浮=G排=ρ液gV排
字母 物理量 单位
F浮 浮力 牛(N)
G排 排开的液体所受的_____ 牛(N)
ρ液 液体的密度 千克每立方米(kg/m3)
V排 排开液体的体积 立方米(m3)
重力
【导学园地】
阿基米德原理也适用于气体,F浮=ρ气gV排气。
探究点一、阿基米德原理的理解
【典题1】(临沂蒙阴校级期中)将体积相等的木块、铁块和铝块放入水中,如图所示,它们受到的浮力分别为F1、F2和F3,比较三个浮力的大小,则( )
A.F1F2>F3
C.F1【变式训练1-1】阿基米德原理只说明了( )
A.浮力大小所遵循的规律
B.浮力是怎样产生的
C.液体中物体受到的浮力问题
D.浮力与物体重力之间的关系
C
A
【变式训练1-2】(淄博一模)关于物体受到的浮力,下列说法正确的是
( )
A.漂浮在水面上的物体受到浮力,沉入水底的物体不受浮力
B.物体的密度越大,受到的浮力越大
C.浸没水中的物体,随着深度的增加受到的浮力逐渐增大
D.物体排开水的重力越大受到的浮力越大
D
探究点二、利用阿基米德原理进行计算
【典题2】(湘西中考)一个体积为1×10-3 m3的铁球全部浸没在水中,它受到水对它的浮力为 N(水的密度为1×103 kg/m3,g取10 N/kg)。?
【变式训练2-1】如图所示为某校校园艺术节时气球悬挂一幅竖标语的情景。已知气球的体积为8 m3,空气的密度为1.29 kg/m3。g取10 N/kg,则气球受到的浮力为( )
A.103.2 N B.90 N
C.13.2 N D.193.2 N
10
A
【变式训练2-2】(莱芜期中)用弹簧测力计在空气中称一实心正方体重力,测力计的示数为5 N;把物体一半体积浸入在水中时,测力计的示数如图所示,此时物体所受浮力为 N,当把物体从弹簧测力计上取下放入水中,静止时物体所受浮力为 N。?
3
5
探究点三、利用浮力测量物体的密度
【典题3】(乐山中考)如图甲所示,一个质量为270 g的铝块悬挂在弹簧测力计的挂钩上,铝块的下表面刚好接触某未知液体的液面。将铝块缓慢浸入液体,弹簧测力计的示数随浸入深度的变化如图乙所示。则铝块浸没时所受的浮力为 N,液体的密度为 kg/m3(g取10 N/kg,ρ铝=2.7×103 kg/m3)。?
甲 乙
1.2
1.2×103
【变式训练3-1】如图是用来探究浮力的大小与什么因素有关的实验,乙图中的圆柱体为金属块,溢水杯中装满了水。甲图中弹簧测力计的示数为1 N,乙图中弹簧测力计的示数为2.7 N,丙图中弹簧测力计的示数为1.7 N。下列说法正确的是( )
甲 乙 丙 丁
A.丁图中弹簧测力计的示数为2 N
B.金属块的体积为1.7×10-4 m3
C.金属块的密度为1.7×103 kg/m3
D.丙图中弹簧测力计缓慢向下运动碰到溢水杯的底部时,弹簧测力计的示数将不变
A
1.将一重为80 N的物体,放入一盛满水的溢水杯中,从杯中溢出了30 N的水,则物体受到的浮力是( )
A.80 N B.30 N C.50 N D.110 N
2.根据下面给出的数据,一定能用阿基米德原理计算出浮力大小的一组数据是( )
A.物体体积和液体密度
B.物体体积和物体密度
C.液体密度和物体所在处的深度
D.液体的密度和物体所排开液体的体积
3.(临沂中考)将两物体分别挂在弹簧测力计下,让它们同时浸没在水中时,两弹簧测力计示数的减小值相同,则这两个物体必定有相同的( )
A.密度 B.体积 C.质量 D.重量
B
D
B
4.(泰安中考)在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是7.5 N。把零件浸入密度为0.8×103 kg/m3的液体中,当零件的体积露出液面时,测力计的示数是6 N,则金属零件的体积是(g取10 N/kg)( )
A.2×10-4 m3 B.2.5×10-4 m3
C.6×10-4 m3 D.7.5×10-4 m3
5.某热气球充气后体积为3 000 m3,则该热气球所受的浮力为_________ N(g取10 N/kg,空气的密度取1.29 kg/m3)。 ?
6.(衡阳中考)同样重的实心铜块和实心铁块,都浸没在煤油中,这时____ (选填“铜”或“铁”)块受到浮力大。同样重的实心铜块和实心铁块,铜块浸没在煤油中,铁块浸没在水中,这时 (选填“铜”或“铁”)块受到浮力大。?
B
铁
3.87×104
铁
7.(济宁中考)小明用同一物体进行了以下实验。实验中,保持物体处于静止状态,弹簧测力计的示数如图所示。请根据图中信息,求:(g取10 N/kg)
(1)物体的质量;
(2)物体在水中受到的浮力;
(3)某液体的密度。
总结与归纳
1.阿基米德原理的公式的进一步推导:F浮=G排=m排g=ρ液V排g
(1)ρ液是指排开液体的密度,而不是物体的密度,各种不同材料的物体,排开液体的体积相同时,无论空心还是实心,浸没在同种液体中时,所受浮力大小都相等。
(2)V排是指排开的液体的体积,不一定等于物体的体积。
2.阿基米德原理推导式的应用:
3.浮力法测密度
(1)描述特点:浮力法测密度是将浮力知识和密度知识的综合运用,即用浮力的有关知识间接测量物体的质量和体积,最后应用密度公式计算物体的密度。浮力法测密度常用来测量密度大于液体的固体物质的密度。
(2)解题指导:在计算时注意两点:①在利用公式进行计算时,要注意各物理量的单位一定要化为国际单位;②当物体处于静止状态时,即物体处于平衡状态时,要分清楚物体受哪几个力的作用;③物体的质量可由弹簧测力计测出重力G,然后用公式 求得;物体的体积可由公式 求得。
【基础巩固练】
1.关于浮力及其大小的说法正确的是( )
A.物体浸没在水中越深,所受到的浮力越大
B.浸在液体里的物体受到的浮力总等于物体排开水的重力
C.铁块在水中下沉,表明铁块在水中不受到浮力作用
D.地面上的铅球也受到浮力的作用
2.(菏泽中考)人们常用“生沉熟浮”来判断饺子是否煮熟,煮熟后的饺子会漂起来的原因是( )
A.饺子的重力减小了
B.饺子的重力和浮力都增大了
C.饺子的重力不变,浮力增大
D.饺子的重力和浮力都减小了
D
C
3.如图所示,a、b 是两种物质质量与体积的关系图像,分别用a、b 两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体浸没在水中,松手稳定后( )
A.乙漂浮,乙受到的浮力小
B.甲漂浮,甲受到的浮力大
C.乙下沉,甲受到的浮力大
D.甲下沉,乙受到的浮力大
4.物块在空气中和浸没在水中时,弹簧测力计示数如图,g取10 N/kg。下列判断正确的是( )
A.物块受到的浮力是1 N
B.物块的体积是2×10-4 m3
C.物块的密度是3×103 kg/m3
D.物块浸没在水中时,所受浮力随深度增加而增大
A
B
5.跳水运动员入水的过程中,他所受浮力F随深度h变化的关系如图所示,其中正确的是( )
A B C D
6.用弹簧测力计在空气中测得某物体重8.9 N,现将该物体浸没在水中,弹簧测力计的示数变为7.9 N,则物体所受到的浮力是 N,该物体的体积是 m3。?
A
1
1.0×10-4
7.如图所示是大鱼和小鱼的争论,你认为 鱼的说法正确,这是因为两条鱼浸没在同种液体中,它们所受浮力的大小与 有关。大鱼受到水的压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)小鱼受到水的压强。 ?
8.如图所示,在容器中放一个上、下底面积均为10 cm2、高为5 cm,体积为80 cm3的均匀对称石鼓,其下底表面与容器底部完全紧密接触,石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐平,则石鼓受到的浮力是 (g取10 N/kg)。?
大
排开液体的体积
小于
0.3 N
9.(淄博中考)如图所示的溢水杯中装满水(水面与溢水口相平),慢慢放入一木块,木块漂浮在水面上,从溢水杯中溢出6×10-4 m3的水,则木块受到的浮力是 (g取10 N/kg),木块所受的浮力与重力的关系是
;水溢出前后,溢水杯底受到的压强 (选填“变大”“变小”或“不变”)。?
6 N
相等
不变
10.(济宁郯城期末)2019年3月10日,“雪龙”号极地考察破冰船完成中国第35次南极科考任务,在上海吴淞口进港入关。此次科考再创记录,首次在西风带成功布放浮体达2.3t的浮标,那么(ρ海水取1.0×103 kg/m3, g取10 N/kg)
(1)浮标受到的浮力是多少?
(2)它排开海水的体积是多少?
(3)若此时浮标底部距海面1 m,则底部受到海水的压强多大?
浮标受到的浮力:F浮=G=mg=2.3×103 kg×10 N/kg=2.3×104 N;
【核心素养练】
11.(芦淞区一模)小强为了探究“浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系”,做了如图所示的实验:(弹簧测力计每小格示数为0.5 N,g取10 N/kg)
A B C D
(1)你认为合理的实验顺序是 。?
(2)通过实验你得到的结论是:浸在液体中的物体,所受浮力的大小等于
。?
(3)请你根据小强在实验中获得的数据,计算物体的体积是 m3;你认为通过本实验获得的数据 (选填“能”或“不能”)计算出此物体的密度。?
(4)请你指出实验中的注意事项:__________________________________
___________________________________________(说出一条即可)。?
DABC
物体排开液体所受到的重力
1×10-4
能
物体要缓慢浸入水中(或弹簧测力计要
尽量竖直,或弹簧测力计要调零,答案合理即可)
(共24张PPT)
第二节 阿基米德原理
第2课时 阿基米德原理的应用
【知识梳理】
一、阿基米德的灵感
如图所示,在“研究浮力可能跟什么因素有关”的实验中,某同学在水桶中装满水,往下按空饮料罐,水会溢出,空饮料罐被按得越深,受到的浮力
,溢出的水 。这个实验现象启示我们,浮力的大小可能跟 有关。为了验证这个猜想,我们可以设计实验分别测出物体受到的 和 进行比较。?
越大
越多
排开水的体积
浮力
溢出水的重力
二、实验探究:浮力的大小与排开液体的重力的关系
1.浮力的大小:用弹簧测力计测出石块的重力G1,将石块浸没在水中,记下弹簧测力计的示数F1,此时石块受到的浮力F浮= (用字母表达)。?
2.排开液体所受重力:用弹簧测力计测出小桶的重力G2,用弹簧测力计测出小桶和排开水的总重力G3,此时石块排开水的重力G排= (用字母表达)。?
3.浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小 它排开的液体所受的重力。?
G1-F1
G3-G2
等于
【导学园地】
Ⅰ.物体受到的浮力的大小与浸没在液体中的体积有关,不能理解为与浸没在液体中的深度有关。
Ⅱ.物体在液体(或气体)中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关,还与物体排开液体(或气体)的体积有关,而与物体浸没在液体(或气体)的深度、液体质量的多少、物体的材料及形状等无关。
探究点一、影响浮力大小的因素
【典题1】某同学按照如图所示的操作,探究影响浮力大小的因素。
A B C D E
(1)物体受到的重力为 N。?
(2)物体全部浸没在水中时,受到的浮力是 N。?
(3)由 两图可得出结论:物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。?
(4)由 两图可得出结论:物体受到的浮力大小与物体浸没在物体中的深度无关。?
4
1
B、C
C、D
(5)由D、E两图可得出结论:物体受到的浮力大小与液体的 有关。
【变式训练1-1】 如图所示的实验操作中,可探究“浮力的大小与液体密度有关”的操作是( )
① ② ③ ④
A.①②③ B.①②④
C.②③④ D.①③④
D
密度
【变式训练1-2】(毕节中考)如图甲、乙、丙是探究浮力大小与哪些因素有关的实验装置,浸没在液体中的物体都相同。若选 两个装置,可以探究浮力大小是否与物体所处深度有关。?
甲、乙
探究点二、探究浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系
【典题2】在探究“物体浮力的大小跟它排开液体的重力的关系”实验时,具体设计的实验操作步骤如图甲、乙、丙和丁所示。为方便操作和减小测量误差,最合理的操作步骤应该是( )
甲 乙 丙 丁
A.甲、乙、丙、丁 B.乙、甲、丙、丁
C.乙、甲、丁、丙 D.丁、甲、乙、丙
D
【变式训练2-1】如图所示为探究“浮力的大小等于什么”的实验。
A.测出桶和铁块 B.测出铁 C.测出铁块在 D.测出空
排开水的重力F1 块重力F2 水中的重力F3 桶重力F4
操作的合理顺序是 (只填字母)。若图中F1、F2、F3、F4四个力之间的关系式 成立,则可得出结论F浮=G排。
DBCA
F2-F3=F1-F4
【变式训练2-2】某教师在“阿基米德原理”教学过程中,做了如下演示实验:
甲 乙 丙
(1)在弹簧下端挂上小桶和金属块,记下弹簧伸长后指针位置O,如图甲所示。
(2)溢水杯中装满水,把金属块全部浸入溢水杯的水中,用烧杯收集排开的水,弹簧缩短,如图乙所示。
(3)把烧杯中的水全倒入小筒中,弹簧指针又恢复到原来位置O,如图丙所示。乙图的弹簧比甲图的弹簧缩短了,说明金属块受到 的作用;丙图弹簧指针又恢复到位置O,说明______________________________
_____________________。
浮力
物体受到的浮力的大小等于物体
排开的水所受的重力
1.将质量为0.5 kg的物体轻轻放入盛满清水的溢水杯中,溢出0.2 kg的水,则此物体受到的浮力是(g取10 N/kg)( )
A.5 N B.2 N C.0.5 N D.0.2 N
2.(济宁郯城县期末)某实验小组在探究“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”时,做了如图所示的四次测量,弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3和F4,则( )
A.F浮=F2-F1 B.F浮=F2-F3
C.F浮=F2-F4 D.F浮=F4-F3
B
B
3.(北京朝阳一模)如图所示,重为G的金属块A静止在水面下,弹簧测力计的示数为F。当剪断连接金属块与测力计的细线时,金属块所受浮力的大小为( )
A.G B.G+F
C.G-F D.F
4.(天津中考)小明在学习“阿基米德原理”时,做了如图所示的实验。由图可知,物体A所受浮力为 N;由阿基米德原理可知,丙图中弹簧测力计的示数应为 N。?
甲 乙 丙 丁
C
1.5
1
5.江涛同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和酒精),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。如图表示探究过程及相关数据。
A B C D E
(1)分析图B、C、D,说明浮力大小跟物体 有关。?
(2)分析图 ,说明浮力大小跟液体密度有关。?
(3)金属块浸没在酒精中所受的浮力是 N。
D、E
0.8
排开液体的体积
6.(兰州中考)如图所示,为了验证“阿基米德原理”,某同学做了如下实验:
甲 乙 丙
(1)如图甲,在弹簧的下端挂一个小桶,小桶的下面吊一个石块,记下弹簧伸长后下端到达的位置O,将此时弹簧对小桶的拉力记为T1,小桶与石块的总重记为G,则T1 (选填“>”“<”或“=”)G。?
＝
(2)如图乙,在溢水杯中盛满水,当石块浸没在水中时,排出的水便流到旁边的小水杯中,将排出水的重力记为G排。
(3)如图丙所示,把小杯中的水全部倒入弹簧下方的小桶中,弹簧的下端又会到达原来的位置O,将此时弹簧对小桶的拉力记为T2,则T2 (选填“>”“<”或“=”)T1。?
(4)通过对图丙中小桶和石块的受力分析,请推导石块受到的浮力F浮与排出水的重力G排之间的关系? 。(要求写出推导过程)?
＝
因为T1=G,T2+F浮=G+G排,T1=T2,所以得:F浮=G排
总结与归纳
1.探究影响浮力大小的因素
(1)探究浮力的大小与物体浸入液体的深度关系:用测力计提着同一物体,让它分别浸没于相同液体的不同深度。
(2)探究浮力的大小与物体浸入液体的体积关系:用测力计提着同一物体,让物体浸入同种液体中的体积不同。
(3)探究浮力的大小与液体密度的关系:用测力计提着同一物体,让它分别浸没于不同密度的液体中的同一深度。
(4)实验时选用了不同液体并进行了多次实验的目的:得出普遍规律,一次实验具有偶然性。
2.探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系
(1)正确使用溢水杯:溢水杯中的液体达到溢口,以保证物体排开的液体全部流入小桶。
(2)测量排开的液体重力的方法:先测出空桶的重力,再测出桶和溢出水的重力。
(3)采用不同液体进行多次实验的目的:使实验结论更具普遍性。
【基础巩固练】
1.如图所示,已知甲、乙两弹簧测力计的示数分别为5 N、4 N,把甲测力计下移,使金属块刚好没入水中时,甲的示数变成了3 N。则此时乙的示数及金属块受到的浮力大小分别为( )
A.6 N、3 N B.7 N、3 N
C.6 N、2 N D.无法确定
2.如图所示,金鱼缸中小金鱼口中吐出的小气泡,在升至水面的过程中体积逐渐变大,这个过程中气泡所受浮力将( )
A.不变 B.变大
C.变小 D.无法确定
C
B
3.一物体(长方体)漂浮在液面上,如图甲所示,对物体施加力的作用,使物体下降至图中的虚线位置。已知物体的下表面到水面的高度为h,水对物体下表面的压强为p,物体受到的浮力为F浮,p、F浮与h的关系如图乙所示。其中正确的是( )
① ② ③ ④
甲 乙
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
A
4.如图所示实验中,如果开始水桶中装满了水,按下饮料罐后水会溢出,越向下按饮料罐,桶中溢出的水也越多,饮料罐受到的 越大。
5.(哈尔滨中考)如图,先将溢水杯装满水,然后用测力计拉着重为4 N、体积为100 cm3的石块,缓慢浸没在水中,溢出的水全部收集到小空桶中,桶中水重为 N,石块静止时,测力计示数为 N。(ρ水=1.0×103 kg/m3, g取10 N/kg)??
浮力
1
3
6.(扬州中考)为了验证阿基米德原理,小明在一只塑料袋(塑料袋很轻很薄)中装入大半袋水,用弹簧测力计测出盛有水的塑料袋所受重力的大小。再将塑料袋慢慢浸入水中,观察到测力计的示数变 ,说明盛水的塑料袋排开 越大,受到的浮力越大。继续将塑料袋慢慢浸入水中,当观察到 现象时,弹簧测力计的示数为零,由此验证了阿基米德原理。小华准备将塑料袋装满水做同样的实验,操作时发现,塑料袋尚未完全浸入水中弹簧测力计的示数已为零,这是
的原因。?
小
水的体积
完全浸没在水中
塑料袋中有空气
7.小华在探究浮力大小与哪些因素有关的实验中,做了如图所示的实验:
甲 乙 丙 丁
(1)比较甲和乙可知,物体受到的浮力F浮= 。(用图中的物理量符号表示)?
(2)分析乙和丙可知,弹簧测力计测得拉力大小关系是:F1 F2(选填“>”“=”或“<”)。?
(3)通过乙和丁的探究,不能得到浮力大小与液体密度的关系,其原因是
不同。?
G-F1
<
排开液体的体积
【核心素养练】
8.(淄博中考)小明利用弹簧测力计、烧杯、小桶、石块、细线等器材探究浮力大小与排开液体的重力的关系。
(1)部分实验操作步骤如图所示,遗漏的主要步骤是 ,若将遗漏的步骤标注为D,最合理的实验步骤顺序是 (用实验步骤对应的字母表示)。 ?
A B C
测量空桶的质量
DBAC
(2)小明进行实验并把数据记录在表中,从表中数据可知石块受到的浮力是 N,排开液体的重力是 N。小明根据它们的大小关系归纳出了实验结论并准备结束实验,同组的小丽认为实验还没有结束,理由是 , 接下来的实验操作应该是_______
________________________________________。?
(3)实验结束后,小明还想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关,可取 相同的铁块和铝块,使其浸没在同种液体中,比较浮力的大小。 ?
0.2
0.2
实验次数太少,具有偶然性
改变石块
体积
实验步数 A B C D
弹簧测力计示数/N 1.6 1.8 0.5 0.3
浸入液体体积或换用不同液体重复实验
(共22张PPT)
第三节 浮力的利用
【知识梳理】
一、轮船的发明
把钢铁做成空心的放在水面上,虽然它所受的重力 ,但是排开的水较多,因而受到的浮力 ,所以能漂浮在水面上。轮船的大小通常用排水量来表示,排水量是指轮船装满货物时排开水的 。?
二、潜水艇的浮沉
潜水艇两侧有水舱,向水舱里充较多的水时,由于重力 浮力,它会逐渐下沉潜入水中;当充入一定量的水,使得重力 浮力时,它就可以悬浮在水中;当用压缩空气将水舱里的水排出较大部分时,由于重力 浮力,它就会上浮到水面上。也就是说,潜水艇是靠改变 而上浮或下沉的。?
三、气球和飞艇的应用
气球、飞艇里面充的是密度 空气的气体,受到的浮力 重力,因此可以漂浮在空中。?
不变
较大
质量
大于
等于
小于
小于
大于
自身重力
【导学园地】
Ⅰ.采用“空心”的方法增大浮力从而实现漂浮。
Ⅱ.浸没在水中的潜水艇排开水的体积,无论下潜多深,始终不变,所以浸没后受到的浮力不变。
Ⅲ.热气球内部气体的温度升高,密度降低。
探究点一、轮船
【典题1】小明在“造船比赛”中用三块大小相同的橡皮泥做成小船,把它们放在盛有水的水槽中,然后往小船内放入不同质量的物体,它们均能漂浮在水面上,如图所示。针对此现象,下列说法正确的是( )
A.三只小船受到的浮力相等
B.三只小船底面受到的压力相等
C.小船所装物体越重,受到的浮力越大
D.小船所装物体越轻,受到的浮力越大
【变式训练1-1】“辽宁号”航空母舰满载时排水量达67 500 t,它满载时所受的浮力为 N,当舰载机起飞后,航空母舰所受浮力将
(选填“不变”“变小”或“变大”)。(g取10 N/kg)?
C
6.75×108
变小
【变式训练1-2】在物理课“造船比赛”中,把橡皮泥捏成碗形,可以漂浮在水面上,这是采用 的方法增大了排开水的体积,从而增大可利用的浮力。某同学用质量为20 g的橡皮泥做成的船能漂浮在液面上,此时橡皮泥排开水的质量是 g。
探究点二、潜水艇
【典题2】(菏泽东明期末)下列关于潜艇的描述中,说法正确的是( )
A.潜艇上浮时,在露出水面以前浮力不变
B.潜艇在水面下向水面发射导弹后,所受浮力减小
C.潜艇在水面下向深处下潜时,所受浮力减小
D.潜艇加速前进时,受平衡力作用?
空心
20
A
【变式训练2-1】物理小组制作的潜水艇模型如图所示,通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时,若从A管吸气,烧瓶将会( )
A.上浮,它受到的浮力增大
B.上浮,它受到的浮力不变
C.下沉,它受到的浮力减小
D.下沉,它受到的浮力不变
【变式训练2-2】潜水艇是海军的战略重器,建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障。如图所示为我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海中悬浮、上浮、漂浮的训练过程,则下列对此潜水艇的分析中正确的是( )
A.上浮过程中所受浮力逐渐变大
B.悬浮和漂浮时所受的浮力相等
C.漂浮时潜艇底部所受海水压强最大
D.漂浮时排开的海水所受的重力最小
D
D
探究点三、气球和飞艇
【典题3】如图所示为某校校园艺术节时气球悬挂一幅竖标语的情景。已知气球的体积为8 m3,气球(含内部所充气体)、标语及细绳的总质量为9 kg,空气的密度为1.29 kg/m3,g取10 N/kg,则系于地面拉住标语的细绳的拉力为( )
A.103.2 N
B.90 N
C.13.2 N
D.193.2 N
C
【变式训练3-1】(多选)如图所示是体育、娱乐活动用的热气球,充的是被燃烧器加热而体积膨胀的热空气。要使已经升空的热气球上升或下降,下列说法正确的是( )
A.继续对热空气加热可以使热气球上升
B.继续对热空气加热可以使热气球下降
C.停止对热空气加热可以使热气球上升
D.停止对热空气加热可以使热气球下降
【变式训练3-2】飞艇内充的气体的密度 空气密度,当飞艇匀速上升时,浮力等于飞艇的 ,如果此时从飞艇上抛下一些重物,则飞艇将 上升;要使飞艇回到地面上可以采用__________________
__________的方法。
AD
小于
重力
加速
放掉飞艇内一部
分气体
1.某课外物理合作探究小组制作了如图所示的潜水艇模型,下列说法正确的是( )
A.潜艇模型下沉的时候,受到的水的压强不变
B.向内推注射器活塞,水会被压入试管中,可
实现潜艇下沉
C.向外拉注射器活塞,试管内水量适当时,可
实现潜艇悬浮
D.潜艇模型的试管上绕铁丝,目的是增大在水中的浮力
2.(淄博中考)下列关于压强和浮力的说法正确的是( )
A.潜水艇潜水越深,所受的浮力越大
B.轮船从河里驶向海里,所受的浮力变大
C.马德堡半球实验第一次测得了大气压的数值
D.活塞式抽水机抽水时利用了大气压强
C
D
3.(菏泽曹县二模)如图所示,“蛟龙号”载人深潜器是我国首台自主设计、研制的作业型深海载人潜水器,设计最大下潜深度为7 000米级,是目前世界上下潜最深的作业型载人潜水器。“蛟龙号”载人深潜器在海水中匀速竖直下潜过程中,下列说法正确的是( )
A.“蛟龙号”所受海水的压强增大
B.“蛟龙号”重力小于浮力
C.“蛟龙号”不断下沉是由于它的惯性大于它受到的阻力
D.“蛟龙号”所受的浮力逐渐减小
A
4.(济宁中考)“微山湖”号综合补给舰通过两根软管给“海口”号导弹驱逐舰补给燃油、淡水时,两舰保持同向同速航行。在补给过程中,“微山湖”舰所受浮力 ,如果以“海口”舰为参照物,“微山湖”舰是 的。?
5.(烟台中考)一艘远洋轮船装上货物后,发现船下沉了一些,则它受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。当船由内河驶入大海后,船受的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”),船相对于水面将 (选填“上浮”“下沉”或“不变”)。?
6.如果有一艘轮船,它的排水量是1×104 t,在密度是1×103 kg/m3的河水中,它满载时排开的河水的体积是 m3;如果海水的密度是
1.03×103 kg/m3,它满载时从河里进入海里时,它会 (选填“沉下”或“浮起”)一些。 ?
变小
静止
变大
不变
上浮
6.1×104
浮起
总结与归纳
1.上浮是动态过程,浸没在液体中的物体上浮过程中,其受力情况是不变的,但当物体部分露出水面时,其所受浮力随排开液体的体积的减小而减小,直到浮力与重力平衡,物体便漂浮在液面上静止,漂浮是上浮的最终状态。
2.下沉也是动态过程,物体在液体中下沉时浮力也不变,当物体与容器底部接触时,物体受到的浮力与容器底部对物体的支持力之和跟物体重力平衡,沉底是下沉的最终状态。
3.悬浮与漂浮的异同:
4.浮力的应用
相同点 不同点
悬浮 物体都处于平衡状态,都有F浮=G 1.静止在液体内部任一位置2.ρ物=ρ液 V物=V排
漂浮 1.静止在液体表面2.ρ物<ρ液 V物>V排
浮力的应用 工作原理
轮船 把密度大于水的材料做成空心的,使它能排开更多的水,获得更大的浮力,使其漂浮在水面上
潜水艇 靠改变自身重力实现上浮、下潜和悬浮
气球和飞艇 充入密度小于空气的气体,靠空气的浮力来工作
【基础巩固练】
1.如图所示,将苹果放在水中,静止后会漂浮在水面上。若将苹果露出水面的部分切掉,余下部分重新放入水中,则余下苹果将( )
A.漂浮 B.悬浮
C.下沉 D.无法确定
2.小张看到鸡蛋浮在盐水面上,如图所示,他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉。在此过程中,鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是下图中的( )
A B C D
A
D
3.体积为60 L的救生圈,所受重力为50 N,体重为450 N的林林同学在水中使用这个救生圈,当他处于静止状态时,下列判断正确的是( )
A.人和救生圈没入水中,处于悬浮状态
B.人和救生圈漂浮,部分露出水面
C.人和救生圈沉入水底
D.以上情况都有可能
4.(枣庄中考)在木棒的一端缠绕一些细铜丝制成简易的液体密度计,将其分别放入盛有甲、乙两种液体的烧杯中处于静止状态,如图所示,若密度计在甲、乙液体中受到的浮力分别是F甲、F乙,甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙。则( )
A.F甲B.F甲>F乙
C.ρ甲>ρ乙
D.ρ甲<ρ乙 甲 乙
B
C
5.(德州中考)小强做鸡蛋在盐水中悬浮的实验时,先配制了半杯浓盐水并将鸡蛋放入杯中,静止时如图甲所示,然后逐渐向杯中添加清水,直至如图乙所示。在逐渐向杯中添加清水过程中,下列说法不正确的是( )
A.鸡蛋受到的浮力不变
B.盐水的密度变小
C.盐水对烧杯底的压强逐渐变小
D.盐水对烧杯底的压力逐渐变大 甲 乙
6.(临沂费县二模)对于现代生活给人们带来的紧张症,可以用“漂浮疗法”减轻它。“漂浮疗法”是在漂浮池内加入大量的 (选填“酒精”或“盐”),当人进入池内时漂浮起来,从而使人放松、消减紧张感。当质量为50 kg的“病人”漂浮在池中时受到的浮力为 N。?
C
盐
490
7.(菏泽一模)如图是我国最先进的055型导弹驱逐舰,谓之“国之重器”。满载排水量达12 300 t,吃水深度8 m(水面至舰底部的距离),则其满载时受到海水的浮力为 N,舰底部受到海水的压强为 Pa。(取g=10 N/kg,ρ海水=1.03×103 kg/m3)?
第7题 第8题
8.(菏泽一模)将一冰块用细线拴住慢慢地浸入到酒精中,并保持悬置状态(如图),在冰块浸入的过程中,台秤的读数将 (选填“增大” “减小”或 “不变”);在冰块熔化过程中,容器内液面将 (选填“上升”“下降”或“不变”)。(已知:冰的密度为0.9×103 kg/m3,酒精的密度为0.8×103 kg/m3;整个过程中无液体溢出)?
1.23×108
24×104
增大
下降
9.(临沂期中)2018年10月24日,被誉为“新世界七大奇迹”的世界上最长的跨海大桥——港珠澳大桥(图甲)正式通车。它由“水上桥面”和“海底隧道”两部分组成,其中海底隧道是由33节水泥沉管连接而成的。每节水泥沉管(图乙)长180 m,最大排水量为8×104 t。沉管的最大沉放深度为44 m。ρ海水=1.03×103 kg/m3,求:
甲 乙
(1)则每节沉管在海水中沉放时受到的最大浮力。
(2)海面下40 m深处的沉管受到海水的压强。
【核心素养练】
10.阅读材料,回答问题:
密度计
实验室中,常用密度计测量液体的密度,其刻度示数为液体的密度与水的密度的比值。测量时,密度计竖直漂浮在液体中,静止时液面所对应的刻度即表示液体的密度,如图甲所示。
密度计是由密封的玻璃管和配重制成。玻璃管上端均匀部分用来标刻度;下端玻璃泡内装密度大的铅丸或水银做配重,适量的配重是确保密度计竖直漂浮的关键。
密度计分为“比重计”和“比轻计”。测量密度大于水的液体时用比重计,比重计的最小刻度线是“1”;测量密度小于水的液体用比轻计,比轻计的最大刻度线是“1”。
图乙中A、B两支密度计,一支是比重计,一支是比轻计,它们的玻璃管完全相同,B中配重质量大于A。
A B
甲 乙
(1)如图甲,被测液体的密度为 kg/m3。?
(2)图甲中,“0.7”刻度的位置在“0.8”的 (选填“上”或“下”)方。?
(3)将A、B两支密度计放入水中,漂浮时露出水面较长的密度计是 (选填“A”或“B”)。?
(4)图乙中 (选填“A”或“B”)是比轻计。?
0.8×103
上
A
A
(5)关于A、B两支密度计刻度线“1”位置的说法正确的是 。?
A.两密度计刻度线“1”均在密度计刻度的上端
B.两密度计刻度线“1”均在密度计刻度的下端
C.密度计A的刻度线“1”在刻度的上端,B密度计的刻度线“1”在刻度的下端
D.密度计B的刻度线“1”在刻度的上端,A密度计的刻度线“1”在刻度的下端
D
(共23张PPT)
第一节 浮力
【知识梳理】
一、什么是浮力
1.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。当将物体浸在水中时,发现弹簧测力计的示数减小为F,减小值就是该物体在水中所受的浮力,故F浮= 。?
向上
G-F
二、浮力产生的原因
1.(1)现象分析:
(2)结论:浸没在液体中的物体受到的浮力,是由于液体对物体向上和向下的 产生的,即F浮=F下-F上。
2.浮力的方向:总是 。?
?
位置 深度 压强 压力 图示
前、后两个面 相等 相等 F前、F后是一对______
左、右两个面 相等 相等 F左、F右是一对平衡力
上、下两个面 上表面深度____ 下表面 上表面所受压强小于下表面 F上小于
平衡力
F下- F上
压力差
竖直向上
三、物体的浮沉条件
若浮力 重力,物体上浮;若浮力 重力,物体下沉;若浮力
重力,物体受力平衡,可以悬浮在液体内。
大于
小于
等于
【导学园地】
Ⅰ.“浸在”包括物体全部或部分浸入液体中,“浸没”是物体完全浸在液体中。
Ⅱ.判断物体是否受到浮力,关键有二:一看物体是否浸在液体中,二看物体的下表面是否与液体接触,二者缺一不可。
Ⅲ.下沉和漂浮的物体都受到浮力的作用。且漂浮的物体受到的浮力等于物体下表面受到液体的压力。
探究点一、什么是浮力
【典题1】乒乓球漂于水面上,乒乓球所受浮力的施力物体是( )
A.空气 B.乒乓球
C.水 D.盛水容器
【变式训练1-1】如图所示,质地均匀的实心木球漂浮在水面上,作出木球所受浮力的示意图。
答案：如图所示
C
探究点二、称重法测浮力
【典题2】一物体在弹簧测力计下,示数为8 N,当它浸入水中时,示数为3 N,此时物体所受的浮力为( )
A.3 N B.5 N C.8 N D.11 N
【变式训练2-1】如图所示是物体浸入水中前后弹簧测力计示数的示意图。由此可知,物体的质量为 kg,物体受到的浮力为 N(g取10 N/kg)。?
0.4
1.0
B
【变式训练2-2】如图所示是认识浮力的探究实验。
甲 乙 丙
(1)将物体悬挂在弹簧测力计下端,如甲实验所示,物重G= N。?
(2)当用手向上托物体时,如乙实验所示,手对物体向上的托力F= N。?
(3)当物体浸入水后,如丙实验所示。将丙实验与甲、乙实验对照,说明水对物体也有向上的托力,即浮力。水对物体的浮力F浮= N。?
(4)该实验中建立浮力概念时,所采用的物理方法是 。?
5
3
2
对比法
探究点三、浮力产生的原因
【典题3】(上海松江一模)物块浸没在液体中,受到液体对它向上、向下的压力分别为15 N、5 N,其受到浮力的大小为( )
A.5 N B.10 N C.15 N D.20 N
【变式训练3-1】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左和F右的大小关系是F左 (选填“大于”“等于”或“小于”)F右,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 (选填“大于”“等于”或“小于”)F向下,通过以上探究,你认为浮力的产生原因是____________________。
B
等于
大于
上下两个表
面的压力差
探究点四、物体的浮沉条件
【典题4】(临沂期中)一个重为0.2 N的氢气球,在空气中受到竖直向上的浮力作用,大小是0.2 N,氢气球( )
A.一定上升 B.一定下降
C.一定静止 D.条件不足,无法确定
【变式训练4-1】(菏泽三模)如图所示,将一个实心小球浸没在水中由静止释放,则下列说法中正确的是( )
A.若小球上浮,则它的密度大于水的密度
B.若小球下沉,则它受到的浮力不变
C.若小球悬浮在水中,则它不受浮力
D.若小球漂浮在水面,则它受到的重力小于浮力
D
B
【变式训练4-2】如图所示,一只未点燃的蜡烛的下端插入一根小铁钉,使蜡烛能直立漂浮在水面上,露出长度为L,当把蜡烛水面以上部分截掉后剩余部分( )
A.还会重新露出水面
B.不会重新露出水面
C.以上两种可能都有
D.无法判断是否会重新露出水面
【变式训练4-3】小兰同学在探究物体的“浮沉条件”时,将一个质量为120 g的物体浸没在装满水的深桶后,溢出100 g水,物体受的浮力是____N(g取10 N/kg)。这个物体在水中将会 (选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。?
A
下沉
1
1.下列关于浮力的说法中,正确的是( )
A.浮力都是由水产生的
B.在不同液体中浮力的方向会不同
C.在水中下沉的物体不受浮力的作用
D.浮力的施力物体是液体或气体
2.一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋,容器放在斜面上,如图所示。图上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
D
C
3.将一小石块浸没在水中,放手后小石块沉入水底。在小石块下沉过程中,下列分析正确的是( )
A.浮力变大 B.浮力变小
C.浮力大于重力 D.浮力小于重力
4.一均匀的实心物体恰能在水中悬浮,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
5.一个正方体铁块,在水下某深度时,上表面受到15 N压力,下表面受到20 N 压力,则铁块受到浮力是 N。 ?
D
5
D
6.如图所示是利用水和盐水等器材来研究浮力的实验,图中弹簧测力计示数分别为F1=5.0 N,F2=4.2 N,F3=3.6 N。
(1)本实验是研究浮力的大小与 的关系。 ?
(2)物体在水中所受的浮力大小为 N,在浓盐水中所受浮力大小为 N。?
(3)可以得出实验结论:______________________________________
__________________________。 ?
0.8
1.4
液体密度
当物体浸在液体中的体积相同时,液体
的密度越大,物体受到的浮力越大
总结与归纳
1.关于浮力的几个问题
(1)浮力的三要素:
①大小:F浮=G-F。
②方向:竖直向上。
③作用点:作用在物体的重心上。
(2)产生原因:浸没在液体中的物体上下表面受到的液体压力的差值。
(3)施力物体:浸没物体的液体或气体。
2.称重法测浮力
(1)用弹簧测力计测出物体的重力G;
(2)将物体挂在弹簧测力计下,然后将物体浸没在液体中,读出弹簧测力计的示数F';
(3)物体在液体中所受的浮力F浮=G-F',可简记为“浸没在液体中下沉的物体受到的浮力,等于两次称量的读数差。”
3.物体的浮沉
(1)“浸在”包括物体全部或部分浸入液体中,“浸没”是物体完全浸在液体中。
(2)①上浮和下沉时,物体处于非平衡状态,受到的合力不为零。
②漂浮和悬浮是两种不同的平衡状态,虽然都满足F浮=G物,但悬浮时V排=V物,且ρ液=ρ物;漂浮时V排ρ物。
③同一个物体漂浮在不同的液体里,所受的浮力相等。
(3)物体浮沉的判断方法:
判断方法 比较浮力与重力
上浮 F浮>G物
悬浮 F浮=G物
下沉 F浮【基础巩固练】
1.(济宁金乡期中)如图,一条小溪中有一个小球随着溪流漂流而下,则此小球所受浮力的方向应是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
2.(济宁曲阜期中)如图,属于应用了浮力知识的是( )
A B C D
A.甲图中“辽宁号”中国航母漂浮于海面
B.乙图中“阳光动力 2 号”太阳能飞机的机翼“上凸下平”
C.丙图中“长征十一号”运载火箭点火升空
D.丁图中宇宙飞船在太空中航行
C
A
3.将重为20 N的金属块挂在弹簧测力计下,金属块体积的浸入水中并静止时,弹簧测力计的示数为18 N,当金属块全部浸入水中并与杯底接触时,弹簧测力计的示数可能变为( )
A.18 N B.16 N C.14 N D.10 N
4.河水中有一个桥墩,平时河水较浅,当汛期来临时,河水暴涨,则这时桥墩受到水的浮力会( )
A.变大 B.不变 C.变小 D.无法判断
5.关于浮力,下列说法中正确的是( )
A.不仅浸在液体中的物体会受到浮力,浸在气体和真空中的物体也会受到浮力
B.浸在液体中的物体所受到的浮力是液体施加在物体上的
C.石块的下沉过程中不受浮力
D.氢气球拿在手中不受浮力,只有松手后才会受到浮力作用而上升
D
B
B
6.(临沂沂水期末)如图所示,洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,则水堵头( )
A.没有受到水的压力,但受到水的浮力
B.没有受到水的压力,也没有受到水的浮力
C.受到水的压力,没有受到水的浮力
D.受到水的压力,也受到水的浮力
7.小明将重为3 N的石块挂在弹簧测力计下端,先后浸没在水和盐水中,石块静止时弹簧测力计的示数如图甲、乙所示,则石块在水中所受浮力为 N;从图中还可看出石块所受浮力的大小与液体的 有关。?
甲 乙
C
1
密度
8.某物质的质量与体积的关系如图所示,由该物质构成的体积为40 cm3的实心物体放入水中,静止后受到的浮力是 N。(g取10 N/kg)?
9.请画出漂浮在水面上的木块的受力示意图。
答案：如图所示
0.32
10.用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体,圆柱体的底面刚好与水面接触(未浸入水)如图甲,然后将其逐渐浸入水中,如图乙是弹簧测力计示数随圆柱体逐渐浸入水中的深度变化情况,(g取10 N/kg)求:
甲 乙
(1)圆柱体受到的最大浮力;
(2)圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强。
【核心素养练】
11.晓雯学习了浮力知识后进一步思考:浮力是液体对物体向上的托力,而物体间力的作用是相互的,所以物体对液体一定有向下的压力,那么浮力的大小与物体对液体压力的大小有什么关系呢?
(1)晓雯利用烧杯、水、天平、金属圆柱体、细线和测力计,进行了如下探究:
①在烧杯中盛适量水,用天平测出烧杯和水的总质量m1=136 g;
②用测力计测出圆柱体的重力G=0.54 N;
③如图所示,将圆柱体部分没入水中,记下测力计的示数F,则圆柱体所受水的浮力为 ;保持圆柱体浸入水中的部分不变,向天平的右盘加上适量的砝码,使天平重新平衡。记下天平的读数m2,则圆柱体对水的压力为 。?
G-F(或0.54 N-F)
(m2-m1)g或(m2-136×10-3 kg)g
(2)下表为晓雯记录的实验数据:(表中h2>h1 )
通过分析表格中的数据,可以得出:浮力的大小 物体对液体压力的大小。?
等于
圆柱体的位置 测力计的示数F/N 圆柱体浸入后天平的读数m2/g
圆柱体部分浸入 0.44 146
圆柱体浸没深度h1 0.34 156
圆柱体浸没深度h2 0.34 156
小专题三 浮力的计算
类型1 阿基米德原理的运用
1.在弹簧测力计下挂一实心物体,弹簧测力计的示数是F,如果把物体浸没在水中央,物体静止时弹簧测力计的示数为,则该物体的密度是( )
A.1.0×103 kg/m3 B.0.8×103 kg/m3
C.1.5×103 kg/m3 D.1.25×103 kg/m3
2.水平桌面上的大烧杯内装有水,轻轻放入一个小球后,从烧杯中溢出200 g的水,则下列判断正确的是( )
A.小球所受浮力可能大于1.96 N
B.小球的质量可能小于200 g
C.小球的体积一定等于200 cm3
D.水对烧杯底的压强可能减小
3.受阿基米德辨别真伪皇冠故事的启发,小明设计了一个测量碗的密度的探究实验,实验步骤及实验数据如图所示。
根据实验数据,填写计算结果:
(1)碗的体积为 cm3。?
(2)碗的质量为 g。?
(3)碗的密度为 g/cm3。?
类型2 浮沉条件的应用
4.把密度为0.6×103 kg/m3,重为12 N的木块放入水中,当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别是( )
A.漂浮,F浮>12 N B.漂浮,F浮=12 N
C.沉底,F浮<12 N D.沉底,F浮=12 N
5.小球质量300 g,体积是200 cm3。把它浸没在水中,放手后,小球将( )
A.沉入水底 B.上浮至漂浮在水面上
C.悬浮水中 D.无法确定如何运动
6.皮划艇是一项水上运动项目。如图所示,某次比赛中,两运动员的总质量为145 kg,双人划艇的质量为15 kg,则该划艇静止时所受的浮力大小为 N,排开水的体积为 m3。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)?
7.(威海模拟)排水量1 kt的轮船在河水中航行,满载时船及所装货物共重 N,受到河水的浮力是 N,如果河水密度为1×103 kg/m3,船排开水的体积是 m3,当它从河里驶入海里,受到的浮力是 N,它将 (选填“上浮”或“下沉”)些。?
类型3 压强、浮力的综合计算
8.(济宁模拟)军事演习中的各种新武器、新装备,展示了我国军队的高科技成果。其中某型号的两栖步兵战车质量为20 t(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)该战车具有水上打击目标和运送的功能,在一次水上演习中,战车排开水的体积为21 m3,则战车受到的浮力为多大?
(2)在演习中,战车底部受到水的压强为1.5×104 Pa,则底部所处的深度为多少?
9.如图所示,一密度均匀、质量为6 kg、底面积为600 cm2、高为20 cm的长方体木块漂浮在静止的水面上,g取10 N/kg。求:
(1)水对木块产生的浮力大小。
(2)木块的密度。
(3)木块浸入水中的深度。
(4)水在木块下表面上产生的压强大小。
小专题三 浮力的计算
1.D 2.A 3.(1)30 (2)60 (3)2
4.B 5.A 6.1 600 0.16
7.9.8×106 9.8×106 1 000 9.8×106 上浮
8.解:(1)战车受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×21 m3=2.1×105 N;
(2)由p=ρgh可得,底部所处的深度:h===1.5 m。
9.解:(1)木块的重力:G=mg=6 kg×10 N/kg=60 N;
木块漂浮,所以水对木块产生的浮力:F浮=G=60 N。
(2)木块的密度为:
ρ===0.5×103 kg/m3。
(3)木块的底面积:
S=600 cm2=6×10-2 m2,
根据F浮=ρ水gV排可得,木块排开水的体积:
V排===6×10-3 m3,
木块浸入水中的深度:
h===0.1 m。
(4)水在木块下表面上产生的压强为:
p=ρ水gh=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=1×103 Pa。
(共12张PPT)
章末复习与提升
【复习导图】
【拔高训练】
1.一个鸡蛋沉没在一杯清水里,选择下列添加物(足量)加入杯内的水中,经搅拌后,最终可使鸡蛋浮起来的是( )
A.水 B.食盐
C.酒精 D.食用油
2.如图所示,圆锥体重为G,悬浮(静止)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.F1>F2 B.F1=F2
C.F1
B
A
3.(淄博沂源期中)下列关于浮力的说法正确的是( )
A.浮力是物体对液体施加的力
B.空气中的物体不受浮力作用
C.浮力的方向总是和重力的方向相反
D.漂浮在水面的木块比沉在水底的铁球受到的浮力大
4.小明将两个质量相同而材料不同的小球甲、乙同时没入水中,放手后发现:甲球浮出水面而乙球沉入水底,分别静止在水中的不同深度,如图所示,比较两球静止时受到的浮力大小,那么( )
A.甲球受到的浮力大
B.它们受到的浮力一样大
C.乙球受到的浮力大
D.条件不足无法比较大小
C
A
5.(临沂无棣一模)我国自主研制的载人潜水器“蛟龙号”下潜深度已突破7 km。潜水器没入水中后,在水中继续下潜的过程中,它受到海水的浮力和压强的变化情况是( )
A.浮力逐渐变小,压强逐渐变大 B.浮力不变,压强逐渐变大
C.浮力逐渐变大,压强逐渐变小 D.浮力不变,压强逐渐变小
6.(泰安岱岳三模)如图所示,舰载飞机正在“辽宁舰”航母上起飞,下列说法正确的是( )
A.飞机在航母甲板上沿直线加速飞行时,受到平衡力作用
B.航母始终漂浮,飞机飞离航母前后,航母所受浮力大小不变
C.飞机在起飞过程中,速度越来越快,具有的惯性增大
D.飞机飞行时,由于机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速,从而获得升力
B
D
7.(青岛模拟)如图甲,烧杯里盛有6 ℃的水,小球在水中恰好悬浮。经研究发现,水的密度随温度的变化如图乙所示。现在烧杯四周放上大量的冰块,在烧杯内水的温度下降到0 ℃的过程中,假设小球的体积始终不变,关于小球的浮沉情况判断正确的是( )
甲 乙
A.先下沉然后上浮 B.浮力变小,一直下沉
C.先上浮然后下沉 D.浮力变大,一直上浮
C
8.(泰安中考)如图所示,水平桌面上有甲、乙两个相同容器,分别装有密度为ρ1、ρ2的两种不同液体,将两个相同的小球分别放在两容器中,小球静止时,两容器液面相平,两个小球受到的浮力分别为F1、F2,则下列判断中( )
①F1>F2
②ρ1>ρ2
③甲容器底部受到液体的压强大于乙容器底部受到液体的压强
④甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
A.只有②③正确 B.只有①②正确
C.只有③④正确 D.只有①③④正确
A
9.(菏泽单县校级期末)龙舟大赛是我国一些地方的传统体育项目。如图是龙舟大赛的一个情景,当运动员离开龙舟后,龙舟将在水中 (选填“上浮”或“下沉”)一些,此时所受的浮力 (选填“减小”“不变”或“增大”)。?
10.(枣庄中考)将一只手的食指浸入水中,你会感受到浮力的作用。你想知道食指所受的浮力大小吗?请从如图所提供的实验器材中选择合理的实验器材,设计出两种测出你的食指受到浮力的实验方案,并完成填空。(已知水的密度为ρ水)
A.弹簧测力计 B.装满水的溢水杯 C.小桶 D.水槽 E.量筒
上浮
减小
方案一:
(1)写出你需要测量的物理量及其符号:_______________________
_________________________________________________________。?
(2)食指所受浮力大小的表达式为:F浮= 。?
方案二:
(1)写出你需要测量的物理量及其符号: 。?
(2)食指所受浮力大小的表达式为:F浮= 。?
空小桶的重力G0
小桶和食指浸入水中时溢出的水的总重G
G-G0
溢出水的体积V
ρ水Vg
11.牛奶密度是检验牛乳质量的一项重要指标,小明为了比较市场上两种不同品牌牛奶的密度,设计了如下实验:
(1)通过观察比较牛奶的密度
小明将一正方体塑料块先后放入两种牛奶中,让它漂浮在液面上,观察塑料块露出液面的体积,露出液面体积较大的牛奶的密度较 。又将压强计的金属盒先后放入两种牛奶中的同一深度,观察U形管液面的高度差,高度差较大的牛奶的密度较 。?
(2)通过测量比较牛奶的密度
小明利用弹簧测力计、烧杯、石块、细绳和水等物品来测量。其操作步骤是:
①用弹簧测力计测出石块的重力为G;
②将石块浸没在水中,弹簧测力计的示数为F1;
③ (写出具体方法和要测出的物理量并用字母表示);?
④牛奶密度的表达式为ρ牛奶= (用测出物理量的字母表示,水的密度用ρ水表示)。
大
大
将石块浸没在牛奶中,弹簧测力计的示数为F2
12.如图甲所示,一弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从水面上方某一高度处匀速下降,然后将圆柱体逐渐浸入水中。整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h关系如图乙所示。(g取10 N/kg,水的密度约为1.0×103 kg/m3)求:
甲 乙
(1)圆柱体的重力。
(2)当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到的水的压强。
(3)圆柱体的密度。
