内容正文:
浮力
知识点1:浮力
知识点2:浮力的应用
中考复习:
能量
浮力
【浮力的概念】
当物体浸在液体或气体中时会受到一个竖直向上托的力,这个力就是浮力
【注】
1. 一切浸在液体或气体里的物体都受到竖直向上的浮力
2. 浮力=物体重-物体在液体中的弹簧秤读数,即F浮=G-F′
3. 阿基米德原理:浸在液体里的物体受的浮力,大小等于它排开的液体受的重力
用公式表示为:F浮=G排
(1)根据阿基米德原理可得出计算浮力大小的数学表达式;F浮=G排=m液g=ρ液gV排
(2)阿基米德原理既适用于液体也适用于气体
能量
浮力的应用
【浸在液体中物体的浮沉条件】
(1)物体上浮、下沉是运动过程,此时物体受非平衡力作用
下沉的结果是沉到液体底部,上浮的结果是浮出液面,最后漂浮在液面
(2)漂浮与悬浮的共同点都是浮力等于重力,在平衡力的作用下静止不动
但漂浮是物体在液面的平衡状态,物体的一部分浸入液体中。
悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态,整个物体浸没在液体中。
上浮 漂浮 悬浮 下沉
ρ物<ρ液 ρ物<ρ液 ρ物=ρ液 ρ物>ρ液
G物<F浮 G物=F浮 G物=F浮 G物>F浮
能量
浮力的应用
【应用】
(1)轮船
①原理:把密度大于水的钢铁制成空心的轮船,使它排开水的体积增大,从而增大它所受的浮力,故轮船能漂浮在水面上。
(2)潜水艇
原理:潜水艇体积一定,靠水舱充水、排水来改变自身重力,使重力小于、大于或等于浮力来实现上浮、下潜或悬浮的。
(3)气球和气艇
原理:气球和飞艇体内充有密度小于空气的气体(氢气、氨气、热空气),
通过改变气囊里的气体质量来改变自身体积,从而改变所受浮力大小。
能量
随堂练习
1.我国沉船打捞人员在南海打捞宋朝的商船。潜水员在水面下作业,当他继续下潜的过程中,以下说法正确的时( )
A .所受的浮力变大,压强变大 B .所受的浮力变大,压强变小
C .所受的浮力不变,压强变大 D .所受的浮力不变,压强不变
【解析】潜水员在水下继续下潜过程中,排开水的体积不变,因此所受浮力不变;在下潜过程中,由P=ρgh可知,潜水员受到的压强增大。故选C
2.一个均匀圆柱体悬浮在液体中,如果把圆柱体截为大小不等的两部分,再放入该液体中,则( )
A.两部分都上浮
B.两部分都悬浮
C.体积大的上浮,体积小的下沉
D.体积小的上浮,体积大的下沉
【解析】
均匀圆柱体悬浮在液体中,圆柱体的密度等于液体的密度;把圆柱体截为大小不等的两部分,密度不变,仍等于液体的密度,再放到液体中,仍为悬浮。故选B
能量
随堂练习
3.如图所示,将盛有适量水的容器放在水平桌面上,然后把系在弹簧测力计下的铁块慢慢地浸入水中(水未溢出),观察铁块从刚开始浸入水中到完全浸在水中的实验现象,并对一些物理量做出了如下判断:①铁块受到的浮力变大;②弹簧测力计的示数变小;③桌面受到的压力变大;④水对容器底部的压强变大.其中正确的是( )
A.①② B.①②③ C.①②③④ D.①②④
【解析】
①铁块刚开始浸入水中到完全浸没在水中,铁块排开液体的体积越来越大,因此受到的浮力变大,说法正确;②由F=G﹣F浮可知,由于铁块受到的浮力变大,所以测力计的示数变小,说法正确;③整个过程中,铁块受到的浮力变大,根据力的作用的相互性,铁块会给水向下的压力,所以容器对桌面的压力变大,说法正确;④铁块刚开始浸入水中到完全浸没在水中,铁块排开液体的体积越来越大,水的深度越来越大,由p=ρgh可知,水对容器底的压强变大,说法正确。由上分析知,①②③④均正确。故选C
能量
随堂练习
4.如图所示,弹簧测力计每小格为0.5N,将一金属块挂在弹簧测力计上静止时如图甲所示;然后将金属块浸没于水中静止时如图乙所示(g取10N/kg),则金属块的密度ρ金为( )
【解析】
由图甲可得,G金=2N m金=0.2kg
由图乙可得,F+F浮=G金,F=1.5N,故F浮=0.5N
又F浮=ρ液gV排,V排=0.5×10-4m3,故ρ金=m/v=4×103 kg/m3
故选B
A.1.0×103 kg/m3 B.4.0×103 kg/m3
C.2.0×103 kg/m3 D.4 kg/ m3
能量
随堂练习
5.棱长为2cm的实心正方体木块和铁块,木块的密度为0.6×103 kg/m3,将它们放入水中,待其静止时,分别求出木块和铁块受到的浮力(g=10N/kg)
【解析】