内容正文:
第十章:浮力
习题课1:基本公式运用
初中物理人教版
物理
一、基本公式的运用
称重法:F浮=G-F拉
阿基米德原理:
沉浮条件:
漂浮
悬浮
定义法:F浮=F向上-F向下
物体飘浮
物体沉底
物体悬浮
物体浸在液体中
G物=mg=ρ物gV物
F浮=ρ液gV排
一、基本公式的运用
一、基本公式的运用
【例题】如图所示重为5N的玻璃碗,漂浮在水面上将碗压入水中后沉入水底,所受浮力变化了3N (g取10N/ kg),求:
(1) 玻璃碗漂浮时的浮力。
(2) 玻璃碗的体积。
(3) 玻璃碗的密度。
(1)物体飘浮
(2)物体沉底(V排=V物)
说明浮力变小了,且变成了2N
V排=V物
V物=200cm3
(3)再根据密度公式得出结果为2.5g/cm3
【变式】小才同学听了“曹冲称象”的故事后,利用所学知识制作了“水秤”模型,可方便地称量物体的质量,其构造如图所示,已知透明大桶足够深,小筒的高度为H=0.3m,底面积为
S=0.02m2,小筒和秤盘总重量为30N,小筒壁的厚度可忽略不计;ρ=1.0×103kg/m3;求:(1)如图甲所示,当秤盘上不放物体时,小筒受到的浮力为多大;(2)该浮力秤的零刻度线应标在小筒上何处,即A点距小筒底部的距离;(3)如图乙,在秤盘上放物体后,就可以称量物体所受重力,则该“水秤”模型最大能称量的物体重力为多少N?
答案:(1)30N;(2)0.15m;(3)30N
【变式】将质量相同材料不同的A、B、C三个实心小球,分别轻轻放入甲、乙、丙三个相同的装满水的烧杯中三球静止时,A球沉底,B球漂浮,C球悬浮,如图所示。则下列说法正确的是( )
A.三个小球的体积关系是VA<VB<VCB.三个小球所受浮力关系是FA=FB<FCC.三个烧杯对桌面压力关系是F甲>F乙=F丙D.取出B、C两个小球后,丙液体对容器底部压力变化量比乙液体更大
C
一、基本公式的运用(实验)
【例题】在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中(如图),小明测出金属块a的底面积为10cm2、用弹簧测力计测出金属块a的重力,然后将金属块a缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:
(1)小明进行了如图1所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为______N;用弹簧测力计挂着金属块a缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F(液体均未溢出),并将其示数记录在上表中;
(2)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟排开液体的_____有关;分析实验步骤A、E、F,可以说明浮力大小跟液体的________有关。
2.7
体积
密度
一、基本公式的运用(实验)
【例题】在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中(如图),小明测出金属块a的底面积为
10cm2、用弹簧测力计测出金属块a的重力,然后将金属块a缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:
(3)在实验步骤B中金属块下表面受到水的压强是_______;
(4)小明用表格中的数据算出了某种液体的密度是______g/cm3,金属块a的密度为______g/cm3。若将A放至最后一步,则会使得金属块a的密度的测量值_______(选填“偏大”或“偏小”“不变”)。
2.7
500Pa
0.8
偏小
p=ρ水gh浸
F向上=F向下(为0)+F浮
浸没时
A步骤测
F浮=G-F拉
数学技巧
(5)小明接着进行了如下操作:
①在圆柱形容器中装有适量的水,将另一平底烧杯放入圆柱形容器的水中,烧杯静止时容器中水的深度H1为12cm,如图所示。
②将待测金属块b吊在烧杯底部(金属块未触底),测量出烧杯静止时露出水面的高度h1为6cm,容器中水的深度H2为18cm,如图乙所示。
③将金属块b放在烧杯中,烧杯静止时露出水面的高度h2为2cm,如图2丙所示。已知圆柱形容器底面积为烧杯底面积的3倍。则金属块b的密度为______g/cm3。
4.5
【变式】小雨回到家发现有一电子秤,如图a所示,他想利用电子秤、玻璃杯、石块、水、酱油、细线进行测密度的实验,实验步骤如下:①如图b,他将石块放电子秤上,测出石块质量为40g。
②他利用适量的水和细线进行了如图c、d、e、f的操作。由实验步骤d、e、f何知,浸在水中的石块所受的浮力与_______________有关;根据实验数据及所学的物理知识可知,石块的密度为___g/cm3,如果考虑石块浸入水中后会吸水(吸水后石块体积不变),则所测得的石块密度_____(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
③小雨将杯中的水换成相同体积的酱油进行了如图g的操作,取出石块后,如图h所示,根据实验数据可知,酱油的密度为_____g/cm3,空杯子的质量为______