内容正文:
10.(考点解读)
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知识点讲解
1、浮力的利用
(1)调节浮力的大小:采用“空心”增大体积,从而增大浮力,使物体能漂浮在液面上;
(2)轮船采用了把它做成空心的办法,使它能够排开更多的水,增大浮力,使轮船能漂浮在水面上;
(3)潜水艇:潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重来实现的;
(4)气球和气艇:气球和飞艇,体内充有密度小于空气的气体(氢气、氦气、热空气),从浮力与重力的大小关系来解释气球升空;
(5)密度计是利用物体浮在液面的条件来工作的。
汤圆刚放入水中时,汤圆受到的浮力小于重力;汤圆煮熟时,它的体积增大,浮力也随之增大。
2、物体的浮沉条件及其应用
(1)前提条件:物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。
(2)在重力和浮力的作用下,若物体静止在液面上,并有一部分露出液面这种状态称为漂浮;若物体浸没在液体中,处于静止状态则称为悬浮。
(3)物体在液体中的浮沉条件
上浮:F浮>G 悬浮:F浮=G 漂浮:F浮=G
下沉:F浮<G 沉底:F浮+N=G
(4)如果被研究的物体的平均密度可以知道,则物体的浮沉条件可变成以下形式:①ρ物<ρ液,上浮 ②ρ物=ρ液,悬浮 ③ρ物>ρ液,下沉;
(5)冰或冰中含有木块、蜡块等密度小于水的物体,冰化为水后液面不变;冰中含有铁块、石块等密大于水的物体,冰化为水后液面下降。
❈漂浮问题的几个规律:
规律1:物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力;
规律2:同一物体在不同液体里漂浮,所受浮力相同;
规律3:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;
规律4:漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几;
规律5:将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力,外力等于液体对物体增大的浮力。
3、帕斯卡原理及其应用
(1)帕斯卡定律:帕斯卡大小不变地由液体向各个方向传递。大小根据静压力基本方程(p=p0+ρgh),盛放在密闭容器内的液体,其外加压强p0发生变化时,只要液体仍保持其原来的静止状态不变,液体中任一点的压强均将发生同样大小的变化。在密闭容器内,施加于静止液体上的压强将以等值同时传到各点。这就是帕斯卡原理,或称静压传递原理。
(2)应用:万吨水压机、千斤顶,液压机等。
典例分析+变式训练
考点1 浮力的利用
【典例1-1】(2022春•鼓楼区校级期中)如图所示的事例中利用浮力的是( )
A.书包带较宽 B.水坝下部较宽
C.热气球升空 D.纸片托水
【典例1-2】(2022秋•徐汇区校级期中)菜刀的刀刃磨得锋利,是为了能产生很大的 ;拦河大坝设计成上窄下宽是为了抵御水的压强,水的 越大,水对大坝的压强越大。巨大的油轮是用钢板焊接成的空心体,比起相同质量的实心钢材,它能排开水的 非常大,从而产生巨大的 来平衡船体和所载的货物所受的重力,使油轮漂浮在水面。
【变式1-1】(2022春•九龙坡区期末)下列有关浮力的应用说法中正确的是( )
A.轮船从长江驶入东海,其受到的浮力将变大
B.潜艇是通过改变自身受到浮力的大小实现浮沉的
C.节日放飞的气球里面气体的密度大于空气的密度
D.用密度计测量液体密度时,密度计处于漂浮状态
【变式1-2】(2022春•新干县期末)物理知识在生产和生活中有着广泛的应用。三峡大坝,设计成上窄下宽是应用 的知识;飞艇能升空,是应用 的知识。(均填写所学物理概念或物理规律)
考点2 物体的浮沉条件及其应用
【典例2-1】(2023•龙马潭区一模)如图,水平桌面上放置着一个装有水的圆柱形容器和质量相等的A、B两个实心小球。将A球放入容器内的水中,A球漂浮。取出A球后(带出的水忽略不计),再将B球放入容器内的水中,B球沉入容器底部。下列说法正确的是( )
A.A球的密度大于B球的密度
B.A球受到的浮力大于B球受到的浮力
C.放入A球后水对容器底的压强等于放入B球后水对容器底的压强
D.放入A球后容器对桌面的压强大于放入B球后容器对桌面的压强
【典例2-2】(2023•河口区校级一模)对下列四幅图片涉及的物理知识分析错误的是( )
A.如图1所示,海军南昌舰能漂浮在水面上是由于它所受的浮力大于重力
B.如图2所示,轮船通过船闸从下游驶到上游,船闸是利用连通器原理工作的
C.如图3所示,飞机机翼设计成流线型,利用流体压强与流速的关系获得升力来升空
D.如图4所示,“祝融号”火星车设计有宽大的轮子可以减小压强
【典例2-3】(2023•普陀区一模)“伽利略彩球温度计”是一款可以粗略地测量环境温度的装饰摆件。如图所示,玻璃管中装有某种特定