内容正文:
第07讲 阿基米德原理(二)
【知识点梳理】
F浮>G物,物体 ,最后静止在液面(漂浮)。
比较 F浮和G物 F浮=G物,物体 。
F浮<G物,物体 。1*.物体的浮沉条件
(物体浸没在液体里)
ρ液 ρ物,物体上浮,静止在液面(漂浮)。
比较ρ液和ρ物 ρ液 ρ物,物体悬浮。
ρ液 ρ物,物体下沉。
物体浸没在液体里受力情况
物体漂浮受力情况
①根据二力平衡条件,物体漂浮时所受浮力等于 ,用公式表示为 。
②根据阿基米德原理,物体所受浮力等于 ,用公式表示为 。
根据F浮 =G物 和F浮=G排液可得G排液=G物 即物体受到的重力和排开液体的重力是 的。2.漂浮
③同一物体漂浮在不同液体中,所受浮力 。(选填“相等”或“不相等”)
④同一物体漂浮在不同液体中,在密度大的液体中浸入的体积 。(选填“小”或“大”)
①弹簧测力计:F浮= F空数-F液读= G-F液读(称重法)3.求浮力的几种方法
②压力差法:F浮= F下压-F上压(浮力产生的原因)
③二力平衡法:漂浮(或悬浮)时,F浮=G物
④阿基米德原理:F浮=G排=ρ液gV排
【知识点精讲】
一、 阿基米德原理的应用
理解阿基米德原理的应用:液体密度计、轮船等。图1密度计
1. 液体密度计
①作用:测定液体密度的工具。
②构造:玻璃管(有刻度)、玻璃泡(内部装有铅粒,能使密度计直立在液体中)。
③工作原理:当密度计漂浮在液面时,根据二力平衡条件,所受浮力等于物体重力,即F浮=G物;根据阿基米德原理,所受浮力等于排开的液体受到的重力,即 F浮=G排=ρ液gV排;由上两式得出
G排=G物=ρ液gV排是不变的。
即密度计在不同密度的液体中排开的液体的重力相同,但是排开液体的体积不同(排开液体的体积与液体密度成反比),浸入的体积也不同,从而便可以测出液体密度。
④刻度:刻度线从上到下,数值越来越 (选填“小”或“大”),对应的液体密度越来越 (选填“小”或“大”)。
【例题精讲】
1.(2023·上海虹口·一模)将同一支密度计分别置于甲、乙两种液体中,静止后如图所示,由密度计在甲液体中受到的浮力_______在乙液体中受到的浮力,可知甲液体密度________乙液体的密度(前两空均选填“小于”“等于”或“大于”),因此密度计的刻度值从上向下逐渐________(选填“变小”或“变大”)。
2.(2023·上海徐汇·统考一模)甲、乙两种不同的液体盛放在同样的容器中,将完全相同的密度计分别浸入甲、乙液体中,静止后如图所示。现将密度计从液体中取出,若甲、乙两种液体的密度为、,液体对容器底部的压强变化量为、,则( )
A., B.,
C., D.,
3.(2023·上海松江·统考一模)某油轮从密度较小的水域驶入密度较大的水域,油轮受到的浮力大小将_________,其船身浸入水中的体积将_________。如图所示的液体密度计,它的刻度值从上到下逐渐_________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
4.(2021秋·九年级校联考单元测试)小钱同学参与综合实践活动制作简易的密度计。在此活动的过程中:
(1)首先在一根木棒的一端继绕一些铜丝可制成的简易密度计,现将它分别放入盛行不同液体的两个烧杯中,如图所示,当它分别竖直静止在液体中时,从观察到的现象可以判断:简易密度计所受浮力F甲______F乙(选填小于、等于和大于。下同)。两杯液体的密度 ρ甲______ ρ乙;
(2)后又用两根完全相同的木棒,并缠绕了不同质量的铜丝制作简易密度计A、B。先将A放入一系列密度已知的液体中,每次当A在液体中处于竖直漂浮状态时,在木棒上标出与液面位置相平的刻度线及相应密度值 ρ,并测量木棒浸入液体的深度h,再利用收集的数据画出 ρ-h图像,如图丙中图线①所示。该同学将 B同样依次放入一系列密度已知的液体中进行实验,得到图丙中图线②,他进一步研究发现对同一密度计浸入液体的深度力和对应密度 ρ 的乘积不变,则密度计A上缠绕铜丝的质量___________(选填小于、等于和大于