内容正文:
一、本节综合知识体系 1、浮力的概念 2、浮力产生的原因 3、物体的浮沉条件 4、阿基米德原理 5、计算浮力的几种方法 6、浮力的应用 浮力 . 1.什么是浮力(F浮) 浸在液体或气体里的物体受到液体或气体向上的托力称为浮力。 3.浮力的方向 浮力的方向竖直向上 理解浮力 2、浮力的施力物体是什么? 液体或气体 F浮 2 物体上下表面受到的压力差 压强大 压强小 压力大 压力小 F浮=F下表面-F上表面 例:如右图,A上表面受到液体压力为2N,下表面受到压力为2.2N,则A受到液体的浮力是 N。 0.2 二、浮力产生的原因及其实质: 图1 1.如图1所示,小球浸没在水中,它受到水的浮力是 。 F2 F3 F1 F2 图2 2.图2中,双拱桥中间的桥墩浸没在水中的体积10m3,它受到的浮力是 N。 0 3.如图所示,A、B是能自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分。现往容器里注入一些水,则下列说法错误的是 A.A物体一定受浮力作用 B.B物体一定受浮力作用 C.C部分一定受浮力作用 D.D部分一定受浮力作用 C 如何探究浮力与排出液体的重力的关系? F浮 G排 (1)需要测量 F浮 (2)需要测量 G排 浮力的大小 (一)如何测量浮力? G=3.2N F=1.4N F浮=G-F=3.2N-1.4N=1.8N 1.用弹簧秤称得铁块重力为20N,当把这个铁块的一部分浸在水中时,弹簧秤的读数为16N,这时铁块受到的浮力是 牛;若将铁块浸没在水中,铁块受到的浮力是10N,这时弹簧秤的读数为 N。 4 10 (二)如何测量排出液体的重力? 溢水杯 F2 F1 G排=F1-F2 溢水杯 (2) 和 两步可测出物体排出液体的重力为 N (1) 和 两步可测出物体受到浮力为 N A C 8.8N-3.9N=4.9 B E 9.8N-4.9N=4.9 本实验的最节省时间的顺序是: B D A C E 阿基米德的原理 浸在液体中的物体所受的浮力大小等于它排开液体的重力。(适用气体) F浮=G排 如何理解“F浮= G排”? 1.一个物体浸入水中排出100N的水,则物体受到浮力 N 100 2.一个物体浸入水中排出100N的盐水,则物体受到浮力 N 100 3.一个物体浸入水中排出1kg的水,则物体受到浮力 N 10000 4.一小船漂浮水中排开1t的水,则小船受到浮力 N 10 5.一个20g的氢气球在空气中排开25g的空气,则氢气球受到浮力 N 0.25 利用阿基米德原理来推导计算 浮力公式: F浮=G排 F浮= 液 gV排 该公式适用于所有浮力的计算 =m排g = 液 gV排 如何理解浸入液体的体积 (排开液体的体积)? 浸没 V物 V浸 V排 V浸(V排) V物 V浸 = = > 1.一个物体的体积是6 10-3m3,若物体有1/3的体积浸入水中,则物体受到浮力 N F浮= 水 gV排= 1 103kg/m3 10N/kg 6 10-3m3 (1/3) =20N 2.A、B、C三个物体体积相同,在水中的情况如图所示,则三个物体受到的浮力大小情况是( ) FA > FB > FC FC > FB > FA C.FB > FA > FC D.FA = FB = FC B A B C 3.体积相等的实心铁块和木块,都浸没在水中时所受的浮力( ) A铁块大 B木块大 C一样大 D无法确定 4.质量相等的实心铁块和木块,都浸没在水中时所受的浮力( ) A、铁块大 B、木块大 C、一样大 D、无法确定 C B 浮力的影响因素: F浮= 液gV排 ①液体密度。 ②排开液体体积 (1)研究浮力与排开液体体积的关系 同一液体,改变V排 (2)研究浮力与液体密度的关系 不同液体,V排相同 (3)研究浮力与深度的关系 无关 结论:液体密度相同,排开液体体积越大,浮力越大。 =浸在液体的体积 结论:排开液体体积相同,液体密度越大,浮力越大。 (4)将物体放入水中: ①浮力与浸入深度关系的图像: ②拉力与浸入深度关系的图像: D B (1)物体完全浸没在煤油中时所受的浮力是 N. (2)分析图A、B、C、D、E,说明浮力的大小跟 有关. (3)分析图E和图F,说明浮力的大小跟液体 有关. 4.6 排开液体的体积 密度 实验突破 例小华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煤油),对浸在液体中的物体所受的浮力进行探究.图中表示的是他的实验探究过程及有关数据. 浮力 F浮 G F浮 G F浮 G > = < 不平衡 平衡 不平衡 漂浮 F浮=G物 沉底 F浮=G物+F支 物体的浮沉条件(力的条件) 漂浮 平衡 = 变小 变小 平衡 3 重力、浮力、支持力 不变 上浮和下沉是不平衡状态 漂浮 沉底 F浮=G物 F浮=G物+F支 物体的浮沉(密度的条件) (1) 物< 液 上浮 (2) 物> 液 物体下沉 (3) 物= 液 悬浮 最终漂浮(F浮= G物 ) 最终沉底 如图,同一物体浸在甲液体中悬浮,浸在乙液体中漂浮。比较物体在两种液体中所受浮力F甲和F乙的大小及两种液体密度 甲、 乙的大小,可以确定正确的是( ) A、 F甲=F乙 , 甲= 乙 B、 F甲=F乙 , 甲< 乙 C、 F甲<F乙 , 甲= 乙 D、 F甲>F乙 , 甲> 乙 甲 乙 牛刀小试 B 一个重9N的实心物体,用手拿着使它刚好浸没在水中,此时物体排开的水重是10N,则该物体受到的浮力大小为_N,当松手后物体会_(上浮,下沉或漂浮),最后它受到的浮力为_ N。 10 上浮 9 上浮的物体最终是漂浮! 把质量为400g、体积为500cm3的实心物体投入水中.当物体静止时,物体处于 状态(填“ 漂浮"、“悬浮”或“沉在水底"),物体所受的浮力是 N,物体排开的水重是 N。 比较浮与沉则要比较重力与浮力关系! G=mg=0.4kgX10N/kg=4N F浮= 水 gV排=1X103kg/m3X10N/kg X500X10-6m3=5N F浮>G 上浮 漂浮 漂浮 4 4 把重6N、体积为8 10﹣4m3的物体投入足够多的水中,若不计水的阻力,当物体静止时,下列说法正确的是( ) A.物体漂浮,F浮=8N B.物体悬浮,F浮=6N C.物体漂浮,F浮=6N D.物体沉在水底,F浮=8N C 四、计算浮力的方法 (1)称重法: F 浮= G – G ’ (3) 原理法: F浮= G 排液 = 液 g v排 (4)状态法: F浮 = G物 悬浮 液 = 物 F浮 = G物 漂浮 液 > 物 (2)压力差法: F 浮= F 2 – F1 1.如右图可知:物体在水中全部浸没时受到的浮力为 N。 3 2.一个正方体物体全部浸没在水中下表面受到的压力为0.5N,上表面受到的压力为0.3N,则该正方体受到水的浮力为 N 。 0.2 3.把一个石块放入到装满水的溢水杯中溢出了150g水,则石块受到的浮力为 N 。 4.一个石块体积为50cm3全部浸没在水中,则石块受到的浮力为 N 。 1.5 0.5 考点冲关 如图所示一边长为10cm的立方体木块,密度是 木=0.5 103kg/m3在液体中静止时,刚好有二分之一露出液面.(g取10N/kg),求:木块漂浮时的浮力? 浮力的利用 轮船 潜水艇 密度计 气球和飞艇 浮力的利用 (一)轮船 工作原理:做成空心的,使它能够排开更多的水,即排开水的重力增大了,受到的浮力增大了。 工作条件:漂浮在液面 F浮=G物 排水量:①船满载时排开水的质量。 ②m排=m船+m货(满载) 1、一艘轮船从海里驶入河里,它受到的重力 。它受到浮力 。它排开水的体积 。(填“变大”“变小”或不变)它是上浮还是下沉些 。 不变 不变 变大 下沉些 (二)潜水艇 通过改变自身重力的大小来实现上浮,下沉。 特点:浮力大小不变。 完全潜入水中的潜水艇,再继续下潜这时它受到的浮力和压强将( ) A、压强变小,浮力变小。 B、压强变大,浮力变小。 C、压强变大,浮力变大。 D、压强变大,浮力不变。 D (三)气球和飞艇 原 理 利用里面充的气体的密度小于空气的密度,空气产生的浮力大于自身的重力来升空的。 (四) 、密 度 计 作用:用来测液体密度的仪器 工作条件:密度计漂浮在液面。此时浮力等于重力。 由F浮= G排= 液gV排,得:液体的密度越大,排开液体的体积越小,密度计露出液面部分越多。 分析密度计刻度的特点: 上面的刻度小,下面的刻度大。 刻度线的间隔是不均匀的。 B A 有一支密度计,先后放入A;B两种液体中,静止时,如图所示,由此可判断A 的密度 B的密度。此密度计在液体A中受到的浮力 在液体B中受到的浮力。(填等于;大于;小于) 大于 等于 能力提升 例、弹簧秤下挂一个物体,在空气中读数是1.65 N,当物体全部浸入水中时,弹簧秤示数是0.9 N.求: (1)物体受到的浮力; (2)物体的体积; (3)物体的密度.(g =10 N/kg) 浮力与压强的综合问题 如图所示,一边长为10cm的立方体木块,密度是 木=0.5 103kg/m3在液体中静止时,刚好有二分之一露出液面.(g取10N/kg),求: ①木块漂浮时的浮力? ②液体的密度是多大? ③如图,此时容器底受到液体的压强是多大? ④用手将木块缓慢压入液体中,当木块刚好全部没入液体中时,手对木块的压力是多大? $