初中物理浮力压强专题.pdf

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1、 初中物理浮力压强专题 Revised by BETTY on December 25,2020 知识点一 压力 要点诠释:1压力 定义:垂直作用在物体表面上的力叫做压力 产生的条件:相互接触的两个物体相互挤压。例如:静止在地上的篮球和地面间有相互挤压的作用,篮球对地面有压力;静止在竖直墙壁旁的篮球与墙壁之间没有相互挤压,所以没有压力。方向:与受力物体的支撑面垂直,并指向支撑面,由于受力物体的受力支撑面可能是水平面,也可能是竖直面,还可能是角度不同的倾斜面,因此,压力的方向没有固定指向,它可能指向任何方向,但始终和受力物体的受力面相垂直。单位:牛顿,符号:N 2压力的作用效果 要点诠释:压力的

2、作用效果与压力和受力面积有关。压力的作用效果是使物体的形状发生变化。例如:坐在沙发上,人对沙发的压力使沙发向下凹;用两 手挤压弹簧手对弹簧的压力会使弹簧变短。影响压力作用效果的因素 不同的情况下,压力作用在物体表面使物体发生的形变量常常是不同的。说明压力所产生的效果不一样,实验证明压力的作用效果与两个因素有关:压力的大小、受力面积的大小,当受力面积相同时压力越大,压力的作用效果越显着;当压力大小相同时,受力面积越小,压力的作用效果越显着。3压力和重力的区别 要点诠释:压力和重力是两个性质完全不同的力,区别如下:压力 重力 施力物体 物体 地球 受力物体 支持物 物体 大小 决定于相互挤压所发生

3、形变大小 G=mg 方向 垂直于受力物体表面,并指向支承面 竖直向下 作用点 在支持面上 物体重心上 力的性质 接触的物体间相互挤压而发生形变产生的,属于弹力 来源于万有引力,是非接触力 受力示意图 规律方法指导 1、本知识点运用了控制变量法,控制变量法是初中物理实验非常重要的一种方法,同学们一定要认真 体会这个方法。2、重力和压力是完全不同的两个概念,一定要把它们区别开。3、压强的定义式中的受力面积,指的是有效面积,即发生相互作用的那部分面积。压力 2概念 意义:表示压力作用效果的物理量 定义:物体单位面积上受到的压力叫做压强 3计算公式及单位 公式:(定义公式)单位:国际单位为帕斯卡(Pa

4、)简称帕。表示面积上所受的压力是 1N,Pa 是一个很小的单位,一张报纸平放时对桌面的压强约 1Pa。实际应用中常用千帕(kPa)兆帕(MPa)作单位,气象学中常用百帕(hPa)作单位,换算=,。4注意:压强大小是由压力和受力面积共同决定的,不仅仅决定于压力大小。压力 F 和受力面积 S 之间不存在因果关系,但压强 p 和 F、S 之间有着密切联系,在 S 一定时,p 与 F 成正比,在 F 一定时,p 与 S 成反比。增大、减小压强的方法 在生活中我们常常会遇到要增大或减小压强的问题,根据影响压强大的两个因素,可以从两个方面来增大或减小压强。增大压强的方法 减小压强的方法 知识点一 液体压强

5、 要点诠释:1产生原因:液体的压强是由液体所受的重力及液体具有流动性而产生的,液体的压强虽然是由液体受的重力产生的,但它的大小却与液体受的重力无关,液体对容器底部的压力不一定等于容器中的液体受到的重力,只有侧壁竖直的容器,底部受到的液体压力才等于容器内的液体所受的重力。2特点:通过实验探究发现,液体压强具有以下特点:液体对容器的底部和侧壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强。液体的压强随深度增加而增大,在同一深度,液体向各个方向的压强相等。不同液体的压强还跟它的密度有关系。液体压强计算公式:,式中 P 表示液体自身产生的向各个方向的压强,不包括液体受到的外加压强,单位是Pa,是液体密度,单位是

6、,是常数,h 是液体的深度,单位是 m。由公式知,液体压强与液体的密度和深度有关,与液体的重力、体积无关。当深度一定时,P 与成正比,当一定时,P 与 h 成正比。液体的深度 h 指的是液体中被研究点到自由液面的竖直距离,即一定要从液体跟空气的分界面竖直往下测量,它不是高度,高度由下往上量的,判断出h 的大小是计算液体压强的关键。知识点三 液体压强的测量 要点诠释:由于在同一深度,液体向各个方向的压强相等,所以我们只要测出液体某一深度某一方向上的压强,就同时知道了液体在这一深度各个方向上的压强。如图所示,液体压强可用压强计来测量,工作原理是:当金属盒上的橡皮膜受到挤压时,U 型管两边的液面出现

7、高度差;压强越大,两边的高度差越大,读出高度差即可得出压强计金属盒所处之处的压强。知识点四 连通器及其应用 要点诠释:1定义:上端开口,下端连通的容器叫连通器。2连通器原理:连通器里如果只有一种液体,在液体不流动的情况下容器的各液面总保持相平。如图,在连通器内取一很薄的液片 AB;AB 受到左边液面对它的压力,也受到右边液面对它的压力,AB 平衡,根据二力平衡关系有,根据压力与压强的关系有,由于 AB 是薄片,有,所以,又根据,则有,所以同种液体不流动时各液面相平,若连通器里装有不同的且不能均匀混合的液体,连通器液面将不再相平。3连通器原理的应用 茶壶:茶壶口高于茶壶盖的设计。锅炉水位计:利用

8、连通器原理把锅炉中的水位反映到锅炉外的水位计中。自动饮水器:利用连通器原理使饮水部分水面自动升高。船闸:利用连通器原理使轮船通过水库,拦河大坝等。压强专题练习(一)1.压强是反映_ _ 的物理量,物理学中把物体_ _上受到的_叫做压强。2.液体的压强随_ 而增大,在同一深度,液体向各个方向的压强_,不同液体的压强还跟_有关系。3.最早测出大气压大小的着名实验是_实验。1 标准大气压等于_帕,相当于_ 厘米水银柱产生的压强。4.大气压随着_的增加而减少;一切液体的沸点,都是气压减少时_,气压增大时_。5.在水平方向用 50 牛的力,将一个重 30 牛的木块压在竖直的黑板上,木块与黑板间的接触面积

9、为米2,则黑板受到的压力为_N,压强是_帕。6.如图 A、B、C、D 四图中物体对支持面的压力分别为 FA、FB、FC、FD,则FA=_,FB=_,FC=_,FD=_。A B C D 7.桌面受到的压强是 500 帕,表示的物理意义是_。8.下列事例中采取了哪些增大或减小压强的办法?(1)载重汽车的轮子装得很多_;(2)房屋的墙基做得比墙厚_;(3)铁轨道常铺在枕木上_;(4)刀的刃要磨得很薄_。9.如图所示:底面积相同而形状不同的 A、B 两个容器中装有等高的同种液体,则液体对容器底部的压强、压力的关系为:PA_PB,FA_FB。(填“大于”、“小于”或“等于”)10.抽水机是利用_来工作的

10、,在标准大压强下,抽水机能把水抽到的最大高度约是_米。11.如图所示:重 50 牛边长为 1 分米的正方体物块被 20 牛的水平力紧压后静止在图示位置,则物块对水平支持面的压力是_,压强是_;对竖直墙壁的压力是_,压强是_。在图中画出物块对两个支持面压力的示意图。12.在如图所示的盛有液体的容器中,投入一木块后,容器底受到的压强_,压力_;若杯中装满水时,再将木块投入后,容器底受到的压力_,压强_。(填“变大”、“变小”或“不变”)第 11 题图 第 12 题图 第 13 题图 13.如图,细试管底受到的压强为102帕,则这种液体的密度为_g/cm3;若把试管竖直放置,则试管底受到液体的压强是

11、_。14.如图所示是马略特瓶,瓶内盛有水,瓶的侧壁上有三个被木塞塞住的小孔,两端开口的管 d 内未进水,其底端与 b 等高 (1)若拔去 a 塞,会发生的现象是_ (2)若拔去 b 塞,会发生的现象是_ (3)若拔去 c 塞,会发生的现象是_ 15.小杰家的压力锅锅盖上标有“铝制品厂 24cm 压力锅”的字样,他测得限压阀的质量是 100g,排气孔的直径约为 3mm。这个压力锅正常工作时内部水蒸气的最大压强相当于大气压的_倍。锅盖至少要能承受_牛的压力才能保证安全。(大气压强为105帕)16.如图所示:A、B 两支完全相同的试管,内装等质量的不同液体 a、b,且液面等高,则试管底部所受压强Pa

12、_Pb。(填“”、“”或“”)17.平放在水平桌面上的物理课本对桌面的压强约为()帕 帕 帕 帕 18.三个相同的烧杯,分别倒入等质量的三种液体,液面位置如图所示,则液体对烧杯底压强大小关系正确的是()甲P丙P乙 甲P丙P乙 甲P乙P丙 D.因密度未知,所以无法比较 19.下列关于液体内部压强的说法中正确的是()A.液体质量越大,所产生的压强越大 B.不同液体内的不同深度,压强可能相等 C.液体内部同一深度向下的压强总大于向上的压强 D.液体对容器底的压强大小与容器的形状有关 20.如图所示:在水槽中放入两端开口的玻璃管,并在管中注入与水不相溶的油,恰好使距水槽底部相同高度的 A、B 两点的压

13、强相等(A 为油与水的分界处),则距水槽底部相同高度的 C、D 两点的压强大小关系是()=PD PD PD D.以上三种都有可能 21.在一个标准大气压下做托里拆利实验时,当玻璃管中的水银柱稳定后,在管顶穿一小孔,那么管内的水银将()A.往上喷出 B.稍微降下一些 C.降低到和管外水银面相平 D.保持原来的高度不变 22.做托里拆利实验时,下面哪种情况对管内水银柱的竖直高度有影响()A.玻璃管的粗细 B.玻璃管倾斜 C.玻璃管插入水银槽的深度 D.外界大气压变化 23.如图所示,把塑料挂衣钩的吸盘紧贴在光滑的墙上,就能用它挂衣服或书包,在解释这个现象时分用以下四句话。大气压强把塑料吸盘紧压在墙

14、上;把挂衣钩的吸盘紧贴在墙上,塑料吸盘与墙壁之间空气被挤出;吸盘与墙之间产生一个很大的摩擦力;所以挂衣钩可以挂住衣服或书包。按照下列哪个顺序排列这四句话,可以把这个现象解释得最清楚()A B C D 24.如图是一种喷雾器,当把活塞向圆筒里压入时,可以把消毒液或杀虫药液喷成雾状。请 简述其工作原理。25.质量为千克的正方体铁块放在边长为 1 米的正方形的水平桌面的中央,则桌面受到的压强为多大(铁=103千克/米3)26.如图所示:容器的底面积是 100 厘米2,内装某种液体,液体对 B 点的压强是帕,求:(1)A 点受到液体的压强;(2)液体对容器底部的压力。27.有一截面积为 5 厘米2、两

15、端开口的玻璃管(管壁厚不计),用薄塑料片(质量不计)挡住其下端管口,然后插入杯中液面下 20 厘米处,如图所示,若沿管壁缓慢向管中注入 120 克水银后,薄塑料片刚好下落,求:杯中液体的密度。28.一台质量 5 吨的履带拖拉机对水平地面的压强约为 3104帕,它每条履带与地面的接触面积大约是多大(g=10 牛/千克)29.如图所示:容器中装入某种液体,液体对容器底的压强为 3103帕,则:该液体密度是多大容器底受到的压力是多大(g=10 牛/千克)30.如图所示,水塔与自来水管组成连通器,若水塔内水面高度 h1=18m,五楼住户水龙头出水口高度 h2=13m,四楼住户水龙头出水口高度 h3=1

16、0m,水龙头出水口直径为 2cm。求:(1)四楼住户水龙头出水口处,水的压强是多少?(2)四楼住户水龙头出水口受到水的压力是多少(g 取 10N/kg)31.某小组同学用水、盐水、两种不同形状的容器和指针式压强计验证液体内部压强的规律。压强计指针顺时针偏转的角度越大,表示压强越大。他们的研究情况如图a、b、c、d所示。(图中a、b、d中的容器内均装满液体,且盐水水)(1)根据图_可验证:当深度相同时,同种液体内部压强与容器形状无关。(2)根据图b、c可验证:_,液体内部压强随深度的增大而增大。(3)根据图b、d可验证:当深度相同时,_.(4)若在图_中的容器内轻轻放人-木块,压强计指针偏转的角

17、度会增大。(选填a、b、c或d)压强浮力计算题精选及答案 1、如图 15 所示,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着,已知水重 200N,水深为,木块的体积为 4dm3,木块的密度为103kg/m3,试求:(1)水对容器底面的压强是多少木块受到的浮力是多大 (2)若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,所受的浮力为多大?此时水对容器底的压强比第(1)问中的大还是小?2、用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体,圆柱体的底面刚好与水面接触(未浸入水)如图甲,然后将其逐渐浸入水中,如图乙是弹簧测力计示数随柱体逐渐浸入水中的深度变化情况,求:(g 取10Nkg)(1)圆柱体受的最大浮力。(2)圆柱体刚浸没时下表

18、面受到的液体压强。(3)圆柱体的密度。3、一个不规则的实心物体,质量 55g,放入装满纯水的烧杯中,沉入底部,排开的水。然后向烧杯中加盐并搅拌,直到物体悬浮为止。g=10N/kg)求:(1)物体在纯水中所受的浮力;(2)物体的体积:(3)物体悬浮时盐水的密度。4、(9 分)一根木头重为 1600N,体积为,漂浮在水面上,g 取 10N/kg求:(1)木头的质量;(2)木头的密度;(3)木头受到的浮力 5、一带阀门的圆柱形容器,底面积是 300cm2,装有 13cm 深的水。正方体 A 边长为 12cm,重 25N,用细绳悬挂放入水中,有 1/6 的体积露出水面,如图 11 所示。试求:(1)A

19、 受到的浮力,此时水对容器底部的压强。(2)若细绳所能承受的最大拉力是,通过阀门 K 缓慢放水,当绳子刚要被拉断的瞬间,容器中液面下降的高度。(取 g=10N/kg)6、如图所示的木块浸没在水中,细线对木块的拉力是 2N剪断细线,待木块静止后,将木块露出水面的部分切去,再在剩余的木块上加 1N 向下的压力时,木块有 20cm3的体积露出水面求木块的密度(g 取 10N/kg)7、密度是103kg/m3的木块,体积是 4 m3当它浮在水面上时,取 g=10 N/kg,求:(1)木块重力;(2)木块受到的浮力;(3)木块排开水的体积;(4)木块露出水面的体积.8、如图所示,水面上漂有一块体积为 2

20、 米3的浮冰,露出水面的体积为米3,。求:该冰块受到的浮力。9、有一体积为 1104 米 3的实心铁块,挂在弹簧秤上后浸没在水中(铁块没有接触容器底部),铁的密度为103千克米3,求:(1).铁块的重力。(2).铁块所受到的浮力。(3).弹簧秤的示数。10、有一密度为,边长为 10cm 的立方体木块浸在水中,如图 5 所示,若用对木块的拉力是N,求木块此时受到的浮力(用三种方法)11、如图 5 中,容器内分别装有水和盐水,在液面上浮着一块冰,问:(1)冰在水中熔化后,水面如何变化(2)冰在盐水中熔化后,液面如何变化 (a)(b)12、一块冰内含有一小石块,放入盛有水的量筒内,正好悬浮于水中,此

21、时量筒内的水面升高了当冰熔化后,水面又下降了设量筒内横截面积为 50cm2,求石块的密度是多少(水103kg/m3)13、一个物块浮在水面上,它没入水中部分的体积是 50cm3,露在水面上的部分体积是 25cm3。(1)物块受到的浮力多大?(2)物块的质量是多大?(3)物块的密度是多大?14、弹簧秤下挂一个物体,在空气中读数是 N,当物体全部浸入水中时,弹簧秤示数是 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)15、把一个外观体积为的空心铜球放入水中,它恰好处于悬浮状态,已知铜的密度是103kg/m3,g 取 10N/kg。求:(1)空心铜球的重力;

22、(2)铜球空心部分的体积。16、用弹簧测力计测石块,其重为 98N,若把石块的一半浸没于水中,弹簧测力计的读数为784N,(煤油=103kg/m3)则:.此石块所受到的浮力是多大?.这种石块的密度是多少?.若把石块全部浸入煤油中,弹簧测力计的读数将变为多大?17、一艘潜水艇的体积为,其内部水箱的容积是,当它在水下匀速航行时,水箱正好灌满水,此时潜水艇受到的浮力是多少当潜水艇排完水箱中水时,潜水艇匀速航行时受到的浮力是多少(海水密度为,)18、在抗震救灾中,某舟桥部队利用冲锋舟为灾区开辟了水上生命线(如图所示),人们乘坐的冲锋舟满载时排开水的体积是,冲锋舟自重为104N,假设每人的平均质量为 6

23、0Kg。求:(1)冲锋舟满载时所受的浮力是多少?(2)为保证安全,这条冲锋舟最多能承载多少人?(3)冲锋舟底部深处所受水的压强多大(水的密度为 1103Kg/m3,g19N/Kg)19、小明将一块冰放到一杯冷水中,他测出某时刻冰块露出水面的体积是106m3,占整个冰块体积的十分之一,同时测出了杯中水的深度为。求:(1)水对杯子底部的压强;(2)此时冰块受到的浮力;(3)冰块的密度。(g 取 10N/kg、水103kg/m3)20、弹簧测力计下吊着一重为的石块,当石块全部浸入水中时,弹簧测力计的示数为。求:(1)石块受到的浮力;(2)石块的体积;(3)石块的密度。21、如图示,在托盘台秤上放有一

24、个装水的烧杯,一个质量 m=900g、体积 V=200cm3的实心物体被用细线吊着浸在水中。(g=10N/kg)(1)计算物体受到的浮力,写出计算过程。(2)此时托盘台秤的示数等于哪几个力的大小之和?。22、如图所示,物体漂浮在圆柱形容器的水面上,B 物体上放着一个物体 A时,B 排开水的体积为;若将 A 取下放入水中静止后,A、B 两物体排开水的总体积为 V2,且,求容器底对物体 A 的支持力的多少?23、将边长是 10cm 的实心立方体木块轻轻地放入盛满水的大水槽内待木块静止时,从水槽中溢出了 600g 水,g 取 10Nkg,求:(1)木块受到的浮力;(2)木块的密度;(3)木块下表面受

25、到的水的压强 24、奥运场馆是指专为奥运会和残奥会提供比赛、训练和赛会组织接待等服务场所、设施。国家体育中心俗称“鸟巢”(如图 14),是 2008 年奥运会的主场馆,也是开幕式和闭幕式的体育场馆(如图所示)。(g=10N/kg)(1)在“鸟巢”中使用了 400t 的钢材,如果将这些钢材制成一个钢板,钢板厚度是 100mm,则这块钢板的面积为多少 m2这个钢板对地面产生的压强是多少(设=m3)(2)“鸟巢”中使用的 Q460 型钢材是我国自主研制的,它承受的压强可达,相当于多少米高的水柱产生的压强?25、“业余侦探”小明发现两个并拢的“可疑”鞋印,为了估测那个人的体重,小明在方格纸上描下一个鞋

26、印的轮廓,如图,图中每个小方格的面积是 5 cm2。测量时,凡大于半格的都算一格,小于半格的都不算。为了测量压强,他在紧挨鞋印旁边地面用压力测力计竖直向下压一薄垫片,垫片的重力不计,垫片与地面接触的面积是 10 cm2,当垫片下陷的深度与鞋印的深度相同时,测力计读数是 15 N。根据以上数据,试求:(g取 10 N/kg)(1)垫片对地面的压强;(2)“可疑”人的质量。26、滑板运动已经成为都市青年最流行、最持久的时尚运动。一块滑板是由板面、滑板支架(滑板桥)和四只滑板轮等部分组成,总质量约为 5kg,如图 11 所示。其中板面是由一块质量约为 4kg,体积约为 5103m3的复合材料组成。求

27、:(1)组成板面的复合材料密度。(2)若每个滑板轮与水平地面的接触面积为 2104m2,当一个质量为 45kg 的学生站在滑板上时,滑板对水平地面的压强。27、如图所示,普氏野马属于国家重点保护动物。我国动物保护组织成员曾发现普氏野马饮水时在沙地上留下的一些足迹,深度达 1.2cm.通过实验测得要使该沙地达到相同的深度(四蹄着地),压强为 9104Pa,并由此估算出,一匹成年普氏野马的质量约为 360kg.。(1)在沙地上实验时达到相同深度的目的是。(2)成年普氏野马对水平地面的压力约为多少它的一个蹄印的面积大约多少(g 取 10Nkg)28、某封冻的河面上的冰能承受的最大压强是 4104Pa

28、,在冰面上行驶的小车质量是 200kg,它与冰面的接触面积是。在保证安全的情况下,小车上最多能装多大质量的货物?取g=1ON/kg。29、芭蕾舞演员体重为 475 牛,两只脚掌面积为 150 平方厘米,表演时足尖与地面的接触面积为平方厘米;大象的体重 6104牛,每只脚掌面积 600 平方厘米求:(1)芭蕾舞演员足尖着地表演时和大象四脚着地站立时,各自对地的压强;(2)芭蕾舞演员和大象能否都在封冻的河面上行走(封冻河面能承受最大压强为105帕)30、据海南日报2009 年 5 月 22 日报道,我省公路桥梁不堪重负,超限超载车辆每年碾出亿元“窟窿”。国家规定,载重汽车对地面的压强应控制在 71

29、05pa 以内。我省路政执法人员在某段公路稽查到一辆超载的六轴水泥罐装车,车货总质量高达 100 t,该车轮胎与地面接触的总面积约为,求:(1)、该车以 20m/s 的速度匀速行使 36km 所需的时间是多少?(2)、该车受到的总重力是多大(1 t=103kg,g=10N/kg)(3)、该车对地面的压强是多少 31、以下是一道有关压强的试题和小明的解答过程,请您分析有无错误?如有错误,请指出其中的错误之处并在试题下面的空白处加以改正。如图所示,平底茶壶的质量是 400g,底面积是 40cm2,内盛的开水,放置在面积为 1m2的水平桌面中央。试求:(1)水对茶壶底部的压力?(2)茶壶对桌面的压强

30、(g=Kg)32、小明用一装满纯净水的瓶和放在水平桌面上的海绵做实验,探究“影响压力作用效果的因素”。如图所示,他从商标上查到这瓶水的“净含量”是 630mL();又测出瓶底面积为 35cm2,瓶盖面积为 7cm2,空瓶的重力忽略不计,根据小明收集的数据,请你解答:(1)由图可以看出小明是利用 的方法来比较压力作用效果的。(2)这瓶纯净水净重多少 N(g=l0Nkg)(3)瓶子倒前时对海绵的压强是多少?33、一个用铜做成的实心正方体重,放在面积为的方形水平桌面的中央,试求此时正方体铜块对水平桌面的压强(g 取 10N/;铜的密度为 8900/m3)1、浮力的定义:一切浸入液体(气体)的物体都受

31、到液体(气体)对它竖直向上的力 叫浮力。2、浮力方向:竖直向上,施力物体:液(气)体 3、浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压力大于向下的压力,向上、向下的压力差 即浮力。4、物体的浮沉条件:(1)前提条件:物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。(2)请根据示意图完成下空。下沉 悬浮 上浮 漂浮 F浮 G F浮 =G 液物 液 物(3)、说明:密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成大小不等的两块,则大块、小块都悬浮(或漂浮)。一物体漂浮在密度为的液体中,若露出体积为物体总体积的1/3,则物体密度为(2/3)分析:F浮 =G 则:液V排g=物Vg 物=(V排V)液=2 3

32、 液 悬浮与漂浮的比较 相同:F浮 =G 不同:悬浮液=物;V排=V物 漂浮液 物;V排V物 判断物体浮沉(状态)有两种方法:比较F浮 与G或比较液与物。物体吊在测力计上,在空中重力为G,浸在密度为的液体中,示数为 F 则物体密度为:物=G/(G-F)G F浮 G F浮 G F浮 G F浮 F浮 G 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。5、阿基米德原理:(1)、内容:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。(2)、公式表示:F浮 =G排=液V排g 从公式中可以看出:液体对物体的浮力

33、与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。(3)、适用条件:液体(或气体)6漂浮问题“五规律”:规律一:物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力;规律二:同一物体在不同液体里漂浮,所受浮力相同;规律三: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;规律四: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;规律五:将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。7、浮力的利用:(1)、轮船:工作原理:要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的,使它能够排开更多的水

34、。排水量:轮船满载时排开水的质量。单位 t 由排水量 m 可计算出:排开液体的体积 V排=m/液;排开液体的重力 G排=m g;轮船受到的浮力 F浮 =m g 轮船和货物共重 G=m g。(2)、潜水艇:工作原理:潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。(3)、气球和飞艇:工作原理:气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的气体如:氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡,人们把气球发展成为飞艇。(4)、密度计:原理:利用物体的漂浮条件来进行工作。构造:下面的铝粒能使密度计直立在液体中。刻度:刻度线从上到下,对应的液体密度越来越大 8、浮力计算题方法总结:(1)、确定研究

35、对象,认准要研究的物体。(2)、分析物体受力情况画出受力示意图,判断物体在液体中所处的状态(看是否静止或做匀速直线运动)。(3)、选择合适的方法列出等式(一般考虑平衡条件)。计算浮力方法:1、示重差法,就是物体在空气中的重与物体在液体中的重的差值等于浮力。即浮液空FGG。例 1:弹簧秤下挂一铁块,静止时弹簧秤的示数是4N,将铁块一半浸入水中时,弹簧秤的示数为,这时铁块所受的浮力是_N,铁:水=_ 。2、压力差法:应用 F浮=F向上F向下求浮力。这是浮力的最基本的原理。例 2:2.如图所示:某物块浸没在水中时,下表面受到水的压力为牛,上表面受到水的压力为牛,则该物块受到水的浮力为_ 牛,方向为_

36、。3、公式法:F浮=液gV排=G排液 例 3:将体积是 50cm3的物体浸没在水中,它受到的浮力多大若此物体有一半浸在煤油中,它所受的浮力多大(煤油=103kg/m3)g 取 10N/kg 4、受力分析法:如果物体在液体中处于漂浮或悬浮状态,则物体受重力和浮力作用,且此二力平衡,则 F浮=G物。如果物体受三个力而处于平衡状态。则要分析出重力和浮力以外的第三个力的方向,当第三个力方向与重力同向时,则F浮=G物+F3,当第三个力方向与重力方向相反,则F浮=G物-F3。例 4:把质量是 200g 的塑料块放入水中,静止时塑料块有一半露出水面。(g 取 10N/kg)求:(1)塑料块在水中受到的浮力?

37、(2)塑料块的体积和密度?5、排水量法:F 浮=排水量(千克)g 轮船的满载重量,一般是以排水量表示的,即是排开水的质量,船也是浮体,根据浮体平衡条件也得:船受到的总 F 浮=G 总,而排水量(千克)g,就是船排开水的重,即是浮力,又是船、货的总重力。6、应用阿基米德原理和浮沉条件解浮力综合题 例 5:重 10N,体积为的物体浸没在水中,如果它只受浮力和重力两个力的作用,问:此物体是上浮、下沉还是悬浮(g 取 10N/kg)例 6:将质量是 890g 的铜块放入水中时,它受的浮力多大若将铜块放入水银中,当铜块静止时所受的浮力多大(铜=cm3,水银=cm3)(g 取 10N/kg)浮力典型题型:

38、1、浮力比较题 例 1、甲、乙、丙三个体积相同的实心小球,静止在液体中如图8 所示,关于三个小球下面说法正确的是()A.三个球受到的浮力关系为 F甲F乙F丙B.三个球受到的浮力关系为 F甲F乙F丙 C.三个球的密度关系为甲乙丙 D.三个球的密度关系为甲乙丙 例 2、将重力相同的木块和铁块放入水中静止后,则()A、木块受的浮力大 B、铁块受的浮力大 C、木块和铁块所受浮力一样大 D、无法判断谁受的浮力大 例 3、甲、乙两个完全相同的密度计放在 A、B 两种液体中,如图 43 所示,则甲、乙密度计受浮力 F甲、F乙和 A、B 液体密度比较()A.F甲F乙,AB B.F甲=F乙,A=B C.F甲F乙

39、,AB D.F甲=F乙,AB 2浮力变化题 一般情况下,在同种液体中,关注 V排的变化情况,如果液体发生改变,一般用浮沉条件来分析。例 1.一个充气的气球下面挂一个金属块,把它们放入水中某处恰能静止,如果把金属块及气球的位置轻轻向上移一些,则金属块和气球()A.仍能静止 B.向下运动 C.向上运动 D.上下晃动 解释:由于气球的位置轻轻向上移,所以受到水的压强变小,导致气泡体积变大,浮力变大,超过了重力,因此选C。例 2、金鱼缸中小金鱼口中吐出的小气泡,在升至水面的过程中体积逐渐变大,这个过程中气泡所受浮力将()A.不变 B.变大 C.变小 D.无法确定 例 3、潜水艇从潜行变为上浮,在浮出水

40、面之前,所受海水的压强和浮力变化情况正确的是()A.压强减小,浮力不变 B.压强增大,浮力不变 C.压强不变,浮力变大 D.压强不变,浮力变小 例 4、游泳的人由河边走向深水处的过程中,如果河底布满碎石子,则()A.脚越来越疼,因为水对脚的压力越来越大 B、脚疼得越为越轻,因为河底对人的支持力越来越小 C、脚越来越疼,因为水对人的浮力越来越大 D、脚疼得越来越轻,因为人受到的重力越来越小 3判断物体是否实心 例:体积是 30cm3的铁球,质量是 79g,它是空心的还是实心的如果是空心的,空心部分的体积多大(=cm3)4合金比例计算题 例 1:有块金和银的合金,质量为 596 克,将它浸没在水中

41、称,弹簧测力计示数为牛,试求这块合金中,金和银的质量各是多少(金=cm3,银=cm3)5“切割”题 例 1:一个体积为 V 的实心长方体,放入水里,静止时长方体能浮在水面现将它露出水面的部分切去,再把它剩余部分放入水里若要求长方体剩余部分静止时,露出水面的体积 V与长方体的体积 V 的比值为最大,则长方体的密度为多少?例 2:浮在水面上的长方体木块的密度为,水的密度为0,将木块浮在水面以上的部分切去,木块又会上浮,待稳定后再次切去水面以上的部分,剩余木块的体积正好是原来的 1/2,则可判断:0为()6判断容器底部压力变化情况 例 1:静止在水平桌面上的容器里盛有液体,液体对容器底部的压力不一定

42、等于液体重力()例 2:木块下方吊着一铁块悬浮在水中,如果将绳子剪断,当铁块和木块静止时,水对容器底部的压强和压力的变化()A压强不变,压力不变 B压强变小,压力变大 C压强变大,压力变小 D压强变小,压力变小 7.空气浮力 例 1:已知空气的密度为 m3,估算人体在空气中受到的浮力 分析:成年人质量在 60kg 左右,人的密度和水的密度相当,为 1103kg/m3,利用密度公式求出人的体积,再利用阿基米德原理求出人受的浮力人体在空气中受到的浮力约为 例 2:一个载重气球在空气中匀速上升时,受到的浮力为2000N,若在所载重物中再加 200N 的物体,这时气球就能匀速下降,假设气球上升和下降时

43、所受的浮力和阻力大小不变,则气球的重力为 N,受到的阻力为 N(在计算空气中浮力时,重物受到的浮力忽略不计)8油水混合题 例 1:如图所示,边长为 10cm 的立方体木块,浮在油和水的分界面上,它浸在水里的深度 5cm,其余部分浸在油里,若水深 20cm,油深 10cm,容器的底面积是 20cm2,求:木块受到的浮力及木块的密度(油103kg/m3,g 取 10Nkg)例 2:在两端开口的 U 型玻璃管内装有水和某种油,它们静止时的情况如图所示,A 处为它们的分界面,这种油的密度为 10、液面相对上升题 例 1.如图,圆柱形容器底面积 5cm2,盛水高度 15cm,圆柱形物体底面积 4 cm2

44、,高度 10cm,浸入容器中,上表面与液面相平。圆柱形物体相对容器竖直上升多少刚好完全离开水面?11、问答题 饺子为什么一开始沉底,后来又浮上来?12、实验探究题 例 1 给你足够的水,量筒一只,怎样测定小瓷酒杯的密度(酒杯的直径小于量筒的直径)请写出主要实验步骤及密度表达式。练习题 1如图所示的木块浸没在水中,细线对木块的拉力是 2N。剪断细线,待木块静止后,将木块露出水面的部分切去,再在剩余的木块上加 1N 向下的压力时,木块有20cm3的体积露出水面求木块的密度。(g 取 10N/kg)2 底面积为 400cm2的圆柱形容器内装有适量的水,将其竖直放在水平桌面上,把边长为 10cm 的正方体木块 A 放入水后,再在木块 A 的上方放一物体 B,物体 B 恰好没入水中,如图(a)所示已知物体 B 的密度为 6103kg/m3。质量为。(取 g10N/kg)求:(1)木块 A 的密度。(2)若将 B 放入水中,如图(b)所示,求水对容器底部压强的变化。(a)(b)3 有块金和银的合金,质量为 596 克,将它浸没在水中称,弹簧测力计示数为牛,试求这块合金中,金和银的质量各是多少(金=cm3 银=cm3)

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