初中物理浮力.pptx

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浮力,考点一浮力,1.,一切浸入液体中的物体都受到液体对它们,_,的力，物理学中把这种力叫做浮力,.,浮力的方向,_,_.,同样，在气体中的物体，也受到,_,对它的浮力,.,【,温馨提示,】,1.,当物体浸入液体中时，浮力的施力物体是液体，当物体浸入气体中时，浮力的施力物体是气体，而受力物体则是浸入液体或气体中的物体,.,2.,将物体浸入液体中后，物体由于受到重力，会对阻碍它下沉的液体施加向下的压力，因为物体之间力的作用是相互的，所以液体也会对物体施加反作用力,.,2.,浸入液体,(,或气体,),中的物体所受到的浮力是由于周,围液体,(,或气体,),对物体上下表面存在,_,差而产生的，,公式表示为：,F,浮,=,_,.,考点二阿基米德原理,1.,浸入液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小,等于物体排开的,_,受到的,_,，这就是阿基米德,原理，其数学表达式是：,F,浮,=,G,排,.,2.,阿基米德原理对浸没或部分浸在液体中的物体都,适用，也适用于,_,体,.,浮力的大小由,_,和,_,_,两个因素决定,.,浮力大小与物体自身的重,力、物体的体积、物体的密度及物体的形状无关,.,浸没,在液体中的物体受到的浮力不随,_,的变化而改变,.,考点三物体的浮沉条件及应用,1.,浮沉条件：上浮：,F,浮,_,G,物,（,物,_,液,）,漂浮：,F,浮,_,G,物,（,物,_,液,）,悬浮：,F,浮,_,G,物,（,物,_,液,）,下沉：,F,浮,_,G,物,（,物,_,液,）,2.,浮力的应用：,（,1,）轮船的大小用,_,表示，它表示轮船满载时,排开水的,_,；,（,2,）潜水艇靠改变,_,实现上浮、下潜；,（,3,）气球、飞艇靠改变,_,实现上升、下降；,（,4,）密度计在任何液体中都处于,_,状态,.,在所能,测的任何液体中受到的浮力,_.,3.,计算浮力的方法：,（,1,）称重法：,F,浮,=,G-F,示,（,2,）产生原因：,F,浮,=,F,下,-,F,上,（,3,）阿基米德原理：,F,浮,=,G,排,=,液,gV,排,（,4,）利用浮沉条件：漂浮或悬浮时,F,浮,=,G,物,【,温馨提示,】,阿基米德原理和称重法经常一起应用于求解有关问题,.,一般解题思路是根据题意由,F,浮,=,G-F,示,求出浮力，再根据,F,浮,=,液,gV,排,求解有关量,.,考点一浮力,命题点：,(1),浮力的定义和方向；,(2),浮力产生的原因,.,例,1,（,2013,荆门,),如图所示，一只未点燃的蜡烛的下端插入一根小铁钉，使蜡烛能直立漂浮在水面上，露出长度为,L,，当把蜡烛水面以上部分截掉后剩余部分（）,A.,还会重新露出水面,B.,不会重新露出水面,C.,以上两种可能都有,D.,无法判断是否会重新露出水面,解析：,本题考查漂浮物体所受的浮力,.,蜡烛能直立漂浮在水面上，说明浮力等于蜡烛的重力，当把蜡烛水面以上部分截掉后，剩余部分蜡烛的重力将小于蜡烛原来所受的浮力，所以蜡烛将上浮，还会重新露出水面,.,故选,A.,答案：,A,考点二阿基米德原理,命题点：,(1),弹簧测力计法测浮力；,(2),影响浮力大小的因素的探究,.,例,2,（,2013,丽水,),在“浮力的研究”实验中,(1),取一铁块，把它挂在弹簧测力计的挂钩上，如图甲所示，当铁块浸入水中的体积缓慢增大时，铁块受到浮力大小的变化是,_.,(2),探究“浮力大小与排开水的重力关系”的实验过程：,如图乙，用弹簧测力计测出石块的重力为,F,1,；,如图丙，用弹簧测力计测出空烧杯的重力为,F,2,；,如图丁，把石块浸入盛满水的溢水杯中，用该烧杯承接从溢水杯里被排出的水，当石块全部浸入水中时，读出弹簧测力计的示数为,F,3,；,如图戊，用弹簧测力计测出该烧杯和排出的水的总重力为,F,4,，用,F,1,、,F,2,、,F,3,、,F,4,表示，实验中测得石块所受的浮力为,_,，排出水的重力为,_.,根据该,实验的测量数据，可得出物体所受浮力大小与排开水的重力的定量关系是,_.,解析：,本题考查对浮力大小的探究,.(1),图甲中，当铁块浸入水中的体积缓慢增大时，铁块排开水的体积变大，根据,F,浮,=,gV,排,可知，铁块受到的浮力增大；,(2),根据称重法可知，石块所受的浮力为,F,1,-,F,3,；排出水的重力为,F,4,-,F,2,；物体所受浮力大小与排开水的重力的定量关,系是：物体所受浮力的大小等于排开水的重力（或,F,1,-,F,3,=,F,4,-,F,2,）,.,答案：,(1),增大,(2),F,1,-,F,3,F,4,-,F,2,物体所受浮力大小等于排开水的重力（或,F,1,-,F,3,=,F,4,-,F,2,）,例,3,（,2013,泰州,),如图甲所示，弹簧测力计示数为,5 N.,如图乙所示，小球一半浸在水中，测力计示数为,2 N.,则小球受到的浮力为,_N,，小球的体积为,_cm,3,.,剪断悬吊小球的细线，小球在水中稳定时受到的浮力为,_N.,（,g,取,10 N/kg,）,解析：,本题考查浮力及相关计算,.,根据称重法可知,F,浮,=,G-F,拉,=5 N-2 N=3 N,，因为小球一半浸入水中，,所以,=610,-4,m,3,=600 cm,3,，,当小球一半体积浸入时，受到的浮力是,3 N,，若全部浸入，则受到的浮力是,6 N,，因为此时浮力大于重力，所以小球会上浮，最终漂浮在水面上，此时受到的浮力等于小球重力为,5 N.,答案：,36005,考点三物体的浮沉条件及应用,命题点：,(1),物体的浮沉条件；,(2),潜水艇、热气球、密度计、轮船等对浮力知识的运用,.,例,4,（,2013,滨州,),某物理兴趣小组在研究物体沉浮条件时做过一个小实验，他们将一土豆放入水槽中发现其在水中悬浮，然后将几枚大头针完全插入土豆中后发现土豆（）,A.,下沉,B.,上浮,C.,悬浮,D.,漂浮,解析：,本题考查对物体浮沉条件的理解,.,根据物体的浮沉条件，悬浮在水中的土豆，所受的浮力等于土豆的重力，而在土豆中完全插入大头针时，土豆的重力增大，由,F,浮,=,液,gV,排,知，土豆排开水的体积没有变化，则土豆受到的浮力不会变化，那么土豆受到的重力将大于受到的浮力，土豆会下沉,.,答案：,A,例,5,（,2013,菏泽,),如图所示，中国“辽宁号”航空母舰是中国人民解放军海军的第一艘航空母舰，舰长,304 m,、舰宽,70.5 m,，满载时排水量达,67 500 t.,(1),它满载时所受的浮力为,_N(,取,g=10 N/kg).,(2)2012,年,9,月,25,日，该舰正式加入中国海军序列,.2012,年,11,月,23,日，中国航母舰载机歼,-15,着舰成功,.,当舰载机着舰后，浮力将,_,（填“不变”“变小”或“变大”）,.,解析：,本题考查浮力的计算与判断,.(1),排水量是轮船满载时排开水的最大质量，由,G=mg,可以得出排开的水所受的重力,G=mg,=67 50010,3,kg10 N/kg=6.7510,8,N,，轮船漂浮在水面上，重力与浮力大小相等，所以满载时所受的浮力为,6.7510,8,N.,(2),航空母舰漂浮，所受重力与浮力相等,.,舰载机着舰成功后，航空母舰与舰载机总重力变大，所以浮力变大,.,答案：,6.7510,8,变大,1.(,原创,),下列关于浮力的说法中正确的是,(),A.,浮力只能由水产生,B.,只有固体才能受到浮力的作用,C.,浮力方向与重力方向相反,D.,在液体中下沉的物体不受浮力作用,2.,用弹簧测力计测出一个物体重为,4 N,，然后将该物体浸没在水中，这时弹簧测力计的示数变为,3 N,，则该物体在水中受到的浮力是,(),A.7 N B.4 N,C.3 N D.1 N,3.,分别用木头、铜、铁制成甲、乙、丙三个小球，将它们放入水中，三个小球静止时位置如图所示，以下判断正确的是（）,A.,甲小球一定是空心的,B.,乙小球一定是空心的,C.,丙小球一定是空心的,D.,三个小球都是空心的,4.,小竹将质量为,120 g,的物体放入盛满水的溢水杯中，当物体静止时，溢水杯溢出了,100 cm,3,的水，则物体（,g,取,10 N/kg,）（）,A.,漂浮在水面上,B.,悬浮在水中,C.,沉在溢水杯底部,D.,受到,1.2 N,的浮力,5.,有一不吸水木球，其质量为,10 g,，体积为,20 cm,3,，先把它轻轻放入盛满水的溢水杯中,.,当木球静止时，溢出水的质量为,10 g,；把它取出擦干，再轻轻放入盛满煤油的溢水杯中，当木球静止时，溢出煤油的质量为（煤油的密度为,0.8 g/cm,3,）（）,A.5 gB.8 gC.10 gD.16 g,6.,为了探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受的重力的关系，某同学进行了如图所示的实验：,(1),你觉得合理的实验顺序是,_.,(2),选用其他液体多次实验后,可得出结论,:,浸在液体中的,物体所受的浮力,大小等于,_.,(3),图乙中,浸没在水中的合金块匀速向下运动的过程中,合金块所受浮力,_(,填“变大”“不变”或,“变小”,).,（,4,）合金块的密度是,_.,（水的密度为,1.010,3,kg/m,3,）,7.,在水中放入质量为,3 kg,的木块，木块静止时有,35,的体积浸入水中（,g,取,10 N/kg,）,.,求：,（,1,）木块静止时所受的浮力,.,（,2,）木块的体积,.,考点训练,12,一、选择题（每小题,3,分，共,30,分）,1.(,原创,),两手分别拿着一个小木块和一个大石块,(,V,木,V,石,),，把它们都浸没入水中，同时松开手，,小木块上浮，大石块下沉，受到浮力大的是,(),A.,小木块,B.,大石块,C.,一样大,D.,不能确定,2.,关于潜水艇的上浮和下沉，下列说法正确的是（）,A.,潜水艇是通过改变自身重力实现上浮和下沉的,B.,潜水艇是通过改变浮力实现上浮和下沉的,C.,潜水艇下沉越深，所受浮力越大,D.,潜水艇浮出水面的过程中，所受浮力不变,解析：,潜水艇是靠改变自身的重力实现上浮和下沉的，,A,正确，,B,错误；物体在液体中受到的浮力只跟液体的密度和排开液体的体积有关，跟浸没在液体中的深度无关，,C,错误,;,潜水艇在浮出水面的过程中，排开液体的体积在减小，浮力减小，,D,错误,.,答案：,A,3.,如图所示，将一个由某种,材料制成的空心球放入甲液,体中时，小球漂浮；当把它,放入乙液体中时，小球悬浮，,则下列判断不正确的是（）,A.,球在甲、乙两种液体中受到的浮力相等,B.,甲液体的密度大于乙液体的密度,C.,该材料的密度一定大于乙液体的密度,D.,该材料的密度一定小于甲液体的密度,解析：,在甲液体中，物体漂浮：,F,甲浮,=,G,物,；在乙液体中，,物体悬浮,:,F,乙浮,=,G,物,，故,F,乙浮,=,F,甲浮,，,A,选项正确；由于小球,在甲液体中漂浮，所以,V,排甲,V,球,；小球在乙液体中悬浮，,所以,V,排乙,=,V,球,；由此可知,V,排甲,乙,，,B,选项正确,;,在乙液体中，物体悬浮,F,乙浮,=,G,物,，即,乙,gV,排乙,=,物,gV,物,，因为物体是空心的，,V,排乙,V,物,，所以,乙,F,2,p,1,p,2,B.,F,1,=,F,2,p,1,p,2,C,.F,1,F,2,p,1,=,p,2,D.,F,1,=,F,2,p,1,=,p,2,解析：,图甲中，鸡蛋悬浮，则,F,1,=,G,鸡蛋,；图乙中，鸡蛋漂,浮，则,F,2,=,G,鸡蛋,；则,F,1,=,F,2,.,因两圆柱形容器完全相同，则,其容器底面积,S,相同；又因其放置于水平桌面上，则液体,对容器底部的压力,F=G,盐水,+,G,鸡蛋,=,m,盐水,g,+,G,鸡蛋,，因,m,盐水,、,G,鸡蛋,相同，则液体对容器底部的压力,F,也相同，根据压强,公式 ，则盐水对两容器底部的压强相等,.,故选,D.,答案：,D,10.(2013,镇江,),如图,1,所示，边长为,10 cm,的立方体木块,A,通过细线与圆柱形容器底部相连，容器中液面与,A,上表面齐平,.,从打开容器底部的抽液机匀速向外排液开始计时，细线中拉力,F,随时间,t,的变化图象如图,2,所示,.,木块密度,=0.510,3,kg/m,3,，容器的底面积为,200 cm,2,，,g,=10 N/kg.,下列说法正确的是（）,A.,随着液体的排出，木块受到的浮力不断减小,B.,容器中的液体是酒精,C.,抽液机每秒钟排出液体的质量是,10 g,D.,第,30 s,时，木块露出液面的高度是,2 cm,由图,2,可知，当容器中液面与,A,上表面齐平时，细线中,的拉力为,F,=5 N,，此时木块完全浸没在液体中，,F,浮,=,G+F=,液,V,木,g,=,液,a,3,g,，可得,液,=,=1.010,3,kg/m,3,，可知容器中的液体是水，,B,错误；,由图,2,可知，当拉力,F,=0,时，此时,F,浮,=,G,，可求出,此时,V,排,=510,-4,m,3,，所用时间为,t,=50 s,，则抽液,机每秒钟排出液体的质量,m,=,=0.01 kg=10 g,，,C,正确；,第,30 s,时，抽液机排出液体的质量为,300 g,，体积是,300 cm,3,，木块露出液面的高度,D,错误,.,故选,C.,答案：,C,二、填空题（每空,3,分，共,45,分）,11.,用密度计测量液体密度时，如图所示，它的重力和,浮力大小,_,；液体的密度越大，它排开液体的体积,越,_,，密度计的位置也就越,_,（填“高”或“低”）,.,12.(2013,株洲,),如图所示，一个重力,为,10 N,的铁块用轻质细线系着浸没在,水中，静止时铁块排开水的重力为,6 N,，,则铁块受到的浮力是,_N,，细线对,铁块的拉力是,_N.,13.,体积为,210,-3,m,3,的金属块浸没在水中，受到浮力的大小为,_N,，方向竖直向,_.,距水面,0.1 m,深处水的压强为,_Pa.,（取,g,=9.8 N/kg,）,14.,（,2013,安徽）,2013,年,5,月，象征,“和平、友爱和快乐”的巨型大黄,鸭在香港与游客见面，图为大黄,鸭浮在海面上的情景它的质量,约为,600 kg,，海水的密度取,1.010,3,kg/m,3,，它浸在海水,中的体积约为,_m,3,解析：,大黄鸭的重力,G=mg,=600 kg10 N/kg=6 000 N,，由于大黄鸭浮在海面上，大黄鸭受到的浮力,F,浮,=,G,=6 000 N,，由阿基米德原理得,F,浮,=,海水,gV,排,，浸在海水中的体积,答案：,0.6,15.,将一块石蜡，分别放入足量的水和酒精中，当石蜡,静止时，它排开水的体积与排开酒精的体积之比为,_.,（,石蜡,=0.910,3,kg/m,3,酒精,=0.810,3,kg/m,3,）,在酒精里,V,酒排,=,V,蜡,，由可知，,V,水排,V,酒排,=,蜡,水,=910.,答案：,910,16.,用手将一重为,5 N,的物体全部压入水中，物体排开的水重为,8 N,，此时物体受到的浮力为,_N.,放手后物体将,_,（填“上浮”“下沉”或“悬浮”），待物体静止时所受浮力为,_N,，排开水的体积是,_m,3,.,（,g,取,10 N/kg,）,所以排开水的体积是,=510,-4,m,3,.,答案：,8,上浮,5510,-4,17.,甲、乙两溢水杯放在实验桌上，分别盛满水和酒精，酒精的密度为,0.810,3,kg/m,3,.,将密度为,0.910,3,kg/m,3,的小球,M,轻轻放入甲溢水杯的水中，小球,M,静止时从甲溢水杯中溢出,9 g,的水；将小球,M,轻轻放入乙溢水杯的酒精中，小球,M,静止时从乙溢水杯中溢出,_g,的酒精,.,解析：,根据题意，,球,酒,精，故小球下沉，浸没于酒精中，,V,排,=,V,球,，,m,排,=,酒精,V,球,=0.8 g/cm,3,10 cm,3,=8 g.,答案：,8,三、实验探究题（,12,分）,18.,（,2013,济宁,),小满在探究“浮力大小等于什么”的实验时，利用器材进行了如图所示的实验，并将实验数据填入下表,.,实验次数,物重,G,/N,空桶重,G,0,/N,拉力,F,拉,/N,桶与水重,G,1,/N,浮力,F,浮,/N,排开水,重,G,排,/N,1,0.6,0.1,0.3,0.3,0.3,0.2,2,1.1,0.1,06,0.6,0.5,0.5,3,0.9,0.1,0.5,0.5,_,0.4,(1),请将表格中第三行的数据补充完整,.,(2),在进行数据分析时发现，第一组数据明显与其他数据反映的规律不符,.,为了得出结论，他将第一组数据中的桶与水重,G,1,改为,0.4 N,，排开的水重,G,排,改为,0.3 N.,请你评价他的做法,.,评价：,_,_.,针对此实验，你的做法是,_.,(3),传说澡盆的水溢出给了阿基米德灵感，由此得出了著名的阿基米德原理,.,他在物理学方面的另一重要贡献是,_.,解析：,本题考查阿基米德原理的实验探究,.(1),由第三次实验数据可知物重,0.9 N,，物体完全浸没水中时弹簧测力计的,示数为,0.5 N,，由称重法测浮力可知浮力大小为：,0.9 N,0.5 N=0.4 N,；,(2),探究实验应尊重事实，不能擅自改动测量数据,.,为了实验的准确性，应重新测量再做一次实验；,(3),古希腊学者阿基米德在物理学中贡献颇多，除了阿基米德原理之外，还发现了杠杆原理,.,答案：,(1)0.4(2),探究实验应尊重事实，不能擅自改动测量数据,(,没有树立实事求是的科学态度,),应重新测量再做一次实验,(3),杠杆原理,(,答案不唯一，合理即可,),四、计算题,(13,分,),19.,（,2013,南充,),如图所示，体积为,V,=200 cm,3,的木块在绳子拉力,F,=0.8 N,的作用下完全浸没在水中,(,g,=10 N/kg,，,水,=1.010,3,kg/m,3,绳子重力不计,).,求：,(1),木块此时受到的浮力,.,(2),木块的重力,.,(3),剪断绳子，木块静止时排开水的体积,.,解：,(1),木块受到的浮力：,F,浮,=,水,gV,排,=1.010,3,kg/m,3,10 N/kg20010,-6,m,3,=2 N,(2),木块的重力：,G,物,=,F,浮,-,F,=2 N-0.8 N=1.2 N,(3),剪断绳子，木块静止后漂浮在水面上，此时浮力,等于重力：,F,浮,=,G,物,，即,水,gV,排,=,G,物,所以,