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10浮力

发布时间:2014-02-18 18:16:56  

·新课标

考点梳理
考点79 浮力的探究与计算方法 1.探究一:浮力的大小与什么因素有关 液体或气体 中的物体受到液体或气体对它 定义:浸在____________ 竖直向上托 _______________ 的力,叫做浮力。 产生原因:液体对物体向上的压力大于向下的压力,即 有向上、向下的压力差。 浮力与深度的关系:物体没有完全浸没前,浮力的大小 变大 ;当物体完全浸没后,浮力的 随着深度的增加而________ 大小与深度________ 。 无关 归纳总结:浸没在液体中的物体受到的浮力只与_____ 液体 _____和________________ 排开的液体体积 有关;与物体的质量、物体的形 密度 状、物体的密度等因素均无关。 ·新课标

2.探究二:浮力的大小等于什么

实验装置:(如图K27-1所示)

图K27-1
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装置说明:①溢水杯中的水应当装满。②实验中所 测物理量有:物体的________ 重力 、物体完全浸没后测力 计的________ 示数 、小桶的________ 重力 、排开的水和小桶的 ________ 总重力 。 实验结论:浸在液体中的物体所受的浮力等于排开 的液体受到的________ 重力 。这就是著名的阿基米德原理。 用公式表示F浮=G排=ρ液gV排。

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3.浮力的计算方法 (1)压力差法:F浮=F向上-F向下; (2)阿基米德原理法:F浮=G排=ρ液gV排; (3)称重法:F浮=G-F示; (4)二力平衡法:F浮=G物,只适用于悬浮或漂浮。

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针对训练
1.将空矿泉水瓶慢慢压入水中,直到完全浸没。下列 对矿泉水瓶受到的浮力分析不正确的是( D ) A.矿泉水瓶受到水对它的浮力 B.浮力的方向竖直向上 C.排开水的体积越大,受到的浮力越大 D.浸没后,压入越深,受到的浮力越大

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2.在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王 冠在空气中称时重5 N,浸没在水中称时重4.7 N,则 这顶王冠浸没在水中所受的浮力为______ 0.3 N,它排开 0.3 的水重为_______ N。

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考点梳理
考点80 物体的浮沉条件 物体的浮沉条件
上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底

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上浮 F 浮> G ρ 液> ρ 物

下沉 F 浮<G ρ 液<ρ 物

悬浮 F 浮=G ρ 液=ρ 物 V 排= V 物

漂浮 F 浮= G ρ 液> ρ 物 V 排< V 物

沉底 F 浮+N=G ρ 液<ρ 物 V 排= V 物

可以停留 是 “ 上 是“下沉” 处于动态 (运动状态 在 液 体 的 任 浮 ” 过 程 的 过程的最终状 不断改变 ),受非平衡 何深度处 最终状态 态 力作用 处于静态,受平衡力作用

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考点梳理
考点81 浮力的应用
空心 轮船:利用“________”的方法增大 V排,从而增大 浮力 。轮船无论是在海里,还是河里,均处于_______ 漂浮 ________ 等于 它的重力,因此轮船所 状态,轮船所受

到的浮力________ 受到的浮力是________ 不变的 ;但是由于海水密度________ 大于 河水 密度,所以轮船由河里驶向海里要________ 上升 一些。 自身重力 来实现上浮和下沉。 潜水艇:通过改变____________

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气球和飞艇:气囊里充的是密度________ 小于 空气密度的 气体,通过改变气囊的体积,从而改变受到的________ 浮力 来 实现上升和下降的。 密度计:利用物体漂浮在液体中时浮力与重力______ 相等 的原理工作。同一密度计,漂浮在不同液体中,所受浮力 总等于它的重力,故液体密度越大,排开液体的体积越小, 密度计露出液面部分越多。

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针对训练
1.物理小组制作的潜水艇模型如图K27- 4所示。通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中 吹气,就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧 瓶处于如图所示的悬浮状态时,若从A管吸气, 烧瓶将会 ( C ) A.上浮,它受到的浮力增大 B.下沉,它受到的浮力减小 C.下沉,它受到的浮力不变 D. 上浮,它受到的浮力不变

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[解析] 分析题图可知,烧瓶处于悬浮状态,故它受 到的浮力等于它的重力;当从A管吸气时,瓶内液面上方 气压会减小,液体将进入瓶内,使得烧瓶的总重增加, 而烧瓶一直完全浸没在水中,排开液体的体积不变,故 所受浮力不变,因此吸气后重力将大于浮力,由浮沉条 件可知它将下沉,选C。

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2.一艘轮船从海里驶入河里,它受到的重力大小 ____________ ,它受到的浮力________ 不变 不变 ,它排开水的体 积____________ 。(均选填“变大”、“变小”或“不 变大 变”)

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考点82

压强、 浮力综合计算

1.浮力的大小比较 三种方法比较浮力大小 第一种:“比V排法”,即不同物体浸在同一液体中, 据F浮=G排=ρ液gV排知,ρ液相等,V排越大,受到的浮力越大; 第二种:“比ρ液法”,即同体积的不同物体浸没在不 同液体中,据F浮=G排=ρ液gV排知,V排相等,ρ液越大,受到 的浮力越大; 第三种:“比重法”,即同一物体浸在不同液体中静 止,针对物体不同状态进行受力分析,以重力为中间不变 量,对比出浮力大小。

2.求解浮力问题的一般步骤 a 明确研究对象 b 明确研究对象所处的运动状态.(漂浮、悬浮、沉底、 上浮或下沉等) c 对研究对象进行受力分析,并画出受力示意图.(除分析 重力、浮力外,还要注意是否有其它相关联的物体对它 有拉力、压力等) d 列出物体处于平衡状态下的力的平衡方程(在展开方 程时,应注意抓住题中的关键字“全浸”、“部分浸”、 “漂浮”、“沉底”、“露出水面”等) e 解方程求出未知量.

3.压强、浮力综合计算

压强与浮

力的计算问题是中考的一个重要考查点,这 类计算题往往将固体压强、液体压强、气体压强及浮力的 计算综合在一起进行考查。解题时注意以下几点:①正确 选用压强与浮力的计算公式;②正确理解公式中物理量的 含义;③整体分析与单独分析相结合(压强与浮力的问题 常涉及很多连接体,如两物体叠放、固体容器中装有液体、 木球与铁球相连后浮在水中等)。

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针对训练

1.如图K30-1所示是小华利用合金 块、水等器材来探究浮力的实验情景。 设计甲、乙、丙所示实验的目的是为了 排开液体的体积 的 探究浮力的大小与________________ 关系。合金块浸没在水中时所受浮力为 1 N, ___ 1×10-4 m3,其密 合金块的体积为________ 3×103 度为____________ kg/m3。(g取10 N/kg)

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2.小明自制土密度计并测定盐水的密度。 实验器材:刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、 烧杯、水、待测盐水。 实验步骤: ①在竹筷的一端缠上适量细铅丝,制成土 密度计。 ②用刻度尺测出竹筷的长度L。

图K30-2 ③把土密度计放入盛水的烧杯中,静止后用刻度尺测出 液面上竹筷的长度h1(如图K30-2所示)。 把土密度计放入盛盐水的烧杯中,静止后用刻度尺 ④______________________________________________ 测出液面上方竹筷的长度h2 _________________________________________________
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请把上面实验步骤补充完整并回答下列问题:(ρ水=1.0 g/cm3, F浮=ρ液gV排) (1)竹筷一端缠上铅丝,是为了使竹筷能够竖直漂浮在液体中 _________________________。 漂浮 条件工作的。被测液体的密度越大, (2)密度计是利用________ 越小 选填“越小”或“越大”)。 密度计排开液体的体积________( (3)被测盐水的密度表达式: L-h1 ρ ρ 盐水=_______________________( 不计铅丝体积)。 L-h2 水 (4)小明计算得出盐水的密度为1.05 g/cm3,已知烧杯中盐水的 32.5 体积为400 cm3,盐的密度为2.6 g/cm3,则盐水中含盐________g 。 (盐放入水中溶解后,盐和水的总体积不变)
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