初中物理-第十章 浮力-知识点总结及练习题.doc

浮力浮力的定义一切浸入液体气体的物体都受到液体气体对它竖直向上的力叫浮力浮力方向竖直向上施力物体液气体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物体的浮沉条件前提条件物体浸没在液体中且只受浮力和重力请根据示意图完成下空下沉悬浮上浮漂浮浮浮浮浮液物液物液物液物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则物体密度为分析浮则液排物物排液液悬浮与漂浮的比较相同浮不同悬浮液物排物漂浮液物排物判断物体浮沉状态有两种方法比较浮与或比较液与物物体吊在测力计上在空中重力为浸在密度为的液体中示数为则物体密浮浮浮浮浮度为物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阿基米德原理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公式表示浮排液排从公式中可以看出液体对物体的浮力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适用条件液体或气体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浮力的利用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排水量轮船满载时排开水的质量单位由排水量可计算出排开液体的体积排液排开液体的重力排轮船受到的浮力浮轮船和货物共重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浮力计算题方法总结确定研究对象认准要研究的物体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例弹簧秤下挂一铁块静止时弹簧秤的示数是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铁水压力差法应用浮向上向下求浮力这是浮力的最基本的原理例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公式法浮液排排液例将体积是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取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浮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浮物当第三个力方向与重力方向相反则浮物例把质量是的塑料块放入水中静止时塑料块有一半露出水面取求塑料块在水中受到的浮力塑料块的体积和密度排水量法浮排水量千克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浮总而排水量千克就是船排开水的重即是浮力又是船货的总重力应用阿基米德原理和浮沉条件解浮力综合题例重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取例将质量是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水银取浮力典型题型浮力比较题例甲乙丙三个体积相同的实心小球静止在液体中如图所示关于三个小球下面说法正确的是三个球受到的浮力关系为甲乙丙三个球受到的浮力关系为甲乙丙三个球的密度关系为甲乙丙三个球的密度关系为甲乙丙例将重力相同的木块和铁块放入水中静止后则木块受的浮力大铁块受的浮力大木块和铁块所受浮力一样大无法判断谁受的浮力大例甲乙两个完全相同的密度计放在两种液体中如图所示则甲乙密度计受浮力甲乙和液体密度比较甲乙甲乙甲乙甲乙浮力变化题一般情况下在同种液体中关注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仍能静止向下运动向上运动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例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不变变大变小无法确定例潜水艇从潜行变为上浮在浮出水面之前所受海水的压强和浮力变化情况正确的是压强减小浮力不变压强增大浮力不变压强不变浮力变大压强不变浮力变小例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脚越来越疼因为水对脚的压力越来越大脚疼得越为越轻因为河底对人的支持力越来越小脚越来越疼因为水对人的浮力越来越大脚疼得越来越轻因为人受到的重力越来越小判断物体是否实心例体积是的铁球质量是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分析根据密度公式变形求出此时铁球的实心体积再与铁球的实际体积相比较如果相等则是实心的如果实心体积小于实际体积则是空心的用铁球的实际体积减去实心部分的体积就是空心部分的体积此题主要有三种做法可以通过密度体积或质量来判断实心还是空心但要计算空心体积最好根据体积进行计算合金比例计算题例有块金和银的合金质量为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银分析本题解题关键是先求出合金的体积然后建立方程组进行解答切割题例一个体积为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与长方体的体积的比值为最大则长方体的密度为多少分析物体漂浮时浮力等于自身的重力根据浮力公式列出等式削掉浮出水面部分后再根据浮力公式列出等式要想露出水面的体积与长方体的体积的比值为最大根据浮力公式列出等式求出比值的大小例浮在水面上的长方体木块的密度为水的密度为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则可判断为分析由于木块漂浮利用阿基米德原理和物体的漂浮条件可得浮水排木木木得出两种情况下的关系式再根据切去水上部分后剩余部分的体积等于没切去时排开水的体积最后剩余木块的体积正好是原来的得出木块和水的密度的大小关系判断容器底部压力变化情况例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等于液体重力例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压强不变压力不变压强变小压力变大压强变大压力变小压强变小压力变小分析液体产生的压强与液体密度和深度有关判断物体静止时液面降低从而根据公式可解当绳子被剪断木块上浮铁块下降最终两物体静止时木块部分体积露出水面处于漂浮状态因此液面较原来下降由于液体压强与液体密度和处于液面下的深度有关所以液体对容器底的压强变小根据公式可知当容器底面积即受力面积不变时液体产生的压力变小故选点评物理量动态变化的分析要从其决定因素的改变情况入手空气浮力例已知空气的密度为估算人体在空气中受到的浮力分析成年人质量在左右人的密度和水的密度相当为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一个载重气球在空气中匀速上升时受到的浮力为若在所载重物中再加的物体这时气球就能匀速下降假设气球上升和下降时所受的浮力和阻力大小不变则气球的重力为受到的阻力为答案为在计算空气中浮力时重物受到的浮力忽略不计油水混合题例如图所示边长为的立方体木块浮在油和水的分界面上它浸在水里的深度其余部分浸在油里若水深油深容器的底面积是求木块受到的浮力及木块的密度油取Zy22例在两端开口的型玻璃管内装有水和某种油它们静止时的情况如图所示处为它们的分界面这种油的密度为菁优网冰融化例漂浮在水面的冰块融化后液面会升高吗容器底部的压强会发生变化吗例如图所示在一只装着水的杯子中漂浮着一块冰而在冰和水的上面又覆盖着一层油当冰完全融化后水面高度总液面高度填上升不变或下降菁优网例在如图所示的装有水的杯中漂浮着一块冰冰块内有一实心小铁块当冰全部融化后杯中的液面将会填升高降低或不变菁优网例如图所示一块的冰放在盛有的水的容器中已知冰块与容器底部相接触并相互间有压力则当冰完全融化为的水后容器中水面的位置将菁优网液面相对上升题例如图圆柱形容器底面积盛水高度圆柱形物体底面积高度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问答题饺子为什么一开始沉底后来又浮上来答刚下锅时饺子受到的浮力小于重力所以下沉水沸腾后饺子内部的空气受热膨胀饺子的体积增大受到的浮力增大当浮力大于重力时便上浮实验探究题例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解析测固体密度的方法有多种有直接的方法用天平测质量量筒量杯测体积有间接的方法利用物体漂浮时排开液体的重力等于物体的重力求出物体的质量再利用排水法测物体的体积算出物体的密度本题应使用间接方法测小瓷酒杯的密度答案在量筒里倒入适量的水记下水面到达的刻度把小酒杯漂浮在水面上记下水面到达的刻度把小酒杯沉没在水中记下水面到达的刻度计算小酒杯漂浮在水面上小酒杯沉没在水中时它排开水的体积为即瓷杯自身瓷的体积练习题如图所示的木块浸没在水中细线对木块的拉力是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向下的压力时木块有的体积露出水面求木块的密度取底面积为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的正方体木块放入水后再在木块的上方放一物体物体恰好没入水中如图所示已知物体的密度为质量为取求木块的密度若将放入水中如图所示求水对容器底部压强的变化有块金和银的合金质量为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银如图所示将一边长为质量为的正方体物体用一根不可伸长的细线悬挂在装有水的容器中容器的底面积为下部有一关闭着的出水小阀门此时细线刚好拉直且受到的拉力为零求若细线最大承受的拉力为则开启出水阀门后流出多少水细线则刚好被拉断取Zy23旅游用的游艇上常常备有救生衣一种颜色比较鲜艳的背心并用密度比较小的发泡材料做成内胆请你用下面给定的要求和数据来设计救生衣按能救护的人的质量为设计为了保护人的安全穿上该救生衣能使人的的体积露出水面发泡材料的密度为做救生衣的面料及其他辅料的质量不计人的密度可近似地取请计算做一件这种救生衣的发泡材料的最小质量如图所示边长为的立方体木块浮在油和水的分界面上它浸在水里的深度其余部分浸在油里若水深油深容器的底面积是求容器底部受到的压力木块受到的浮力及木块的密度油取Zy22在底面积为的圆柱形容器内盛水当放一个物体在容器内水中后该物体有的体积露出液面而容器底部受到水的压强增大了求物体的质量物体的密度取如图所示容器上部横截面积为底部面积为容器中盛有某种液体有一空心金属球用细绳系住绳的另一端挂在容器底部此时球全部浸没在液体中绳对球的拉力为问将细绳剪断待空心金属球静止时液体对容器底部的压力是增大还是减少变化了多少Zy18如图所示把甲铁块放在木块上木块恰好浸没于水中把乙块系在这个木块下面木块也恰好浸没水中已知铁的密度为求甲乙铁块的质量比有一高为横截面为正方形正方形的边长为的薄壳容器容积为质量为现装入体积为的某种液体并将容器封闭放入水中该容器恰好能悬浮在水中不动如图所示如果容器内空气质量不计求液体的密度当装入液体的体积为时容器保持竖直状态底受到水的压强Zy21在标准大气压条件下氢气的密度是空气的密度是有一个体积为的氢气球球壳的厚度不计球壳重为取问氢气球内充入的氢气有多重氢气球受到的空气浮力是多大要使气球能匀速上升它的下面最多能吊多重的物体答案木块密度为答案物体密度为液体对容器底压强减少了答案金银答案答案答案答案答案压力减小牛答案答案答案