浮力预习讲义浙教版八年级上册科学
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过程1.知识复习
1、浮力概念:
2、浮力的方向:
3、浮力的大小测量(称量法)
由右图可知图甲弹簧测力计示数为:G
F=
1
;图乙弹簧测力计示数为
2
F
则:浮力的大小为:
2
1
F
F
F-
=
浮
4、浮力产生原因(实质)
实质:
向上、向下的压力差即浮力。
由浮力产生的实质原因可知:F浮=
5、阿基米德原理
(1)阿基米德原理内容:浸在液体里的物体,受
到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体受
到的重力,即:F浮= =
(2)公式理解:F 浮= = 从公式中可以看出:
液体对物体的浮力与液体的 和物体 有关,而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。
6、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)根据示意图完成下空。
的关系:与浮G F 的关系与物液ρρ:
说明:
① 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)。
② 悬浮与漂浮的比较
相同:G F =浮 不同:悬浮物液ρρ=;
物排V V = 漂浮物液ρρ>;物排V V <
③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 ,冰中含有铁块、石块等密大于水的物体,冰化为水后液面 。
(3)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、沉浮条件的利用
(1)轮船 工作原理:利用将铁块做成 的方法,使排开水的体积 ,浮力 ,从而浮在水面上。
注意:轮船是漂浮在水面上的,即不管船是在河里还是在海里浮力都是不变的,都等于船总重,但是船浸在水中的深度会变化。
(2)潜水艇 工作原理:潜水艇的下潜和上浮是靠 来实现的。
注意:浸没在水中的潜水艇排开水的体积,无论下潜多深,排开水的体积始终不变,所以下沉 悬浮 上浮 漂浮
潜水艇受到浮力不变。
但是浸没在海里和河里时,排开海水和排开河水体积相等,由于海水密度大于河水密度,所以受到浮力不等。
(3)气球和飞艇工作原理:气球是利用空气的升空的。
气球里充的是密度小于空气的气体通过改变气囊内气体的体积来改变所受到的浮力大小,从而实现浮沉。
(4)密度计:用来测量液体密度大小的仪器。
原理:物体漂浮在液面上时浮力与重力相等的原理工作的。
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
经典例题
1.浮力称
同学学习了浮力的有关知识后,制作了一台浮力秤,可方便地称量物体的质量,其构造如图甲
所示。
已知小筒底面积为0.001米2,小筒和秤盘总重为0.6牛。
(1)如图甲,当秤盘上不放物体时,小筒受到的浮力是牛;
(2)如图甲,当秤盘上不放物体时,应在小筒A处标出该浮力秤的刻度;
如图乙,在秤盘上放一物体后,小筒浸入水中的深度h为0.1米,则该物体的质量为多少?
(g=10牛/千克)
2.浮力测密度
有一个弹簧测力计挂着一个实质圆柱体,当圆柱体逐渐浸入装有水的柱形烧杯过程中(如图11所示),观察记录弹簧测力计的示数变化如下表所示。
(g=10N/kg)
圆柱体浸入深度h(cm) 0 0.6 1.2 1.8 2.4 3.0 3.6 4.2 4.8 6 测力计示数F(N) 3 2.85 2.70 2.55 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 试根据表中所给条件求:
(1)当圆柱体浸入深度为0.3cm时其底面所受的压强;
(2)圆柱体的质量;
(3)圆柱体的密度。
3.浮力与压强的综合
1、体积为1.0×10-3米3的正方体木块,投入如图所示的装有水的容器中,静止后露出水
面的高度为5×l0-2米,容器的底面积为0.04米2.(g取10牛/克)求:
①木块受到的浮力;
②木块的重力;
③投入木块后,容器底增加的压强;
4.比例问题
1.甲、乙两物体体积之比为2∶1,它们都浮在水面上,浸入水中部分的体积之比为1∶2,那么它们的密度之比及质量之比分别为:()。
A.ρ甲∶ρ乙=2∶1,m甲∶m乙=1∶1 B.ρ甲∶ρ乙=1∶2,m甲∶m乙=1∶2
C.ρ甲∶ρ乙=4∶1,m甲∶m乙=2∶1 D.ρ甲∶p乙=1∶4,m甲∶m乙=1∶2
2.A、B两个实心球的质量相等,密度之比ρA∶ρB=1∶2.将它们分别放入足够的酒精和水中,它们受到浮力,其浮力的比值不可能的是(ρ酒精=0.8×103kg/m3)()
A.1∶1 B.8∶5 C.2ρA∶ρ水D.2ρ酒精∶ρB
3.已知质量相等的两个实心小球A和B,它们的密度之比A∶B=1∶2,现将A、B放入盛有足够多水的容器中,当A、B两球静止时,水对A、B两球的浮力之比F A∶F B=8∶5,则ρA
=________kg/m3,ρB=________kg/m3.(ρ水=1×103kg/m3)
5.受力分析的相关计算
1.如图所示,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0.5m,木块的体积为4dm3,木块的密度为0.6×103kg/m3,试求:
(1)水对容器底面的压强是多少?
(2)木块受到的浮力是多大?
(3)此时细绳对木块的拉力是多大?
(4)若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,
所受的浮力为多大?
2.在弹簧测力计下挂一个物体,将物体沉没在水中,弹簧测力计的示数为5N,若将物体从弹簧测力计上取下,并放入装有酒精的容器,容器底部对容器的支持力为6N。
求此物体的体积和密度。
6.液面升降问题
1、一块冰浮于水中,冰完全熔化成水后,液面是否变化。
2、一小池塘里有一条小船,船上载有石块,如果将船上有石块扔进池水中,池塘的水面将()
A. 上升
B.下降
C.不变
D.无法判断
3.一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14.92N,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)
7.实心空心问题
1.一空心铜球,质量为89g,将其浸没在水中时,恰好悬浮,则铜球空心部分体积为()(ρ铜=8.9×103kg/m3)。
2.如图所示,质量相等的A.B.C三个小球,放在同一液体中,结果A球漂浮,B球悬浮,C球下沉到容器底部,下列说法中正确的是()
A.如果三个小球都是空心的,则它们的体积可能相等
B.如果三个小球的材料相同,则A.B两球一定是空心的
C.如果三个小球都是空心的,则它们所受浮力的大小关系
为F A>F B>F C
D.如果三个小球都是实心的,则它们密度的大小关系为ρA>ρB>ρC
3.某一物体的体积为100cm3,质量为80g的铜球,把它浸没在水中后放手,它将(选填“上浮”或“下沉”或“悬浮”),它静止时所受的浮力为 N,若为空心,该铜球空心部分加_________g 水银能使该铜球悬浮.(水的密度为1×103Kg/m3,g取10N/kg,铜的密度是8.9×103kg/m3,水银的密度是13.6×103kg/m3)
8.球类运动问题
如右图所示,一铅块用细线挂在一个木球(形状如图)的下面,把它放入水中某处恰好处于静止状态,如果往池中缓慢注入一些水,则铅块及木球 ( )
A.仍能静止 B.向下运动
C.向上运动 D.静止、向上或向下运动都有可能
课后习题
1.如图1—5—7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7.9×103kg/m3.求:甲、乙铁块的质量比.
2.龙芳同学将一个重4.0N的金属筒容器开口向上放入水中,有的体积露出水面。
如果在筒内装入100的某种液体后,金属筒的的体积没入到水中。
已知水=,g=10N/kg。
则金属筒的容积是________(筒壁厚度不计),装入金属筒内液体的密度是________,其质量是____g。
3.某同学用圆柱形容器制作了一个测量物体质量的装置,它的底部较重,可以竖直漂浮在水面,总质量为0.21kg、底面积为。
不放物体时,在与水面所对应位置处标为质量
的“0”刻度线,如图甲所示。
请解答下列问题:(g取10N/kg)
(1)不放物体时,该装置所受的浮力是多大?
(2)如图乙所示,在该装置中放人一个体积为的物块A,它的底部在水面下的
深度h=0.11m。
此时,该装置受到的浮力是多大?与水面所对应位置处的刻度线应标为多少克?
(3)物块A的密度是多少?
4..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10N/kg)
(1)圆柱体受的最大浮力。
(2)圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强。
(3)圆柱体的密度。
5.如图1—5—8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)
图1—5—8。