初三物理浮力难点---液面变化问题的详解
初中物理——浮力与液面变化
液面变化类(与浮力有关)问题教学目的:掌握液面变化类问题的解题技巧【模块一】考点解析知识复习:1.阿基米德原理:浸在液体中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。
F浮=G排液=ρ液gV排浸没时V排=V物部分浸入时V排=V-V出2.物体的浮沉条件(1)浸没在液体中的物体(V排=V物)F浮<G物,下沉(ρ液<ρ物)F浮>G物,上浮(ρ液>ρ物)F浮=G物,悬浮(ρ液=ρ物)(2)漂浮在液面上的物体:F浮=G物(V排<V物)液面升降问题类型一:容器中的固态物质投入水中后判断液面升降实质是比较前后V排的变化。
实验:情景如图所示,小船和石块一起漂浮在水中,将石块(或金属块)从船中取出放入水中后,你观察到的现象是水面。
怎样用理论知识解释你看到的现象?理论推导:变化:如果将沉在水底的石块放入船中使船漂浮,液面如何变化?原因是:。
进一步探讨:从船中取出怎样的固态物质放入水中,水面不变?答:。
原因是:。
类型一的结论是:此类问题判断前后液面变化,实质是比较V排的变化,因为液体密度不变,浮力跟V排 有关,所以转化为判断浮力的变化。
若浮力变大,则V排 变大,液面 ;若浮力变小,则V排变小,液面 ;若浮力不变,则V排 不变,液面 。
从容器中往水中投放固态物质,也可以比较ρ物和ρ液的关系,若ρ物>ρ液,则液面 ;若ρ物≤ρ液,则液面 。
反馈练习:如图所示,一个小船中放有ABC 三个小球,小船和球一起漂浮在水面上,其中A 球密度小于水,B 球密度等于水,C 球密度大于水,小船可以自由的漂浮在水面上。
①只将A 球放入水中, 则A 球 (填浮沉状况),液面 (填“上升”或“下降”或“不变”) ②只将B 球放入水中, 则B 球 (填浮沉状况),液面 (填“上升”或“下降”或“不变”) ③只将C 球放入水中, 则C 球 (填浮沉状况),液面 (填“上升”或“下降”或“不变”) ④若将ABC 三球同时从船中取出放入水中,则液面 (填“上升”或“下降”或“不变”)。
中考解题技巧—浮力中液面升降问题
方法三 比较浮力变化法
因为浮力F浮 = ρ液•g•V排,对于这种液体密度ρ液不变情况,浮力大小只取决于物体排开液体的体积V排,而V排的大小就决定
了液面的高度。
这样,对这类问题只须比较前后两种情况下物体所受浮力的大小,如果浮力变小,即F前浮>F后浮,则物体排开液体的体积变
小,液面下降。同样,如果浮力不变则液面高度不变,浮力变大则液面上升。对这道题:熔化前冰漂浮 F前浮= G物
化成水后,冰的质量与水的质量没有变化即m化水= m冰
∴V化水=m冰/ρ水
∵ρ水<ρ盐水 。∴V化水>V排,冰块在浓盐水中熔化后液面上升.
结论:纯冰浮在密度比水大的液面上.当冰熔化后液面将上升。
类型一:3、纯冰在密度比水小的液体中熔化——液面高度下降
例4:有一块冰漂浮在一杯酒精(或煤油等)中,当冰块完全熔化后,液面高度将怎样变化?
类型一:2、纯冰在盐水(或其它密度比水大的液体)中熔化——液面高度上升
例3:有一块冰漂浮在一杯浓盐水中(冰的密度是0.9×103千克/米3;浓盐水的密度是
1.1×103千克/米3).如果冰块全部熔化后,则 ( )
A.液面不变
B.液面上升
C.液面下降
D.无法判断
解析:冰块熔化前,在盐水中处于漂浮状态.则有F浮=G冰,即ρ盐水 g V排=m冰g ∴V排=m冰/ρ盐水
解析:冰块熔化前,在酒精中处于漂浮状态.则有F浮=G冰,即ρ酒g V排=m冰g ∴V排=m冰/ρ酒
化成水后,冰的质量与水的质量没有变化即m化水= m冰
∴V化水=m冰/ρ水
∵ρ酒<ρ水 。∴V化水<V排,冰块在浓盐水中熔化后液面下降.
结论:纯冰浮在密度比水小的液面上.当冰熔化后液面将下降。
中考物理复习《浮力液面高度变化量计算方法与技巧》
浮力液面高度变化量计算方法与技巧一、原理分析如何计算液面高度变化量呢?关键是弄清液面变化所对应的体积和相应的底面积,如图所示。
1.高度关系:+h h h ∆=∆∆浸物液①V h S ∆∆=排液容②(ΔV 排=V ②+V ③+V ④)V h S ∆∆=排浸物③(ΔV 排=V ①+V ④)2.体积关系:①V ①=V ②+V ③ ⇒ S 物·Δh 物=(S 容-S 物)·Δh 液 ⇒ S h h S S ⋅∆∆=-物物液物容②V ②+V ③+V ④= V ①+V ④ ⇒ S 容·Δh 液=S 物·Δh 浸 ⇒ S h h S ⋅∆∆=浸物液容3.递进关系:Δh 液 → Δp 液 → ΔF 液 → ΔF 浮 → ΔF 外二、例题分享如图所示,有一圆柱形容器和一个足够长的圆柱形金属块,容器底面积S 容=30cm 2,圆柱体底面积S柱=10cm 2,容器中盛有水,金属块吊在一根细线下,现将金属块慢慢放入水中,水未溢出,金属块上下底面始终和水面平行。
求:①若金属块浸入水中深度达到15cm 时,容器底部受到水的压强增大了多少?②若绳子从金属块底部刚好接触到水面时开始向下放下15cm时,容器底部受到水的压强增了多少?1.第1小问分析过程:要求水对容器底部增加的压强,也就是求水位增加的高度。
如何求水位增加的高度呢?思维过程如下:当圆柱体浸入水中15cm时,实际上是一个动态过程,圆柱体一边下降,水位一边上升,圆柱体下降的深度加上水位上升的高度刚好为15cm。
由此可见,如何将动态变化过程转化为静态过程才是解题关键。
多数同学可能有这样的思维过程:假设原来水位不变,我们把圆柱体浸入水中后排开的水用容器接到,然后将排开的水再倒回容器中。
这个时候有两种思考:(1)倒入圆柱体两边的空白处,这样水位上升的高度,Δh=V排/(S容-S柱)。
显然,圆柱体浸入水中的深度就是15cm+Δh,跟题意矛盾。
浮力专题:液面升降问题知识讲解
浮力专题:液面升降问题浮力专题:液面升降问题一、判断液面升降方法:比较V排的变化物体浸在液体中,若浮力变大,V排变大,液面;若浮力变小,则V排变小,液面;若浮力不变,则V排不变,液面。
(填“上升”或“下降”或“不变”)1、如图所示,将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形,分别放入相同的甲、乙两杯水中.静止时甲杯中橡皮泥所受的浮力________(填“大于”“小于”或“等于”)乙杯中橡皮泥所受的浮力,杯中水面_______.2、(1)如图所示,小船和石块一起漂浮在水中,将石块(或金属块)从船中取出放入水中后,水面。
(2)如图2所示,在一较大容器的水面上放一木块,木块上面放一个体积为1dm3、重7.84N的物体,此时木块漂浮.如果将物体从木块上拿下并放入水中,当木块和物体都静止时,容器中的水面将()A.上升B.下降C.不变D.无法判断收集于网络,如有侵权请联系管理员删除3、将冰块分别放在水、盐水和煤油(或酒精)中,冰块完全熔化后,判断液面的变化。
1)冰块放在水中,漂浮,熔化后,液面。
2)冰块放在盐水中,漂浮,熔化后,液面。
3)冰块放在煤油(或酒精)中,沉底,熔化后,液面。
4、冰块内包有一个木块漂浮在水面上,冰块熔化后,水面。
5、冰块内包有一个石块(石块密度大于水的密度)漂浮在水面上,冰块熔化后,石块(填浮沉状况),则水面。
检测:1.(1)在图中,容器内装有一定量的水,水面上浮有木块甲,在甲上放有铁块乙,甲与乙之间用细绳相连,当木块翻转,铁块乙没入水中时,则()A.容器内液面高度一定不变 B.容器内液面高度一定降低C.容器内液面高度一定升高 D.容器内液面高度先升高后降低(2)现将绳子剪断,当木块和铁块都静止后,下列分析正确的是()A.铁块沉底,木块漂浮 B.水面下降,容器底受到水的压强变小收集于网络,如有侵权请联系管理员删除C.桌面受到的压力变小 D.桌面受到的压强不变2.重为5N 的木块A ,在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为3N,若绳子突然断了,水面(填“上升”或“下降”或“不变”),最终木块所受浮力为,水对容器底的压力(填“增加”或“减小”)了。
(完整版)浮力液面升降问题的类型及解题技巧
(完整版)浮力液面升降问题的类型及解题技巧液面升降问题的分析冰浮于液面的问题是生活中的常见问题,在各类试卷中经常出现,但由于这类问题的现象不太明显,观察需要的时间较长,不为一般的学生所重视.即使一部分学生有意识地去进行观察,出会现因为问题类型比较多,而结论只有“升”和“降”两种,常常出现而把现象和条件的对应关系混淆的现象,导致认识的偏差。
为了更深刻地理解引起液面“升”、“降”的原因,准确把握条件和现象之间的关系。
可以将各类问题进行分类处理,从最基本的漂浮在液面上的冰熔化成水后液面的升降问题为基点,逐步展开思考形成系统的认识。
更重要的是可以通过这些问题的讨论和思考,把许多有关物体浮沉及液面变化问题连成一个整体。
一、液面升降的主要类型有:类型一:纯冰浸于液体,熔化后判断液面升降1、纯冰在纯水中熔化;2、纯冰在盐水(或其它密度比水大的液体)中熔化;3、纯冰在密度比水小的液体中熔化;类型二:冰块中含有其它杂质,冰块熔化后判断水面升降。
1、含有木块(或其它密度比水小的固体)的冰块在纯水中熔化;2、含有石块(或其它密度比水大的固体)的冰块在纯水中熔化;3、含有煤油(或其它密度比水小的液体)的冰块在纯水中熔化;类型三:冰块中含有一定质量的气体,冰块熔化后判断水面升降。
类型四:容器中的固态物质投入水中后判断液面升降1、固态物质的密度小于水的密度2、固态物质的密度等于水的密度3、固态物质的密度大于水的密度二、解题关键:液面上升也好、下降也好,关键在于我们比较的问题是什么,确立好问题就知道如何下手。
实际上我们要比较的是冰熔化前(或物体投放前)在液体中排开液体的体积和冰熔化成水后的体积(或物体投放后液体体积)的大小关系:若前体积大于后体积,液面下降;若前体积等于后体积,液面不变;若前体积小于后体积,液面上升。
三、判断方法1、比较体积变化法:比较的是冰熔化前(或物体投放前)在液体中排开液体的体积和冰熔化成水后的体积(或物体投放后液体体积)的大小关系:若前体积大于后体积,液面下降;若前体积等于后体积,液面不变;若前体积小于后体积,液面上升。
浮力专题:浮力习题中的液面变化问题(有答案)
浮力专题:浮力习题中的液面变化问题【例1】(纯冰熔于液体)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?【答案】(1)不变;(2)上升【解析】液面是否变化,关键是看V排是否等于V化水。
(1)①当冰漂浮时,依漂浮条件知,F浮=G冰即ρ水ɡV排= G冰= m冰g ∴V排=m冰/ρ水②冰化成水后,冰的质量与水的质量没有变化即m化水= m冰∴V化水=m冰/ρ水③所以V排=V化水即冰块完全熔化后水面高度不变。
(2)同理:纯冰浮在盐水液面上,当冰熔化后液面将上升。
练习1:若一冰块在水中,冰块与容器底部相接触并相互间有压力,则当冰块完全熔化后,容器内的水面将怎样变化?【答案】上升【解析】冰块没有漂浮在水面上,冰块所受浮力小于冰块所受重力,∴熔化前F浮<G冰,即ρ水g V排<G冰,故得V排<m冰/ρ水。
熔化为水的体积V化水=m水/ρ水= m冰/ρ水,∴V排<V化水,即熔化后水面要上升。
【例2】(冰中有杂质)在盛水的烧杯中漂浮着一块冰,冰中夹着一小木块,问:(1)当冰完全熔化为水时,水面将如何变化?(2)若冰中夹杂着一小石块,冰熔化后液面如何变化?【答案】(1)不变;(2)下降【解析】方法一:比较体积变化法①冰块漂浮时:F浮=G冰+G木即ρ水gV排= G冰+G木,V前排= (m冰+m木)/ ρ水=m冰/ρ水+m木/ρ水②当冰块化成水时:m化水= m冰∴V化水=m冰/ρ水又因为木块仍漂浮,F木浮= G木即ρ水gV木排= m木g ∴V木排=m木/ρ水V后排=V化水+V木排= m冰/ρ水+ m木/ρ水 (2)由(1)(2)得:V前排= V后排故当冰完全熔化成水时,水面不变。
方法二:比较浮力变化法熔化前冰块和木块都漂浮∴F前浮= G冰+ G木熔化后熔化成的水悬浮,木块仍漂浮∴F后浮= G化水+ G木又G化水= G冰所以F前浮=F后浮,即熔化前后所受浮力不变,所以液面将不变。
浮力液面升降问题推导过程
浮力液面升降问题推导过程摘要:1.浮力液面升降问题的背景和基本概念2.浮力的计算公式和影响因素3.液面升降问题的推导过程4.浮力液面升降问题的应用举例5.结论正文:浮力液面升降问题是物理学中的一个经典问题,它涉及到浮力的计算和液体液面的升降。
浮力是指物体在液体中受到的向上的力,它的大小等于物体排开液体的重力。
浮力的计算公式为:F 浮= ρ液体V 排g,其中,F 浮表示浮力,ρ液体表示液体的密度,V 排表示物体排开液体的体积,g 表示重力加速度。
影响浮力大小的因素有:液体的密度、物体排开液体的体积和重力加速度。
当液体的密度增大、物体排开液体的体积增大或重力加速度增大时,浮力会相应地增大;反之,当液体的密度减小、物体排开液体的体积减小或重力加速度减小时,浮力会相应地减小。
液面升降问题的推导过程如下:假设有一个物体在液体中,物体的密度为ρ物,液体的密度为ρ液体,物体的体积为V 物,排开液体的体积为V 排。
当物体漂浮在液体表面时,浮力等于物体的重力,即:F 浮= G 物= ρ物V 物g。
根据阿基米德原理,物体排开的液体受到的重力等于物体受到的浮力,即:G 排= F 浮= ρ物V 物g。
因此,物体排开的液体的重力等于物体的重力,即:ρ液体V 排g = ρ物V 物g。
由此可得,物体排开液体的体积等于物体的体积,即:V 排= V 物。
因此,当物体漂浮在液体表面时,液面不会升降。
当物体沉入液体底部时,浮力小于物体的重力,即:F 浮< G 物= ρ物V 物g。
根据阿基米德原理,物体排开的液体受到的重力等于物体受到的浮力,即:G 排= F 浮< ρ物V 物g。
因此,物体排开的液体的重力小于物体的重力,即:ρ液体V 排g < ρ物V 物g。
由此可得,物体排开液体的体积小于物体的体积,即:V 排< V 物。
因此,当物体沉入液体底部时,液面会下降。
当物体悬浮在液体中时,浮力等于物体的重力,即:F 浮= G 物= ρ物V 物g。
(浮力)液面变化与压强—(疑难解读+解题技巧)2021届九年级物理中考复习(优等生)专题讲义
微专题10-5 液面变化与压强知识· 解读一,常用公式:①压力压强②浮力③液面高度变化量(适用于粗细均匀地柱形容器)。
二,基本步骤:①作图,帮助思路问题。
②找等量关系(通常为液面变化量h △或排开液体体积变化量V △)。
③列方程,计算。
典例·解读即。
培优· 训练一,选择题1,一种液体地密度随深度而增加,它地变化规律是ρ=ρ0+kh,式中ρ0,k 是常数,h 表示深度。
设深度足够,有一只密度为ρ',地实心小球投入此液体中,且ρ'>ρ0,则下面判断中正确地是( )A.小球将一沉到底,不再运动B.小球将漂浮在液面上,不能下沉C.小球经过一段运动过程,最终悬浮在深h =处D.小球经过一段运动过程,最终悬浮在深h =处2,在一装满水地容器中,放入一质量为20克地物体,从容器中溢出15克地水,则该物块在水中地浮沉情况和水对容器底部地压强应该是 ( )A.下沉,压强不变B.上浮,压强增大C.漂浮,压强减小D.悬浮,压强减小3,(多选)粗试管甲和细试管乙中都装有一些沙子,二者地总重量相等,试管地底部是平地,它们都竖直地,静止地浮在水面上。
对两个试管来讲,下面表述中正确地是 ( )A .排开水地体积相等B .水对管底地压力相等C .水对管底地压强相等D .水对管地浮力相等除了上述体积等量关系,我们还可以从水地体积前后不变地角度列出等式求出h △。
即:下面看具体计算过程:4,气象探测气球在充满氢气后,所受浮力远远大于重力.将该气球放出后,若气球不破裂,其运动情况将是( )A.一直不停地上升B.匀速向上升C.只能升到一定地高度,并将停留在这一高度D.升到一定高度后会下降, 下降到一定高度后又会上升5,如图所示,在容器里盛有一部分水银,在水银面上浮着一铁球.若在容器里再轻轻地注入一定量水,则铁球相对于原来地位置要 ( )A.上升些B.下降些C.既不上升,也不下降D.无法判断6,(多选)如图所示,在四只相同地杯子中都盛了水,甲杯中漂浮着一木块,乙杯中漂浮着一冰块,丙杯中悬浮着一空心塑料球,丁杯地底部有一小铁球.此时,四只杯子中地水面等高,且木块,冰块,塑料球和小铁球地体积相等。
浮力专题:液面变化及其解题技巧(很全面、很详尽)教学提纲
此文档仅供收集于网络,如有侵权请联系网站删除r I液面升降问题的分析各种情况都包含,配有详图2018年2月11日对于液体中的物体由于某种变化而引起的液面升降问题的形式出现,本文介绍一种简便快捷的判断方法一一“状态法”.(一)、状态法:就是对液体变化前、后的物体所处的状态进行比较来判断液面的上升、下将、不变的方法.(二)、状态法迅速判断液面升降方法:①若变化前后液体中的物体都处于漂浮、悬浮状态,而无沉体出现,则液面不变;②若液体中的物体,在变化前无沉体,而变化后有沉体出现,则液面下降;③若液体中的物体,在变化前有沉体,而变化后无沉体出现,则液面升高;说明:变化前后液体中物体的总质量保持不变;容器中液体的密度不变.(三)、证明设液体中的物体的总重为G变化前后在液体中所受的总浮力分别为F 浮、F浮’.若变化前后均无沉体出现,由浮沉条件知① F 浮' =F 浮=G,p 液gV排' =p 液gV排,贝y V排’=V排,液面不变.②若变化前无沉体,变化后有沉体,由浮沉条件知F浮= G,F浮’VG,贝U F浮'VF浮,即V排'VV排,故液面下降.③若变化前有沉体,变化后无沉体,由浮沉条件知F浮VG, F浮'=G,贝U F浮'>F浮,即V排'>V排,故液面上升.一、液面升降的主要类型有:类型I:纯冰浸于液体,熔化后判断液面升降①、纯冰在纯水中熔化;②、纯冰在盐水(或其它密度比水大的液体)中熔化;③、纯冰在密度比水小的液体中熔化;类型n:冰块中含有其它杂质,冰块熔化后判断水面升降。
①、含有木块(或其它密度比水小的固体)的冰块在纯水中熔化;②、含有石块(或其它密度比水大的固体)的冰块在纯水中熔化;③、含有煤油(或其它密度比水小的液体)的冰块在纯水中熔化;类型川:冰块中含有一定质量的气体,冰块熔化后判断水面升降。
类型w:容器中的固态物质投入水中后判断液面升降①、固态物质的密度小于水的密度②、固态物质的密度等于水的密度③、固态物质的密度大于水的密度二、解题关键:无论液面上升或者下降,关键在比较的问题是什么,确立好问题就知道如何下手。
中考浮力知识点总结
中考浮力知识点总结
一、物体浸没的条件:
1、浮力大于等于物体所受的重力
2、物体本身的密度小于液体的密度
3、物体所受的重力等于其体积与液体的体积的含量成比例
二、浮力的大小是由哪些因素决定的?
1、浮力的大小和物体的体积和液体的密度成正比。
2、浮力的大小和物体本身的密度和液体的密度成反比。
3、浮力的方向总是垂直于液面向上的。
三、液体的浮力公式:
F = ρ • V • g
公式中,F为浮力,ρ为液体的密度,V为排开的体积,g为重力加速度。
四、物体的浮力公式:
F = V • ρ液• g
公式中,F为浮力,V为物体的体积,ρ液为液体的密度,g为重力加速度。
五、浮力的运用:
1、在渡船上,渡船的货物和人要轻浮在水面上。
2、深渊下的石油钻井,可以利用浮力来减少重物在深水中的重量。
总之,浮力是物理学中一个重要的概念,它在日常生活和科学研究中都有着广泛的应用。
掌握了浮力知识,对于理解许多物理现象和解决实际问题都有很大的帮助。
浮力专题_液面变化和解题技巧(很全面、很详尽)
液面升降问题的分析..各种情况都包含,配有详图2018年2月11日对于液体中的物体由于某种变化而引起的液面升降问题的形式出现,本文介绍一种简便快捷的判断方法——“状态法”.(一)、状态法:就是对液体变化前、后的物体所处的状态进行比较来判断液面的上升、下将、不变的方法.(二)、状态法迅速判断液面升降方法:①若变化前后液体中的物体都处于漂浮、悬浮状态,而无沉体出现,则液面不变;②若液体中的物体,在变化前无沉体,而变化后有沉体出现,则液面下降;③若液体中的物体,在变化前有沉体,而变化后无沉体出现,则液面升高;说明:变化前后液体中物体的总质量保持不变;容器中液体的密度不变.(三)、证明设液体中的物体的总重为G,变化前后在液体中所受的总浮力分别为F浮、F浮′.若变化前后均无沉体出现,由浮沉条件知①F浮′=F浮=G,ρ液gV排′=ρ液gV排,则V排′=V排,液面不变.②若变化前无沉体,变化后有沉体,由浮沉条件知F浮=G,F浮′<G,则F浮′<F浮,即V排′<V排,故液面下降.③若变化前有沉体,变化后无沉体,由浮沉条件知F浮<G,F浮′=G,则F浮′>F浮,即V排′>V排,故液面上升.一、液面升降的主要类型有:类型Ⅰ:纯冰浸于液体,熔化后判断液面升降①、纯冰在纯水中熔化;②、纯冰在盐水(或其它密度比水大的液体)中熔化;③、纯冰在密度比水小的液体中熔化;类型Ⅱ:冰块中含有其它杂质,冰块熔化后判断水面升降。
①、含有木块(或其它密度比水小的固体)的冰块在纯水中熔化;②、含有石块(或其它密度比水大的固体)的冰块在纯水中熔化;③、含有煤油(或其它密度比水小的液体)的冰块在纯水中熔化;类型Ⅲ:冰块中含有一定质量的气体,冰块熔化后判断水面升降。
类型Ⅳ:容器中的固态物质投入水中后判断液面升降①、固态物质的密度小于水的密度②、固态物质的密度等于水的密度③、固态物质的密度大于水的密度二、解题关键:无论液面上升或者下降,关键在比较的问题是什么,确立好问题就知道如何下手。
初三物理浮力--液面变化专题
液体中的深度为7.5cm
D、以图丙所示方式将木块放入液体中静止时,木块下表
面离容器底的距离是4.75cm
2021/3/7
CHENLI
b
c
a c ab
l
甲 乙 丙 11
复杂液面变化问题:
思考讨论:如图6甲所示,底面积为80cm2的圆筒 形容器内装有适量的液体,液体密度为 1.2×103kg/m3放在水平桌面上;底面积为60cm2 的圆柱形物体A完全浸没在液体中,静止时,容器 内的液面升高了7.5cm,如图6乙所示,物体A上 表面到液面的距离为h1。然后,将物体A竖直向上 移动h2,物体A静止时,所受浮力为多少?(已知 h1为3cm,h2为5cm。不计绳重,g取10N/kg。)
(1)物体A浸入的体积? (2)物体A浸入的深度? (3)物体A所受的浮力?
2021/3/7
CHENLI
A
甲 图2 乙
△h
h1
4
练习:如图3甲所示,底面积为80cm2的圆筒形
容器内装有适量的液体,放在水平桌面上; 底面积为60cm2的圆柱形物体A悬挂在细绳的 下端静止时,细绳对物体A的拉力为F1。将物 体A浸没在圆筒形容器内的液体中,静止时, 容器内的液面升高了7.5cm,如图3乙所示, 此时细绳对物体A的拉力为F2。已知F1与F2之 差为7.2N。不计绳重,g取10N/kg。求: (1)物体的体积? (2)液体的密度?
2021/3/7
图3 CHENLI
A 甲
A
5
乙
例题2:如图4甲所示,一底面积为80cm2的直 筒型容器内装有适量的水,一圆柱形物体A漂 浮于水面,水面高度为40cm;若将其取出, 如图4乙所示,水面下降了10cm,求:
(1)取出物体前后水对底面的压力差? (2)物体A漂浮时所受的浮力? (3)物体A的重力? (4)物体A排开液体的体积? A
浮力专题:液面变化及其解题技巧(很全面、很详尽)
学习好资料欢迎下载液面升降问题的分析各种情况都包含,配有详图2018年2月11日对于液体中的物体由于某种变化而引起的液面升降问题的形式出现,本文介绍一种简便快捷的判断方法——“状态法”.(一)、状态法:就是对液体变化前、后的物体所处的状态进行比较来判断液面的上升、下将、不变的方法.(二)、状态法迅速判断液面升降方法:①若变化前后液体中的物体都处于漂浮、悬浮状态,而无沉体出现,则液面不变;②若液体中的物体,在变化前无沉体,而变化后有沉体出现,则液面下降;③若液体中的物体,在变化前有沉体,而变化后无沉体出现,则液面升高;说明:变化前后液体中物体的总质量保持不变;容器中液体的密度不变.(三)、证明设液体中的物体的总重为G,变化前后在液体中所受的总浮力分别为F浮、F浮′.若变化前后均无沉体出现,由浮沉条件知①F浮′=F浮=G,ρ液gV排′=ρ液gV排,则V排′=V排,液面不变.②若变化前无沉体,变化后有沉体,由浮沉条件知F浮=G,F浮′<G,则F浮′<F浮,即V排′<V排,故液面下降.③若变化前有沉体,变化后无沉体,由浮沉条件知F浮<G,F浮′=G,则F浮′>F浮,即V排′>V排,故液面上升.一、液面升降的主要类型有:类型Ⅰ:纯冰浸于液体,熔化后判断液面升降①、纯冰在纯水中熔化;②、纯冰在盐水(或其它密度比水大的液体)中熔化;③、纯冰在密度比水小的液体中熔化;类型Ⅱ:冰块中含有其它杂质,冰块熔化后判断水面升降。
①、含有木块(或其它密度比水小的固体)的冰块在纯水中熔化;②、含有石块(或其它密度比水大的固体)的冰块在纯水中熔化;③、含有煤油(或其它密度比水小的液体)的冰块在纯水中熔化;类型Ⅲ:冰块中含有一定质量的气体,冰块熔化后判断水面升降。
类型Ⅳ:容器中的固态物质投入水中后判断液面升降①、固态物质的密度小于水的密度②、固态物质的密度等于水的密度③、固态物质的密度大于水的密度二、解题关键:无论液面上升或者下降,关键在比较的问题是什么,确立好问题就知道如何下手。
初三物理浮力难点---液面变化问题的详解
然后,。
不计绳重,g取10N/kg。
12题反馈题、如图所示,底面积为400cm 2的圆柱形水槽内有适量的水。
把质量为1kg 、高为12cm 、横截面积为100cm 2的柱形物块,用弹簧测力计悬挂后让其浸入水中的深度为2cm 。
弹簧测力计的称量范围为0-10N ,在刻度盘上从0N 到10N 之间的长度为10cm 。
向水槽内注入多少kg 水,弹簧测力计示数恰好为零(柱形水槽容积足够大,以确保水不溢出)(5.6kg )23.如图13所示,装有某种液体的圆柱形平底容器置于水平桌面上,其底面积为250cm 2。
在弹簧测力计下挂一底面积为125cm 2的圆柱形物块,从容器上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与容器底部接触为止,如图10所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F 随圆柱体下降高度h 变化的图像。
整个过程中没有液体溢出,则当物块静止在容器底部时,液体对容器底部的压强为 800 Pa(g =10N/kg )。
图13。
(反馈题)图25是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。
A是动滑轮,B是定滑轮,C是卷扬机,D是油缸,E是柱塞,吊臂BG的长度可以伸缩,整个吊臂始终处于水平状态,此时BG=4OF/3,GF=5OF/3。
作用在动滑轮上共三股钢丝绳,卷扬机转动使钢丝绳带动动滑轮上升提取重物。
若在本次打捞前起重机对地面的压强为p0,当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强为p1,柱塞E对吊臂的支撑力分别为N1,滑轮组的机械效率为η1;物体被完全提出水面一定高度后,为了将该物体放在指定位置,伸长吊臂BG的长度,使BG=10OF/3,当物体匀速下降时,起重机对地面的压强为p2,柱塞E对吊臂的支撑力分别为N 2,滑轮组的机械效率为η2。
已知液压汽车起重机的质量m=900kg,p:p 2=3:5,N1:N2=2:13,,η1:η2=13:18。
重物出水后上升的速度v=0.3m/s。
吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计。
初中物理:浮力-液面升降问题
F球浮
F总浮 G总
S
乙图
G球
乙图中
F球浮 G球
F总浮变小
液面下降 h2 h
(2)冰熔化问题
思路: 冰漂浮
F浮 G冰 G化水
m排水 m冰 m化水
h
h1
水
水
水V排 水V化水
S
S
点题:实际就是
比较V排和V化水
V排 V化水
液面不变h1=h
5、浮力计算题解题思路
(1)边审题边画图,明确物理 状态、过程和条件
(2)找准研究对象,对其受力 分析,画受力分析图
(3)列力的关系式,注明角标
(4)必要时把浮力、重力带入展开
F浮 液g V排
G物 物g V物
3、液面升降问题 思路:液面升降?
—总体积变化?
—物体排开液体的总体积变化? —浮力变化?
(1)船中物问题 思路:整体法
船和物 均漂浮
h
S
V排总不变
h1 F总浮 G总
G总不变
S
F总浮不变
液面不变h1=h
F浮总
G总 h
S
甲图
V排总变小
思路:
F船浮
甲图中
船和物
G船 N h2 漂浮
液体对容器底的压力变化 从无到有
F压 PS 液g hS 液gV排 F浮
4、浮力与压力、压强相结合问题
h1
h2
hS V排总
S
S
h1S V水 V排总 h2S V水 V排 总
液体对容器底的压力变化 有中有变
F压 PS 液g hS 液g V排 F浮
初中物理:浮力-液面升降问题
G总
F浮总
乙图中
(2)冰熔化问题
思路:
冰漂浮
液面不变h1=h
点题:实际就是比较V排和V化水
S
h
水
S
h1
水
液面上升h1〉h
S S 淡盐水
S
盐水
盐水
1
2
3
(3)冰中物,冰熔化问题
S
h
水
S
h1
水
S
h
水
等效
熔化
液面不变h1=h
S 水 S 水 熔化 液面下降
h
h
h1
水
S
等效
4、浮力与压力、压强相结合问题
—总体积变化?
—物体排开液体的总体积变化?
—浮力变化?
思路:液面升降?
3、液面升降问题
S
h
S
h1
思路:整体法
船和物均漂浮
G总不变
F总浮不变
V排总不变
液面不变h1=h
(1)船中物问题
1
第一部分
2
第二部分
思路:
S
h
S
h2
甲图中 船和物漂浮
F总浮变小
V排总变小
液面下降
甲图
乙图
G球
N
F球浮
G船
h
S
h1
S
甲
h1
S
乙
h1
S
丙
h1
S
丁
液体对容器底的压力变化
从无到有
4、浮力与压力、压强相结合问题
S
h1
S
h2
液体对容器的压力变化
有中有变
01
边审题边画图,明确物理状态、过程和条件
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(2010年)23.如图10甲所示,底面积为80cm2的圆筒 形容器内装有适量的液体,放在水平桌面上;底面积为 60cm2的圆柱形物体A悬挂在细绳的下端静止时,细绳对 物体A的拉力为F1。将物体A浸没在圆筒形容器内的液体 中,静止时,容器内的液面升高了7.5cm,如图10乙所 示,此时细绳对物体A的拉力为F2,物体A 上表面到液面的距离为h1。然后, 将物体A竖直向上移动h2,物体A 静止时,细绳对物体A的拉力为F3 。已知F1与F2之差为7.2N,F2与F3 之比为5:8,h1为3cm,h2为5cm。不计绳重,g取10N/kg。 则物体A的密度是 kg/m3。 2.8×103
(2009年海淀一模)23.如图11所示,底面积为S1的圆柱形容 器中装有未知密度的液体。将一密度为ρ的正方体金属块放入 底面积为S2的长方体塑料盒中(塑料盒的厚度可忽略不计), 塑料盒漂浮在液面上(液体不会溢出容器),其浸入液体的深 度为h1。若把金属块从塑料盒中取出,用细线系在塑料盒的下 方,放入液体中,金属块不接触容器,塑料盒浸入液体的深度 为h2。剪断细线,金属块会沉到容器的底部,塑料盒漂浮在液 面上,其浸入液体的深度为h3。若塑料盒始终处于如图所示的 直立状态而未发生倾斜,则细线剪断前、后液体对圆柱形容器 底部的压强减小了 。
23.如图 13 所示,装有某种液体的圆柱形平底容器置于水平桌 面上,其底面积为 250cm2。在弹簧测力计下挂一底面积为 125cm2 的圆柱形物块,从容器上方某一高度 缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直 到圆柱体底面与容器底部接触为止, 如 图 10 所示是圆柱体下降过程中弹簧测 力计读数 F 随圆柱体下降高度 h 变化 的图像。整个过程中没有液体溢出,则 当物块静止在容器底部时, 液体对容器 底部的压强为 (g=10N/kg) 。 800 Pa
S2
h1
S2 h2
S2 h3
S1 h1S2=h2S2+V金
S1 S1 V金=(h1-h2)S2 G金=ρg(h1-h2)S2 G盒=ρ液gh3S2 G金+G盒=ρ液gh1S2
ρ液=ρ(h1-h2)/(h1-h3) ΔP= gS2 (h1 h2 )(h2 h3 )
Δh=(h2-h3)S2/S1
F浮=ρ液gVA
ρ液=1.2×103kg/m3
Δh´=(h2-h1)SA/(S容-SA)=6cm
h1
h2
Δh ´
3cm 5cm h露=h2-h1+Δh´=8cm
F´浮=ρ液g(hA-h露)SA =1.44N
F2:F3=(GA-F浮):(GA-F´浮)=5:8 GA=16.8N ρA=GA/gVA=2.8×103kg/m3
图 13
反馈题:某科技小组的同学们设计了一个自动冲刷装 置,该装置能把进水管供给的较小流量的水储存到一 定量后,自动开启放水阀门进行冲刷。图20是该装置 主要部件的截面示意图,AB是一个可以绕O点转动的轻 质杠杆,OB=2OA;C是质量为m、厚度为d、底面积为S 的放水阀门,用细绳系在杠杆的A点;浮筒D是一个高 为h、底面积为4S的空心圆柱体,通过定滑轮用细绳系 在杠杆的B点。当水箱中的水深为 3h时,浮筒D有一半体积进入水中, 此时阀门C刚好被打开。若不计细 线的重力,不计细线与定滑轮间的 摩擦,则浮筒D的质量为 。 答案:
Δh
h1
h2
Δh ´
F1=GA
7.5cm
3cm 5cm 假设液面 高度不变 Δh´=(h2-h1)SA/(S容-SA)
F2=GA-F浮 F3=GA-F´浮
解题过程:
F1=GA F2=GA-F浮 F3=GA-F´浮 F1-F2=F浮=7.2N
VA=ΔhS容=7.5cm×80cm2=600cm3 hA=VA/SA=600cm3/60cm2=10cm
(反馈题)图25是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。A是动滑轮,B是 定滑轮,C是卷扬机,D是油缸,E是柱塞,吊臂BG的长度可以伸缩,整个吊臂 始终处于水平状态,此时BG=4OF/3,GF=5OF/3。作用在动滑轮上共三股钢丝 绳,卷扬机转动使钢丝绳带动动滑轮上升提取重物。若在本次打捞前起重机对 地面的压强为p0,当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强为p1,柱塞E 对吊臂的支撑力分别为N1,滑轮组的机械效率为η1;物体被完全提出水面一 定高度后,为了将该物体放在指定位置,伸长吊臂BG的长度,使BG=10OF/3, 当物体匀速下降时,起重机对地面的压强为p2,柱塞E对吊臂的支撑力分别为 N2,滑轮组的机械效率为η2。已知液压汽车起重机的质量m0=900kg,p0: p2=3:5,N1:N2=2:13,,η1:η2=13:18。重物出水后上升的速度v=0.3m/s。 吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计。(g取10N/kg)求: (1)被打捞物体的质量m;(600kg) (2)物体在水中匀速上升时,滑轮组的机械效率η1;(66.7%) (3)重物出水后,卷积为400cm2的圆柱形水槽 内有适量的水。把质量为1kg、高为12cm、横截面积为 100cm2的柱形物块,用弹簧测力计悬挂后让其浸入水中 的深度为2cm。弹簧测力计的称量范围为0-10N,在刻度 盘上从0N到10N之间的长度为10cm。 向水槽内注入多少kg水,弹簧测力计示数 恰好为零(柱形水槽容积足够大,以确保水 不溢出)(5.6kg)