浮力的浮沉条件计算
物体浮沉的条件及其应用
物体浮沉的条件及其应用一、物体浮沉的条件两个运动过程三个平衡状态注意:①只能说上浮的过程中F 浮>G 物,上浮最终会在液面静止,上浮的最终状态是漂浮,是F 浮=G 物。
②只能说下沉的过程中F 浮<G 物,下沉最终会在容器底部静止,下沉的最终状态是沉底,也是F 浮<G 物。
分析:对浸没在液体中的物体,静止后进行受力分析可能出现三种不同情况: (填“>”、“<”或“=” )(1)当F浮_____G物,物体上浮,当部分体积露出液面时,排开水体积减小,受到浮力减小,最后如A球状态:F浮_____G物,物体处于____状态。
此时ρ物___ρ液(2)当F浮_____G物,物体悬浮,此时物体可以停留在液体内部任一位置,如B球状态,此时ρ物_____ρ液(3)当F浮_____G物,物体下沉,最后物体与容器底接触,物体受浮力、重力和支持力三个力作用静止,如C球状态,即F浮+FN支持____ G物。
此时ρ物_____ρ液例:鸡蛋放入清水中时会下沉,原因是F浮_____G蛋,但在清水逐渐放入食盐并搅拌,使盐溶解,鸡蛋会慢慢上浮,其原因是盐溶解在水中后,盐水的密度逐渐变_____,根据阿基米德原理,V排水不变,受到的浮力也逐渐变________,使F浮_____G蛋,鸡蛋便浮了上来。
最后漂浮在水面时,F浮_____G蛋。
随堂练习1、当一个浸入液体中的物体受到的浮力______重力时,它会处于悬浮状态。
一个质量是50g 的鸡蛋悬浮在盐水中,它受到的浮力是_________N。
(g=10N/kg)2、把重为3N、体积为5×10-4m3的实心球浸没在盛满水的容器内,溢出水的重力为________N,金属球所受浮力的大小为________N.松手后物体将__________(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。
(g取10N/kg)3、用手将重4.9牛的空心金属球浸没在水中,体积是3dm3,它所受的浮力是______牛,此球在水中将______(填“上浮”、“下沉”、“悬浮”),放手后,球在水中静止时的浮力为______牛。
物体的沉浮及浮力(学生用)
结论:在空气中的物体,也会受到空气对它 的浮力,而且可以根据实验得出,浮力的 大小仍与物体排开空气的体积成正比,与 空气的密度成正比,满足阿基米德原理。 因此,在空气中的物体所受浮力的大 小为 F浮=( )。
■热气球(balloon)
hot air balloon 用热空气作为浮升气体的气球。在气囊 底部有供热空气加热用的大开口和吊篮。 空气加热后密度减小,温度达100°时 密度约为0.95kg/m3,是空气的1/1.3,因 此升空不高。现代热气球在吊篮中安装 有简单的飞行仪表 、燃料罐和喷灯等设 备。从地面升空时,点燃喷灯,将空气 加热后从气囊底部开口处充入气囊。升 空飞行后,控制喷灯的喷油量操纵气球 的上升或下降。热气球出现得最早,现 今乘热气球飞行已成为人们喜爱的一种 航空体育运动。此外,热气球还常用于 航空摄影和航空旅游。
3、走近潜水艇
潜水艇也能在水中随意的上浮和下沉, 它和鱼类的工作原理是否一样?
1.当注射器将气体压入 玻璃球时,球内的水量 减少,球(和球内的水) 受到的重力变小 G<F浮,球将上浮.
2.当注射器将球内的气体 吸出时,球内的水量增多, 球(和球内的水)受到的 重力变大 , G>F浮,球将 下沉.
F浮
2.当F浮=G,由于物体受平衡力作用,
物体将处于____状态,此时物 体可以停留在液体内任何位置。 G
3.当F浮<G时,物体将___,最后
与容器底接触,物体受浮力、重力 和支持力三个力作用。
F浮 F支持力
G =?
G
物体浸没在液体中时:
1. F浮 2. F浮 3. F浮 G物,物体下沉,最后沉底. G物,物体在液体中悬浮. G物,物体上浮,最后漂浮.
(1)下沉原因:F浮 G
(2)空心的,G不变,V排( ), 所以F浮( ), 当漂浮在水面时, G= F浮
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浮力计算及物体浮沉条件一、知识点1.浮力:浸在液体(气体)中的物体,受到液体(气体)对其竖直向上的托力。
2.浮力是由于受到液体对物体向上和向下的压力之差产生的。
液体的压力、压强又是由液体受到重力产生的,所以在没有重力的环境中,物体浸没在液体中不受浮力。
3.计算物体所受浮力的方法:(1)称重测量法:F浮=G空-G液(G空是物体在空气中称重时的示数,G液是物体浸在液体中时的示数)。
(2)压力差法:F浮= F向上-F向下(3)阿基米德原理法:F浮=G液排=ρ液g V排(4)浮沉状态判断法:○1物体悬浮:F浮=G物;ρ物=ρ液○2物体漂浮:F浮=G物;ρ物<ρ液○3物体下沉;F浮<G物;ρ物>ρ液注意:(1)、(4)本质上都属于受力分析法,利用受力分析来计算浮力是解决浮力题更加常用的方法。
二、例题精讲【例1】★(2005•连云港)一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋,容器放在斜面上,如图所示.图上画出了几个力的方向,你认为鸡蛋所受浮力的方向应是()【例2】★(2014•龙岩)如图所示,Q为铜制零件,其上部为边长L=0.2m的立方体,下部为边长l=0.1m 的立方体.Q的下表面与容器底部粘合,且水面恰好与Q上表面相平,则零件所受的浮力为(g取10N/kg)()【例3】★★(2011•东营)如图所示,将三个小球放入水中,A球漂浮在水面上(部分露在水面以上),B球悬浮在水中,C球沉至容器底(对容器底有压力).已知A、B两球质量相等,B、C两球体积相等.则下列说法正确的是()【例4】★★一个木块漂浮在水面,有25体积露出水面,将它放在某种液体中漂浮时,有14体积露出液面,则木块的密度为________kg/m3,液体的密度为_________kg/m3.。
关于浮力的计算方法
关于浮力的计算方法1.正确理解浮力中的有关概念于浮力内容中的基概念,能够正确理解,解浮力计算题的关键。
浮力的定义、浮力的方向以及力产生的原因,物体液体中上浮、下沉、悬浮或在液上漂浮等。
2.掌握物体在液体中浮沉条件F浮>G物(ρ物<ρ液时,物体上浮,静止时体漂浮在液面上,这F 浮=G物。
当F浮=G物(ρ物=液)时,物体悬浮。
当F浮<G物(ρ物>ρ液)时物体下沉,静止时物体沉底,时F浮=G物-N(持力)。
物体在液体中悬浮或漂在液面上时,二力平。
3.正确理解阿基米德原正确理解阿基米德原理计算浮力的关键。
公式“F浮=G排=mg=ρ液gV排”中,G排表示被物体排液体的重力,m排示被物体排开液体的质量,液表示液体的密度,V排示被物体排开液体的积。
当物体全部入液体中时,V排=V物;当物体分浸入液体中时,V排<V物。
浮力的大小只与体的密度、排开液的体积有关,而与他因素无关。
阿基米德原适用于所有液体和气中。
4.浮力计算的常用法1)弹簧秤法(F浮G物-F读)此方法适用于用弹簧秤在液体中称体重力时受到的浮力。
例1一个金属挂在弹簧测力计上,在空中称读数为27N,把它浸没在水中称力计读数为17N,金属块受到的浮力是多少?g=10N/kg分析金属块浸没水中称,弹簧测力计的示数比空气中称时示数变小,这是为金属块受到了水的向浮力作用,所以F浮=GF=27N-17N=10N (2)平衡(F浮=G物)此方法仅适用于物体一部分没在液体中处于漂浮态,或完全浸没在液体中处于浮状态时,可根据“F浮=G物”求浮力。
例2将质量为800g的铜块(体积2dm3)放入水中止时其所受浮力是多少?分析此题没有明确铜块是实心是空心,所以铜块放入水的状态不能确定。
但我们可求铜块密度:ρ铜=m/V=0.8kg/2×10-3m3=0.4×103kg/m3因为ρ铜ρ水,所以铜块放水中处于漂浮状态,即F浮=G3)阿基米德原理法F浮=G排=m排gρ液gV排)此方法适用于所有液或气体中。
浮力计算
7.有一木块,放入水中时有2 7.有一木块,放入水中时有2\5的体积露 有一木块 出水面,放入某种液体中有3 出水面,放入某种液体中有3\4体积没入 液体中,求木块和液体的密度? 液体中,求木块和液体的密度?
7.
ρ木=0.6×103kg/m3 × ρ液=0.8×103kg/m3 ×
结论: 结论:
4. 气球的容积是 气球的容积是1500米3,里面充满氢气, 米 里面充满氢气, 球壳和吊篮共重2450牛顿,向在标准状况 牛顿, 球壳和吊篮共重 牛顿 这个气球能否带上5名各重 名各重637牛顿的 下,这个气球能否带上 名各重 牛顿的 乘客升空?(标准状况下, ?(标准状况下 乘客升空?(标准状况下,空气密度为 1.29千克 米3,氢气的密度 千克/米 氢气的密度0.09千克 米3) 千克/米 千克 千克
能带5名乘客升空
5. 一个木块漂浮在水面上,另用密度为 一个木块漂浮在水面上, 2.5×103kg/m3的石块A、B分别用下图所 × 的石块 、 分别用下图所 示方式作用在木块上时, 示方式作用在木块上时,恰巧都能将木块 完全浸没于水中.求 完全浸没于水中 求A.B两石块的质量之比 两石块的质量之比 是多大? 是多大?
5、浮力的利用:
(1)、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。 受力情况:F浮=G船 (轮船漂浮) (2)、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。 (3)、气球和飞艇: 气球和飞艇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。 (4)、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(漂浮)。 刻度:刻度线从上到下,对应的液体密度越来越大
《初中物理》物体的浮沉条件及应用
物体的浮沉条件及应用知识集结知识元物体的浮沉条件及其应用知识讲解物体在液体中的浮沉条件上浮:F浮>G 悬浮:F浮=G 漂浮:F浮=G下沉:F浮<G 沉底:F浮+N=G理解:研究物体的浮沉时,物体应浸没于液体中(V排=V物),然后比较此时物体受到的浮力与重力的关系。
如果被研究的物体的平均密度可以知道,则物体的浮沉条件可变成以下形式:①ρ物<ρ液,上浮②ρ物=ρ液,悬浮③ρ物>ρ液,下沉浮沉条件的应用潜水艇是通过改变自身的重来实现浮沉的;热气球是通过改变空气的密度来实现浮沉的;密度计的工作原理是物体的漂浮条件,其刻度特点是上小下大,上疏下密;用硫酸铜溶液测血液的密度的原理是悬浮条件。
此外,轮船、气球、飞艇等都是利用了沉浮条件的原理而设计的。
例题精讲物体的浮沉条件及其应用例1.(2019∙安丘市二模)如图所示,在两个完全相同的容器中装有甲、乙两种不同的液体,将体积相等的实心小球A、B、C分别放入两个容器中,放入小球后两个容器中的液体深度相同,且A、C两球排开液体体积相同,B球在甲液体中悬浮,在乙液体中下沉。
则下列选项错误的是()A.甲液体比乙液体对容器底的压强大B.三个小球中密度最小的是C球C.如果把A、C两球对调,A球在乙液体中可能下沉D.A、C两球所受的浮力相等例2.(2019∙商丘二模)如图所示,A、B、C体积相同。
将它们放入水中静止后,A漂浮,B悬浮,C沉底。
则下列说法正确的是()A.A所受的浮力大于B、C所受浮力B.B下表面所受的压力小于A下表面所受水的压力C.C所受的浮力一定等于B所受的浮力D.A、B所受的浮力相等且大于C例3.(2019∙开封一模)如图所示,在水平桌面上有甲乙两个相同的烧杯,烧杯内分别装有不同的液体,把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两杯液体中,鸡蛋在甲杯中漂浮,在乙杯中沉底,两液面相平。
关于这一现象,下列说法中正确的是()A.甲杯中的液体密度小于乙杯中的液体密度B.甲杯中的鸡蛋排开液体的重力大于乙杯中的鸡蛋排开液体的重力C.甲杯中的液体对杯底的压强等于乙杯中的液体对杯底的压强D.甲乙两个烧杯对水平桌面的压强相等例4.(2019春∙利辛县期末)小明同学利用饮料瓶和薄壁小圆柱形玻璃瓶制作了“浮沉子”,玻璃瓶在饮料瓶中的情况如图所示(玻璃瓶口开着并倒置),玻璃瓶的横截面积为S=1.5cm2,此时玻璃瓶内外水面高度差h1=2cm,饮料瓶内水面到玻璃瓶底部高度差h2=8cm,下列说法中正确的是()(不计饮料瓶和小玻璃瓶中气体的重力,g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)①用力挤压饮料瓶,发现玻璃瓶仍然漂浮在水面,此过程中h1减小、h2不变;②用力挤压饮料瓶,发现玻璃瓶仍然漂浮在水面,此过程中h1不变、h2增大;③空玻璃瓶的质量为3g;④空玻璃瓶的质量为13g。
浮力计算
浮力1、一切浸入液体的物体都要受到液体对它的,浮力的方向总是的。
2、浮力产生的原因:浮力是由于周围液体对物体向上和向下的压力而产生的,即:F浮=F向上-F向下。
3、阿基米德原理: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。
用公式可表示为F浮= 。
浮力的大小只跟和有关。
4、计算浮力大小的四种方法:①浮力等于物体受到液体对它向上和向下的压力差。
即:F浮=F向上-F向下。
②浮力等于物体的重力减去物体浸在液体中称得的重力。
即:F浮=G物-G浸③根据阿基米德原理计算。
F浮=G排液=ρ液gv排④根据物体漂浮在液面或悬浮在液体中的条件F浮=G物,应用二力平衡的知识求物体受到的浮力。
5、物体的浮沉条件:物体的浮沉决定于它受到的和的大小。
(1)物体浸没在液体中时:①如果F浮﹤G物,物体;②如果F浮﹥G物,物体;③如果F浮=G物,物体。
(2)漂浮在液面上的物体叫浮体,对于浮体有F浮G物。
6、浮力的应用:轮船、舰艇(即利用空心的原理增大可利用的浮力)、潜水艇、气球和飞艇。
7、物体沉浮条件:(开始是浸没在液体中)方法一:(比浮力与物体重力大小)(1)F浮< G物,下沉;(2)F浮> G物,上浮(最终会漂浮)(3)F浮= G物,悬浮或漂浮方法二:(比物体与液体的密度大小)(1) ρ液<ρ物,下沉;(2) ρ液> ρ物,上浮(最终漂浮)(3) ρ液= ρ物,悬浮(不会漂浮)。
8、阿基米德定律公式:。
G排=m排g m排=ρ液v排9、称量法测浮力公式:。
物体浸没时:。
物体漂浮或悬浮时:。
比较浮力的方法1 浸在同种液体中的物体受到的浮力与它排开液体的体积成正比;2 浸在液体中的一个物体排开液体的体积相同时,这个物体受到的浮力与这种液体的密度成正比。
3 同一个物体漂浮或悬浮在不同液体中时,所受浮力相等。
(密度计、轮船)4 同一个物体漂浮或悬浮在不同液体中时,排开液体的体积越大这种液体的密度越小,排开液体的体积越小这种液体的密度越大。
浮力的四种计算方法的应用
课题名称:浮力专题训练知识点睛知识点1.浮力的基本知识树叶漂在水面,是因为受到了水的浮力.在水中下沉的铁块,也受到浮力吗?用钢铁制造的轮船,为什么能浮在水面呢?1.定义:液体和气体对浸在其中的物体有向上的托力,物理学中把这个托力叫做浮力。
(F浮=G-F示:G表示物体所受的重力,F示表示物体浸在液体中时弹簧测力计的求数。
)浮力的方向:竖直向上。
2.浮力产生的原因:浮力是由于液体对浸在它里面的物体向上和向下的压力差产生的,即:F浮= F上-F下,式中F上为物体下表面受到液体向上的压力,F下为物体上表面受到液体向下的压力。
例题精讲【例1】下列关于浮力的说法中正确的是〔〕A.浮力都是由水产生的B.在不同液体中浮力的方向会不同C.只有固体才会受到浮力作用D.浮力方向与重力方向相反【例2】一个物体挂在竖直放置的弹簧测力计挂钩上,静止时弹簧测力计的示数是3N.若将物体浸到水中,静止的弹簧测力计的示数为1.8N.由此可知物体重为N,水对物体的浮力是N.【例3】一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋,容器放在斜面上,如图所示.图上画出了几个力的方向,你认为鸡蛋所受浮力的方向应是〔〕A.F1B.F2C.F3D.F4【例4】如图,取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的雪碧瓶,去掉其底部,把一只乒乓球放到瓶口处,然后向瓶里注水,会发现水从瓶口流出,乒乓球不上浮.若用手指堵住瓶口,不久就可观察到乒乓球上浮起来.此实验说明了〔〕A.大气存在压强B.连通器原理C.浮力产生的原因D.液体的压强与液体的密度和深度有关【例5】氢气球在空气中脱手后会上升,说明氢气球在空气中也受到力,方向为.【例6】 边长为20cm 的立方体,水平浸没在足够多的水中,如果上表面与水面间的距离为5cm ,物体所受的浮力(g 取10 N/kg )( ) A 80N B 60N C 100N D 80N 或60N【课1】 以下说法中错误的是〔 〕A .在海滨游泳的人受到海水对他的浮力B .在空中漂浮的氢气球受到空气对它的浮力C .将一石块扔到水中,在其下沉过程中不受浮力D .在水中升起的木块受到浮力【课2】 一正方体铁块,在水下某深度时,上表面受到15N 的压力,下表面受到20N 的压力,则此时铁块受到的浮力是N ;当铁块下沉到某位置时,上表面受到的压力增大为20N 时,下表面受到的压力是N .【课3】 将一个物体挂在弹簧测力计上,静止时弹簧测力计的示数为4.5N ,将物体浸没到某种液体中静止时,弹簧测力计的指针恰好回到了零刻线,则此时物体受到的浮力为N .知识点2.阿基米德原理1.浸在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液体所受的重力.2.公式:F 浮=G 排=m 排g=ρ液V 排g 〔说明:液ρ指液体的密度,排V 指物体排开液体的体积〕,当物体全部浸入时,V V 排物=,受到的浮力最大,且与深度无关.当物体部分浸入时,V V <排物,此时V 排等于物体浸入液体中的体积.阿基米德原理同样也适用于气体.节日里放飞的气球就是由于受到了空气对它的浮力而飞上天空的.3.浮力的大小与哪些因素有关当物体受到浮力时,浮力的大小只取决于液体〔或气体〕的密度和物体排开液体〔或气体〕的体积;与物体本身的重力、体积和密度无直接关系;且与物体浸没在液体中的深度无关.知识点3.物体的沉浮条件〔物体全部浸没在液体中〕:1、当浮力大于物体重力 〔〕——物体上浮,最终浮在液面上〔漂浮〕,根据二力平衡可知:F ´浮=G 。
水中浮力的计算公式
水中浮力的计算公式
水中浮力是一个非常重要的物理概念,它与日常生活息息相关。
例如,我们在游泳时可以感受到水的浮力,从而在水中保持漂浮状态。
那么,水中浮力是如何计算的呢?
首先,我们需要了解什么是浮力。
浮力是水或其他液体对物体施
加的向上的力,它等于物体排开液体体积的重量。
也就是说,一个物
体浸入水中时,它会排开一定的水体积。
如果这个物体比水的密度大,那么它就会下沉;如果这个物体比水的密度小,它就会漂浮在水的表面。
根据阿基米德原理,浮力与排开的水体积成正比,密度差异与重
力加速度成正比。
因此,我们可以使用以下公式计算浮力:
F = ρ×V×g
其中,F代表浮力,ρ代表液体的密度,V代表物体排开的液体体积,g代表重力加速度。
举个例子,假设一个球的体积为100立方厘米,它在水中排开的
水体积为80立方厘米。
水的密度为1000千克/立方米,重力加速度为
9.8米/秒²。
那么这个球在水中受到的浮力为:
F = 1000 × 0.00008 × 9.8 ≈ 0.0784牛顿(约等于8克重)
可以看到,这个球受到的浮力非常小,所以它会下沉在水中。
如
果我们将球的密度减小一些,那么它就能够浮在水中了。
最后,需要注意的是,浮力只与液体的密度、物体排开的水体积
和重力加速度有关,它与物体的形状、材料、大小等因素无关。
因此,我们可以根据浮力的计算公式推算出物体在液体中浮沉的情况,有助
于我们研究和利用液体的性质。
浮力比例规律总结1
浮力比例规律总结■ 实验中学郭妍浮力知识综合性强,应用起来方法比较灵活,同学们不妨使用以下方法。
一、计算浮力的两个重要的比例推论:1、物体漂浮时:F浮=G物ρ液gV排=ρ物gV物,■=■应用:一木块漂浮在水面,有2/5体积露出水面,求木块密度。
∵ ■=■=3/5∴ρ木=■ρ水=0.6×103千克/米32、物体全浸时:F浮=ρ液gV排G物=ρ物gV物,■=■应用:一物体在空气中用弹簧秤称量,示数为245N;全部浸没水中后,弹簧秤的示数为49N;求物体密度。
F浮=G物-F浮=245-49=196N∵■=■=196/245=4/5∴ρ物=■ρ水=1.25×103千克/米3特点:计算快速准确,规律记忆深刻。
二、求浮力的方法:1、F浮=F向上—F向下(压力差法)浮力产生原因。
适用:形状规则,可以找到上下表面的物体。
2、F浮=G物—F浮(示数差法)(实验法)适用:有弹簧秤读数,形状可以不规则的小物体。
3、F浮=G排液=ρ液gV排(阿基米德原理法)适用:可以知道排开液体的重力或体积。
4、F浮=G物(平衡法)适用:漂浮或悬浮5、F浮=m排g(排水量法)适用:轮船或已知排开液体的质量例题:(1)将体积相同的三个小球A、B、C放入水中,静止时在水中的位置如下图所示,三个球受到的浮力分别为FA、FB、Fc,则这三个浮力的大小关系是?解答:利用方法3,比较V排。
∴FC>FB>FA(2)将质量相同的三个小球A、B、C放入水中,静止时在水中的位置如下图所示,三个球受到的浮力分别为FA、FB、Fc,则这三个浮力的大小关系是?解答:利用方法4和浮沉条件,比较F浮和G物。
对A和B漂浮,F浮A=G物,F 浮B=G物,对C沉底,F浮C< p>∴FC< p>利用求浮力的5种方法做以下对比的比例题目(已知:ρ铁=7.9×103kg/m3,ρ铝=2.7×103kg/m3,ρ木=0.6×103kg/m3,ρ水银=13.6×103kg/m3,ρ冰=0.9×103kg/m3。
十七 浮力
解析:潜水艇是靠水舱充水、放水来改变它受到的重力,从而实现下沉、上浮或悬浮。 由于海水密度大于江水的密度, 所以潜水艇在海水中潜行时水舱充水的重量大于它在江中潜 行时水舱充水的重量, 潜行时受到的浮力等于重力, 故潜水艇在海水中潜行时所受的浮力大 于在江水中潜行时所受浮力。答案为 A。
答案:A
8.把质量相等的实心木球和实心铝球浸没于某种液体中,放手后,木球悬浮而铝球下 沉,静止后它们所受浮力的大小关系是( ) A.F 木=F 铝 B.F 木<F 铝 C.F 木>F 铝 D.无法确定
解析:潜水艇浮出水面时浸入水中的体积减小,排开水的体积减少,根据 F 浮 =ρ 水 gV 排 知,浮力减少。潜水艇可以认为悬浮在水中,重力等于浮力。由液体压强 p=ρ 水 gh 可知深 度增加,压强增大,但排开水的体积不变,故浮力也不变。
答案:(1)小于 (2)5×107 增大 不变
12.(2010· 滨州)密度计是用来测量液体密度的仪器,测量时漂浮在被测液体中。如图, 用同一支密度计分别测量甲、乙两种液体的密度,则密度计在两种液体里受到的浮力大小 F 甲________F 乙,若两种液体深度相同,则两液体对容器底的压强是 p 甲________p 乙。(选填 “>”“=”或“<”) 解析:同一支密度计在两种液体里都是漂浮的,故由漂浮条件可知,密度计在两种液体 里受到的浮力都等于其重力。 由于密度计在甲液体中的 V 排 比在乙液体中的大, 故由 F 浮 =ρgV 排 ,可知,当浮力一定时,V 排 越大则液体的密度越小。又两容器中液体深度相同,由 p=ρgh 知 p 甲 <p 乙 。
答案:浮力 摩擦
下列关于浮力的说法中,正确的是( A ) A.浮力的方向是竖直向上的 B.浸在液体中的物体受到的浮力与物体密度有关 C.浮力一定等于物体的重力 D.物体的体积越大,受到的浮力越大
浮力计算和判断的五种方法
练习1:甲、乙两个实心物块,它们的质量相同, 其密度分别是0.8×103㎏/m3和0.4×103㎏/m3, 甲、乙物块均用弹簧拉住,使它们静止在水中, 如图所示,此时( ) A.甲、乙物块所受浮力之比为1∶2 B.甲、乙物块所受浮力之比为2∶1 C.甲、乙物块所受弹簧拉力 之比为2∶3 D.甲、乙物块所受弹簧拉力 之比为1∶6
浮力计算与判断方法
方法一:弹簧测力计 F拉 F浮
结论: F浮+F拉=G 得: F浮=G - F拉
G
例题1、甲、乙两物体的体积相同,甲的密度 是4×103kg/m3, 乙的密度是8×103kg/m3, 将它们分别挂在A、B两个弹簧测力计下,则 以下判断正确的是 A.AB两弹簧测力计示数之比F甲:F乙=1:1 B.若将它们都浸没在水中,甲、乙两物体受 到的浮力之比F浮甲:F浮乙=1:2 C.若将它们都浸没在水中,A弹簧测力计的示 数与甲受到的重力之比F′甲:G甲=3:4 D.若将它们都浸没在水中,A、B两弹簧测力 计的示数之比F′甲:F′乙=7:3
甲 乙 第23题图
练习:如图7所示,装有水的圆柱形容器的底面 积为300cm2。一体积为2000cm3 、密度为 0.6×103kg/m3的木块A漂浮在水面上,密度 为4×103kg/m3的矿石B沉在水底,此时矿石 图 9所受的浮力为2N。将B从水中取出后放在 A上,静止时A恰好全部浸入水中。前后两种 状态下水对容器底的压强变化了 Pa。(g 取10N/kg)
例题:用密度为ρ的金属制成质量相等的金属盒和实心 金属球各一个,若把球放在盒内密封后,可悬浮在水 中,如图甲所示;若把球和盒用细线相连,放在水里 静止后,盒有1/4的体积露出水面,此时细线对球的拉 力是2N,如图乙所示。下列说法中正确的是 A.ρ:ρ 水=3:1 B.金属盒的体积为6×10-4m3 C.金属球的质量为0.4kg D.金属盒空心部分体积是5×10-4m3
物体的沉浮条件及应用 八年级下册物理
曹冲称象的故事中,曹冲两次把大象和石头分别放在同 一艘船上,并使两次水面在船上所对的刻度相同,这样做是为了 保证两次船在水下的 体积 相同,两次的浮力 相同 , 两次的重力 相等 ,两次的质量 相等 ,因此只要称出 石块的质量也就知道了大象的质量。
密度计:
1.用途:测量液体的密度。
2.工作原理:漂浮 3.刻度值的特点:
F浮>G ,物体上浮 F浮<G ,物体下沉
F浮=G , 物体悬浮
漂浮(上浮的最终结果)( V排<V物) F浮=G,物体漂浮
P57页:想想做做
F浮
2023/5/16
G
Why?
四.物体浮沉条件
现象: 一只上浮出水面 一只悬浮在水中 一只下沉到水底
A
B
C
【实验】把外观相同的3只乒乓球(分别装有不 同质量的沙, 同体积,不同重力)浸没水中。
一.阿基米德原理的内容: 二.浮力的计算方法:
浸在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液体所受 的重力。
①称重法 F浮 = G物 —F拉
②阿基米德原理的计算公式:F浮 = ρ液gV排 三.浮力产生的原因: 液体对物体上下表面产生压力差。
1.知道物体的浮沉条件。 2.知道轮船、潜水艇、气球和飞艇的应用原理。 3.通过浮沉条件的实际应用,了解物理知识在生产与生活中的应用。 4.通过观察和实验,使学生树立以观察和实验的方法来研究物理问 题的思想,培养学生与他人交流与合作的精神。
一、物体的浮沉条件 1、物体浮沉条件:物体的浮沉决定于它受到的 浮力 和 重力 的 大小关系; (1)当F浮<G物,物体 下沉;(2)当F浮=G物,物体 悬浮 ; (3)当F浮>G物,物体 上浮;直至F浮 等于 G物时,物体 漂浮 。 2.物体浸没在液体中的浮沉也取决于 液体的密度和 物体的密度 的关 系:(1)当ρ液<ρ物时 ,物体 下沉 ;(2)当ρ液=ρ物时, 物体 悬浮 。(3)当ρ液>ρ物时 ,物体 上浮;直至物体 漂浮 。
浮力四种计算方法
浮力四种计算方法浮力是指物体在液体中所受到的向上的力。
在物理学中,浮力的计算是非常重要的,可以用于解释物体在液体中的浮沉现象,以及船只的承载能力等问题。
下面将介绍四种常见的浮力计算方法。
第一种方法是根据阿基米德原理来计算浮力。
阿基米德原理指出,当物体浸没在液体中时,所受到的浮力等于所排开的液体的重量。
因此,浮力可以通过物体的体积与液体的密度来计算。
具体计算公式为:浮力= 体积× 密度× 重力加速度。
例如,一个体积为10立方米,密度为1000千克/立方米的物体在地球上的浮力为:10立方米× 1000千克/立方米× 9.8米/秒² = 98000牛顿。
第二种方法是根据物体所受到的压力差来计算浮力。
当物体浸没在液体中时,液体对物体的压力会产生一个向上的力,即浮力。
根据物理学原理,浮力等于物体所受到的液体的压力差乘以物体所受到的面积。
具体计算公式为:浮力= 压力差× 面积。
例如,一个物体在液体中的上表面所受到的压力为2000帕,下表面所受到的压力为1000帕,物体的表面积为2平方米,则浮力为:(2000帕- 1000帕) × 2平方米 = 2000牛顿。
第三种方法是根据物体在液体中的排开液体体积来计算浮力。
当物体浸没在液体中时,会排开一部分液体,所受到的浮力等于排开的液体的重量。
具体计算公式为:浮力= 排开液体的体积× 液体的密度× 重力加速度。
例如,一个物体在液体中排开了3立方米的液体,液体的密度为800千克/立方米,则浮力为:3立方米× 800千克/立方米× 9.8米/秒² = 23520牛顿。
第四种方法是根据物体所受到的浸没深度来计算浮力。
当物体浸没在液体中时,液体对物体所受到的压力与浸没深度成正比。
具体计算公式为:浮力 = 浸没深度× 液体的密度× 重力加速度× 物体的横截面积。
10.3 物体的浮沉条件及应用
跟踪练习
1.下列情景中,受到的浮力增大的物体是( D )
A 从深水处走向海岸沙滩的游泳者 B 从长江驶入大海的轮船 C 海面下正在下沉的潜水艇D 在码头装在货物的轮船 2.
BD
A 物体排开液体的体积相等B 物体排开液体的重力相等 C 物体上、下表面受到的压力差相等 D 物体下表面所受的压力相等
课堂检测
4、知识拓展
悬浮是指物体全部浸入液体中且只受重力 和浮力,而保持平衡的状态。 用手把木块压入水中时木块并不是悬浮, 因为此时木块除了受G、F浮外,还受手 向下的压力。 同样,用弹簧测力计吊着石块完全浸入水 中时,物体也不是悬浮,因为石块受了 G、F浮外,还受弹簧测力计向上的拉力, 此时G=F浮+F拉。
• 请同学们阅读教材P57,完成下列问题。 1.浸没在液体中的物体,受到两个力:竖直向下 的重力 竖直向上 的 浮力 。 和 2.物体的浮沉条件如下: 浮力 重力时,物体上浮。 浮力 重力时,物体受力 平衡 ,可以 悬浮 在液体内。 浮力 重力时,物体 下沉 。 自身 的 3.由于浸没在液体中的物体,其 排开液体的体积 跟物体 的体积 相等,因此物体的浮沉情况也可以用 物体的密度 跟 液体密度的大小来描述。 4.浸没在液体中的物体,如果它的密度小于 液体的密度,物 体 上浮 ;它的密度 等于 液体的密度,物体可以 悬浮 在 液体内;它的密度 大于 液体的密度,物体下沉。 5.人们就是根据这个原理,在用盐水选种时,把 漂浮 种子清 除掉,保留下沉 的 饱满 种子。
1.小晴在洗苹果和梨时,发现苹果漂浮在水面上, 而梨却沉到水底。对此,她作出了如下判断, 其中正确的是() A 梨所受的浮力一定比梨所受的重力大 B 梨所受的浮力一定比梨所受的重力小 C 苹果所受的浮力一定比苹果所受的重力大 D 苹果所受的浮力一定比梨所受的浮力大 2.圆圆煮汤圆时发现,生汤圆放入锅内,由于浮 力 (“大于”“小于”)重力而下沉;煮 熟的汤圆因其内部受热膨胀,浮力 ( “增大”“减小”),汤圆上浮。若一个 汤圆的体积约为20cm3,那么它在上浮的过程 中(未露出水面)所受的浮力约为 N。
计算浮力的4种方法
计算浮力的4种方法浮力是物体在液体中受到的上升力,是由于液体对物体的压力差所产生的。
计算浮力是研究物体在液体中浮沉状态的重要方法之一。
下面将介绍四种计算浮力的方法。
方法一:阿基米德原理阿基米德原理是计算浮力的基本原理,它指出:浸泡在液体中的物体所受到的浮力等于所排开的液体的重量。
具体计算步骤如下:1. 确定物体在液体中的体积,称为物体体积。
2. 确定液体的密度,称为液体密度。
3. 根据阿基米德原理,浮力等于物体体积乘以液体密度再乘以重力加速度。
4. 根据计算公式,计算出浮力的数值。
方法二:物体重量与浮力的差值根据浮力的定义,浮力等于物体所受到的液体的重力。
因此,可以通过比较物体的重量和浮力的大小来计算浮力。
具体计算步骤如下:1. 称量物体的质量,得到物体的重量。
2. 根据液体的密度和物体的体积,计算出液体对物体的浮力。
3. 将物体的重量与液体对物体的浮力进行比较,得到浮力的大小。
方法三:浸泡法浸泡法是通过浸泡物体的方式来计算浮力。
具体计算步骤如下:1. 将物体完全浸泡在液体中,确保物体没有部分暴露在液体外面。
2. 记录物体在液体中的重量,称为物体的湿重。
3. 将物体悬空,不接触液体,记录物体的重量,称为物体的干重。
4. 根据物体的湿重和干重的差值,计算出浮力的大小。
方法四:倾斜天平法倾斜天平法是通过利用倾斜天平的原理来计算浮力。
具体计算步骤如下:1. 将物体放在一个倾斜的天平上,使得物体的一部分浸泡在液体中,另一部分暴露在液体外面。
2. 调整倾斜角度,使得物体在倾斜天平上保持平衡。
3. 记录天平的倾斜角度。
4. 根据倾斜角度和天平的刻度,计算出浮力的大小。
计算浮力的四种方法包括阿基米德原理、物体重量与浮力的差值、浸泡法和倾斜天平法。
每种方法都有其适用的场景和计算步骤,根据实际情况选择合适的方法进行计算,可以准确获得物体在液体中受到的浮力大小。
利用浮沉条件解浮力问题学案
《利用浮沉条件解浮力问题》学案一、回顾与思考1. 计算浮力的四种方法(1)压力差法F浮=F下-F上(2)视重差法F浮=G-F拉(3)二力平衡法(漂浮或悬浮)F浮=G(4)阿基米德原理法F浮=ρ液gV排2.物体的浮沉条件当物体浸没在液体中静止时,释放后物体将怎样运动?V排=V物V排’<V物V排=V物V排=V物V排=V物而处于部分浸入和全部浸没的状态不是悬浮;沉底状态三力平衡。
2.上浮和下沉是非平衡状态。
物体的运动状态取决于初状态和合外力,浮力大于重力不一定立即上浮,这里指的上浮是在静止时受力后的运动状态。
3.物体的密度是指物体的平均密度。
二、利用浮沉条件解浮力问题(一)判断:由条件得浮沉★直接判断1.体积是20cm3的实心铝块放在水中,受到的浮力是_____。
(ρ=2.7g/cm3)若将铝块放铝到水银中漂浮,静止后受到的浮力是________。
技巧:★间接判断=0.8g/cm3),它受到的浮力2.体积为0.1dm3的木块重0.85N,如果将它浸在煤油中(ρ油为________N。
技巧:★转化判断3.100g物体放在盛满液体的杯子里, 溢出液体80g, 则 ( )A.物体将浮在液面上;B.物体将沉入杯底;C.物体将悬浮在液体中;D.无法确定物体的沉浮。
4.一个量筒中盛有200ml的水,今将一质量是60g的物体投入量筒中后水面升高到250ml 处,那么这个物体在量筒中的情况是()A.悬浮在水中B.漂浮在水面C.下沉到筒底上D.下沉到筒底后又上浮技巧:小结:★解释浮沉子的原理(二)简单定性:由浮沉作比较★同一物体比较1. 如图10所示,将一只玩具青蛙放入水中,它能漂浮于水面;把它放入另一种液体中,它却沉入底部,则在这两种情况下这只玩具青蛙受到的浮力大小相比较()A. 水中受到的浮力较大B. 在液体中受到的浮力较大C. 受到的力一样大D. 无法比较浮力大小★不同物体比较2.质量相等的蜡块和木块漂浮在水面上,已知木块的密度小于蜡块的密度,则()A.木块受到的浮力大于蜡块受到的浮力B.木块受到的浮力小于蜡块受到的浮力C.木块受到的浮力等于蜡块受到的浮力D.木块排开水的体积等于蜡块排开水的体积若换成质量相同的实心木球和铁球放入水中,ρ木<ρ水<ρ铁,则木球受到的浮力___铁球受到的浮力。
(初中物理)考点17 浮沉条件的应用
一、物体的浮沉条件判断物体浮沉的条件:通常情况下,判断物体的浮沉有两种方法:一是根据力的关系来判断,即根据浮力和重力的大小关系,结合浮沉条件来判断;二是根据物体密度与液体密度的关系来判断。
判断方法比较F浮和G物比较ρ液和ρ物上浮F浮>G物ρ液>ρ物悬浮F浮=G物ρ液=ρ物下沉F浮<G物ρ液<ρ物解读:总有同学认为“上浮的物体受到的浮力大,下沉的物体受到的浮力小”,这种说法是不正确的。
事实上物体的沉浮决定于物体受到的浮力和物体重力的大小关系,而不是只决定于物体受到的浮力大小。
大石块受到的浮力再大,只要还小于自身的重力,就不会上浮;小木块受到的浮力再小,只要还大于自身的重力,就不会下沉。
悬浮与漂浮有相似之处,也有重要区别。
相似之处是:物体都处于平衡状态,各自所受重力和浮力是大小相等的一对平衡力。
重要区别是:(1)它们在液体中的位置不同,悬浮是物体可以静止在液体内部任一地方,而漂浮则是物体静止在液体表面上;(2)处于悬浮状态的物体,其密度与液体密度相等,处于漂浮状态的物体,其密度小于液体的密度,其体积大于物体排开液体的体积。
二、浮力的应用(1)轮船是采用空心的方法来增大浮力的。
轮船的排水量:轮船满载时排开水的质量。
轮船从河里驶入海里,由于水的密度变大,轮船浸入水的体积会变小,所以会上浮一些,但是受到的浮力不变(始终等于轮船所受的重力)。
(2)潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮或下潜。
(3)气球和飞艇是靠充入密度小于空气的气体来实现升空的;靠改变自身体积的大小来改变浮力的。
(4)密度计是漂浮在液面上来工作的,它的刻度是“上小下大”。
注意:轮船在不同的水中(如江水、海水)都处在漂浮状态所受浮力相等;潜艇靠改变自身重力实现浮与沉,在没有露出水面之前潜水艇受到的浮力不变。
气球升空时气球里充密度小于空气的气体。
(2018·山东省济宁市市中区中考物理二模试题)如图,小玲同学在做鸡蛋浮沉的实验时,在清水中鸡蛋下沉,此时鸡蛋所受浮力大小为F浮1,用适当的盐水使鸡蛋正好悬浮,此时鸡蛋所受浮力大小为F浮2,则F浮1与F浮2的大小关系是A.F浮1>F浮2B.F浮1<F浮2C.F浮1=F浮2D.不能确定【参考答案】B1.五一小长假,小红一家去遂宁市大英县的“中国死海”游玩。
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浮力的浮沉条件计算
1、人们常用“冰山一角”来形容事物显露出来的仅仅是其很小的一部分,更多的还隐藏在表面现象之下。
事实上,冰山浮在海水中的确只露“一角”,那么这露出的“一角”到底占冰山大小的
多少呢?(计算说明)。
(ρ冰=0.9×103kg/m 3, ρ海水=1.03×103kg/m 3
)
2、打捞沉船时,常先将金属浮箱注满水,沉入水底,再用钢绳将其固定在沉船上,然后向浮箱中压入气体排出浮箱内的水,这样浮箱就可上浮把沉船拉起。
某次打捞作业中,所用的浮箱边长为2m 的正方体,自重2000N 。
当浮箱上表面沉到距水面20m 处时(g 取10N/kg ),求: (1)浮箱上表面受到水的压强; (2)浮箱受到水的浮力;
(3)当把浮箱内水全部排出,浮箱与沉船一起匀速上浮时,浮箱对沉船的拉力。
3、体积为10m 3
的气球,自重为60牛。
(1)求气球在空气中受到的浮力,(2)气球最多能载多重
的物体?(空气的密度为1.29千克/米3
)
4、重4.5N ,体积为500cm 3
的铝球,放入水中静止时受的浮力多大?
5、将一个实心小球先后放入盛有足量的水和足量的酒精的两个容器中,小球静止时受到的浮力分
别是4.5 N 和4.0 N , 小球的密度比水的密度小, 但比酒精的密度大,酒精的密度为0.8×103kg/m 3。
求:这个实心小球的密度是多少?
1杯底,杯子和铁块受到的浮力将 将 。
(填增大、减小或不变)
2排开水的体积 木球排开水的体积。
(填大于、等于或小于)3、一座冰山,露出海面的体积是1000m 3,那么这为 。
(海水的密度为1.03克/厘米3厘米3)
4就会自然向上浮起,当人浮在海面上时,人受到的浮力或“等于”)
5、一个重5N 的木块漂浮在水面上,它受到的浮力为 N ,它排开水的体积为 cm 3。
(g 取10 N/kg )
6、一个物体所受的重力为10N ,将其全部浸没在水中时,所排开的水所受的重力为20N ,此时它所受的浮力为 N ,放手后物体将 (选填“上浮”、“下沉“或“悬浮”)
7、在半杯水中放入一只新鲜鸡蛋,观察到鸡蛋处于沉底状态,这时鸡蛋所受的浮力___________鸡蛋所受的重力。
将盐慢慢倒入水杯中,并轻轻搅拌,随着杯中盐水密度的增大,可观察到鸡蛋将____________。
在该过程中,鸡蛋的体积___________,盐水的密度_____________,鸡蛋所受到的浮力_____________。
鸡蛋上浮表明鸡蛋所受的浮力______________鸡蛋所受的重力。
最后观察到鸡蛋在浓盐水中处于漂浮状态,这时鸡蛋所受的浮力____________鸡蛋所受的重力。
8、将一个体积为2m 3,密度为0.5×103kg/m 3的物体投入水中,当物体在水中静止时,它受到的浮力为________N ,若将此物体投入密度为0.4×103kg/m 3的液体中,物体静止时受到的浮力为________N 。
9、将挂在弹簧测力计上的物体的一半浸没在水中,弹簧测力计的示数比物体未浸入水之前减少了1N ,这个物体的体积是________,当这物体全部浸没在水中时,弹簧测力计的示数是3N ,这物体重_______N 。
10、小明同学把一个体积为125cm 3苹果放入水中,苹果在水里处于悬浮状态,则苹果所受的浮力为 N ,小明从水中取出苹果,分成一个大块和一个小块,如图所示,再将小块放入水中,发现小块沉入水底,据些现象可以推断:若将大块浸没入水中,松手后大块将会 (g=10N/kg,水的密度为1×103kg/m 3)
11、古人称黄河水是“一石水,六斗泥”。
一条货船在黄河中航行时,浸在水中的体积是30m 3,船受到的浮力为____________N 。
在码头将货物卸下后,河水对船底压强大小的变化情况是 。
(g 取10 N/kg )。
12、有一木块放在水中,当上面放有质量为0.5kg 的重物时,木块恰好全部浸入水中,若拿去重物,木块有1/3的体积露出水面。
则木块的体积为 ,密度为 。
13、一艘轮船由东海驶入长江,所受到浮力________(填“变大”或“变小”或“不变”),该船在南京港卸下货物前后,船的吃水线深度减小0.2m ,该船在水面附近的水平横截面积平均为4500m 2,则卸下的货物的质量约为________t 。
14、如图所示,把一个小球分别放入盛满不同液体的甲、乙杯中,甲杯中溢出液体的质量是40g ,乙杯中溢出的液体质量是50g ,则:小球的质量是________g ,甲、乙两杯中液体的密度之比ρ甲∶ρ乙_____4∶5(选填“>”或“=”或“<”)。