湖北省天门市蒋湖中学八年级物理下册 物体的计算及实验课件 （新版）新人教版.ppt

专题浮力的计算及实验 一 浮力的计算 1 称重法 f浮 g f 液 物 3 原理法 f浮 g排 液gv排 4 平衡法 f浮 g物 漂浮 悬浮 2 压力差法 f浮 f向上 f向下 其中 f浮 液gv排和g物 物gv物 计算浮力的方法 解一 金属块的质量为 金属块的体积为 金属块的密度为 例1 一个金属块挂在弹簧测力计上 在空气中称时 示数为5牛 把它浸没在水中称时 示数为3牛 金属块的密度是多少 类型一 称重法 其中v排 v物 解二 比值法 金属块的密度为 2 5 103kg m3 找出这个隐含条件是本题的关键 解 f浮液 g f液 5n 1 4n 3 6n 因为浸没 所以v排液 v排水 3 10 4m3 练习1 在空气中用弹簧测力计测某石块重为5n 浸没在水中称量 弹簧测力计的示数为2n 浸没在另一种液体中称量 弹簧测力计的示数为1 4n 求这种液体的密度 法二 比值法 类型二 压力差法 例2 如图所示 一个半径r 5cm的实心半球体静止在容器底部 容器内水深h 15cm 求 1 半球受到的浮力 2 水对半球面部分的压力 g 10n kg 解 半球受到的浮力为 2 6n 半球底面受到水的压力为 f向下 p s 水g h r r2 1 0 103kg m3 10n kg 15 5 3 14 5 2 10 6m3 7 85n 水对半球面的压力为 f向上 f向下 f浮 7 85n 2 6n 10 45n 例3 一个铁球在空气中称重为4n 浸没于水中称重为3n 则 已知 铁 7 9 103kg m3 1 该铁球在水中受到的浮力是多大 2 若将该铁球扔进水中 则该球处于何种状态 指 上浮 下沉 悬浮 或 漂浮 3 该铁球浸入水中的体积是多大 解 1 f浮 g g 4n 3n 1n 1 10 4m3 3 根据阿基米德原理可知 f浮 液gv排 2 g f浮 该球处于下沉状态 类型三 原理法 1n 1 0 103kg m3 10n kg 练习2 密度是0 6 103kg m3的木块 体积是4m3 当它浮在水面上时 取g 10n kg 求 1 木块重力 2 木块受到的浮力 3 木块排开水的体积 4 木块露出水面的体积 解 物体漂浮在液面上 有f浮 g物 类型四 平衡法 即 水gv排 物gv物 物 0 75 103kg m3 例4 有一木块 当它浮在水上时 有3 4的体积浸入水中 求木块的密度是多少 练习3 有一木块 放入水中静止后 有的体积露在水面上 若将它放入另一种液体中时 有的体积浸入液体中 求液体的密度 解 由于木块在水中和在液体中都是漂浮状态 其受到的浮力都等于重力 即 同一物体分别漂浮在密度不同的液体中 所受浮力相等 甲 乙 1 在图甲中 石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降 直至全部没入水中 图乙是钢绳拉力随时间t变化的图象 若不计水的摩擦力 则可算出该石料的密度为 a 1 8 103kg m3b 2 3 103kg m3c 2 8 103kg m3d 3 2 103kg m3 c 2 多选题 用弹簧测力计称得容器和水的总重为5n 如图甲所示 将体积为10cm3的物体a全部投入水中 弹簧测力计的示数t1为0 4n 如图乙所示 若将容器 水和浸没水中的物体a用弹簧测力计一起称量 如图丙所示 弹簧测力计的示数为t2 则 a 浸没水中的物体a所受浮力为0 1nb 浸没水中的物体a所受浮力为0 4nc 弹簧测力计的示数t2为5 5nd 弹簧测力计的示数t2为5 1n ac 3 把一小球放入盛满酒精的溢水杯中 它沉入容器底部 从杯中溢出8g酒精 若将该小球放入盛满水的溢水杯中 它漂浮在水面上 从杯中溢出水的质量 a 大于8gb 等于8gc 小于8gd 无法判断 分析 小球放入酒精中沉入容器底部 它受酒精对它的浮力小于小球的重力 即g排 g球 把小球放入水中漂浮在水面上 它受到的浮力等于小球的重力 即g 排 g球 所以 即m水 m酒 8g 本题易错选b a 4 为使质量为890克的空心铜球浸没在水下任何深度 则球的空心部分的体积应多大 铜密度为8 9 103kg m3 解 铜的体积 铜球悬浮在水中 有 f浮 g铜 m铜g 0 89kg 10n kg 8 9n 空心铜球的体积 8 9 10 4m3 空心部分的体积 v空 v球 v铜 8 9 10 4m3 10 4m3 7 9 10 4m3 5 有一体积是2dm3 密度是0 6 103kg m3的木块 用绳子将它拴在水池底部的钩子上 如图所示 问 1 绳对木块的拉力多大 2 如果绳子断了 木块就上浮到水面 木块静止在水面时露出液面的体积多大 解 1 木块的重力 g木 木gv木 0 6 103kg m3 10n kg 2 10 3m3 12n 木块受到的浮力 f浮 水gv木 1 0 103kg m3 10n kg 2 10 3m3 20n 绳的拉力 t f浮 g木 20n 12n 8n f 浮 g木 12n 2 木块漂浮时 木块排开水的体积 1 2 10 3m3 木块露出水面的体积 v露 v木 v排 2 10 3m3 1 2 10 3m3 0 8 10 3m3 6 质量相等的两个均匀实心球a和b 它们的密度之比为 a b 1 2 现将a b两球放入盛有足够多的水的容器中 当它们静止时 水对两球的浮力之比是fa fb 8 5 求两球的密度 分析 两球可能同为漂浮 或者一个漂浮 一个悬浮 或者一个漂 悬 浮 一个下沉 若两球漂浮或悬浮在水中时 两球所受浮力均等于重力 由于两球所受重力相等 浮力之比为 1 1与已知矛盾 所以两球仅可能是一个漂浮 一个下沉 又 a b 故a球漂浮或悬浮 b球下沉 解 分析题意可知 a球漂浮 b球下沉 得 b 1 6 103kg m3 a 0 8 103kg m3 7 一冰块漂浮在水面上 当冰完全熔化后 容器中的水面将如何变化 当冰化成水后 质量不变 所以 m水 m冰 液面高度不变 解 冰漂浮在水面上 f浮 g冰 v化水 v排 水v盐水 液面上升 解析 冰漂浮在盐水中 f浮 g 若上题中的冰中有一气泡 则冰熔化后液面如何变 若上题中的冰包有一小木块 物 水 则冰熔化后液面如何变化 当冰放入盐水中时 冰熔化后 液面如何变化 不变 不变 降低 8 如图甲 铁块a叠放在木块b上 然后放在水缸中当将铁块从木块上拿下 并放在水缸底部时 水面高度将 a 上升b 下降c 不变d 无法确定 b 物体投入液体时 若 物 液 排液体积减小 液面降低 若 物 液 排液体积不变 液面不变 规律 物体捞出液体时 若 物 液 排液体积增大 液面上升 若 物 液 排液体积不变 液面不变 9 如图所示 一圆柱形平底容器 底面积为5 10 2m2 把它放在水平桌面上 在容器内放入一个底面积为2 10 2m2 高为0 15m的圆柱形物块 且与容器底不完全密合 物块的平均密度为0 8 103kg m3 向容器内缓慢注水 使物块对容器底的压强恰好为零时 向容器内注入水的质量是多少 解 当物体对容器底的压强恰好为0时 有f浮 g物 即 水gs水h水 物gs物h物 0 12m 注入水的质量 m水 水v水 水 s容 s物 h水 1 0 103kg m3 5 2 10 2m2 0 12m 3 6kg 二 利用浮力测密度 例5 有弹簧测力计 金属块 盛水的烧杯 细线 能否测出金属块的密度 写出测量步骤和密度表达式 解 主要步骤 1 用弹簧测力计称出金属块的重 记为g 2 把金属块浸没在水里 记下此时弹簧测力计示数为f 表达式 例6 给你一个量杯 足够的水 橡皮泥 能否测出橡皮泥的密度 写出步骤和密度表达式 例6 给你一个量杯 足够的水 橡皮泥 能否测出橡皮泥的密度 写出步骤和密度表达式 解 主要步骤 1 在量杯中放入适量的水 记下体积为v1 3 把橡皮泥全部浸没在量杯的水里 水面到达的刻度为v3 2 把橡皮泥做成船形 漂浮在量杯的水里 水面到达的刻度为v2 表达式 解 步骤 1 用弹簧测力计测得石块的重力g 2 把固体浸没在水中 用弹簧测力计测得此时的拉力f1 3 把固体浸没在待测液体中 用弹簧测力计测得此时的拉力f2 表达式 例7 给你一杯水 一杯待测液体 一把弹簧测力计 一块不规则的石块 一根线 你能用这些器材测出待测液体的密度吗 例8 给你一根表面涂蜡 粗细均匀的小木棍 一段体积不计的细铁丝 一把