压强与浮力教案2.doc

1 大气压强大气压强 问 托里拆利实验中 水银柱产生的压强为什么等于大气压 问 托里拆利实验中 水银柱产生的压强为什么等于大气压 答 如图 13 37 所示 玻璃管内的水银柱已保持静止 由于管内原来装 满水银后再下降 因此水银柱上方到管顶为真空 这也叫托里拆利真空 然后我们在水银槽液面处任取一点 B 在试管内等高处取一点 A 由液体压强知识可 知 由于 A B 两点为同一水银内的同一深度 因此 水银内 A B 两处所受压强应该相 等 即 pA pB B 点在水银槽液面上 因而 B 点所受压强就是大气压强 p0 即 pB p0 由于托里拆利真空的存在 因而 A 点所受压强就是 A 点上方 水银柱产生的压强 pA 水银 gh 从而可得 p0 水银gh 所以 通过托里拆利实验测出管内水银 柱的高度就可得到当时大气压强 的值 注意 只有在水银柱上部的空间是真空时 水银柱的压强才跟大气压强相等 如果水银 柱上方不是真空 而是混有空气 则这段空间的气体对水银柱也会产生压强 这个压强与 水银柱产生的压强之和才等于大气压强 问 能不能用问 能不能用 p gh 这个公式来计算大气压强的值 这个公式来计算大气压强的值 答 不能 原因在于 第一 大气的密度是变化的 在地面附近空气的密度较大 随高度 的增加 密度越来越小 第二 h 值无法确定 因为大气没有一个明显的界限 题型一 知道大气压的存在 会用大气压解释生活中常见的现象 例例 自来水笔吸墨水时 把笔上的弹簧片按下后松开 墨水吸进橡皮管内 原因是 A 弹簧片弹力作用的结果 B 橡皮管有吸引力 C 手对橡皮管有压力 D 管外墨水面上大气压大于管内气压 知识点知识点 利用大气压知识解释日常生活中的现象 闯关点拨闯关点拨 在利用大气压的知识解释物理现象时 一定要分析不同区域气体压强的情况 当不同区域的气体压强不相同时 就会发生这些现象 而不能简单地从现象本身作出判 断 在这个现象中 当把自来水笔上的弹簧片按下再松开时 造成了橡皮管内的气体压强 和管外墨水面上气体压强不同 在管内外气体压力差的作用下 墨水被 吸进 了自来水笔 的管内 解解 因为当把自来水笔上的弹簧片按下时排出了橡皮管内的一部分空气 使得松开弹簧片 时橡皮管内的气体压强小于管外墨水面上的大气压强 在管内外气体压力差的作用下 墨 水被 吸进 自来水笔的管内 选项 D 正确 答答 选 D 题型二 了解测量大气压强的方法 知道托里拆利实验的原理 友情提示 在托里拆利实验中 管内上方是真空 管内水银柱的高度只随外界大气压的变化而变化 和管的粗细 倾斜角度 管的长度及将玻璃管提起 还是下压等因素无关 只与水银柱的竖直高度有 关 图 13 37 2 例例 1 如图 13 38 所示的托里拆利实验装置中 下列哪种情况能使玻璃 管内外水银面的高度差发生变化 A 将管倾斜 B 将玻璃管变粗 C 向水银槽中加入少量水银 D 外界大气压发生变化 知识点知识点 测量大气压的方法 闯关点拨闯关点拨 解此类题的关键是抓住玻璃管内外水银面的高度差就表示 外界大气压的大小 只要外界大气压不变 这个高度差就不会改变 只有当外界大气压变 化时 这个高度差才会发生变化 解解 管内水银柱产生的压强和外界大气压相等 当外界大气压不变化时 由可知 管内外 水银面的高度差 h 就不会发生变化 所以 当管倾斜时 管内水银虽然增多 但管内外 水银面的高度差不会变化 向水银槽中加入少量水银后 槽中水银面和管内水银面同时 升高 管内外水银面高度差仍然不变 只有当外界大气压发生变化时 管内外水银面的 高度差才会发生变化 所以正确答案为 D 答答 选 D 变形题变形题 如图 13 39 所示 将一只试管装满水银后倒插在水银槽中 管顶高出水银面 20cm 在标准大气压下 管外水银面上受到的大气压 强等于 Pa 若在试管顶部开一小孔 将看到 现象 解解 本题虽然给出了试管内水银柱的高度为 20cm 但并非相当于外界 大气压 外界真正的气压为 1 标准大气压 即应相当于 76cm 汞柱产生的压强 应为 若在试管顶部开一个小孔 管内顶部的水 银面和水银槽种的水银面都受到大气压强的作用 所以管 内的水银面将下降 最终将看到的是管内外液面等高 例例 2 2 小明想用如下的方法测量大气压强 将一个面积为 1 10 3m2的吸盘按在光滑水平桌面上 挤出里面的空气 用最大刻度值是 5N 的弹簧测力计测量大气压力 如图 13 40 所示 然后计算大气压强 若大气压强为 1 01 105Pa 则吸盘受到的大气压力是 N 小明发现不能用这 个测力计完成测量 其原因是 知识点知识点 考查对大气压的计算能力 闯关点拨闯关点拨 物理新教材要求同学们具有评估探究过程和探究结果的意识 能注意探究活动 中未解决的矛盾 发现新的问题 从评估中吸取经验教训并尝试改进探究方案 解解 1 由公式F pS可估算出大气对吸盘的压力F 1 01 105Pa 1 10 3m2 101N 2 因为所需测量的力大于弹簧测力计的量程 题型三 这组题主要考查大气压的变化 液体的沸点与气压的关系 并能运用它们解决 生活中的相关问题 例例 1 下列情况中会使大气压变小的是 图 13 39 图 13 38 图 13 40 管内外水银面上受到的 大气压互相平衡 3 A 从高山顶下山的过程中 B 从赤道向北极运动过程中 C 从室内到室外的过程中 D 从一楼上升到九楼的过程中 知识点知识点 大气压与高度的关系 闯关点拨闯关点拨 不同高度的大气密度不同 造成大气压值不同 离地面越高 大气密度越小 气压值也越小 地球是一个椭球体 赤道直径比两极直径大 因此两极附近地球对空气吸 引力较赤道附近对空气吸引力要大些 故两极附近的大气压也较大些 答答 选 D 变形题变形题 如图 13 41 是自制的水气压计 把它由东宝山 的山脚移至山顶 玻璃管中的水 柱的高度变化情况是 瓶口密闭不漏气 移动过程中整个瓶子没有与外界发生热传递 A 降低 B 升高 C 先降低后升高 D 先升高后降低 解解 由于大气压强随高度的升高而减小 当把自制的水气压计由山脚移至 山顶时 外界大气压强减小 而瓶内水面上的压强不变 所以玻璃管中水 面升高 故正确答案选 B 例例 2 中医常用 拔火罐 治疗风湿等病症 其方法是将一酒精棉球点燃 放入广口瓶中 过一会儿将广口瓶瓶门扣在痛处 广口瓶就会吸在皮肤上 这是为什么 知识点知识点 气体压强与体积的关系 闯关点拨闯关点拨 气体的压强随气体体积的增大而减小 随气体体积的减小而增大 答答 广口瓶中的空气受热膨胀 有一部分空气跑到 瓶外 使瓶内空气稀薄 气压减小 外界大气压大于 瓶内气压 广口瓶就被吸在皮肤上 例例 3 如图 13 42 所示 压力锅直径为 24cm 限压出气口 直径为 3 5mm 限压阀质量为 100g 使用时压力锅内外最大压 强差是多少 合多少标准大气压 锅盖与锅的接口处至少能承受 多大的力 知识点知识点 高压锅的工作原理并会进行有关的计算 闯关点拨闯关点拨 由于压力锅内气体被封闭 锅内外气体之间存在着 压强差 因而锅盖上承受着很大的压力 压力锅上的限压阀是当锅内压强达到限定值时保 证安全而设置的一个装置 当锅内压强超过一定数值时 限压阀被抬起 放出部分气体 降低锅内气体压强 求解这道题的关键就是要考虑到最大压强差指的是锅内气体通过限压 出气口对限压阀的压力 与限压阀所受重力 mg 及大气压对限压阀的压力 平衡时 锅内气压 与外界大气压 的差 而锅盖能承受的最大压力就是指这个压强差对锅盖产 生的压力 这一结论在日常生活中有许多 应用 拔火罐 瓶口吞鸡蛋 等都属于这类问题 图 13 41 图 13 41 图 13 42 4 解解 设锅内气压为 大气压为 当限压阀被抬起向外喷气时 有 锅内外最大压强差为 锅盖与锅的接口处承受的力为NDpSpF 32 106 4 4 1 锅锅 答 答 Pa 约 1 标准大气压 N 中考典题精析中考典题精析 考题考题 1 1 下列现象中没有利用大气压强的是 湖北省孝感市 湖北省孝感市 200200 年中考题 年中考题 A 把药液注射进肌肉里B 用吸管吸瓶中的饮料 C 茶壶上留有小孔D 利用离心水泵抽水 闯关点拨 本题考查生活现象中应用大气压强工作的例子 关键是区分例子中是靠大气压 强工作的还是靠外力来工作的 在使用注射器进行注射前 要把药液吸进针管 需要利用 大气压强 注射时是利用活塞的推力 而不是大气压 答 选 A 考题考题 2 2 张强同学家的高压锅盖上标有 铝制品厂 18cm 压力锅 的字样 他测得高 压锅限压阀的质量为 70g 排气孔的横截面积约为 10mm2 问这个高压锅工作时 其内 部水蒸气的最大压强为多大 若锅盖面积为 260cm2 则它所能承受的压力至少多大才能 保证安全 设大气压 P0 105pa 广西桂林市 广西桂林市 20042004 年中考题 年中考题 闯关点拨 本题考查压力锅的工作原理以及压力 压强的计算 智智 能能 训训 练练 基础知识训练 1 用嘴吸装矿泉水的空塑料瓶的瓶口 瓶会变塌 空塑料瓶变塌的原因是 题型三 2 为了用注射器抽吸密封在药瓶中的药液 医生先向药液中注入一些 空气 这样做的目的是 题型一 3 如图 13 43 烧瓶中的水刚停止沸腾 现将注射器的活塞向外拉 图 13 43 5 观察到的现象是 这个现象说明 题型三 4 2003 年 5 月 22 日 国内各大报纸报道了中国登山队再次登上高度为 8848 13m 的珠峰 登山运动员从高山顶返回到山脚宿营地时 随身携带的气压计的数值将 选填 变大 变小 或 不变 5 宋朝的著名文学家范成大到海拔 3 700m 的峨眉山旅游 发现在山上 煮米不成饭 他 认为是因为山上的泉水太寒冷 故有 万古冰雪之法汁 之说 其实这是由于高山上的气压 导致水的 的缘故 8 把装满水的量筒浸入水中 口朝下 如图 13 45 那样抓住筒底向上提 在筒口离开水面前 量筒露出水面的部分 题型一 A 是空的 B 有水 但不满 C 充满水 D 以上都有可能 9 下列现象中 不是利用大气压强的是 题型三 A 钢笔吸墨水 B 用吸管吸饮料 C 抽水机把水从低处抽往高处D 用高压锅煮食物 10 登山运动员徒手攀登海拔较高的山峰 在继续攀登海拔 4 000m 以上高度时 尽管经过 充足的休息后再爬 但是越往上爬越感觉到乏力 出现头晕 耳鸣和恶心等现象 其主要 原因 题型三 A 山峰陡峭 人体能量消耗大 B 高处气温太低 C 高山上空气稀薄 气压偏低 D 该运动员体质太差 11 做托里拆利实验时 测量的大气压强值比真实值小 其原因可能是 A 玻璃管放得不竖直 B 玻璃管内混入少量空气 C 水银槽内的水银太多 D 玻璃管粗细不均匀 12 下列现象不能说明大气压存在的是 题型一 A 堵住茶壶盖上的小孔 茶壶里的水就不容易被倒出来 B 用塑料吸管能把饮料吸入口中 C 人潜水时感觉胸口很闷 D 两块玻璃板的表面用水浸湿 将两块合在一起 很难分开 2 甲 乙 丙三人分别做托里拆利实验 测出了管中水银柱长度分别为 74 0 75 6 76 0 已知其中一管中混有空气 另一玻璃管没有竖直放置 只有一人操作方法正确 那么当时的大气压值为 题型二 3 一次龙卷风发生时 屋外的气压急剧降到 0 9 105Pa 当时门窗紧闭 可以认为室内 是 1 标准大气压 约为 1 105Pa 屋顶面积是 100 m2 这时屋顶受到的内外压力差可达 N 足以把屋顶掀飞 题型三 5 大气压与生产 生活 科研紧密相连 下面几个选项中 分析正确的是 题型三 A 做托里拆利实验时 若有空气进入管内 则测出的大气压值比实际值大 B 人吸气时 肺的容积增大 肺内空气压强变小 大气压将外部空气压入肺内 C 用高压锅煮食物容易煮熟 原因是压强越大沸点越低 D 用吸盘能将玻璃板提起是分子引力的作用 图 13 45 6 6 在冬天 载有一定量水的热水瓶过了一段时间后 软木塞不易拨出 这主要是由于 题型三 A 瓶内气压大于大气压 B 瓶内气压小于大气压 C 瓶塞遇冷收缩 D 塞子与瓶口间的摩擦力增大 7 在全国人民众志成城防治 非典 的战役中 常用如图 13 46 所示的 喷壶来喷药消毒 下列关于它在喷药时的说法中正确的是 题型三 A 喷壶把药液汽化了 B 喷壶把药液液化了 C 喷壶内气压大于外界大气压 D 喷壶内气压小于外界大气压 8 用力压气球 气球会爆破 打足气的自行车车胎在阳光曝晒也会爆破 生活中还有很多类似的现象 于是小红同学提出 质量一定的气体压 强大小与哪些因素有关呢 请你根据上述例子 生活经验和所学知识提出猜想 至少 写出两个 题型一 你的猜想 基础知识训练基础知识训练 1 1 吸出瓶中一些空气后 瓶中气体压强变小 外界大气压将瓶压瘪 2 2 增大瓶中药液上方的压强 3 3 水又重新沸腾 水的沸点随着气压的减小而降低 4 4 变大5 5 沸点降低 6 6 31kPa 大气压随高度的增加而降低 在 3km 以内 每升高 1km 大气压降低约 10kPa 7 7 D 析 因为大气内部向各个方向都存在压强 8 8 C 析 量筒内的水面上方没有空气 作用在量筒外水面上的大气压把量筒内的水托 住了 9 9 D1010 C1111 B1212 C 综合提高训练综合提高训练 1 1 说明 只要是大气压的例子就可以 2 2 75 6cm 高水银柱 3 3 1 106 析 由于龙卷风使屋外的气压急剧下降 这时屋内外存在压强差为 p p内一 p外 1 105Pa 一 0 9 105Pa 0 1 105Pa 屋顶受到的内外压力差为 F pS 0 1 105Pa 100 m2 1 106N 4 4 D 5 5 B6 6 B7 7 C 8 8 质量一定的气体压强跟气体的体积有关 质量一定的气体压强跟气体的温度有关 大气压强大气压强 流体的压强流体的压强 17 浙江丽水 如图是北美草原犬鼠洞穴的橫截面示意图 它有两个出口 当风吹过隆起洞口 A 表面时 风速较大 吹过 平坦洞口 B 时 风速较小 从而给洞中的犬鼠带去习习凉风 则下列有关洞内风向分析正确的是 A 风总是 A 口吹入 B 口吹出 B 风总是 B 口吹入 A 口吹出 C 风总是 A B 口同时吹入 图 13 46 7 D 风有时从 A 口吹入 有时从 B 口吹入 5 2007 年 4 月 18 日零时起 中国铁路采用 和谐号 动车组开始了第六次大 提速 高速列车经过时 若人离铁道太近很可能被吸进铁道 应特别注意安 全 从物理学的角度看 这是因为 A 车与人之间的空气流速减小 压强增大 B 车与人之间的空气流速减小 压强减小 C 车与人之间的空气流速加大 压强增大 D 车与人之间的空气流速加大 压强减小 26 物理兴趣小组的同学利用星期天开展一次登山活动 想利用所学的物理知识测量花果 山的高度 若已知在竖直方向每升高 10m 大气压强减小 p 且山下的大气压强为 p0 他们随身携带了注射器 有刻度部分的容积为 V 弹簧测力计 细线 刻度尺等 到达山顶后 他们首先排尽针筒内的空气并用橡皮帽封住其 小孔 进行了如图所示的实验 实验中针筒与活塞之间的摩擦不计 1 为了测量山顶的大气压强 你认为实验中应测出的物理量有 指出物理量的名称并 用相应的符号表示 2 山顶的大气压强 p 用所测量的物理量及已知量表示 3 花果山的高度 h 用所测量的物理量及已知量表示 26 拉力 F 有刻度部分的长度 L 3 V FL PV FLVP 10 0 年浙江省嘉兴年浙江省嘉兴 28 小张为研究 吸管中的饮料是被吸上来的 还是被压 来的 这一问题时 设计了右图所示的实验 当用力推注射器活塞时 广口瓶内的气压将 选填 大于 小于 或 等于 直玻璃管内的气压 能观察到的 现象是 此实验 选填 能 或 不能 验证 饮料是被气压 压上来的 这一结论 小 12 山东威海 据报道 在成都红砖桥附近的 铁路桥道口 一名小女孩在火车疾驶而来时 为躲避火车 便躲在距离铁轨很近的 石坎上 并低头捂住耳朵 谁知强大的气流将女孩的长发卷起 将其拖入车底 女孩当场 死亡 造成这一事故的原因是火车驶近时 靠近火车的地方空气流速 气体压强 气体压力差就会将人推向火车 引起事故 因此 在火车站或地铁站的站台上 人必须 站在安全线以外的位置等车 8 17 四川自贡 2 分 从 2007 年 4 月 18 日零时起 全国铁路进行第 6 次大提速后 将 进一步增大铁路边上行人的危险性 这是由于行人和高速行驶的列车之间的空气流速 压强 由此产生的压力差将人推向火车 危及行人的生命安全 浮力与升浮力与升 力补充习题力补充习题 1 体积相同的实心铜球与铅球都浸没在水中 则 A 铜球受的浮力大 B 两球受的浮力一样大 C 铅球受的浮力大 D 无法比较 2 两只乒乓球分别用细线吊在同一高度并相距 8cm 左右 如图 9 14 所 示 如果向两乒乓球中间吹气 气流方向与纸面垂直 则两乒乓球将 A 不动 B 向两边分开 C 向中间靠近 D 向纸内运动 3 一艘轮船从东海驶入长江后 它所受的浮力 A 变小 B 不变 C 变大 D 不能确定 4 潜水艇在水中可以自由的上浮和下沉 它的浮沉是靠改变下列哪个物理量来实现的 A 所受的浮力 B 水的密度 C 自身的重力 D 水的压强 5 把一个重为 10N 体积为 0 8dm3的物体浸没在水中 放手后该物体将 A 上浮 B 下沉 C 悬浮 D 无法确定 6 下列说法正确的是 A 用盐水选种时 瘪谷子会浮起来 饱满的谷子会沉下去 因为盐水对饱满谷子无浮 力作用 B 铁块放在水中要沉下去 放在水银中会浮起来 因为只有水银对铁块有浮力作用 C 一块石头从屋顶上自由落下 可见空气对石头没有浮力作用 D 所有的液体和气体对浸在它们里面的物体都有浮力作用 7 一个均匀圆柱体悬浮在液体中 如果把圆柱体截成大小不等的两部分 再放入该液 图 9 14 9 体中 则 A 两部分都上浮 B 两部分都悬浮 C 体积大的上浮 体积小的下沉 D 体积小的上浮 体积大的下沉 8 关于物体受到的浮力 下列说法中正确的是 A 漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大 B 物体排开水的体积越大受到 的浮力越大C 物体没入水中越深受到的浮力越大 D 物体的密度越大受到的浮力越大 9 大军将一支密度计分别放入两种不同的液体中 如图 9 15 所示 若两种液体的密度分 别 甲 乙 静止时密度计所受浮力分别为 F甲 F乙 则 A 甲 乙 F甲 F乙B 甲F乙 C 乙 甲 F甲 甲 F 甲 F乙 10 用图像来描述物理过程或物理规律是很直观的 如图 9 16 a 一立方体木块 下面用一段细线与之相连 细线另一端固定在在容器底 容器高比细线与木块边长之和大 得多 现向容器中慢慢加水 如图 9 16 b 所示 若细线中的拉力用 F 表示 容器中水 的深度用 h 表示 那么 在图 9 17 中可以正确描述拉力 F 随随深度 h 的变化关系的图像 是 15 一正方体铁块 将它挂在弹簧测力计上浸没在水中 弹 图 9 15 h a b 图 9 16 h F OOh F F OhO F h A B C D 图 9 17 乙 甲 丙 图 9 18 10 簧测力计的示数会变小 是由于石块受到一个方向 的浮力作用 在水下某一深 度时 铁块上表面受到 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 若将铁块浸没水中更深处 浮力的大小将 变大 变小 或 不变 16 浮力具有广泛的应用 请举出一个生活中应用浮力的例子 17 某潜水艇从长江潜行 在水面下航行 到东海某地执行任务 若它悬浮在江面下所 受重力 浮力分别为 G1 F1 悬浮在海面下所受重力 浮力分别为 G2 F2 则 G1 G2 F1 F2 填 大于 等于 或 小于 21 我们经常可以看到这种现象 汽车在马路上快速驶过以后 马路两边的树叶会随 风飘动 如图 9 24 所示 马路两边的树叶会沿着 A B C 哪一个方向飘动 请你猜想并 说明理由 22 小刚自制了一个救生圈 其质量为 8kg 体积为 0 06m3 求 1 救生圈漂浮在水面上时 它所受的浮力多大 2 当小刚躺到救生圈上面时 救生圈刚好完全浸没在水中 则小刚的重力是多少 g l0N kg 23 如图 9 25 所示 在空气中称木块重 6N 当该木块的 3 5 体积浸入水 中时 弹簧测力计的示数恰好为零 g 取 10N kg 求 1 木块的体积是多大 2 木块的密度是多大 参考答案参考答案 1 B 2 C 3 B 4 C 5 B 6 D 7 B 8 B 9 D 10 C 11 变大 12 丙 13 浮力大于重力 14 2 下沉 密度 15 向上 5 不变 16 轮船漂浮在水面 利用浮力选种等 17 小于 小 18 如下表所示 水袋重 N 水袋浸没水中 时弹簧秤示数 N 水袋受的 浮力 N 被水袋排开的 水的体积 ml 水袋排开 的水重 N 1011001 图 9 25 11 浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力 且浮力的大小等于物体排开的液体受到的重 力 19 排开液体的体积 浮力跟排开液体的体积有关 或 浸入液体的深度 浮力跟物体进入液体的深度无关 或 液体的密度 浮力跟液体的密度有关 20 1 当轮船载重一定时 在不同海洋中受到的浮力相等 根据 F浮 液V排g 由 于不同季节 不同海洋水的密度不同 所以轮船排开水的体积不同 吃水深度会有所不同 2 印度洋线 大西洋线 21 马路两旁的树叶会沿着 A 方向飘动 理由 因为汽车快速行驶时 马路中间的空气 流速大 空气压强小 所以两边的气压就把树叶压向中间 22 80N 520N 23 10 3m3 0 6 103kg m3 23 10 3m3 0 6 103kg m3 中考复习专题中考复习专题 浮力浮力 要点精析 要点精析 1 1 浮力产生的原因 浮力产生的原因 如图所示 浸在液体中的物体 上下和左右两侧面受到液体的压力大小相等 方向相 反 互相平衡 而上下两面受到水的压力不等 由于液体压强随深度的增加而增加 因此 物体下表面受的压力总大于上表面受的压力 物体所受液体的向上和向下的压力差即为物 体所受的浮力 2 浮力的方向 浮力的方向总是竖直向上的 3 浮力的计算 称量法 把物体挂在弹簧测力计上 测出物体受到的重力 G 再把物体浸入液体中 记下此时弹簧测力计的示数 F 那么 物体受到的浮力 F浮 G F 压力差法 根据浮力产生的原因求浮力 公式 F浮 F向上 F向下 阿基米德原理法 根据公式 F浮 G排液 液gv排求浮力的大小 适用于液体和气体 漂浮和悬浮条件 即平衡法 当物体处于漂浮或悬浮状态时 F浮 G物 4 物体的浮沉 1 根据物体所受浮力的重力的大小关系判断 12 浸没在液体中的物体 若 G F浮 物体所受合力方向竖直向下 物体下沉 若 G F浮 物体所受合力为 0 物体可以停留在液体内的任何深度 即处于悬浮状态 若 GFC FA FD 例例 2 2 下列说法中正确的是 A 物体浸没在水中越深 受的浮力越大 B 密度较大的物体在水中受的浮力大 C 重的物体受的浮力小 D 同体积的铁块和木块浸没在水中受的浮力一样大 分析分析 阿基米德原理的数学表达式为 F浮 液gV排 公式表明了物体受到的浮力大 小只跟液体密度和物体排开液体的体积有关 根据公式分析题目叙述的内容 问题就可以 迎刃而解了 A 选项 物体浸没在水中 无论深度如何 V排不变 水的密度不变 F浮不变 A 选项 不正确 B 选项 物体所受的浮力与物体密度的大小没有直接的关系 B 选项不正确 C 选项 重力的大小对物体所受的浮力无影响 例如 大铁块比小铁块要重一些 但 将两者浸没于水中 大铁块受的浮力反而大些 因为大铁块的V排大 C 选项不正确 D 选项 同体积的铁块和木块 浸没于水中 V排相同 水相同 F浮铁 F浮木 铁块 和木块受的浮力一样大 答案答案 D 4 4 关于阿基米德原理 关于阿基米德原理 例题 打捞海底沉船常用浮筒 充满海水的浮筒靠自重下沉 向浮筒内充气 将筒内海水 排出 浮筒即产生上举力 浮筒为用钢制成的空心圆柱体 若底面外半径 r 5 米 外高 L 12 米 其质量为 2 105千克 当浮筒沉入 60 米深处时 充气的压强至少应为多少个标 准大气压时才能把筒内的水排出 它能产生多大的上举力 略去充入气体的质量 海水 的密度 1 03 103千克 米 3 分析 分析 阿基米德原理指出 浸在液体中的物体所受液体的浮力的大小等于此物体所排开的液 体的重量 如何计算物体排开液体的体积 设有一容积为 V1 的容器 其自身的壳壁的体积 为 V2 若将其封闭而浸没入水中 则它排开水的体积应为 V 排 V1 V2 此时它在水中所受 浮力的大小则为 F 水 V1 V2 g 若将其入口敞开 使其浸没入水中 则容器内部会充满 水 则此时只有容器的壳壁起排开水的作用 故其排开水的体积应取为 V 排 V2 此时它 在水中所受浮力的大小为 F 水 V2g 解 解 60m 深处海水的压强等于大气压与 60m 高的海水水柱产生的压强之和 而 60m 高的海 水水柱所产生的压强为 14 p1 gh 1 03 103 9 8 60Pa 6 06kPa 6atm 则 60m 深处海水压强为 p po十 p1 1atm 6atm 7atm 充气压强至少应等于海水压强才能将海水由浮筒中排出 即充气压强至少要等于 7atm 将浮筒内海水排出后 浮筒排开海水的体积为 V r2L 则浮筒所受浮力大小为 F Vg r2L g 1 03 103 3 14 52 12 9 8N 9 51 106N 浮筒自身重力为 G mg 2 105 9 8N 1 96 106N 则此浮筒可以产生向上的举力为 F 举 F G 9 51 106N 一 1 96 106N 7 55 106N 5 5 关于密度计 关于密度计 小明在一根均匀木杆的一端缠绕少许铅丝 使得木杆放在液体中可以竖直漂浮 从而 制成一支密度计 将它放入水中 液面到木杆下端的距离为 16 5cm 再把它放到盐水中 液面到木杆下端的距离为 14 5cm 如果所用铅丝的体积极小 可以忽略 小明测得到的盐 水密度是多少 分析 分析 本题看起来条件很少 似乎很难下手 但你一旦注意题目中的两种情况皆为漂 浮 立即抓最简单的力平衡式 再具体分析各力 问题即可迎刃而解 解 解 设密度计的横截面积为 密度计在水中的浮力 密SFgVgh S 浮水排水水 度计在盐水中的浮力 FgVghS 浮盐水排盐水盐水 FG 浮 FG 浮 即 FF 浮浮 gh SghS 水水盐水盐水 33 1 0 10 0 165 0 145 hkg mm hm 水水 盐水 盐水 33 1 1 10 kg m 6 6 关于浮力和杠杆的综合 关于浮力和杠杆的综合 例 如图所示 杠杆左右两端分别挂一铁块和铜块 杠杆处于平衡状态 现将其两边物体 同时浸入水中 则杠杆 A 杠杆仍保持平衡 B 杠杆左端将向下倾斜 C 杠杆右端将向下倾斜 D 无法判断 15 分析 为了便于判断 我们可以假设两端的物体同时浸入密度刚好为的液 体中 左边铁块受到的浮力等于铁块的重力 故左端的合力为零 右边铜的重力仍大于它 受到的浮力 合力大于零 根据杠杆的平衡条件 右端下沉 答案 C 7 7 关于液面升降问题 关于液面升降问题 例 例 如图中 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 a b 分析分析 这道题可以用计算的方法来判断 关键是比较两个体积 一是冰熔化前 排开 水的体积V排 一个是冰熔化成水后 水的体积V水 求出这两个体积 再进行比较 就可 得出结论 解解 1 冰在水中 熔化前处于漂浮状态 F浮 G冰 水g V排 m冰g V排 冰 冰 m 冰熔化成水后 质量不变 m水 m冰 V水 水 冰 m 水 冰 m 比较 和 V水 V排 也就是冰熔化成水的体积与原来排开水的体积相等 即冰熔化后成水后 恰好占据了 原来冰熔化前在水中的体积 因此液面不变 2 冰在盐水中 冰熔化前处于漂浮 则 F盐浮 G冰 盐水g V排盐 m冰g V排盐 盐水 冰 m 冰熔化成水后 质量不变 V水 水 冰 m 比较 和 因为 水 盐水 V水 V排排 也就是冰熔化后占据的体积要大于原来冰熔化前排开盐水的体积 因此冰在盐水中熔 化后液面上升了 答案答案 1 冰在水中熔化后液面不变 2 冰在盐水中熔化后液面上升 9 9 方法总结 方法总结 有关浮力的综合题涉及的知识点较多 一般要涉及到阿基米德原理 公式 物体浮沉有关浮力的综合题涉及的知识点较多 一般要涉及到阿基米德原理 公式 物体浮沉 条件 物体受力平衡 密度 杠杆等知识 解题的一般步骤是 首先认真审题 明确已知条件 物体受力平衡 密度 杠杆等知识 解题的一般步骤是 首先认真审题 明确已知 16 条件 要求什么 然后对物体的受力情况和所处的状态进行分析 建立方程 组 求解 条件 要求什么 然后对物体的受力情况和所处的状态进行分析 建立方程 组 求解 通过以上的分析培养学生思维的独创性 敏捷性 增强学生的解决问题的能力大有帮助 通过以上的分析培养学生思维的独创性 敏捷性 增强学生的解决问题的能力大有帮助 中考集粹 中考集粹 1 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 2 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 乙杯中橡皮泥所受的浮力 选填 大于 小于 或 等于 杯中 水面升高得多 3 将体积相同的三个实心小球 分别放入盛有水的 A B C 三 个容器中 静止后的位置如图所示 若三个小球所受的浮力 分别用 FA FB FC表示 则它们的大小关系是 容器中的小球密度最大 4 如图所示 体积相同的甲 乙 丙三个物体浸没在水中 甲 上浮 乙悬浮 丙下沉 在甲露出水面之前 关于它们所受浮 力的说法正确的是 A 甲受到的浮力 B 乙受到的浮力大 C 丙受到的浮力大 D 甲 乙 丙受到的浮力一样大 5 如图所示 纵坐标表示物体的质量 横坐标表示物体的体积 图像 a b 分别表示物体甲 乙的质量与体积的关系 下列说法中正确的是 A 将物体甲放入水中一定浮在水面 B 将物体乙放入水中一定沉入水底 C 将体积相等的甲 乙物体捆在一起放入水中一定 沉入水底 D 将体积相等的甲 乙物体捆在一起放入水中一定 浮在水面 6 关于物体受到的浮力 下列说法中正确的是 A 漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大 B 物体排开水的体积越大受到的浮力越大 C 物体没入水中越深受到的浮力越大 D 物体的密度越大受到的浮力越大 7 池底的小鱼口中吐出的气泡在升至水面的过程中 体积会逐渐变大 则气泡受到的浮力和 气泡内气体压强的变化情况是 A 浮力不变 压强不变B 浮力变小 压强变小 C 浮力变大 压强变大D 浮力变大 压强变小 8 在远洋轮船的船舷上 都漆着五条 吃水线 又称 载重线 如图 2 所示 其中标有 W 的是北大西洋载重线 标有 S 的是印度洋载重线 当 船从北大西洋驶向印度洋时 轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋 的海水密度 1 和 2 的关系 有 A 浮力增大 1 2 B 浮力减小 1 2 C 浮力不变 1 2 D 浮力不变 1 2 9 鱼鳔是鱼体内可以涨缩的气囊 是鱼类的沉浮器官 鱼鳔主要是通过改变下列哪一个因 素来实现沉浮的 A 鱼的重力 B 鱼的质量 C 鱼排开水的体积 D 鱼受到的压强 17 10 一个均匀圆柱体悬浮在液体中 如果把圆柱体 截为大小不等的两部分 再放入该液体中 则 A 两部分都上浮 B 两部分都悬浮 C 体积大的上浮 体积小的下沉 D 体积小的上浮 体积大的下沉 11 如图所示 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 在水中受到的浮力较大 B 在液体中受到的浮力较大 C 受到的浮力一样大 D 无法比较浮力大小 12 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 F1 B F2 C F3 D F4 13 关于浮力 浮沉条件 下列说法中正确的是 A 轮船从海里行驶到河里所受浮力减小 B 浸没在液体中的物体所受浮力的大小随深度的增加而增大 C 阿基米德原理只适用于浸在液体中的物体 不适用于气体中的物体 D 医学上将人的血液滴入硫酸铜溶液中 如果血液恰好悬浮 则说明两者密度相同 14 把重为 5N 体积为 600cm3的物体投入水中 若不计水的阻力 当物体静止时 下列说 法正确的是 g 取 10N A 物体漂浮 F浮 6N B 物体悬浮 F浮 5N C 物体漂浮 F浮 5N D 物体沉在水底 F浮 6N 15 如图甲所示 一只烧杯中盛有石蜡油 水和水银三种液体 液体之间不相溶合 将一 实心铅块 铅的密度是11 3g cm3 轻轻放入该烧杯中 图乙中能正确显示出铅块静止时位 置的图是 16 如图 3 所示 将系于绳端质量相等的铁桶和实心铁球同时浸没在水 中 静止在图示位置 绳子对它们的拉力F1和F2的大小关系是 A F1 F2 B F1 F2 C F1 F2 D 无法确定 17 将同一小石块分别浸没在水和某种液体中 弹簧测力计的示数如 图所示 则小石块的密度是 kg m3 这种液体的密度是 kg m3 g 取 10N kg 21 一密度为 木 0 6 103 m3的长方形木块 长 a 0 4m 宽 b 0 2m 高 c 0 1m 当木块漂浮在水面上时 它露出水面部分的体积是多少 若用挖空的办法 把这个木块做成一只小 船 使它能装载 5 9 的沙子而不至于沉没 木块上被挖去的那部分体积至少应该有多大 水的密度 水 1 103 m3 g 取 10N 14 5 浮力拓展浮力拓展 F1 F2 F3 F4 18 问 问 浮力产生的原因是什么 浮力产生的原因是什么 答 浮力产生的原因是液体或气体对浸入其中的物体产生的向上的压力与向下的压力差 用公式表示为 F浮 F向上 F向下 根据浮力产生的原因 我们还应了解两种特殊情况 1 当物体部分浸入液体中时 如图 a 所示 上表面受到的向下的压力为零 即得 F浮 F向上 2 若浸在液体中的物体下表面和容器底部紧密接触 如图 b 所示则液体对物体向上 的压力 F向上为零 物体将不受浮力的作用 只有向下的压力 反而被紧紧地压在容器底 部 智智 能能 归归 例例 题型一 有关探究浮力大小规律的实验题 例例 小明学习了浮力知识后 想用以下器材对浮力的有关问题进行探究 请你根据所给 器材 帮助小明提出一个与浮力知识相关的物理问题 并按下表要求作答 器材 自制测力 计一个 小石块一个 装有足量水的塑料桶一个 细线若干 示例 物体在水中是否受到浮力 此例不可 重复列举 知识点知识点 探究与浮力有关的问题 闯关点拨闯关点拨 本题是一个开放的问题 可以探究的 问题很多 如 浸没在水中的物体受到的浮力大小是否与它所处的深度有关 解解 探究的问题 浸没在水中的物体受到的浮力大小是否与它所处的深度有关 实验步骤 用线绑着小石块挂在弹簧测力计上 让石块浸没在水中 读出此时弹簧测 力计示数为 F1 再将石块浸没是水肿不同的深度 当石块静止石 读出此时弹簧 测力计示数为 F2 比较发现 F1 F2 实验结论 浸没在水中的物体所受浮力大小与它所处的深度无关 题型二 本组题考查你是否理解了阿基米德原理 例例 1 1 将一块金属块慢慢放入盛有水的水槽中 该金属块受到的浮力 A 随着金属块浸入水的深度的增加而不断增大 B 与水槽中的水多少有关 C 与金属块的重有关 D 在水完全淹没金属块前 随着浸入水中的体积越多 浮力越大 在完全淹没后 浮力保持不变 密合 a b 注意 这种情况产生的 条件 不能一看到物体 停在容器底部就认为不 受浮力 想一想 你还能想出其 他可探究的问题吗 19 知识点知识点 考查对阿基米德原理的理解 闯关点拨闯关点拨 根据阿基米德原理 物体在同种液体中所受浮力随着物体排开液体的体积的增 大而增大 解解 在金属块没有被水完全淹没前 排开水的体积不断增大 浮力不断增大 但金属块被 水完全淹没后 金属块排开水的体积不变 物体所受的浮力也不变 与水槽中的水多少无 关 与金属块的重无关 答答 选 D 例例 2 2 下列关于浮力的说法正确的是 A 物体浸没在水中越深 所受到的浮力越大 B 浸在液体里的物体受到的浮 力总等于物体排开水的重力 C 铁块在水中下沉 表明铁块在水中不受到浮力的作用 D 地面上的铅球也 受到浮力的作用 知识点知识点 考查对浮力的理解 闯关点拨闯关点拨 浮力的大小只与液体的密度和物体排开的液体体积有关 与其他因素无关 阿基米德原理内容里的液体不仅仅是水 也可以是其它的液体 气体对浸在其中的任何物 体都具有浮力 解解 由公式F浮 液gV排 可知 物体浸没在水中V排 保持不变 即排开水的重力不变 物体受到的浮力不变 浸没在液体中的物体所受浮力与浸入深度无关 故 A 错 浸在液体 中的物体受到的浮力大小等于被物体排开的液体受到的重力 但不都等于排开水的重力 故 B 错 铁块在水中下沉 同样也受到水对它向上的浮力 只是受到的浮力小于铁块的重 力 因此下沉 故 C 错 浸在气体中的物体也受到空气对它的浮力作用 所以地面上的铅球 也受到它的浮力作用 故 D 正确 答答 选 D 例例 3 3 将重力相等的实心铜球 铁球 铝球浸没在水中 它们受的浮力 A 相等 B 铜球最大 C 铝球最大 D 铁球最大 知识点知识点 考查对阿基米德原理的理解 闯关点拨闯关点拨 因为 液相等 关键是比较 V排的大小 解解 铜 铁 铝三物质中 铝的密度最小 现在三个球重力相等 则铝球体积最大 浸没在 水中后 铝球排开水的体积最大 即排开的水最重 它所受的浮力也最大 正确答案为 C 答答 选 C 题型三 会利用阿基米德原理进行有关的计算 例例在空气中用弹簧测力计测得某石块重 5N 浸没在水中称量 弹簧测力计的示数为 2N 求 该石块是密度 取 g 10N kg 知识点知识点 浮力的计算 闯关点拨闯关点拨 要求出石块的密度 关键得先求出它的体积 石块浸没在水中时 它的体积等于 被它排开的水的体积 即 V石 V排 解解 浮力 F浮 G F 5N 2N 3N 石块的体积 V石 V排 343 3 103 1010 3 mm g F 水 浮 20 找出这个隐含条件 是本题的关键 静止时的状态有 三种 漂浮 悬 浮 沉底 石块的密度 答答 333 4 1033 1 10310 5 mkgmkg gV Gm 石石 石 略 说明说明 本题为我们提供了一种测量密度大于水的密度的固体物质密度的方法 利用阿基米 德原理还能计算液体的密度请看下面一题 变形题变形题 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 解解 343 3 103 1010 25 mm g FG g F V 水 水 水 浮水 排水 F浮液 G F液 5N 1 4N 3 6N 因为浸没 所以 V排液 排液 V石石 V排水排水 3 10 4m3 33 3 4 102 1 10310 6 3 mkgmkg gV F 排液 浮液 液 题型四会运用物体浮沉条件判别浸在液体中的物体所处的状态 能灵活应用浮沉条件及漂 浮条件解决有关的简单问题 例例 1 把质量为 250g 体积为 300cm3的金属球放入水中 静止时它受到的浮力为 知识点知识点 根据不同条件判断物体所处的状态 闯关点拨闯关点拨 解本题的关键在于确定金属球在水中静止 时所处的状态状态 方法一 求出球的密度 球 再跟 水比较 方法二 假设该球 全部浸没水中 求出它在水中受到的最大浮力 然后跟它的重力比较 解法一解法一 33 3 1 83 0 300 250 cmgcmg cm g V m 球 球G 球将上浮 静止时漂浮在水面上 此时浮力F浮 G 2 45N 例例 2 2 在一个装满水的容器中 放入一个质量为 20g 的物体 从容器中溢出 15g 的水 则 该物体在水中的浮沉情况和水对容器底部的压强是 A 下沉 压强不变B 上浮 压强不变 C 漂浮 压强减小 D 悬浮 压强增大 知识点知识点 考查浮沉条件 闯关点拨闯关点拨 判断浮沉情况的关键是比较浮力和重力的大小关系 水对容器底部的 压强变化情况取决于水面的变化情况 解解 F浮 G排 m排g G排 m物g 15g 20g 即m排 m物 F浮 G物 因而物体下沉 由于容器中原来装满水 物体放入后 水面高度不变 故水对容器底部的压强不变 答答 容器中装满水 物体放 入后 排开的水即为从 容器中溢出的水 21 选 A 题型五 漂浮条件与阿基米德原理的综合运用 例例 1 1 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 4 1 有的体积浸入液体中 求液体的密度 5 3 知识点知识点 综合运用阿基米德原理和浮沉条件进行计算 闯关点拨闯关点拨 此题是利用阿基米德原理及漂浮条件解决密度问题的典型问题 而且条件较为 隐蔽 在解决此类条件隐蔽的问题时 首先要认真分析题目中的一些关键词语 如上题中 的 露出水面 此处有两层含义 1 物体是漂浮在液面 2 其次 4 1 物排 VV 4 3 要对物体的状态和受力做认真的分析 才能建立正确的方程 解解 设该木块的体积为 放入水中后有的体积露在水面 则意味着有 的体积浸 物 V 4 1 4 3 入水中 即 物排 VV 4 3 受到的浮力 又因为放入另一种液体中漂浮时有 的体积浸在液 物水浮 VgF 4 3 5 3 体里 即 受到的浮力 由于木块在水中和在液体中都是 物 排 VV 5 3 物液 浮 VgF 5 3 漂浮状态 其受到的浮力都等于重力 即 浮 GF GF 浮 则 浮 浮 FF 即 物水 Vg 4 3 物液 Vg 5 3 33 1025 1 4 5 mkg 水液 答答 液体的密度是 33 1025 1 mkg 例例 2 2 一座冰山漂浮在水面上 露出水面部分的体积 这座冰山重有多 少 已知 知识点知识点 考查浮力计算以及漂浮条件 闯关点拨闯关点拨 要想求出冰山的重 根据 必须先求出整个冰山的体 积 由于冰山浮在水面上 根据漂浮物体的条件 来求 设冰山的体积的为V 那 么它浸入水中的体积即 然后由阿基米德原理求出 先求出V 再求出G即可 同一物体分别漂浮在 密度不同的液体中 所受浮力相等 22 解解 又 由 得 整个冰山重 答 这座冰山重 答答 当蜡烛剩下 10cm 时火焰位于水面 这时 蜡烛的火焰被水熄灭 题型六 了解浮沉条件在生产 生活中的应用 知道通过哪些有效方法能改变物体的浮 沉 例例 人们常利用盐水来选种 当把种子放入盐水中时 所有的种子都未浮起来 为使不饱 满的种子浮起来 问应在盐水中加盐还是加水 为什么 知识点知识点 浮沉条件的实际应 用 闯关点拨闯