河北省石家庄外国语学校九年级生物物理课件之浮力人教版.ppt

中考物理复习 浮力与升力复习 重点知识与疑难诠释 浮力大小计算方法 1 称重法 f浮 g f 2 阿基米德原理 f浮 g排3 状态法 漂浮或悬浮 f浮 g物4 压力差法 f浮 f下 f上 一 浮力和阿基米德原理 如图甲所示 石块在空气中 弹簧测力计的示数表示为n 如图乙所示 石块浸没在水中 弹簧测力计的示数f 表示为n 对比两图可以说明 浮力的方向是 水对石块的浮力f浮 n 石块的重力 4 石块在液体中的拉力 浸在液体中的物体受到浮力的作用 竖直向上 g物 f 4n 3n 1 3 基础知识再现1 一 浮力和阿基米德原理 弹簧测力计下悬挂一物体 在空气中称时弹簧测力计的示数为5n 浸在水中时 弹簧测力计的示数为3n 则物体受到的浮力为 n 2 你还能求出哪些物理量 物体的体积 物体的质量 物体的密度 链接中考 变式 挂在弹簧测力计上的铁块重7 9n 当它全部浸没在水中时 测力计的示数是6 9n 如果铁块刚好有一半体积露出水面 则此时弹簧测力计的示数为 7 4n 基础知识再现2选用什么实验器材来证明浮力与什么因素有关 实验方法是什么 比较 可知 物体在液体中所受浮力的大小什么与有关 比较 可知 物体在液体中所受浮力的大小还什么与有关 比较 可知 物体在液体中所受浮力的大小与无关 f浮 0 4n f浮 1n f浮 1n f浮 1 2n 物体排开液体的体积 液体的密度 浸没在液体中的深度 依据右图说出各操作步骤 如图所示的实验 实验中物体所受的浮力大小等于 物体排开水的重力大小等于 实验的结果是 大量实验表明 浸在液体中的物体所受浮力的大小 选填 等于 大于 或 小于 被物体排开的液体所受的 这便是著名的阿基米德原理 如何找出浮力与液体密度 物体排开液体体积的定量关系 f1 f3 f4 f2 f浮 g排 重力 等于 基础知识再现3 中考考点扫描 1 经历探究浮力大小的过程 例2 08年济南 小军对 浮力的大小与哪些因素有关 进行了实验探究 在老师的帮助下将同学们的猜想归纳如下 猜想l 浮力的大小可能与物体的质量有关 猜想2 浮力的大小可能与液体的密度有关 猜想3 浮力的大小可能与物体浸入液体的深度有关 猜想4 浮力的大小可能与物体浸入液体的体积有关 1 小军所在组的同学为了验证猜想l和猜想2 选用了体积相同 质量不同的三个圆柱形物体a b c并测出了它们的重分别为4n 4 5n和5n 然后进行了图11所示的实验 比较图11中序号为a b c的三次实验 得出的结论是 浮力的大小与 比较图ll中序号为 的三次实验可以得出结论 浮力的大小与液体的密度有关 液体的密度越大 同一物体受到的浮力也越大 2 猜想3是小民组的同学提出的 请你举出一个生活中的实例来支持他们的猜想 3 小民组的同学为了验证猜想3 选用了与小军组相同的圆柱形物体a 进行了图12所示的实验 得到的实验数据如下表 物体a 底面积20cm2 高5cm的圆柱体 液体 酒精 分析上表中的实验数据 得到的实验结论是 之后 他们在与其他组同学交流的基础上 在老师的引导下继续进行着探究 2 理解阿基米德原理 例3 07年福州 一长方体铁块的1 2体积浸入水中时 它排开的水受到的重力为2n 当它浸没在水中时 受到的浮力是n 4 变式 甲 乙 丙 丁是四个体积 形状相同而材料不同的球 把它们投入水中静止后的情况如图所示 它们中所受浮力最小的是 a 甲b 乙c 丙d 丁 a 例4 一物体在空气中 弹簧测力计的示数如图甲所示 将一物体浸没在水中 弹簧测力计的示数如图乙所示 则 g取10n kg 1 物体的质量是多少 2 物体的浮力是多少 3 物体的体积是多少 4 小石块的密度是多少 甲 若将同一小石块浸没在盐水中 弹簧测力计的示数如图丙所示 这种盐水的密度是多少 g取10n kg 3 浮力公式常会互相联系 互相渗透 中考链接 2008年浙江省义乌市 如图所示将一铁块用弹簧秤悬挂起来 并逐渐浸人水中 下列能正确表示铁块所受浮力与浸入深度关系的是 答案 d点拨 在物体没有全部浸入液体之前 随着浸入的深度的增加而增大 在物体全部浸入液体之后 物体受到的浮力不再发生变化 拓展 画出弹簧测力计示数与浸入深度的关系图象 二 浮力产生的原因 当水位上升时 下图中桥墩有受浮力如何变化 答 由于桥墩下表面与地面紧密相连 下表面没有受到向上的压力作用 故桥墩没有浮力作用 基础知识再现4 三 物体的浮沉条件及其应用 g物 g物 f浮 f 浮 g物 f浮 g物 f浮 f支 上浮 静止 漂浮 f 浮 g物 下沉 沉底 静止 g物 f浮 f浮 f支 g物 f浮 液gv排v排 v物 f浮 液gv排v排 v物 悬浮 重点知识与疑难诠释 漂浮和悬浮的区别 1 它们在液体中的位置不同 悬浮的物体可以静止在液体内部任何地方 而漂浮的物体静止在液体表面 2 处于悬浮状态的物体v排 v物 处于漂浮状态的物体v排 v物 3 如果物体是实心物体 处于悬浮状态的物体的密度等于液体的密度 处于漂浮状态的物体的密度小于液体的密度 1 2008年烟台市 把重5n 体积为6 10 4m3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 a 物体上浮 f浮 6nb 物体悬浮 f浮 5nc 物体漂浮 f浮 5nd 物体沉在水底 f浮 6n 1 求物体静止时的浮力 2 一个重6n的实心物体 用手拿着使它刚好浸没在水中 此时物体排开的水重是10n 则该物体受到的浮力大小为 n 放手后 物体会 物体静止时受到的浮力 n 3 把一个苹果 苹果 水 轻轻放入装满水的杯中 苹果静止时将处于 选填 漂浮 悬浮 或 沉底 若苹果受到的重力为1 5n 则从桶中溢出的水受到的重力为 4 把重5n 密度为0 9 103kg m3的实心物体投入水中 当物体静止时 物体处于状态 填 漂浮 悬浮 或 沉在水底 物体所受的浮力是n 物体排开的水重是n 水的密度为1 0 103kg m3 1 重为9 8n的木块漂浮在水面是且保持静止 木块所受浮力的大小为 n 浸在水中的体积 m3 2 一艘轮船从海里驶人河里 它受到的浮力 它排开水的体积 两空均选填 变大 变小 或 不变 2 漂浮的应用 3 一条油轮在长江中航行时 排开水的体积是300m3 油轮受到的浮力为 n 在码头卸下了100m3的燃油 卸下燃油的质量为 kg 油轮排开水的体积变为 m3 燃油密度为0 8 103kg m3 g取10n kg 4 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木块受到的浮力是多大 2 若绳子断了 最终木块漂浮在水面上时 所受的浮力为多大 3 此时水对容器底的压强比未断的大还是小 重点知识与疑难诠释 浮沉条件的应用1 密度计 密度计是测量液体密度的工具 其原理是利用了物体漂浮在液面的条件 同一密度计漂浮在不同的液体中 所受的浮力总等于密度计所受的重力 因此密度计在不同的液体中所受的浮力是相等的 根据f浮 液gv排可知 排开液体的体积越小 密度计露出液面部分越多 液体的密度越大 2 潜水艇 是靠水舱充水 放水来改变自身重力 从而实现上浮 下潜和悬浮的 3 热气球 热气球的巨大气袋中充满空气 用喷嘴加热气袋中的空气 使热气球所受的浮力大于重力 热气球就上升 如果火焰熄灭 气袋中的空气变冷 热气球受到的浮力小于其所受的重力 热气球便下降 应用一 密度计 利用物体漂浮在液面时f浮 g计原理工作的 想一想 将同一个物体分别放入甲乙丙三种液体 如图所示 哪种液体的密度大 密度计的刻度值是上面大还是下面大 密度计上的刻度线不均匀 自上往下 刻度线越来越密 刻度值越来越大 密度计上的刻度值是被测液体的密度与水的密度的比值 应用二 船 采用 空心 的办法 增大体积 使它排开更多的水 达到增大浮力 最终使f浮 g船 浮在水面 应用三 潜水艇 采用 浸没水中后浮力不变 靠改变自身重力 向水舱充水或排水 来实现沉浮 潜水艇在水面下无论沉 浮 受到的浮力不变 当向水舱充水时 f浮g物时 则潜水艇上浮 采用充密度比空气小的气体 氢气 氦气 热空气 的办法 使它受到的浮力大于重力而升空 升空时 平均 空气 用改变自身的体积 实现沉浮 如减小体积 则有f浮 g球下降 气球不能无限制地升入高空 当f浮 g球时 应该悬浮 实际上在没有达到悬浮时 其内部气压大于外部气压而破裂 应用四 气球和飞艇 盐水选种是我国古代劳动人民发明的一种巧妙的挑选种子的方法 各种庄稼的种子 都有一定的密度 长得很饱满的小麦种子密度大 长得干瘪的种子密度小得多 盐水选种 就是把种子放在一定浓度的盐水里 利用浮力把好种子和坏种子分开来 选小麦的种子的盐水是把盐水配成密度在 1 16 1 2 103千克 米3之间 把小麦放在这样浓度的盐水里 密度超过1 2 103千克 米3的好种子都沉在水底 因为它们受到的浮力116001小于它们的重力112008 密度小于 1 16 1 2 103千克 米3的坏种子都在盐水中浮起来 这样好坏种子就很容易地被分开了 应用五 盐水选种 小结 利用浮力的关键是调节重力和浮力的关系 1 若保持浮力不变 可改变自身的重力 实现沉浮 如浸没水中的潜水艇 2 若保持重力不变 可改变排开液体 或气体 的体积实现沉浮 如轮船 鱼泡和气球 汤圆刚放入水中 汤圆煮熟时 问题一 为什么汤圆煮熟后会浮起 问题二 汤圆煮熟后体积为什么为变大 知识应用 考点回顾 物体浮沉的条件 2005梅州市 一艘远洋轮船装上货物后 发现船身下沉了一些 则它受到的浮力 填 变大 变小 或 不变 当船由内河驶入大海后 船受到的浮力 填 变大 变小 或 不变 船身相对于水面将 填 上浮 下沉 或 不变 2007年广州市 同一只鸡蛋先后放入甲 乙两杯不同浓度的盐水中 鸡蛋在甲杯处于悬浮状态 如图甲 在乙杯处于漂浮状态 如图乙 可以肯定的是a 甲杯盐水密度比乙杯盐水密度小b 甲杯盐水密度比乙杯盐水密度大c 甲图鸡蛋受到的浮力比乙图鸡蛋受到的浮力小d 甲图鸡蛋受到的浮力比乙图鸡蛋受到的浮力大 06广州市海珠区 学习了浮力有关知识后 同学们都已经知道 浮力跟物体所浸在的液体密度 排开液体的体积有关 但小明总感到 浮力大小应与物体所在液体的深度有关 并猜想 深度越深 浮力越大 他跟小红说出自己观点 小红却说 浮力与深度大小无关 两人在已有器材中选择了完全相同的器材 分别做实验 都证实了自己的观点是对的 已有器材 泡沫 密度小于水 石块 细绳 弹簧测力计 天平 烧杯 足够大 没有刻度 各一 水 足量 1 他们选择的器材是 2 写出小明的实验操作 记录观察到的现象 并作结论分析 3 写出小红的实验操作 记录观察到的现象 并作结论分析 4 为什么他们的结论都是对的 写出原因 考点回顾 浮力的简单计算 2005年广东省云浮市 在青少年科技创新大赛中 某同学的发明作品 浮力秤 参加了展评 该作品可方便地称量物体的质量 其构造如图12所示 已知小筒底面积为10cm2 总长为20cm 盘中不放物体时 小筒浸入水中的长度为8cm 问 1 小筒和秤盘的总重力是多少n 2 该秤能称出物体的最大质量是多少kg 3 该同学把秤的读数均匀地刻在小筒上 为什么刻度是均匀 考点回顾 浮力的简单计算 巴中市2008年 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16乙是弹簧测力计示数随圓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 考点回顾 浮力的简单计算 一冰块浮于杯内水面 当冰块熔化后水面上升 下降 不变 知识综合应用 36 小东想估测出某种油的密度 油 他手边的测量工具只有刻度尺 小东利用身边的器材设计出一个实验方案 首先找一根直硬棒 用细线系在o点吊起 硬棒在水平位置平衡 然后将已知密度为 的金属块b挂在硬棒左端c处 另外找一个重物a挂在硬棒右端 调节重物a的位置 使硬棒在水平位置平衡 此时重物挂在硬棒上的位置为e 如图20所示 下面是小东测出 油的部分实验步骤 请你按照小东的实验思路 将实验步骤补充完整 1 用刻度尺测出oe的长度lo 2 把金属块b浸没在油中 把重物a从e处移动到d处时 硬棒再次在水平位置平衡 3 4 利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算 油的表达式为 用刻度尺测出od的长度l1 油 l0 l1 l0 06年 36知识综合应用 17 如图7所示 有两个小球m和n 密度分别为 m和 n 图7甲中 细线的一端固定在杯底 另一端拴住小球m使其浸没在水中静止 图7乙中 细线的一端固定在杯底 另一端拴住小球n使其浸没在油中静止 小球m所受重力为gm 体积是vm 小球n所受重力为gn 体积是vn 小球m和n所受细线的拉力大小相等 所受浮力分别为fm和fn 已知水的密度为 水 油的密度为 水 且 水 油 n m 则下列判断中正确的是a gm gnb vm vnc fn fmd fn fm 07年 17 知识综合应用 37 小红在海边拾到一块漂亮的小石块 她想测出小石块的密度 小红利用一架天平 一个烧杯 适量的水和细线设计了一个测量小石块密度的实验方案 以下是她设计的实验步骤 请你补充完整 1 用调节好的天平称出小石块的质量m1 2 在烧杯中注入适量的水 用天平称出烧杯和水的总质量m2 3 在天平右盘添加适当的砝码 移动游码 天平平衡后 砝码与游码的总示数为m3 4 已知水的密度为 水 利用上述测量出的