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物理科技小论文你知道“浮力的应用” 物理科技小论文 你知道“浮力的应用吗” ？ 物理学是一门以实验为基础的自然科学，回顾物理学产生和发展的过程，可以看出物理实验自始至终都占有极其重要的地位。无论是经典物理学的建立和发展，还是现代物理学的进展都与物理实验息息相关。可以预言，未来物理学的发展一定离不开物理实验。在职业高中的各门基础课程中，物理课在提高学生的科学素质方面起着无可替代的作用，实验在物理教学中更是占有着举足轻重的地位。加强实验教学，提高物理教学效果和开发学生创造能力在加强素质教育的今天，显得更加突出，尤为重要。 接下来，我将为大家介绍“浮力”的应用。 “孔明灯”，是以蜀汉刘备军中，足智多谋的军师诸葛亮(孔明)命名的，算起来已有一千七百多年的历史了。当年，诸葛孔明被司马懿围困于平阳，无法派兵出城求救。孔明算准风向，制成会飘浮的纸灯笼，系上求救的讯息，其后果然脱险，于是后世就称这种灯笼为孔明灯。另一种说法则是这种灯笼的外形像诸葛孔明戴的帽子，因而得名。 孔明灯的原理与热气球的原理相同，皆是利用热空气之浮力使球体升空。然而为何热空气会飘浮呢?我们可用阿基米德原理来解释它:当物体与空气同体积，而重量(密度)比空气小时就可飞起，此与水之浮力的道理是相同的。将球内之空气加热，球内之一部份空气会因空气受热膨胀而从球体流出，使内部空气密度比外部空气小，因此充满热空气之球体就会飞起来。 1 现象一:飞快的火车有一个安全距离，当我们在公路上步行时，不宜靠中太近，除了害怕离线的车会撞到之外。还有一个意料之外的原因，对此本文将作出解答。 现象二:取两片很薄的纸，将他们贴近，用力的吹，我们并不能将纸吹开，反而出现被“吹拢”的情况。 现象三:，对于相同流量的水而言，口径大的水龙头，水的流速很慢，但是对于口径小的水龙头，可以明显的看到流速加快了。这是什么原因呢? 总结来看，空气和水都是流体，在两者之间有着一定的共同点，都遵循流体的基本性质，在流体的学习中有两个很重要的方程叫:伯努利方程和连续性方程。用它们就可以很简单的解释上面三个现象。首先，伯努里方程的基本表达式为:P+1/2pv+pgh=恒量。P指流体周围的压强大小，p指流体本身的密度，v指流体的速度。在上述但现象中，可把水和空气近似的看作理想流体，且它们作常流动。在以上前两种情况中，都可以将pgh看作是不变的，所以我们很容易的就得到P+1/2pv=恒量。容易得出压强和速度成反相关。下面将对三个现象作出具体的解释。 解释现象一:其中提到一个意外的原因就是很有可能身边的空气将我们“推”向汽车而发生意外。为什么这么说?当车飞快的从我们身边开过的时候，对周围的空气造成了影响:使它们的速度加快，在这样的情况下，根据上面的推倒易知:速度过快造成周围空气的压强减小，在汽车周围形成一个压强差，在车周围的事物就容易被“压”到车下。这是相当危险的，所以步行要尽量的靠边走。 解释现象二:当两片薄纸靠近，我们将它们看成和外面的空气分 2 开，当我们吹气时，使得两纸间少量的空气流速加大，压强减小，外围的空气使得纸片贴在一起。 解释现象三:同流量即体积相同，所以易知SV=S V。这就是理想流体的连续性方程。它表示理想流体作定常流动时，流体的速率与流管截面积的乘积是一个恒量。由此可知，当我们将口径边小时，必然导致流速加快。根据个原理在科技上也有很大的运用，比如切割水枪，对于一样的出水量，这种水枪的口径很微小，使得出水的速度极快，所含动能极大， 在生产上有很大的运用。 最后，要介绍一个很实用的方法:取水。在家中，看到大人用一根管子插到水里，用嘴在管口吸气，水就会自己流出来，我也试过，但没有成功，现在我目标了原因:必须保证吸气的一端低于出水的一端，为什么呢?这是利用了大气压的原理。当吸气后管子里成为真空，水就被外界大气压压倒了出水端。 物理在我们的生活中有很大的作用，我们可以借着生活来学习物理，再利用物理来服务生活。 3 浮力的应用孔明灯 “孔明灯”，是以蜀汉刘备军中，足智多谋的军师诸葛亮（孔明）命名的，算起来已有一千七百多年的历史了。当年，诸葛孔明被司马懿围困於平阳，无法派兵出城求救。孔明算准风向，制成会飘浮的纸灯笼，系上求救的讯息，其后果然脱险，於是后世就称这种灯笼为孔明灯。另一种说法则是这种灯笼的外形像诸葛孔明戴的帽子，因而得名。 最早的孔明灯的作法是：用很细的竹篾做成灯笼架，四周和顶上都用薄纸糊严，只在底部留个圆口。在灯笼下面挂上松脂，点燃松脂后，灯笼就会升上空中。由于灯笼里有火光，古代战争中，曾经把它作为夜间军事行动的信号，如同现代所用的信号弹一样。 清朝年间,汉民族不满清政府的统治,纷纷起来开展“反清复明”斗争。为成义举，把放“孔明灯”作为统一行动的指挥信号。 过去，汉人们把“孔明灯”作通信联络使用，而后来人们把放“孔明灯”作为一种民间娱乐，现代人放孔明灯多作为祈福之用。男女老少亲手写下祝福的心愿，象徵丰收成功，幸福年年。 孔明灯的结构可分为主体与支架2部份，主体大都以竹篦编成，次用棉纸或纸糊成灯罩，底部的支架则以竹削成的篦组成。孔明灯可大可小，可圆形也可长方形。一般的孔明灯是用竹片架成圆桶形，外面以薄白纸密密包围而开口朝下。欲点灯升空时，在底部的支架中间绑上一块沾有煤油或花生油的粗布或金纸，放飞前将油点燃，灯内的火燃烧一阵后产生热空气，孔明灯便膨胀，放手后，整个灯会冉冉飞升空，如果天气不错，底部的煤油烧完后孔明灯会自动下降。 孔明灯的原理与热气球的原理相同，皆是利用热空气之浮力使球体升空。然而为何热空气会飘浮呢?我们可用阿基米德原理来解释它:当物体与空气同体积，而重量(密度)比空气小时就可飞起，此与水之浮力的道理是相同的。将球内之空气加热，球内之一部份空气会因空气受热膨胀而从球体流出，使内部空气密度比外部空气小，因此充满热空气之球体就会飞起来。 生活中有很多的物理现象，许多简单的现象可以用所学知识去解答。 现象一：飞快的火车有一个安全距离，当我们在公路上步行时，不宜靠中太近，除了害怕离线的车会撞到之外。还有一个意料之外的原因，对此本文将作出解答。 现象二：取两片很薄的纸，将他们贴近，用力的吹，我们并不能将纸吹开，反而出现被“吹拢”的情况。 现象三：，对于相同流量的水而言，口径大的水龙头，水的流速很慢，但是对于口径小的水龙头，可以明显的看到流速加快了。这是什么原因呢？ 总结来看，空气和水都是流体，在两者之间有着一定的共同点，都遵循流体的基本性质，在流体的学习中有两个很重要的方程叫：伯努利方程和连续性方程。用它们就可以很简单的解释上面三个现象。首先，伯努里方程的基本表达式为：P+1/2pv+pgh=恒量。P指流体周围的压强大小，p指流体本身的密度，v指流体的速度。在上述但现象中，可把水和空气近似的看作理想流体，且它们作常流动。在以上前两种情况中，都可以将pgh看作是不变的，所以我们很容易的就得到P+1/2pv=恒量。容易得出压强和速度成反相关。下面将对三个 现象作出具体的解释。 解释现象一：其中提到一个意外的原因就是很有可能身边的空气将我们“推”向汽车而发生意外。为什么这么说？当车飞快的从我们身边开过的时候，对周围的空气造成了影响：使它们 的速度加快，在这样的情况下，根据上面的推倒易知：速度过快造成周围空气的压强减小，在汽车周围形成一个压强差，在车周围的事物就容易被“压”到车下。这是相当危险的，所以步行要尽量的靠边走。 解释现象二：当两片薄纸靠近，我们将它们看成和外面的空气分开，当我们吹气时，使得两纸间少量的空气流速加大，压强减小，外围的空气使得纸片贴在一起。 解释现象三：同流量即体积相同，所以易知SV=S V。这就是理想流体的连续性方程。它表示理想流体作定常流动时，流体的速率与流管截面积的乘积是一个恒量。由此可知，当我们将口径边小时，必然导致流速加快。根据个原理在科技上也有很大的运用，比如切割水枪，对于一样的出水量，这种水枪的口径很微小，使得出水的速度极快，所含动能极大， 在生产上有很大的运用。 最后，要介绍一个很实用的方法：取水。在家中，看到大人用一根管子插到水里，用嘴在管口吸气，水就会自己流出来，我也试过，但没有成功，现在我目标了原因：必须保证吸气的一端低于出水的一端，为什么呢？这是利用了大气压的原理。当吸气后管子里成为真空，水就被外界大气压压倒了出水端。 物理在我们的生活中有很大的作用，我们可以借着生活来学习物理，再利用物理来服务生活。 全国中考信息资源门户网站 14.6浮力的应用同步练习 5分钟训练(预习类训练，可用于课前) 1.物体浸没在液体中时，受到_的浮力F浮，同时还受到方向_的重力G。当F浮G时，物体就会_。 思路解析：物体所受浮力的大小与物体排开液体的重力有关系，排开的液体重力越大，受到的浮力也越大。当浮力小于物体的重力，物体会下沉；当浮力等于重力时，物体就可以停留在液体内部任一位置，这样的现象叫悬浮；当浮力大于重力时，物体将浮在水面上。 答案：向上 竖直向下 下沉 悬浮 上浮 2.轮船是根据_制成的。潜水艇的工作原理是_，它是靠改变_实现上浮和下沉的。热气球是靠加热球内的空气，使其密度_，相当于充入了_的气体，当F浮_G时就升空了，若需要下降则要_，这时，球内空气的密度_，当F浮_G时就下降了。 答案：漂浮的条件F浮G 物体的浮沉条件 自身重力 减小 密度小于空气密度 大于 停止加热 变大 小于 3.下列说法正确的是（ ） A.浮力等于重力，一定悬浮 B.浮力等于重力，一定漂浮 C.物体在水中上浮，在没有露出水面之前浮力不变 D.在水中匀速下沉的物体重力大于浮力 思路解析：浮力等于重力，有两种可能，即漂浮或悬浮。匀速下沉的物体，浮力等于重力。上升的物体，在露出水面之前 V物不变，浮力不变，故只有C是正确的。 答案：C 10分钟训练(强化类训练，可用于课中) 1.(xx北京四中模拟模拟)浸没在盐水中的鸡蛋（不沉底），所排开盐水的重力大约为（ ） A.0.5 NB.5 N C.50 N D.500 N 思路解析：浸没在盐水中的鸡蛋将悬浮，因此鸡蛋的重力等于排开水的重力，而一个鸡蛋的重力大约为0.5 N。 答案：A 2.把重5 N、体积为0.6 cm3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=6 N B.物体悬浮，F浮=5 N C.物体漂浮，F浮=5 N D.物体沉在水底，F浮=6 N 思路解析：假设体积为0.6 cm3的物体能浸没于水中，则F浮=液gV排=1.0 g/cm310 N/kg0.6 cm3=6 N，大于物体自身的重力，因此物体最终漂浮于水面上，由漂浮条件可得F浮=G=5 N。 答案:C 3.质量相同的木块和铝块都放入水中，木块浮在水面上，铝块沉入水底。它们受的浮力大小是（ ） A.木块大B.铝块大 C.一样大D.无法比较 全国中考信息资源门户网站 思路解析：此题无法直接用阿基米德原理比较木块的浮力和铝块的浮力，因为虽然木块体积大于铝块的体积，但由于漂浮在水面上，它在水下部分的体积与铝块的体积无法直接比较。此题可将相同的质量（重力）作为比较的桥梁，利用浮沉条件中浮力与重力的关系得出结论。木块在水中受的浮力等于木块的重力，铝块受到的浮力小于铝块的重力，而木块与铝块的重力相等，所以木块受的浮力大于铝块受的浮力。 答案:A 4.(xx河北课改区)如图14-6-1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（ ） 图14-6-1 A.甲受到的浮力大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 思路解析：三球体积相同，由图示可以知道，甲乙丙排开的液体体积相同，所受浮力也一定相同。之所以甲上浮，是因为甲的浮力大于重力；乙悬浮说明了它受到的浮力等于它的重力；丙下沉说明它受到的浮力小于它的重力。所以D正确，ABC错。 答案：D 5.轮船的排水量指的是_，若排水量为1万吨的货轮，自身质量为2 000 t，则最多能装货物为_t。轮船是采用_的办法来增大可利用的浮力。 思路解析：轮船满载时，浮力等于其总重力，即总轮船的重力等于排开水的重力，也就是轮船的总质量等于排开水的质量，又轮船自身质量为2000 t，所以最多能装货物为10 000 t-2 000 t=8 000 t。 轮船是用密度大于水的材料制成的，若要能够浮在水面上，可以把它做成空心的，以使它能排开更多的水。 答案：轮船满载货物时，排开水的质量 8 000 “空心” 6.对于完全浸没在液体中的物体，若F浮G，则_；若F浮=G，则_；若F浮G，则_。漂浮在液面上的物体F浮_G。请在图14-6-2中用力的示意图表示。 图14-6-2 思路解析：本题考查物体的浮沉条件及漂浮的条件，若用密度比较，可表示为物（下沉）、物=（悬浮）、物（上浮，最终漂浮）。 答案：上浮 悬浮 下沉 = 如图所示。 全国中考信息资源门户网站 快乐时光 30分钟训练(巩固类训练，可用于课后) 1.若要质量相等的铜块和铁块所受浮力相等，要把它们放在（ ） A.水中 B.酒精中 C.水银中D.盐水中 思路解析：质量相等的铜块、铁块体积不等，若放到A、B、D中，都要下沉，排开液体的体积不等，浮力不等，只有放到水银中才能漂浮（水银的密度较铜、铁的大），浮力等于重力，故C是正确的。 2.完全浸没在水中的乒乓球，放手后从运动到静止的过程中，其浮力大小的变化情况是（ ） A.浮力不断变大，但小于重力 B.浮力不变，但浮力大于重力 C.浮力先大于重力，后小于重力 D.浮力先不变，后变小，且始终大于重力直至静止时，浮力才等于重力 思路解析：浸没后物体排开液体的多少不再改变，浮力大小与物体在液体内深度无关。因此乒乓球在水中运动时所受浮力不变。当球露出水面的过程中，它排开液体的体积逐渐变小，浮力开始变小。当浮力等于重力时，球静止在水面上，呈漂浮状态。 3.一塑料块，放入水中静止时，有43的体积没入水中，放入另一种液体中静止时，有的体54积没入液体中，则另一种液体的密度为（ ） 43水 B. 水 54 1615C.水D. 水 1516A. 思路解析：根据漂浮的条件，F1=G=F2, 4316V水g=V液g,液=水,故C正确。 5415 答案：C 4.由同种物质做成的实心正方体，放在水中后有1/3部分露出水面，现将露出水面的部分切去，则剩余的部分（ ） A.将有2部分露出水面B.将悬浮在水中 9 C.将下沉入水底D.将有1/2部分露出水面 思路解析:假设将露出水面的部分切掉后，正方体仍保持原来的位置不动，那它受到的浮力也将不变，但此时它的重力已减小，小于它的浮力，当它受到的浮力大于重力时，它将上浮。由于切割后它的密度是不变的，因此它排开液体的体积占总体积的比例是不变的。 答案:A 5.(xx江苏南京)如图14-6-3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11.3 gcm3)轻轻放入该烧杯中，图14-6-3乙中能正确显示出铅块静止时位置的图是（ ） 图14-6-3 思路解析：实心铅球的密度比水银的密度小，所以一定会漂浮在水银液体上。则A错，B对。水的密度比铅的小，所以一定会沉入水中，则CD均错。 答案：B 6.一个漂浮在小型游泳池水面上的小船，一个人从池中捞上几种物体放入船中，其中能使池中水面升