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文档简介
水的浮力计算
水的浮力计算1NO.1课前检测2NO.1课前检测2课前检测选择题每题2分,填空题每空2分,限时8分钟,共计12分。1.小关与同学们去游览桂林两江四湖,登上游船后,船会下沉一些,那么()A.船的重力将减小B.水对船的浮力将减小C.水对船的浮力将增大D.水对船的浮力将保持不变3课前检测选择题每题2分,填空题每空2分,限时8分钟,共计12课前检测2.俗话说“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中会漂浮,李子投入水中会下沉。对此现象,下列说法正确的是()A.西瓜的密度比李子的密度大B.西瓜漂浮时所受浮力大于重力C.李子下沉过程中所受水的压强不变D.李子浸没后,下沉过程中所受浮力大小不变4课前检测2.俗话说“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中会漂浮,李课前检测3.大军将一支密度计分别放入两种不同的液体中,如图所示。若两种液体的密度分别ρ甲、ρ乙,静止时密度计所受浮力分别为F甲、F乙,则()A.F甲=F乙ρ甲>ρ乙
B.F甲=F乙ρ乙>ρ甲
C.F甲>F乙ρ甲<ρ乙
D.F甲<F乙ρ乙>ρ甲5课前检测3.大军将一支密度计分别放入两种不同的液体中,如图所课前检测4.某同学学习了浮力的有关知识后,制作了一台浮力秤,可方便地称量物体的质量,其构造如图甲所示。已知小筒底面积为0.001m2,小筒和秤盘总重为0.6N。(1)如图甲,当秤盘上不放物体时,小筒受到的浮力是多少?(2)如图甲,当秤盘上不放物体时,应在小筒A处标出该浮力秤的________刻度。(3)如图乙,在秤盘上放一物体后,小筒浸入水中的深度h为0.1m,则此时小筒受到的浮力是多少?该物体的质量为多少?6课前检测4.某同学学习了浮力的有关知识后,制作了一台浮力秤,课前检测5.如图所示,将边长为10cm的正方体木块放入装有某种液体的圆柱形容器中,木块静止时,有的体积露出液面,此时液面比放入木块前升高2cm,容器底部受到的压强变化了160Pa(取g=10N/kg),则下列判断错误的是()A.液体的密度是0.8×103Kg/m3B.木块的密度为0.6g/cm3C.木块受到的浮力是6ND.使木块完全浸没需要4N向下的压力7课前检测5.如图所示,将边长为10cm的正方体木块放入装有某解析8解析8NO.2复习要点概况9NO.2复习要点概况9思维导图10思维导图10常考题型一、浮力的概念二、浮力计算的一般方法三、漂浮条件的应用四、液面升降问题(下节课学习)五、浮力与压力、拉力、压强相结合问题(下节课学习)11常考题型一、浮力的概念11五、浮力与压力、拉力、压强相结合问题(下节课学习)(1)物体A所受到的浮力是多少?D.F甲<F乙ρ乙>ρ甲(2)密度计:——测量液体密度A.F甲=F乙ρ甲>ρ乙5.曹冲称象"是家喻户晓的典故。选择题每题2分,填空题每空2分,限时8分钟,共计12分。(4)平衡法——对于漂浮、悬浮物体(3)根据阿基米德原理求出排开水的体积即为物块的体积,根据ρ=和G=mg求出物块的密度。V排<V物F浮=G物2.V排是指被物体排开的液体的体积,当物体全部浸没在液体里时,V排=V物,当物体仅有一部分浸入液体里时,V排<V物。然后将金属块浸没于水中静止时如图乙所示。001m2,小筒和秤盘总重为0.8cm)
③五、浮力与压力、拉力、压强相结合问题(下节课学习)1.定义:浸在液体或气体中的物体受到液体或气体对物体_______的力叫浮力。V排<V物F浮=G物(1)产生原因:——压力差法F浮=F向上—F向下3.浮力大小与液体的______和物体排开液体的_______有关。如图所示,弹簧测力计每小格为0.一、浮力的概念1.定义:浸在液体或气体中的物体受到液体或气体对物体_______的力叫浮力。2.产生原因:浸在液体或气体中的物体,受到向上和向下的_______就是液体或气体对物体的浮力。3.方向:总是_________。12五、浮力与压力、拉力、压强相结合问题(下节课学习)一、浮力的一、浮力的概念注意:(1)当物体浸入液体中时,浮力的施力物体是液体,当物体浸入气体中时,浮力的施力物体是气体,而受力物体则是浸入液体或气体中的物体。(2)将物体浸入液体中后,物体由于受到重力,会对阻碍它下沉的液体施加向下的压力,因为物体之间力的作用是相互的,所以液体也会对物体施加反作用力。(3)物体是否受到浮力取决于所受的压力,而压力又取决于下表面所受的压力,只有物体下表面受到压力才会有产生浮力。13一、浮力的概念注意:(1)当物体浸入液体中时,浮力的施力物体若两种液体的密度分别ρ甲、ρ乙,静止时密度计所受浮力分别为F甲、F乙,则()(1)产生原因:——压力差法F浮=F向上—F向下“土密度计”在酒精(ρ酒精=0.3.大军将一支密度计分别放入两种不同的液体中,如图所示。C.木块受到的浮力是6NA.1g/cm3B.2g/cm3C.3g/cm3D.4g/cm3方程中能用到的展开公式只有6×104千克则GA=mAg=1.“土密度计”在水中静止时露出液面的高度为3cm;“土密度计”在酒精(ρ酒精=0.选择题每题2分,填空题每空2分,限时8分钟,共计12分。现将它直立于水中,它的上端距水面h。【解答】解:(1)物块排开水的重:G排=G1﹣G2=0.9.欢欢利用小试管、螺母和细线制成一个“土密度计”,用如图所示的方法测量液体的密度。(2)受力分析在建模的基础上对所要的研究对象进行受力分析(3)此浮力秤的最大称量(即量程)。A.西瓜的密度比李子的密度大则此硫酸铜溶液的密度为______kg/m3。8N,它在甲乙两种液体中液面的位置分别为刻度和刻度。V排<V物F浮=G物二、浮力计算
(1)产生原因:——压力差法F浮=F向上—F向下14若两种液体的密度分别ρ甲、ρ乙,静止时密度计所受浮力分别为F简单练一练例题1如图所示,一个半球形物体浸没在水中,受到水向下的压力为30N,物体受到水施加的浮力为80N,则物体受到水向上的压力为多少牛?15简单练一练例题1如图所示,一个半球形物体浸没在水中,受二、浮力计算(2)视重差法:
——弹簧测力计的示数差16F浮
=G一F二、浮力计算(2)视重差法:——弹簧测力计的示数差16F浮简单练一练如图所示,弹簧测力计每小格为0.5N,将一金属块挂在弹簧测力计上静止时如图甲所示;然后将金属块浸没于水中静止时如图乙所示。(g取10N/kg),则金属块的密度ρ金为()A.1g/cm3B.2g/cm3C.3g/cm3D.4g/cm317简单练一练如图所示,弹簧测力计每小格为0.5N,将一金属块挂二、浮力计算(3)排液法——阿基米德原理内容:浸在液体中的物体受到_________的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的_______。表达式:F浮=ρ液gV排*阿基米德原理和称重法经常一起应用于求解有关问题。一般解题思路是根据题意由F浮=G一F示求出浮力,再根据F浮=ρ液gV排求解有关量。18二、浮力计算(3)排液法——阿基米德原理18对阿基米德的原理的理解1.原理中所说的“浸在液体里的物体”包含两种状态:一是物体全部体积都当浸入液体里,即“浸没”;二是物体的一部分浸入液体里,另一部分露在液面上。2.V排是指被物体排开的液体的体积,当物体全部浸没在液体里时,V排=V物,当物体仅有一部分浸入液体里时,V排<V物。3.浮力大小与液体的______和物体排开液体的_______有关。而与物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、是否运动、液体的多少等因素无关。4.阿基米德原理也适用于气体,但公式中ρ液应该为ρ气。19对阿基米德的原理的理解1.原理中所说的“浸在液体里的物体”包简单练一练例题3小明用阿基米德原理测某物体密度的操作过程如图所示,他用细绳将物体悬挂在弹簧测力计的挂钩上,然后把物体浸没在盛满水的溢水杯中,此时弹簧测力计示数为F=0.3N,接着再分别用弹簧测力计测出小桶与排开水的总重为G1=0.5N和空小桶的重为G2=0.2N。求:(1)物体浸没水中所受的浮力;(2)物体的重力;(3)物体的密度。20简单练一练例题3小明用阿基米德原理测某物体密度的操作过程解析【分析】(1)知道小桶与排开水的总重减去空小桶的重即为排开水的重,根据阿基米德原理求出物块浸没时受到的浮力;(2)知道物块浸没时弹簧测力计的示数和受到的浮力,根据称重法求出物体的重力;(3)根据阿基米德原理求出排开水的体积即为物块的体积,根据ρ=和G=mg求出物块的密度。【解答】解:(1)物块排开水的重:G排=G1﹣G2=0.5N﹣0.2N=0.3N,由阿基米德原理可得,物体浸没水中所受的浮力:F浮=G排=0.3N;(2)由F浮=G﹣F′可得,物体的重力:G=F浮+F′=0.3N+0.3N=0.6N;(3)因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,由F浮=ρgV排可得,物块的体积:V=V排=F浮/ρ液gv排,由G=mg可得,物块的质量:m=G/g,则物块的密度:ρ=m/V=(G/g)/(F浮/ρ液gv排)=0.6N/0.3N×1.0×103kg/m3=2×103kg/m3。答:(1)物体浸没水中所受的浮力为0.3N;(2)物体的重力为0.6N;(3)物体的密度为2×103kg/m3【点评】本题考查了阿基米德原理和称重法求出浮力、密度公式、重力公式的应用,关键是知道物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等。21解析【分析】(1)知道小桶与排开水的总重减去空小桶的重即为排二、浮力计算(4)平衡法——对于漂浮、悬浮物体漂浮:物体在液面上静止V排<V物F浮=G物悬浮:物体在液体中静止,不沉底。V排=V物F浮=G物22二、浮力计算(4)平衡法——对于漂浮、悬浮物体22简单练一练有一重为3N的木块体积为600cm3,在木块上放一砝码时,木块恰好没入水面,那么砝码的重为多少牛?如果把砝码拿走,则木块下挂一质量为多大的铁块,木块才能刚好没入水中?(已知ρ铁=7.9g/cm3)23简单练一练有一重为3N的木块体积为600cm3,在木块上放总结计算浮力常用的方法:
(1)压力差法——F浮=F向上-F向下;
(2)视重差法——F浮=G-F;
(3)阿基米德原理法:F浮=G排、F浮=ρ液gV排、F浮=ρ气gV排;
(4)平衡法:找出物体所受的平衡力,列出关系式,代入阿基米德原理,再计算求解。24总结计算浮力常用的方法:
(1)压力差法——F浮=F向上-F再总结浮力计算一般方法:(1)建立模型根据题意画出对应的物理模型(2)受力分析在建模的基础上对所要的研究对象进行受力分析(3)找等量关系、列方程。在受力分析的基础上找等量关系,其实就是所谓的二力平衡、三力平衡、四力平衡等。方程中能用到的展开公式只有①F浮=ρ液gV排②G=mg③m=ρV25再总结浮力计算一般方法:25NO.3课堂练习26NO.3课堂练习26一、浮力计算1.弹簧测力计下吊着一重为1.47N的石块,当石块全部浸入水中时,弹簧测力计的示数为0.98N。求:(1)石块受到的浮力;(2)石块的体积;(3)石块的密度27一、浮力计算1.弹簧测力计下吊着一重为1.47N的石块,当石一、浮力计算2.一个体积为80cm3的物块,漂浮在水面上时,有36cm3的体积露出水面,试问:(1)物块所受浮力为多少?(2)物块的密度为多少?(ρ水=1.0×1O3kg/m3,g=10N/kg)28一、浮力计算2.一个体积为80cm3的物块,漂浮在水面上时,一、浮力计算3.一实心塑料块漂浮在水面上时,排开水的体积是300厘米3。问:(1)塑料块的质量是多大?(2)当在塑料块上放置一个重为2牛的砝码后,塑料块刚好没入水中,问此时塑料块受到的浮力是多大?(3)塑料块的密度是多大?(g=10牛/千克)29一、浮力计算3.一实心塑料块漂浮在水面上时,排开水的体积是3(2)受力分析在建模的基础上对所要的研究对象进行受力分析(2)将物体浸入液体中后,物体由于受到重力,会对阻碍它下沉的液体施加向下的压力,因为物体之间力的作用是相互的,所以液体也会对物体施加反作用力。答:(1)物体浸没水中所受的浮力为0.(3)因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,由F浮=ρgV排可得,物块的体积:V=V排=F浮/ρ液gv排,由G=mg可得,物块的质量:m=G/g,则物块的密度:ρ=m/V=(G/g)/(F浮/ρ液gv排)(1)解:由ρ=m/v得:物体A的质量mA=ρAVA=0.将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中,如图所示。二、浮力计算的一般方法二是物体的一部分浸入液体里,另一部分露在液面上。由ρ=得质量:m′=ρAV′=0.求:(1)石块受到的浮力;6×104千克×10牛/千克=1.1.小关与同学们去游览桂林两江四湖,登上游船后,船会下沉一些,那么()然后将金属块浸没于水中静止时如图乙所示。“土密度计”在酒精(ρ酒精=0.8×103千克/米3的物体A放入其中,最终物体A漂浮于水面上。1.原理中所说的“浸在液体里的物体”包含两种状态:一是物体全部体积都当浸入液体里,即“浸没”;3.一实心塑料块漂浮在水面上时,排开水的体积是300厘米3。(1)产生原因:——压力差法F浮=F向上—F向下A.船的重力将减小即:F水=F酒=F硫酸铜=G设密度计平底试管的横截面积为S,长度为L一、浮力计算4.将边长为10cm的正方体木块平放在圆柱形容器的底部,圆柱形容器的横截面积为300cm2,现缓慢地往容器中注水,当容器中的水面升至8cm时,木块对容器底面的压力恰好为零,g取10N/kg。求(1)注入水的质量是多少?(2)木块的密度是多大?30(2)受力分析在建模的基础上对所要的研究对象进行受力分一、浮力计算5.曹冲称象"是家喻户晓的典故。某校兴趣小组模仿这一现象,制作了一把"浮力秤"。将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中,如图所示。已知玻璃杯的质量为200g,底面积为30cm2,高度为15cm。(水的密度ρ水=1×103kg/m3)(1)将杯子开口向上竖直放入水中时(注:水未进入杯内),杯子受到的浮力。(2)此时杯子浸入水中的深度(即为该浮力秤的零刻度位置)。(3)此浮力秤的最大称量(即量程)。31一、浮力计算5.曹冲称象"是家喻户晓的典故。某校兴趣小组模仿一、浮力计算6.如图所示,粗细均匀的蜡烛长l0,它底部粘有一质量为m的小铁块。现将它直立于水中,它的上端距水面h。如果将蜡烛点燃,假定蜡烛燃烧时油不流下来,且每分钟烧去蜡烛的长为Δl,则从点燃蜡烛时开始计时,经多长时间蜡烛熄灭(设蜡烛的密度为ρ,水的密度为ρ1,铁的密度为ρ2)。32一、浮力计算6.如图所示,粗细均匀的蜡烛长l0,它底部粘有一一、浮力计算7.如右图所示,把一个小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中,甲杯中溢出的液体质量是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“<“)33一、浮力计算7.如右图所示,把一个小球分别放入盛满不同液体的二、浮沉条件的应用(1)轮船(空心):——排水量轮船的排水量:轮船满载时排开水的质量注意:同一物体漂浮在不同的液体中受到的浮力________,在密度较小的液体中浸入的体积________。34二、浮沉条件的应用(1)轮船(空心):——排水量34二、浮沉条件的应用(2)密度计:——测量液体密度35ABC适用条件:漂浮刻度值特点:上小下大、上疏下密密度计浸入液体中的深度越深,表明该液体的密度值越小,浸入液体中的深度越浅,就表明该液体的密度值越大二、浮沉条件的应用(2)密度计:——测量液体密度35ABC适二、浮沉条件的应用8.如图所示的密度计重为0.8N,它在甲乙两种液体中液面的位置分别为刻度和刻度。若刻度和刻度分别表示液体的密度为0.8g/cm3和1.0g/cm3,则该密度计A、B中间位置的刻度值为多少?A、B之间的体积又为多少?_______。36二、浮沉条件的应用8.如图所示的密度计重为0.8N,它在甲乙二、浮沉条件的应用9.欢欢利用小试管、螺母和细线制成一个“土密度计”,用如图所示的方法测量液体的密度。“土密度计”在酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3)中静止时露出液面的高度为2cm;“土密度计”在水中静止时露出液面的高度为3cm;“土密度计”在硫酸铜溶液中静止时露出液面的高度为3.8cm。则此硫酸铜溶液的密度为______kg/m3。若要增大此密度计刻度之间的间距,该如何调整?37二、浮沉条件的应用9.欢欢利用小试管、螺母和细线制成一个“土漂浮:物体在液面上静止然后将金属块浸没于水中静止时如图乙所示。9.欢欢利用小试管、螺母和细线制成一个“土密度计”,用如图所示的方法测量液体的密度。而与物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、是否运动、液体的多少等因素无关。A.F甲=F乙ρ甲>ρ乙A.F甲=F乙ρ甲>ρ乙A.F甲=F乙ρ甲>ρ乙13.一个底面积为10米2的圆柱状容器,装有适量的水,现在将一个体积为20米3、密度为0.若两种液体的密度分别ρ甲、ρ乙,静止时密度计所受浮力分别为F甲、F乙,则()有一重为3N的木块体积为600cm3,在木块上放一砝码时,木块恰好没入水面,那么砝码的重为多少牛?如果把砝码拿走,则木块下挂一质量为多大的铁块,木块才能刚好没入水中?(已知ρ铁=7.C.C球受的浮力最大D.三球受的浮力一样大4.将边长为10cm的正方体木块平放在圆柱形容器的底部,圆柱形容器的横截面积为300cm2,现缓慢地往容器中注水,当容器中的水面升至8cm时,木块对容器底面的压力恰好为零,g取10N/kg。“土密度计”在酒精(ρ酒精=0.(1)产生原因:——压力差法F浮=F向上—F向下由ρ=得质量:m′=ρAV′=0.(3)物体是否受到浮力取决于所受的压力,而压力又取决于下表面所受的压力,只有物体下表面受到压力才会有产生浮力。8N,它在甲乙两种液体中液面的位置分别为刻度和刻度。V排<V物F浮=G物25×103kg/m3二、浮力计算的一般方法解析<答案>1.25×103kg/m3<解析>用等效替代的方法,把土密度计和螺母等效为横截面积为S的均匀直柱体,设其总长度为L,土密度计在水、酒精、硫酸铜溶液中都处于漂浮状态,所以浮力都等于重力,浮力相等。即:F水=F酒=F硫酸铜=G设密度计平底试管的横截面积为S,长度为L则:V排水=S(L-3cm)、V排酒=S(L-2cm)、V排硫=S(L-3.8cm)由阿基米德原理得:F水=ρ水gV排水=ρ水gS(L-3cm)=1×103kg/m3gS(L-3cm)
①F酒=ρ酒gV排酒=ρ酒gS(L-2cm)=0.8×103kg/m3gS(L-2cm)
②F硫酸铜=ρ硫酸铜gV排硫=ρ硫酸铜gS(L-3.8cm)
③因为:F水=F酒所以:1×103kg/m3gS(L-3cm)=0.8×103kg/m3gS(L-2cm)解得:L=7cm因为:F水=F硫酸铜所以:1×103kg/m3gS(L-3cm)=ρ硫酸铜gS(L-3.8cm)即:1×103kg/m3gS(7cm-3cm)=ρ硫酸铜gS(7cm-3.8cm)解得:ρ硫酸铜=1.25×103kg/m3故答案为:1.25×103kg/m338漂浮:物体在液面上静止解析<答案>1.25×103kg/m3二、浮沉条件的应用(3)潜水艇:靠改变自身_____来实现上浮、下沉或悬浮。(5)气球和飞艇:是通过改变______来实现上升、下降。39二、浮沉条件的应用(3)潜水艇:靠改变自身_____来实现上二、浮沉条件的应用10.如图所示的三只球体积是相等的,处在同种液体中静止。由图可以看出()A.A球受的浮力最大B.B球受的浮力最大C.C球受的浮力最大D.三球受的浮力一样大40二、浮沉条件的应用10.如图所示的三只球体积是相等的,处在同二、浮沉条件的应用11.如图所示,质量相等的A.B.C三个小球,放在同一液体中,结果A球漂浮,B球悬浮,C球下沉到容器底部,下列说法中正确的是()A.如果三个小球都是空心的,则它们的体积可能相等B.如果三个小球的材料相同,则A.B两球一定是空心的C.如果三个小球都是空心的,则它们所受浮力的大小关系为FA>FB>FCD.如果三个小球都是实心的,则它们密度的大小关系为ρA>ρB>ρC41二、浮沉条件的应用11.如图所示,质量相等的A.B.C三个小二、浮沉条件的应用12.在两个相同的薄壁塑料瓶(质量忽略不计)内分别装入体积相等、密度为ρ甲和ρ乙的两种液体后密封,再把它们放入两个装有水的容器中,处于如图状态。下列判断正确的是(
)A.ρ甲<ρ乙B.ρ甲=ρ乙C.ρ甲>ρ乙D.无法判断42二、浮沉条件的应用12.在两个相同的薄壁塑料瓶(质量忽略不计二、浮沉条件的应用13.一个底面积为10米2的圆柱状容器,装有适量的水,现在将一个体积为20米3、密度为0.8×103千克/米3的物体A放入其中,最终物体A漂浮于水面上。则:(1)物体A所受到的浮力是多少?(2)如图所示,若将画斜线部分截取下来并取出(其体积为浸入水中体积的一半),则取出的那部分物体的质量是多少?(3)待剩余部分再次静止后,容器底部受到的压强减小了多少?(g取10牛/千克)43二、浮沉条件的应用13.一个底面积为10米2的圆柱状容器,装解析13.(1)解:由ρ=m/v得:物体A的质量mA=ρAVA=0.8×103千克/米3×20米3=1.6×104千克则GA=mAg=1.6×104千克×10牛/千克=1.6×105牛由于物体A漂浮于水面上,则F浮=GA=1.6×105牛(2)解:由F浮=ρ水gV排得:V排=F浮/ρ水g=1.6×105牛/
(1×103kg/m3×10N/kg)=16米3取出的那部分物体的体积V′=1/2×16米3=8米3由ρ=得质量:m′=ρAV′=0.8×103千克/米3×8米3=6.4×103千克(3)解:根据取出的那部分物体的重力G′=m′g=6.4×103千克×10牛/千克=6.4×104牛因为ΔF=G′=6.4×104牛所以Δp=ΔF/s=6.4×104牛/
10m2=6400帕44解析13.(1)解:由ρ=m/v得:物体A的质量mA=ρ
水的浮力计算
水的浮力计算45NO.1课前检测46NO.1课前检测2课前检测选择题每题2分,填空题每空2分,限时8分钟,共计12分。1.小关与同学们去游览桂林两江四湖,登上游船后,船会下沉一些,那么()A.船的重力将减小B.水对船的浮力将减小C.水对船的浮力将增大D.水对船的浮力将保持不变47课前检测选择题每题2分,填空题每空2分,限时8分钟,共计12课前检测2.俗话说“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中会漂浮,李子投入水中会下沉。对此现象,下列说法正确的是()A.西瓜的密度比李子的密度大B.西瓜漂浮时所受浮力大于重力C.李子下沉过程中所受水的压强不变D.李子浸没后,下沉过程中所受浮力大小不变48课前检测2.俗话说“瓜浮李沉”,意思是西瓜投入水中会漂浮,李课前检测3.大军将一支密度计分别放入两种不同的液体中,如图所示。若两种液体的密度分别ρ甲、ρ乙,静止时密度计所受浮力分别为F甲、F乙,则()A.F甲=F乙ρ甲>ρ乙
B.F甲=F乙ρ乙>ρ甲
C.F甲>F乙ρ甲<ρ乙
D.F甲<F乙ρ乙>ρ甲49课前检测3.大军将一支密度计分别放入两种不同的液体中,如图所课前检测4.某同学学习了浮力的有关知识后,制作了一台浮力秤,可方便地称量物体的质量,其构造如图甲所示。已知小筒底面积为0.001m2,小筒和秤盘总重为0.6N。(1)如图甲,当秤盘上不放物体时,小筒受到的浮力是多少?(2)如图甲,当秤盘上不放物体时,应在小筒A处标出该浮力秤的________刻度。(3)如图乙,在秤盘上放一物体后,小筒浸入水中的深度h为0.1m,则此时小筒受到的浮力是多少?该物体的质量为多少?50课前检测4.某同学学习了浮力的有关知识后,制作了一台浮力秤,课前检测5.如图所示,将边长为10cm的正方体木块放入装有某种液体的圆柱形容器中,木块静止时,有的体积露出液面,此时液面比放入木块前升高2cm,容器底部受到的压强变化了160Pa(取g=10N/kg),则下列判断错误的是()A.液体的密度是0.8×103Kg/m3B.木块的密度为0.6g/cm3C.木块受到的浮力是6ND.使木块完全浸没需要4N向下的压力51课前检测5.如图所示,将边长为10cm的正方体木块放入装有某解析52解析8NO.2复习要点概况53NO.2复习要点概况9思维导图54思维导图10常考题型一、浮力的概念二、浮力计算的一般方法三、漂浮条件的应用四、液面升降问题(下节课学习)五、浮力与压力、拉力、压强相结合问题(下节课学习)55常考题型一、浮力的概念11五、浮力与压力、拉力、压强相结合问题(下节课学习)(1)物体A所受到的浮力是多少?D.F甲<F乙ρ乙>ρ甲(2)密度计:——测量液体密度A.F甲=F乙ρ甲>ρ乙5.曹冲称象"是家喻户晓的典故。选择题每题2分,填空题每空2分,限时8分钟,共计12分。(4)平衡法——对于漂浮、悬浮物体(3)根据阿基米德原理求出排开水的体积即为物块的体积,根据ρ=和G=mg求出物块的密度。V排<V物F浮=G物2.V排是指被物体排开的液体的体积,当物体全部浸没在液体里时,V排=V物,当物体仅有一部分浸入液体里时,V排<V物。然后将金属块浸没于水中静止时如图乙所示。001m2,小筒和秤盘总重为0.8cm)
③五、浮力与压力、拉力、压强相结合问题(下节课学习)1.定义:浸在液体或气体中的物体受到液体或气体对物体_______的力叫浮力。V排<V物F浮=G物(1)产生原因:——压力差法F浮=F向上—F向下3.浮力大小与液体的______和物体排开液体的_______有关。如图所示,弹簧测力计每小格为0.一、浮力的概念1.定义:浸在液体或气体中的物体受到液体或气体对物体_______的力叫浮力。2.产生原因:浸在液体或气体中的物体,受到向上和向下的_______就是液体或气体对物体的浮力。3.方向:总是_________。56五、浮力与压力、拉力、压强相结合问题(下节课学习)一、浮力的一、浮力的概念注意:(1)当物体浸入液体中时,浮力的施力物体是液体,当物体浸入气体中时,浮力的施力物体是气体,而受力物体则是浸入液体或气体中的物体。(2)将物体浸入液体中后,物体由于受到重力,会对阻碍它下沉的液体施加向下的压力,因为物体之间力的作用是相互的,所以液体也会对物体施加反作用力。(3)物体是否受到浮力取决于所受的压力,而压力又取决于下表面所受的压力,只有物体下表面受到压力才会有产生浮力。57一、浮力的概念注意:(1)当物体浸入液体中时,浮力的施力物体若两种液体的密度分别ρ甲、ρ乙,静止时密度计所受浮力分别为F甲、F乙,则()(1)产生原因:——压力差法F浮=F向上—F向下“土密度计”在酒精(ρ酒精=0.3.大军将一支密度计分别放入两种不同的液体中,如图所示。C.木块受到的浮力是6NA.1g/cm3B.2g/cm3C.3g/cm3D.4g/cm3方程中能用到的展开公式只有6×104千克则GA=mAg=1.“土密度计”在水中静止时露出液面的高度为3cm;“土密度计”在酒精(ρ酒精=0.选择题每题2分,填空题每空2分,限时8分钟,共计12分。现将它直立于水中,它的上端距水面h。【解答】解:(1)物块排开水的重:G排=G1﹣G2=0.9.欢欢利用小试管、螺母和细线制成一个“土密度计”,用如图所示的方法测量液体的密度。(2)受力分析在建模的基础上对所要的研究对象进行受力分析(3)此浮力秤的最大称量(即量程)。A.西瓜的密度比李子的密度大则此硫酸铜溶液的密度为______kg/m3。8N,它在甲乙两种液体中液面的位置分别为刻度和刻度。V排<V物F浮=G物二、浮力计算
(1)产生原因:——压力差法F浮=F向上—F向下58若两种液体的密度分别ρ甲、ρ乙,静止时密度计所受浮力分别为F简单练一练例题1如图所示,一个半球形物体浸没在水中,受到水向下的压力为30N,物体受到水施加的浮力为80N,则物体受到水向上的压力为多少牛?59简单练一练例题1如图所示,一个半球形物体浸没在水中,受二、浮力计算(2)视重差法:
——弹簧测力计的示数差60F浮
=G一F二、浮力计算(2)视重差法:——弹簧测力计的示数差16F浮简单练一练如图所示,弹簧测力计每小格为0.5N,将一金属块挂在弹簧测力计上静止时如图甲所示;然后将金属块浸没于水中静止时如图乙所示。(g取10N/kg),则金属块的密度ρ金为()A.1g/cm3B.2g/cm3C.3g/cm3D.4g/cm361简单练一练如图所示,弹簧测力计每小格为0.5N,将一金属块挂二、浮力计算(3)排液法——阿基米德原理内容:浸在液体中的物体受到_________的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的_______。表达式:F浮=ρ液gV排*阿基米德原理和称重法经常一起应用于求解有关问题。一般解题思路是根据题意由F浮=G一F示求出浮力,再根据F浮=ρ液gV排求解有关量。62二、浮力计算(3)排液法——阿基米德原理18对阿基米德的原理的理解1.原理中所说的“浸在液体里的物体”包含两种状态:一是物体全部体积都当浸入液体里,即“浸没”;二是物体的一部分浸入液体里,另一部分露在液面上。2.V排是指被物体排开的液体的体积,当物体全部浸没在液体里时,V排=V物,当物体仅有一部分浸入液体里时,V排<V物。3.浮力大小与液体的______和物体排开液体的_______有关。而与物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、是否运动、液体的多少等因素无关。4.阿基米德原理也适用于气体,但公式中ρ液应该为ρ气。63对阿基米德的原理的理解1.原理中所说的“浸在液体里的物体”包简单练一练例题3小明用阿基米德原理测某物体密度的操作过程如图所示,他用细绳将物体悬挂在弹簧测力计的挂钩上,然后把物体浸没在盛满水的溢水杯中,此时弹簧测力计示数为F=0.3N,接着再分别用弹簧测力计测出小桶与排开水的总重为G1=0.5N和空小桶的重为G2=0.2N。求:(1)物体浸没水中所受的浮力;(2)物体的重力;(3)物体的密度。64简单练一练例题3小明用阿基米德原理测某物体密度的操作过程解析【分析】(1)知道小桶与排开水的总重减去空小桶的重即为排开水的重,根据阿基米德原理求出物块浸没时受到的浮力;(2)知道物块浸没时弹簧测力计的示数和受到的浮力,根据称重法求出物体的重力;(3)根据阿基米德原理求出排开水的体积即为物块的体积,根据ρ=和G=mg求出物块的密度。【解答】解:(1)物块排开水的重:G排=G1﹣G2=0.5N﹣0.2N=0.3N,由阿基米德原理可得,物体浸没水中所受的浮力:F浮=G排=0.3N;(2)由F浮=G﹣F′可得,物体的重力:G=F浮+F′=0.3N+0.3N=0.6N;(3)因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,由F浮=ρgV排可得,物块的体积:V=V排=F浮/ρ液gv排,由G=mg可得,物块的质量:m=G/g,则物块的密度:ρ=m/V=(G/g)/(F浮/ρ液gv排)=0.6N/0.3N×1.0×103kg/m3=2×103kg/m3。答:(1)物体浸没水中所受的浮力为0.3N;(2)物体的重力为0.6N;(3)物体的密度为2×103kg/m3【点评】本题考查了阿基米德原理和称重法求出浮力、密度公式、重力公式的应用,关键是知道物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等。65解析【分析】(1)知道小桶与排开水的总重减去空小桶的重即为排二、浮力计算(4)平衡法——对于漂浮、悬浮物体漂浮:物体在液面上静止V排<V物F浮=G物悬浮:物体在液体中静止,不沉底。V排=V物F浮=G物66二、浮力计算(4)平衡法——对于漂浮、悬浮物体22简单练一练有一重为3N的木块体积为600cm3,在木块上放一砝码时,木块恰好没入水面,那么砝码的重为多少牛?如果把砝码拿走,则木块下挂一质量为多大的铁块,木块才能刚好没入水中?(已知ρ铁=7.9g/cm3)67简单练一练有一重为3N的木块体积为600cm3,在木块上放总结计算浮力常用的方法:
(1)压力差法——F浮=F向上-F向下;
(2)视重差法——F浮=G-F;
(3)阿基米德原理法:F浮=G排、F浮=ρ液gV排、F浮=ρ气gV排;
(4)平衡法:找出物体所受的平衡力,列出关系式,代入阿基米德原理,再计算求解。68总结计算浮力常用的方法:
(1)压力差法——F浮=F向上-F再总结浮力计算一般方法:(1)建立模型根据题意画出对应的物理模型(2)受力分析在建模的基础上对所要的研究对象进行受力分析(3)找等量关系、列方程。在受力分析的基础上找等量关系,其实就是所谓的二力平衡、三力平衡、四力平衡等。方程中能用到的展开公式只有①F浮=ρ液gV排②G=mg③m=ρV69再总结浮力计算一般方法:25NO.3课堂练习70NO.3课堂练习26一、浮力计算1.弹簧测力计下吊着一重为1.47N的石块,当石块全部浸入水中时,弹簧测力计的示数为0.98N。求:(1)石块受到的浮力;(2)石块的体积;(3)石块的密度71一、浮力计算1.弹簧测力计下吊着一重为1.47N的石块,当石一、浮力计算2.一个体积为80cm3的物块,漂浮在水面上时,有36cm3的体积露出水面,试问:(1)物块所受浮力为多少?(2)物块的密度为多少?(ρ水=1.0×1O3kg/m3,g=10N/kg)72一、浮力计算2.一个体积为80cm3的物块,漂浮在水面上时,一、浮力计算3.一实心塑料块漂浮在水面上时,排开水的体积是300厘米3。问:(1)塑料块的质量是多大?(2)当在塑料块上放置一个重为2牛的砝码后,塑料块刚好没入水中,问此时塑料块受到的浮力是多大?(3)塑料块的密度是多大?(g=10牛/千克)73一、浮力计算3.一实心塑料块漂浮在水面上时,排开水的体积是3(2)受力分析在建模的基础上对所要的研究对象进行受力分析(2)将物体浸入液体中后,物体由于受到重力,会对阻碍它下沉的液体施加向下的压力,因为物体之间力的作用是相互的,所以液体也会对物体施加反作用力。答:(1)物体浸没水中所受的浮力为0.(3)因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,由F浮=ρgV排可得,物块的体积:V=V排=F浮/ρ液gv排,由G=mg可得,物块的质量:m=G/g,则物块的密度:ρ=m/V=(G/g)/(F浮/ρ液gv排)(1)解:由ρ=m/v得:物体A的质量mA=ρAVA=0.将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中,如图所示。二、浮力计算的一般方法二是物体的一部分浸入液体里,另一部分露在液面上。由ρ=得质量:m′=ρAV′=0.求:(1)石块受到的浮力;6×104千克×10牛/千克=1.1.小关与同学们去游览桂林两江四湖,登上游船后,船会下沉一些,那么()然后将金属块浸没于水中静止时如图乙所示。“土密度计”在酒精(ρ酒精=0.8×103千克/米3的物体A放入其中,最终物体A漂浮于水面上。1.原理中所说的“浸在液体里的物体”包含两种状态:一是物体全部体积都当浸入液体里,即“浸没”;3.一实心塑料块漂浮在水面上时,排开水的体积是300厘米3。(1)产生原因:——压力差法F浮=F向上—F向下A.船的重力将减小即:F水=F酒=F硫酸铜=G设密度计平底试管的横截面积为S,长度为L一、浮力计算4.将边长为10cm的正方体木块平放在圆柱形容器的底部,圆柱形容器的横截面积为300cm2,现缓慢地往容器中注水,当容器中的水面升至8cm时,木块对容器底面的压力恰好为零,g取10N/kg。求(1)注入水的质量是多少?(2)木块的密度是多大?74(2)受力分析在建模的基础上对所要的研究对象进行受力分一、浮力计算5.曹冲称象"是家喻户晓的典故。某校兴趣小组模仿这一现象,制作了一把"浮力秤"。将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中,如图所示。已知玻璃杯的质量为200g,底面积为30cm2,高度为15cm。(水的密度ρ水=1×103kg/m3)(1)将杯子开口向上竖直放入水中时(注:水未进入杯内),杯子受到的浮力。(2)此时杯子浸入水中的深度(即为该浮力秤的零刻度位置)。(3)此浮力秤的最大称量(即量程)。75一、浮力计算5.曹冲称象"是家喻户晓的典故。某校兴趣小组模仿一、浮力计算6.如图所示,粗细均匀的蜡烛长l0,它底部粘有一质量为m的小铁块。现将它直立于水中,它的上端距水面h。如果将蜡烛点燃,假定蜡烛燃烧时油不流下来,且每分钟烧去蜡烛的长为Δl,则从点燃蜡烛时开始计时,经多长时间蜡烛熄灭(设蜡烛的密度为ρ,水的密度为ρ1,铁的密度为ρ2)。76一、浮力计算6.如图所示,粗细均匀的蜡烛长l0,它底部粘有一一、浮力计算7.如右图所示,把一个小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中,甲杯中溢出的液体质量是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“<“)77一、浮力计算7.如右图所示,把一个小球分别放入盛满不同液体的二、浮沉条件的应用(1)轮船(空心):——排水量轮船的排水量:轮船满载时排开水的质量注意:同一物体漂浮在不同的液体中受到的浮力________,在密度较小的液体中浸入的体积________。78二、浮沉条件的应用(1)轮船(空心):——排水量34二、浮沉条件的应用(2)密度计:——测量液体密度79ABC适用条件:漂浮刻度值特点:上小下大、上疏下密密度计浸入液体中的深度越深,表明该液体的密度值越小,浸入液体中的深度越浅,就表明该液体的密度值越大二、浮沉条件的应用(2)密度计:——测量液体密度35ABC适二、浮沉条件的应用8.如图所示的密度计重为0.8N,它在甲乙两种液体中液面的位置分别为刻度和刻度。若刻度和刻度分别表示液体的密度为0.8g/cm3和1.0g/cm3,则该密度计A、B中间位置的刻度值为多少?A、B之间的体积又为多少?_______。80二、浮沉条件的应用8.如图所示的密度计重为0.8N,它在甲乙二、浮沉条件的应用9.欢欢利用小试管、螺母和细线制成一个“土密度计”,用如图所示的方法测量液体的密度。“土密度计”在酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3)中静止时露出液面的高度为2cm;“土密度计”在水中静止时露出液面的高度为3cm;“土密度计”在硫酸铜溶液中静止时露出液面的高度为3.8cm。则此硫酸铜溶液的密度为______kg/m3。若要增大此密度计刻度之间的间距,该如何调整?81二、浮沉条件的应用9.欢欢利用小试管、螺母和细线制成一个“土漂浮:物体在液面上静止然后将金属块浸没于水中静止时如图乙所示。9.欢欢利用小试管、螺母和细线制成一个“土密度计”,用如图所示的方法测量液体的密度。而与物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、是否运动、液体的多少等因素无关。A.F甲=F乙ρ甲>ρ乙A.F甲=F乙ρ甲>ρ乙A.F甲=F乙ρ甲>ρ乙13.一个底面积为10米2的圆柱状容器,装有适量的水,现在将一个体积为20米3、密度为0.若两种液体的密度分别ρ甲、ρ乙,静止时密度计所受浮力分别为F甲、F乙,则()有一重为3N的木块体积为600cm3,在木块上放一砝码时,木块恰好没入水面,那么砝码的重为多少牛?如果把砝码拿走,则木块下挂一质量为多大的铁块,木块才能刚好没入水中?(已知ρ铁=7.C.C球受的浮力最大D.三球受的浮力一样大4.将边长为10cm的正方体木块平放在圆柱形容器的底部,圆柱形容器的横截面积为300cm2,现缓慢地往容器中注水,当容器中的水面升至8cm时,木块对容器底面的压力恰好为零,g取10N/kg。“土密度计”在酒精(ρ酒精=0.(1)产生原因:——压力差法F浮=F向上—F向下由ρ=得质量:m′=ρAV′=0.(3)物体是否受到浮力取决于所受的压力,而压力又取决于下表面所受的压力,只有物体下表面受到压力才会有产生浮力。8N,它在甲乙两种液体中液面
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