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文档简介
定义
浸入液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它竖直向上的托力。
方向
__________
施力物体
________或________
测浮力
利用弹簧测力计分别测出物体在空气中的重力G和物体浸在液体中的拉力F拉,则物体受到的浮力F浮=____________
竖直向上1.浮力的初步概念液体气体G-F拉
考点梳理F拉F浮GF浮+F拉=GG
2.浮力产生的原因液体对物体上、下表面的压力不相等,并且下表面的压力______上表面的压力,所以F浮=.大于F下
F上h上h下上下表面的压力差3.阿基米德原理内容浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于_______________________
表达式
F浮=______=________g=_____g_____
适用范围适用于物体受到的液体和气体对物体的浮力。
[点拨]
“排开液体的体积V排”和“物体体积V物”的关系:当物体浸没时,V排=V物;当物体只有一部分浸入时,V排<V物。它排开液体所受的重力G排
m排
ρ液
V排
上浮下沉悬浮漂浮沉底F浮
GF浮
GF浮
GF浮
G
+
=Gρ液
ρ物ρ液
ρ物ρ液
ρ物ρ液
ρ物ρ液
ρ物处于动态,受非平衡力作用处于静态,受平衡力作用可以停留在液体的任何深度是“上浮”过程的最终状态是“下沉”过程的最终状态><==><=><研究条件:物体浸没在液体中,受重力和浮力。浮力:F浮=ρ液gV排;重力:G=m物g=ρ物gV物;V排
=V物。4.物体的沉浮条件F浮N应用原理和特点潜水艇浸没时排开水的体积不变,受到的浮力也不变,它是通过水舱充水(重力增加)和排水(重力减少)的方式改变自身
来控制潜水艇下沉与上浮的。气球飞艇靠充入密度
空气密度的气体(选填“大于”或“小于”)使得浮力大于重力而升空的。
5.物体的沉浮条件的应用重力小于1.下列事实中没有受到浮力作用的物体有(
)A.人浮在死海的水面上读书B.乒乓球从水里升起C.抛入水中的石块正在快速下沉D.太空中的宇宙飞船D太空中没有空气。
课堂练习【点拨1】2.关于物体受到的浮力,下列说法正确的是(
)
A.物体的密度越大受到的浮力越小
B.物体没入水中越深受到的浮力越大
C.漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大
D.物体排开水的体积越大受到的浮力越大D【点拨2】浮力的大小只与液体的密度、排开液体的体积有关,与其它因素无关。3.如右图所示,质量相同的A、B、C三个小球,分别静止在水中的不同深度处,则这三个小球在水中所受浮力最小的是(
)A.小球AB.小球BC.小球CD.无法确定【点拨3】若几个物体的质量相等(或同一物体)时,常根据浮沉条件比较浮力的大小。因为GA=GB=GC,A漂浮,B悬浮,C下沉,所以F浮A=GA,F浮B=GB,F浮C<GC,F浮A=F浮B<F浮C。C4.如右图所示,体积相同的A、B、C三个小球,分别静止在水中的不同深度处,则这三个小球在水中所受浮力最小的是(
)A.小球AB.小球BC.小球CD.无法确定【点拨4】若几个物体的体积相等,浸在同种液体中时,常用阿基米德原理来比较浮力的大小。因为V排A<V排B<V排C,所以F浮A<F浮B<F浮C。A5.一艘轮船满载货物时,排水量(轮船满载货物时排开水的质量)是9.8×103t,它在海水中受到的浮力是
N(g取10N/kg),这艘轮船从海里驶入河里,轮船要
一些。(后一空选填“上浮”或“下沉”)
。【点拨5】轮船漂浮,F浮=G排=m排g=9.8×103×103kg×10N/kg=9.8×108N。同一物体漂浮在不同液体里,所受浮力相同,在密度小的液体里浸入的体积大。下沉9.8×1086.如图所示为阿基米德原理探究实验。A.测出桶和铁块排开水的重力G1B.测出铁块在空气中的重力G2C.测出铁块在水中的重力G3D.测出空桶重力G4实验操作的合理顺序是
(只填字母)。若图中G1、G2、G3、G4四个力之间的关系式
成立,则可得出结论
.【点拨6】DBCAG2-G3=G4-G1F浮=G排先测浮力F浮,后测排开液体的重力G排,再比较二者的大小,得出结论。7.如图所示,一个重为4.5N,边长为0.05m的正方体物块,用弹簧测力计吊着静止于水中,正方体物块上表面距水面深度0.1m,测力计的示数为3.25N,请计算此时正方体物块所受浮力的大小。(g取10N/kg)本题可利用称重法、压力差法、原理法等多种方法求出浮力。点拨7称重法:F浮=G-F拉=4.5N-3.25N=1.25N压力差法:F浮=F下-F上=P下s-P上s=ρ水gs(h下-h上)=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.05m)2×(0.6m-0.1m)=1.25N原理法:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.05m)3=1.25N1.(如图10)所示,将苹果放在水中,静止后会漂浮在水面上.若将苹果露出水面的部分切掉,余下部分重新放入水中,则余下苹果将()A.上浮B.悬浮C.下沉D.无法确定A点拨1根据浮沉条件可知:物体密度小于液体密度时,物体会漂浮;当物体密度等于液体密度时,物体会悬浮,当物体密度大于液体密度时,物体会下沉.
课后提高
2.如图16所示为一种自制简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,用它来测量液体密度时,该密度计
在被测液体中(填“悬浮”、“漂浮”或“下沉”).将其分别放入装有液体密度为ρ1和ρ2的两个烧杯中,可以判断:ρ1
ρ2.若该密度计两次测量中排开液体的质量分别为m1、m2,则m1
m2.(后两空选“<”、“=”或“>”)漂浮<=点拨1密度计漂浮,浮力等于重力,刻度上小下大。3.如图10所示,某物块用细线系在弹簧测力计下,在空气中称时示数是15N,浸没在水中称时示数是5N,则此时物块受到水的浮力为_____N,物块的密度为________kg/m3。(水的密度为1.0×103
kg/m3)101.5×103
由称重法:F浮=G-F拉=15N-5N=10N;浸没V物=V排=F浮/ρ液g=10N/(1.0×103kg/m3×10N/kg)=1×103m3Ρ物=G物/gV物=15N/(1.0×103kg/m3×10N/kg)=1.5×103kg/m3点拨34.有一泡沫块漂浮在水面上,它有1/4的体积露出水面,则它的密度为
kg/m3。当一质量为0.4kg的水鸟停在该泡沫块上时,泡沫块刚好完全浸没在水中,则该泡沫块的体积为
m3(g=10N/kg).解析:物体漂浮:F浮=G物,即ρ液
gV排=ρ物
gV物,则
ρ物=(V排/V物)×ρ液
=((1-1/4)/1)×1.0×103kg/m3=0.75×103kg/m3
。从公式中可以看出:物体漂浮时,浸入液体中的体积占物体总体积的几分之几,该物体的密度就是液体密度的几分之几。泡沫全部浸没时,把小鸟与泡沫视
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