第九章复习.

第九章复习课F浮=G–F称重法：1、实验室测量浮力水G=5NG=0NF浮=G=5N15N10N5NF浮=5NF浮=10N(2010中考变式题)如图所示，在一只不计重力和厚度的塑料袋中装入大半袋水，用弹簧测力计钩住并将其慢慢浸入水中，直至塑料袋中的水面与容器中的水面相平．此过程中弹簧测力计的示数()A．逐渐减小到零B．先减小后增大C．始终保持不变D．逐渐增大解析：塑料袋重力厚度忽略不计，当整个袋子都完全没入水中时，处于悬浮状态，此时弹簧测力计的示数为0，故选A.答案：A（1）浮力是物体在液体中所受液体对物体压力的合力；液体对物体上下表面的压力差：F浮=F向上-F向下2.浮力的产生原因------压力差法F1F2F浮=F2-F1F浮F浮漂在水中的乒乓球受到的力有：（）A.浮力B.重力、浮力C.浮力、液体的压力D.重力、浮力、液体的压力B浮力不是一个新的力，它只是所受液体压力的合力。注意：F向下=0漂浮F浮=F向上（2）浮力是液体对物体向上和向下的压力差，而不能理解一定是上表面与下表面受到的压力之差；F2F浮=F2F浮F向上=0F浮=0下无液体紧密接触一位物理实验小组的同学利用一只可乐瓶与一只乒乓球做“研究浮力产生原因”的实验，如图15所示，将一只塑料可乐瓶剪去底部，把一只乒乓球放在瓶内，从上面倒入水，观察到有少量水从乒乓球与瓶颈缝隙中流出，如图15甲所示，但乒乓球并不上浮，这说明了_____________________。若用手堵住瓶口如图15乙所示，可观察到乒乓球浮起，这说明了______________________。乒乓球受到浮力乒乓球没受到浮力乒乓球下部有无液体注意：如图所示:A.B.C三个物体浸没在液体中。它们的底部均与容器底部紧密结合,此三个物体受浮力吗？ABC答：A要受浮力，B和C不受浮力。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.F1B.F2C.F3D.F4C竖直向上注意：（3）向上和向下的压力差（浮力）的方向竖直向上A.F1大于F2B.F1与F2是一对平衡力C.F1与F2的合力方向竖直向上D.F1与F2的合力大小等于物体M受到的重力大小C、D变式：（多选题）物体M悬浮在水中，水对物体M竖直向下的压力为F1，竖直向上的压力为F2。则下列选项正确的是（）（1）“阿基米德原理”的实验过程：3、阿基米德原理法金属块在空气中重G金属块浸没在水中弹簧测力计的示数F空小桶重G桶小桶和被金属块排开水总重G总F浮=G-FG排=G总-G桶给下列实验过程排续这个实验过程排续正确吗？同学们在学习“阿基米德原理”后，物理兴趣小组的同学们，经过反复思考、讨论，提出了对该实验的改进意见，并动手制作出了如图所示的实验装置，其中A、B为两个规格相同的弹簧测力计，C为重物，D为轻质小桶，E为大号饮料瓶及实验室找来的胶管自制的溢水杯，F是升降平台，G为铁架台。2F1F升降装置DCGFEAB改进后的实验与原实验比较有哪些优点？请你利用弹簧测力计、石块、细线、水和量筒，设计另一种验证“阿基米德原理”的方法。（要求：写出实验的步骤或画出示意图说明，并结合数据说明验证过程）1．内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体的重力2．数学表达式：F浮=G排液F浮=m排g=ρ液gV排（决定式）3．适用范围：液体和气体3、阿基米德原理法例1：把一质量为56g的石块，放在盛有40ml水的量筒中，水面上升到如图的位置，（g取10N/kg)求：石块所受到的浮力题型会利用阿基米德原理进行有关的计算变形题：(2011·包头)如图所示，在容器中放一个上、下底面积均为10cm2、高为5cm、体积为80cm3的均匀对称石鼓，其下底表面与容器底部完全紧密接触，石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐平，则石鼓受到的浮力是()A．0B．0.3NC．0.5ND．0.8N解析：由于下底表面与容器底部完全紧密接触，所以以底面积为底，以其高为高的圆柱体不受浮力，其余部分所受浮力为其排开水受到的重力，根据阿基米德原理可得F浮＝ρ水g(V－Sh)，代入数据后得F浮＝0.3N.答案：B知识点浮力的计算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.解浮力F浮=G—F=5N—2N=3N石块的体积V石=V排=石块的密度题型会利用阿基米德原理进行有关的计算例2：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，求该石块的密度（取g=10N/kg）343310310103mmgF水浮3334/1033.1/103105mkgmkggVGm石石石例3.(2014黔东南)如图(甲)所示,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中,如图(乙)所示是钢绳拉力随时间t变化的图像,若不计水的阻力(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3),求:(1)石料全部没入水中时受到的浮力是多少?(2)石料的体积是多少?(3)石料的密度是多少?知识点浮力的计算闯关点拨学会将图像转化成物理语言和符号课堂上讲：弹簧测力计下挂一金属块，当金属块浸没在水中时，弹簧测力计的示数是30N，已知这块金属体积为5×10-4m3。求：（1）、这块金属的密度。G物F浮F拉利用浮力测量物质的密度应用浮力测物质密度是中考的热点考题，其方法有：1.弹簧测力计法（1）器材：弹簧测力计、细线、水、待测物体。（2）需要测量的物理量：物重G、物体浸没在水中时弹簧测力计的示数F。（3）测量方法把物体挂在弹簧测力计上，记下弹簧测力计的示数为G，再把物体浸没水中，记下弹簧测力计的示数为F，则F浮=G-F，F浮=ρ水gV排，推得再依据这种方法主要适用于测密度比水大的物体密度。mGVGF物水物，GFVg排水。说明此种题型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]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.3433103101025mmgFGgFV水水水浮水排水3334/102.1/103106.3mkgmkggVF排液浮液液找出这个隐含条件是本题的关键.解F浮液=G—F液=5N—1.4N=3.6N因为浸没，所以V排液=V石=V排水=3×10—4m3例4甲、乙两个实心金属球，它们质量相同，其密度分别为5×103kg/m3和10×103kg/m3，甲球挂在甲弹簧测力计下，乙球挂在乙弹簧测力计下，并且让金属球全部没入水中，这时（）。A．甲、乙两球所受到的浮力之比为2:1B．甲、乙两球所受到的浮力之比为1:2C．甲、乙两个弹簧测力计的示数之比为8:9D．甲、乙两个弹簧测力计的示数之比为11:12提示：分析物体受力运用浮力知识解决问题【解析】∵m甲＝m乙,ρ甲:ρ乙＝1:2，V甲:V乙＝2:1；根据F浮＝ρ水gV排，且V排＝V物∴F浮甲:F浮乙＝2:1.分析物体受力：F浮甲+F甲＝G甲①F浮乙+F乙＝G乙②89FGFgVgVFGFgVgV甲甲浮甲甲甲水甲乙乙浮乙乙乙乙乙＝＝＝提示：分析物体受力A选项正确C选项正确G乙F乙F浮乙G甲F甲F浮甲·教育科学版浮力的计算(3)适用范围：液体(或气体)。[注意]物体要受到了浮力，才可以用阿基米德原理来计算浮力的大小。3．计算浮力方法(1)称重法：F浮＝G－F(用弹簧测力计测浮力)；(2)压力差法：F浮＝F向上－F向下(用浮力产生的原因求浮力)；(3)平衡法：物体漂浮、悬浮时，F浮＝G(用二力平衡求浮力)；(4)阿基米德原理：F浮＝G排＝ρ液V排g(用阿基米德原理求浮力，知道物体排开液体的质量或体积时常用)。4．解浮力问题的步骤(1)确定研究对象，认准要研究的物体。(2)分析物体受力情况，画出受力示意图，判断物体在液体中所处的状态(看是否静止或做匀速直线运动)。(3)选择合适的方法列出等式(一般考虑平衡条件)。例5、如右图所示，将体积为0.001m3的正方体木块，放入盛有水的水槽内。待木块静止时，其下表面距水面0.06m，已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求：（1）木块下表面受到水的压强大小；（2）木块受到的浮力大小；（3）木块的密度大小。（1）P=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa；（2）设正方体的边长为L，则L==0.1m=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)2×0.06m=6N(3)因漂浮有：F浮=G木=m木g则==0.6×103kg/m3330.001VhgLgVF2水排水浮gVFVm浮木木30.001m10N/kg6N如图所示的物体被细线系在装有水的容器中，物体的重力为2N，假设物体足够长：1）若细线所能承受的最大拉力为22N，问当物体所受的浮力为多大时，细线将被拉断。2）此时物体浸在水中的体积是多大？变式1：GF浮F拉•变式2．(03重庆市)如图所示，一圆柱形容器，底面积为100cm2，内装有20cm深的水.现把一质量为120g,密度为0.6×103kg/m3的木块放入水中,水未溢出杯外(计算时ρ水取1.0×103kg/m3，ρ铁取8.0×103kg/m3,g取10N/kg.)求:•(1)静止后木块浸入水中的体积.•(2)若把木块缓慢地刚好全部压入水中(水未溢出),此时水对容器底的压强为多大?•(3)若在木块上放一铁块,使他们不沉入水底,铁块的最大质量是多少?木块阿基米德原理应用：1、放入木块后称的示数将如何变化？如图，已知甲、乙两弹簧测力计的示数分别为5N、4N,把甲测力计下移，使金属块刚好没入水中时，甲的示数变成了3N。则此时乙的示数及金属块受到的浮力大小分别为（）A.6N、3NB.7N、3NC.6N、2ND.无法确定C变式1：1．注重物理图形的再现2．注重物理过程的展开3．研究对象的选取4．善于排除干扰因素和分析隐含条件5．将实际问题转化为物理模型本课小结浮力综合题解题方法小结1.体积相等的实心铁块和木块，都浸没在水中时所受的浮力（）A铁块大B木块大C一样大D无法确定2.质量相等的实心铁块和木块，都浸没在水中时所受的浮力（）A、铁块大B、木块大C、一样大D、无法确定CB3.质量相等的实心铁块和木块，投入水中静止时所受的浮力（）A铁块大B木块大C一样大D无法确定4.质量相等的实心铁块和木块，投入水银中静止时所受的浮力（）A铁块大B木块大C一样大D无法确定BC5．(2012中考预测题)小杰同学在游玩海底世界时，观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如下图所示，对气泡上升时受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是()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，压强变小解析：气泡上升时随着深度减小，压强减小，因此气泡体积会增大，根据F浮＝ρ液gV排可知受到的浮力增大，因此D项正确．答案：D6、甲、乙两个物体的体积之比是1∶2，若将它们全部浸没在同种液体中，则它们所受到的浮力之比是（）A.5∶3B.10∶3C.2∶1D.1∶2D方法：F1F2ρ1ρ2V1V2=gg=V1V2=127质量为79g的铁块，密度是7.9g/cm3，这个铁块的质量是多少?重多少?将这个铁块浸没于水中，排开水的质量是多少?所受浮力是多少?（g取10N/kg）8（广州市中考试题）用弹簧测力计拉住一个重为43N的空心铜球，全部浸在水中时，弹簧测力计的示数为33.25N，此铜球的空心部分的体积是________m3．（已知铜的密度为8.9×103kg/m3）•以下是•浮沉重要练习三、物体的浮沉条件：GF浮1．物体的浮沉条件：浸没在液体中物体上浮：F浮＞G物下沉：F浮＜G物悬浮：F浮＝G物浮力知识复习物体的浮沉条件2．推导出实心物体的浮沉