第9单元浮力复习ppt课件(最全的习题).ppt
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1、第十章 浮力复习课,授课人:刘明松,浮力的概念,一,浮力产生的原因,二,阿基米德原理,三,物体的浮沉条件,四,浮力知识复习,人躺在死海上看书,船浮在水面上,F浮,G船,据二力平衡知识,船(人)除受到 . 作用外,还受到水对它(他) .的力,这种力叫 。,竖直向下的重力,竖直向上托,F浮,G人,浮力,分析,.,1.什么是浮力(F浮),浸在液体或气体里的物体受到液体或气体向上的托力称为浮力。,(2)浮力的方向,F浮,浮力的方向竖直向上,考点一、理解了浮力,(1)浮力的施力物体是什么?,液体或气体,h2,h1,F上,F下,物体的下表面: F上=P2S = 液gh2S物体的上表面: F下=P1S= 液
2、gh1S F浮=F上-F下,浮力是由于液体对物体的上下表面产生的压力差产生的。,压力计算方法:F=PS = 水ghS,求浮力方法: F浮= F向上- F向下,2。浮力产生的原因,乒乓球本应该浮在水中, 可是在下端开口的漏斗中,乒乓球却稳稳的“沉在底部”,直到漏斗导管口被堵住才慢慢上浮!这说明了什么?,液体作用在物体上下表面的压力差 就是浸在液体里的物体受到浮力的原因。,浮力产生原因实验:,例: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. F1 B. F2 C. F3 D. F4,C,竖直向上,注意:,F 浮= G
3、F,称重法:,3。实验室测量浮力的方法,1。用测力计测出物体的重力G。,2。将物体 浸入液体中。再读出测力计的示数F,,3。计算浮力 F 浮= G F,G=5N,F=0N,F浮=G=5N,漂浮物浮力测量:,15N,10N,5N,F浮=5N,F浮=10N,下沉物体浮力测量:,例1、一铁块挂在弹簧秤上,在空气中称量时,弹簧秤的读数是32牛。把它全部浸在水中称量时,读数是12牛。铁块受到浮力是,例2、一质量为5千克的铝块,用弹簧秤吊住它,将其置于酒精中时,弹簧秤的读数为30牛。求酒精对铝块的浮力,考点二、影响浮力大小的因素:,结论:,1、浸在液体中的物体所受的浮力与物体排开液体的体积有关;,2、浸没
4、在液体中的物体所受的浮力与物体在液体中的深度无关。,物体排开液体的体积即指物体浸在液体中的体积。不一定等于物体的体积。,注意:,结论:,3、浸在液体中的物体所受的浮力与液体的密度有关。,水,酒精,二、影响浮力大小的因素:,“阿基米德原理”的实验过程:,考点三、阿基米德原理,浮力知识复习,1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 = 液 g V排(决定式)3适用范围: 液体和气体,阿基米德原理,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
5、,并结合数据说明验证过程),1.用测力计测出物体的重力G。,3.将物体 浸入量筒水中。再读出测力计的示数F,,2,在量筒中加入适量的水,并读出体积V1,4.读出量筒中水和物体的体积V2,5.计算浮力 F 浮= G F,6 计算物体溢出水的重力G水=mg=液gv排,7,比较F 浮 与G 水的大小,三、物体的浮沉条件:,一、物体的浮沉条件(1)物体上浮:F浮G物静止后物体漂浮:F浮=G物(2)物体悬浮:F浮=G物 (3)物体下沉:F浮G物 静止后物体沉底:F=G+F,物液,物液,物=液,物液,浮力计算方法(平衡法)F浮=G物,推论:,F浮 = m排g = 液 g V排,G物= mg = 物 g V
6、,把橡皮泥放入水中,松手后橡皮泥下沉,实验探究:,如何使橡皮泥漂浮在水面上?,原因:,橡皮泥的密度大于水,把橡皮泥做成空心的,橡皮泥的平均密度小于水,它就会漂浮在水面上了从力的角度上看,它的重力不变,但放入水中后排水体积变大,受到的浮力变大,所以会漂在水面上,?,轮船,工作原理: 把密度大于水的钢铁采用“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。,潜水艇,潜水艇能潜入水下航行,进行侦查和袭击,是一种很重要的军事舰艇,潜水艇改变自身重力来实现浮沉的。,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。如:升空时平均 空气
7、。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。,四、气球和飞艇,五、密度计,利用物体漂浮在液面时F浮=G计原理工作的。 密度计上的刻度线不均匀。密度计上的刻度值是被测液体的密度与水的密度的比值。,教育科学版,浮力的计算,1如图所示,烧杯内盛有某种液体,把一体积为1104 m3的铝块用细线系在弹簧测力计下浸没在液体中,静止时弹簧测力计的示数为1.5 N,已知铝的密度为2.7103 kg/m3,则铝块在液体中受到的浮力等于_N,液体的密度为_kg/m3.,利用浮力测量物质的密度应
8、用浮力测物质密度是中考的热点考题,其方法有:1.用弹簧测力计测浮力法(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(1)把物体挂在弹簧测力计上,记下弹簧测力计的示数为G,(2)把物体浸没水中,记下弹簧测力计的示数为F,(3)则F浮=G-F,F浮=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。,2.用漂浮条件法(1)器材:量筒、水、待测物体。(2)需要测量的物理量:水的体积V、物体漂浮在水面时的刻度V1、物体浸没在水中时的刻度V2。(3)测量方法:用量筒(或量杯)、水、待测物体(密度比水小)、针,
9、测物体密度。在量筒中装入体积为V的水。让物体漂浮在量筒中,记下此时水的体积为V1。用针按物体使其没入水中,记下此时水的体积为V2。计算物体的密度:,教育科学版,第13课时 归类示例,类型三浮力的计算,2一长方形木块,质量为27 g,漂浮于密度为0.9103 kg/m3的液体中,露出液面的高度为8 cm,木块底面积为0.75 cm2,木块密度是 kg/m3。,0.75103,例6(广州市中考试题)将重为4.5N、体积为0.5dm3的铜球浸没在水后放手,铜球静止后所受的浮力是_N,例7(广州市中考试题)把一实心金属块浸在盛满酒精的杯中静止后,溢出酒精8g( 酒精0.8103kg/m3),若把这一金
10、属块浸在盛满水的杯子中静止后,从杯中溢出水的质量是(),例8体积是50cm3,质量是45g的物体,将其缓缓放入装满水的烧杯中,物体静止后,溢出水的质量是_g将其缓缓放入装满酒精的烧杯中,溢出酒精的质量是_g( 酒0.8103kg/m3),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,已知水=1.0103kg/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=水gh =1.0103kg/m310N/kg0.06m=600Pa;(2)设正方体的边长为L,则L= =
11、0.1m=1.0103kg/m310N/kg(0.1m)20.06m=6N(3)因漂浮有:F浮=G木=m木g 则 = =0.6103kg/m3,【跟踪训练】(2012泸州中考)如图所示是常见的厕所自动冲水装置原理图。水箱内有质量m1=0.4 kg,体积V=310-3 m3的浮筒P,另有一厚度不计、质量m2=0.2 kg、面积S=810-3 m2的盖板Q盖在水箱底部的排水管上。用细线将P、Q连接,当供水管流进水箱的水使浮筒刚好完全浸没时,盖板Q恰好被拉开,水通过排水管流出冲洗厕所。当盖板Q恰好被拉开的瞬间,求:(取g=10 N/kg),(1)浮筒受到的浮力大小;(2)细线对浮筒P的拉力大小;(3
12、)水箱中水的深度。,【解析】本题考查了浮力、平衡力的分析,压强的计算。(1)浮筒刚好完全浸没时,V排=V物=310-3 m3,根据阿基米德原理可以求出浮筒受到的浮力:F浮=水gV排=1103 kg/m310 N/kg310-3 m3=30 N。(2)首先对浮筒进行受力分析:浮筒受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力及细线对浮筒的拉力,拉力的大小等于浮力减去重力。浮筒的重为:G1=m1g=0.4 kg10 N/kg=4 N,所以细线对浮筒的拉力的大小为:F=F浮-G1=30 N-4 N=26 N。,(3)对盖板进行受力分析:盖板受到竖直向下的重力、水的压力及竖直向上的细线的拉力的共同作用。盖板的重力
13、为:G2=m2g=0.2 kg10 N/kg=2 N,盖板受到的水的压力为:F压=F-G2=26 N-2 N=24 N,盖板受到的水的压强为: 所以水的深度为:答案:(1)30 N (2)26 N (3)0.3 m,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3:,有一不吸水木球,其质量为10 g,体积为20 cm3,先把它轻轻放入盛满水的溢水杯中当木球静止时,溢出水的质量为10 g;把它取出擦干,再轻轻放入盛满煤油的溢水杯中,当木球静止 时,溢
14、出煤油的质量为(煤油的密度为0.8 g/ cm3)() A5 gB8 gC10 gD16 g答案:C,4(2011呼和浩特)把一个实心小蜡块轻轻放入盛满酒精的溢水杯中,溢出酒精的质量是3.2 g;若把该蜡块再轻轻放入盛满水的溢水怀中,则溢出水的质量是(已知蜡0.9103 kg/m3,酒精0.8103 kg/m3)()A2.3 g B3.2 g C3.6 g D4.0 g,答案:C,四、计算题(18分)17(2011陕西)某同学用圆柱形容器制作了一个测量物体质量的装置,它的底部较重,可以竖直漂浮在水面,总质量为0.21 kg、底面积为3103 m2,不放物体时,在与水面所对应位置处标为质量的“0
15、”刻度线,如图请解答下列问题:(g取10 N/kg)(1)不放物体时,该装置所受的浮力是多大?(2)如图所示,在该装置中放入一个体积为1.5105 m3的物块A,它的底部在水面下的深度h0.11 m此时,该装置受到的浮力是多大?与水面所对应位置处的刻度线应标为多少克?(3)物块A的密度是多少?,答案:解:(1)该装置的重力为Gmg0.21 kg10 N/kg2.1 N由二力平衡可知F浮1G2.1 N(2)该装置排开水的体积为VSh3103 m20.11 m3.3104 m3所受的浮力为,F浮2水gV排1.0103 kg/m310 N/kg3.3104 m33.3 N由二力平衡条件可知G总F浮2
16、3.3 N物块A的重力为GAG总G3.3 N2.1 N1.2 N,例2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),例3(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8.9103kg/m3),教育科学版,第13课时 归类示例,教育科学版,第13课时 归类示例,体积是4m3的花岗岩石板重1.04105N,(1)浸没在水中所受的浮力是多大?(2)一根链条可以经得住的拉力是7104N,用
17、这根链条在水下吊起花岗岩石板时的拉力是多大?(3)在吊起的过程中,这块花岗岩石板所受的最小浮力是多大?(不计水的阻力)(g10N/kg),变式4:,F拉= G物- F浮,F浮 = G物 - F拉,5(2010中考变式题)如图所示,一根细线相连的金属球和木球一起正在水中匀速下沉,金属球和木球体积大小相同,但质量分别是M和m,且假定每个球下沉时所受的阻力仅指各自所受的浮力那么,其中的木球所受的浮力,中间细绳的拉力的大小分别是(),答案:A,74(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0.6103kg/m3的木块放入水中,水未溢出
18、杯外(计算时水取1.0103kg/m3,铁取8.0103kg/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?,70一个实心正方体,体积为1.210-3米3,重10牛.用细绳吊着浸入盛水的容器中,有1/3的体积露出水面,此时容器中水面的高度为30厘米(如图). 求:(1) 物体受到的浮力;(2) 水对容器底部的压强;(3)绳子的拉力;(4) 剪断绳子后,物体最终是沉在水底、悬浮在水中还是漂浮在水面?(g取10N/kg),例14(北
19、京市中考试题)如图156(a)所示,一个木块用细绳系在容器的底部,向容器内倒水,当木块露出水面的体积是20cm3,时,细绳对木块的拉力为0.6N将细绳剪断,木块上浮,静止时有的体积露出水面,如图(b)所示,求此时木块受到的浮力(g取10Nkg),如图所示,A、B是能自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部 分,现往容器里注入一些水,则下列说法错误的是( )AA物体一定受浮力作用BB物体一定受浮力作用CC物体一定受浮力作用DD物体一定受浮力作用,D,第2题:如图是研究浮力大小的实验装置,请回答。(1) 、两图中,图中弹黄测力计示数较小,说明了 ; 、两图中弹簧测力计的示数差等于 。(2) 、两
20、图中,弹簧测力计的示数不同,说明浸在同一液体中的物体所受浮力的大小跟 有关。(3 ) 、 两图中,弹簧测力计的示数不同,说明物体排开相同体积的液体时,所受浮力大小跟 有关。(4 ) 、 两图中,弹簧测力计的示数相同,说明物体浸没在同种液体中,所受浮力大小跟 无关。,结论 物体在液体中所受到浮力的大小不仅与液体的 有关,还与物体排开液体的 有关,而与物体浸没在液体中的 无关 。,密度,体积,深度,例3如图1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。图2是钢绳拉力随时间t变化的图像。若不计水的阻力,g=10 N/kg,则下列说法正确的是()。,图1,A石料没入水中后
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