阿基米德原理和浮沉Word格式.docx
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10.将两个物体分别挂在弹簧测力计上,然后都浸没在水中,发现两支弹簧测力计的示数都减少了2N,那么这两个物体一定有相同的()
A.密度B.体积C.质量D.重力
11.形状不同的物体都浸没在同种液体中所受浮力相等,它们()
A.密度一定相等B.质量一定相等C.体积一定相等D.一定都是实心物体
12.一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,你认为鸡蛋所浮力的方向应是()
A.F1B.F2C.F3D.F4
能力提升
13.某物体挂在弹簧测力计的下端,这时测得的示数为3.98N,当把物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数是2.94N,那么该物体这时受到水的浮力是N,该物体的体积是cm3,该物体的密度是。
14.一个铝块质量为2.7kg,全部浸入水中,那么它排开水的体积为,若浸没在煤油中,它受到的浮力为。
15.如图所示,将系于绳端的,质量相等的铁桶和实心铁球同时浸没在水中,静止在图示位置,绳子对它们的拉力F1和F2关系是()
A.F1=F2B.F1>
F2C.F1<
F2D.无法确定
16.已知铁的密度小于铜的密度,质量相同的实心铜球和铁球沉在水底,它们所浮力()
A.都等于零B.铜球较大C.铁球较大D.一样大
17.游泳的人由河边向深水走的过程中,如果河底布满石子,则()
A.脚越来越疼,因为人越来越重B.脚疼越来越轻,因为河底对人的支持力越来越小C.脚疼越来越轻,因为人越来越轻D.脚越来疼,因为河底对人的支持力越来越大
18.关于物体受到的浮力,下面说法正确的是()
A.浮在水面上的物体比浸没在水中时的浮力大
B.物体在同种液体中排开液体的体积越大,受到的浮力也越大
C.物体浸没在水中越深,受到的浮力越大
D.物体的密度越大,受到的浮力越大
19.小明同学用一个质量可以忽略不计的薄塑料袋装满水,挂在弹簧测力计上后,将其浸没在水中,那么他看到的弹簧测力计读数()
A.小于袋中水的重力B.等于袋中水的重力C.大于袋中水的重力D.等于零
20.小敏同学在探究“影响浮力大小的因素”时,做了如图所示的实验,请你根据小敏的实验探究回答下列问题。
(1)比较图和图,说明浸在液体中的物体会受到液体对物体的浮力作用。
(2)比较图b与图c可得到的结论是。
(3)为探究浮力大小跟物体浸在液体中的深度的关系,应选用图来研究。
(4)在图d与图e中,保持了不变,研究与的关系,得到的结论是
____________________________________________________________________________,这种方法叫做,在已学过的物理中还有很多实验用到这种方法,请你举一例:
。
21.边长均为2cm的实心正方体的木块和铁块,木块的密度为0.6×
103kg/m3,将它们放入水中,待其静止时,分别求出木块和铁块受到的浮力(ρ铁=7.9×
103kg/m3)(g=10N/kg)
22.如图所示,将一个体积为1.0×
10-3m3重6N的木球用细线系在底面积为500cm2的圆柱形容器的底部,当容器中倒入足够多的水使木球被浸没时,(g=10N/kg)
求:
(1)木球浸没在水中受到的浮力;
(2)细线对木球的拉力;
(3)剪断细线,木球处于静止时,木球露出水面的体积多大?
第二课时
1.
如图所示,物体浸没在水中时,所受到的浮力为N;
如果直接将该物体投入水中,该物体将(填“上浮”“悬浮”或“下沉”);
从图乙、丙可以看出浮力的大小与液体的有关。
2.将质量相同的实心铁块和铜块分别挂在弹簧秤的下面,慢慢地浸没在盛有水的烧杯中,则悬挂铁块的弹簧秤示数F1和悬挂铜块的弹簧示数F2的大小关系,正确的是(ρ铁<
ρ铜)()
A.F1>
F2B.F1=F2C.F1<
F2D.都不正确
3.在弹簧测力计下挂一实心物体,弹簧测力计的示数是F,如果把物体浸没在水中央,物体静止时弹簧测力计的示数为F/5,则该物体的密度是()。
A.1.0×
103kg/m3B.0.8×
103kg/m3C.1.5×
103kg/m3D.1.25×
103kg/m3
4.如图所示,两个完全相同的半圆形物体A、B浸没在水中,则物体所受的浮力()
A.A大B.B大
C.一样大D.都为零
5.将你一只手的食指浸入水中,请设计一个实验测出食指受到的浮力。
(1)写出你所需要的实验器材:
。
(2)简述实验主要步骤,要求写出所要测量或记录的物理量(用字母表示)。
(3)F浮的表达式是(用字母表示)。
6.现提供如下器材,正方形物块(密度大于水的密度)、天平(附砝码)、弹簧测力计、溢水杯、烧杯、刻度尺、细线、水(水的密度ρ水已知)。
根据以上器材可以设计多个实验,如下表中的示例:
测定正方体物块的密度。
请选用器材设计两个测定物块浸没在水中所受浮力的实验,按示例的表达形式完成下表内容:
所有器材及测量的物理量(并用符号表示)
表达式
示例:
测物块的密度
用刻度尺测物块边长L,用天平测物块的质量m
ρ=
测物块受到的浮力方法一
F浮=
测物块受到的浮力方法二
7.小风学习了阿基米德原理后,虽然知道了浸入液体里的物体受到浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
但他总觉得浸没在水中的物体,它受到的浮力还跟它在水中浸没的深度有关,并且猜想物体在水中浸没得越深,受到的浮力就越大。
(1)现在小风想通过实验探究自己的猜想是否正确,他应该在以下可供选择的器材中选择:
(填写器材前面的字母)。
A.水B.泡沫块C.细线D.弹簧测力计E.木块F.量筒G.铁块H.细竹棍
(2)小风探究实验的操作方法是。
(3)小风应该观察到的现象是。
(4)小风得到的正确结论是。
(5)小风原先的猜想是的。
(选择“正确”或“错误”)。
8.有一金属柱体,横截面积是一不规则多边形,现有一把刻度尺,但无法直接测量柱体的横截面积。
某位同学为测其横截面积,在柱体侧面画了A、B两条横线(如图所示),并用细线把柱体悬吊在测力计上,他把柱体缓慢浸入水中并始终保持柱体竖直,当水面到达A横线时,记下了测力计示数FA。
为测出横截面积,还需继续完成两个测量步骤。
(1)请把这两个步骤写在下面,并用字母表示的物理量:
步骤1:
;
步骤2;
(2)请通过计算,得出所测横截面积的表达式。
9.在弹簧下端挂一个塑料筒,筒下面吊一个金属块,记下弹簧伸长后到达的位置0,如图甲所示。
取一个溢水杯,杯内的水装到溢水管口,把金属块全部没入水中,水被排到溢水口旁的小杯中,金属块受到浮力,弹簧的伸长量变小,如图乙所示。
然后把小杯中的水全部倒入弹簧下的小桶中,弹簧又伸长到原来的位置O,如图所示。
请你用简练的语言说出,从这个实验能得到什么结论?
10、只有天平、水、细线、测量小石块的密度写出:
(1)步骤:
(2)小石块密度表达式:
(3)实验中应注意哪些事宜?
11、由阿基米德原理(F浮=G排液)结合相关知识,可以推得F浮=ρ液gV排液,从而看出物体受到的浮力大小与物体 和液体的 有关。
有些爱思考的同学进一步提出,除上述两个因素外,浮力的大小是否还与别的什么因素有关?
其中,一个比较具体的问题是:
物体所受浮力大小是否与物体的形状有关?
针对这个问题,若提供下列器材由你选择,你将选择哪些器材?
怎样进行探究?
供选择的器材有:
弹簧测力计、三个形状不同的小石块、橡皮泥、烧杯、细线和水。
(1)你选择的器材是:
。
(2)你的探究方案(即实验步骤)是:
。
(3)你如何根据探究过程中观察到的现象或获得的数据得出结论:
12、底面积为400cm2圆柱形槽内盛有适量的水,把质量1kg、高12cm、横截面积100cm2的柱形物块,用弹簧测力计悬挂后让其浸入水中深2cm处。
已知弹簧测力计的称量范围为0~10N,在刻度盘上从0N到10N之间的长度为10cm(g取10N/kg)求:
(1)此时弹簧测力计的示数多大?
(2)向水槽内至少再注入多少千克的水,弹簧测力计示数恰好为零?
聚沙成塔
一吨木头和一吨铁
大家都知道这个用来开玩笑的问题:
l吨木头和l吨铁,哪一个重些?
有人想都不想就回答说1吨铁重些,常常引起哄笑。
假如回答的人说1吨木头重些,那么大家就要笑得更厉害了。
这样的说法,好像一点没有根据,可是严格地说,这个答案却是正确的!
问题在于阿基米德原理不但在液体方面适用,在气体中也适用。
根据这个原理,每个物体在空气里所“失”的重力,等于被这物体所排开的同体积的空气重力。
木头和铁,在空气里当然也要失去它们的一部分重力,要求出它们的真正重力,得把所失的重力加上去。
因此,在我们这个题目里,木头的真正重力应该等于1吨加上跟这块木头同体积的空气重力;
而铁的真正重力应该等于l吨加上跟这块铁同体积的空气重力。
但是,1吨木头所占的体积,要比1吨铁多得多(大约等于铁的l5倍),因此,l吨木头的真正重力要比l吨铁的真正重力大!
说得更明确些,我们应该说成这个样子:
在空气里重1吨的木头的真正重力,要比在空气里重1吨的铁重些。
1吨铁大约占据0.125米3的体积,而1吨木头大约占据2米3的体积,这两种物体排出的空气相差大约2.5千克。
你看,l吨木头实际上要比l吨铁重这么多!
第五节 物体的浮与沉
1.知识与技能:
(1)知道物体的浮沉条件
(2)了解密度计,潜水艇,热气球的工作原理
2.过程与方法:
通过收集,交流关于浮力应用的资料,了解浮力应用的社会价值
3.情感态度与价值观:
(1)初步认识科学技术时社会发展的影响
(2)树立科学世界观,人生观。
重点是物体的浮沉条件。
难点是物体的浮沉条件。
1、实心的铜块在水中下沉,是因为铜块受到的浮力铜块的重力,铜块在下沉的过程中,所受的合力方向是。
2、把体积为5×
103cm3的铁球全部浸入盛满水的容器里,溢出的水重 N,铁球受到的浮力大小为 N,方向.
3、质量相等的木块和冰块(木块的密度为0.6×
103kg/m3)投入水中静止时,木块所受的浮力 冰块所受的浮力,木块排开水的体积 冰块排开水的体积。
(填“大于”、“等于”或“小于”)
4、气球和飞艇是利用 升入高空的,气球里面充是的气体。
5、死海是世界著名的咸水湖,当人完全浸入死海时,人受到的浮力人受到的重力,所以人会向上浮起;
当人浮在海面上时,人受到的浮力 人受到的重力。
(填“大于”、“小于”或“等于”)
6、同一支密度计依次放在三种不同液体中,如图所示,则密度计所受浮力
FAFBFC;
三种液体的密度关系是
。
7、列举浮沉条件的应用实例:
(1)农业生产上:
;
(2)医学上:
(3)军事上:
;
(4)气象上:
。
8、下列物体或方法不是利用物体浮沉条件的是 ( )
A.轮船 B.直升飞机
C.盐水浸泡法选种 D.热气球升空
9、蜡块悬浮在水和酒精的混合液中,要使蜡块上浮 ( )
A.往容器中加一些水B.在容器中加一些酒精
C.把蜡块切去一半后放回混合液中D.上述方法均可
10、实心木球、铁球都浸没在水中,放手后铁球下沉,木球上升,这是由于( )
A.铁球的质量大于木球的质量
B.铁球的密度大于木球的密度
C.木球所受的浮力大于铁球所受的浮力
D.铁的密度大于水的密度,木的密度小于水的密度
11、下列物理知识的应用事例中,叙述错误的是 ( )
A.气球上升是因为气球里充的是密度小于空气的气体
B.潜水艇是靠改变自身所受的重力来实现浮和沉的
C.农民常用浓度适宜的盐水把饱满结实的种子选出来
D.同一密度计在测量不同液体的密度时,它所受的浮力不同
12、甲、乙、丙是三个体积都为0.6dm3的空心铁球,质量分别为0.5kg、0.6kg、0.7kg,当它们都投入足量的装水的容器中,静止时,甲球 ,乙球 ,丙球 。
(填“漂浮”“悬浮”或“下沉”)
13、一小球所受的重力为5N,体积为5×
10-4m3.将它浸没在水中时,所受的浮力大小为
N(g取10N/kg),浮力的方向是 。
放开手后,小球将 (填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。
14、一艘船的质量为
,最大载重量是
,它满载时的排水量为t,受到的浮力是 N,如果卸下
的货物,它受到的浮力为 N。
(g取10N/kg)
15、潜水艇的下潜和上浮是靠改变 来实现的,当潜水艇在海里潜行时,排水量为
,在海面上航行时,排水量为
,这时潜水艇露出水面的体积为 m3,要充人 t水,它才能潜入水中。
16、水槽中有一冰块浮在水面,假若冰全部熔化成水,那么槽中的液面 ( )
A.上升 B.下降 C.不变 D.无法判断
17、一量筒中盛有水,水面刻度是180mL,将一质量为50g的物体全部放进量筒中的水里,水面升到230mL处,则该物体在量筒中的浮沉情况是 ( )
A.沉到底部 B.上浮到水面
C.悬浮在水中 D.上述情况都有可能,关键看物体是否为空心
18、一木棒漂浮在某种液体中,有
的体积露出液面。
若将木棒露出液面的部分切去,那么它在液面下的那部分将( )。
A.下沉 B.上浮 C.悬浮 D.以上情况都有可能
19、日常生活中,我们看到小朋友用吸管吹出的肥皂泡,常常开始上升随后便下降,这是为什么?
20、“饺子”是中国人的传统美食。
在煮饺子时,先将包好的饺子放入沸水中,饺子将沉在锅底,这是为什么?
待水再沸腾一会儿后,饺子会逐一浮出水面,这是为什么?
21、有一座冰山浮在水面上,露出水面体积为30000m3,求冰山的质量为多少吨?
22、重为4.5N,体积为600cm3的铁球放入足量的水中静止时所受浮力是多少?
23、小景为了验证漂浮在水面上的物体所受浮力大小是否遵从阿基米德原理,进行了如下图所示的实验,实验中所用弹簧测力计的一个黑格或一个白格均表示0.5N,看图5并回答下列问题:
(1)由图中a的测量可知,木块受到重力的大小是 N;
由图d可知木块漂浮时受到浮力的大小是 N;
(2)图中b、e两次测量的目的是为了测出的大小;
(3)分析上述实验可得出初步结论:
漂浮在水面上的物体受到的浮力大小 阿基米德原理的结论。
(填“遵从”或“不遵从”)
课时二
1、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:
小球乙的质量是 g,甲、乙两杯中的液体的密度之比ρ甲:
ρ乙 4:
5。
(选填“<”,“>”或“=”)
2、体积是20cm3的铜块浸没在密度是0.8ρ水的酒精中,它排开酒精的体积是 ,受到酒精的浮力是 ;
若把它的一半体积浸在水中,上面用细线栓在弹簧测力计上,则此时测力计的示数是 .
3、在弹簧测力计下挂一实心物体,弹簧测力计的示数是F,如果把物体浸没在水中,物体静止时弹簧测力计的示数为
,则该物体的密度是( )
A.1.0×
C.1.5×
4、一密度为ρ木=0.6×
103kg/m3的长方体木块,长a=0.4m,宽b=0.2m,高c=0.1m。
(1)当木块漂浮在水面上时,它露出水面部分的体积是多少?
(2)若采用挖空的方法,把这个木块做成一只小"船",使它能装载5.9kg的沙子而不至于沉没,木块上被挖去的那部分体积至少应该有多大?
(水的密度ρ水=1.0×
103kg/m3,g取10N/kg)
5、人们常用“冰山一角”来形容事物显露出来的仅仅是其很小的一部分,更多的还隐藏在表面现象之下。
事实上,冰山浮在海水中的确只露“一角”,那么这露山的“一角”到底占冰山大小的多少呢?
请你用物理知识通过计算和简要的文字具体说明。
(已知ρ冰=0.9×
103kg/m3,ρ海水=1.03×
103kg/m3)
6、“曹冲称象”是家喻户晓的典故。
某校科技小组模仿这一现象,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)。
7、气球的容积为1500m3,里面充满氢气,球壳和吊篮的总重2500N,这个气球能否搭载5名平均重650N的人上升?
8、给你一杯待测液体和一杯水,一个大量筒,一个密度比水的密度和待测液体密度都小的实心物体,该物体可放入量筒中,利用所给器材,设计一个测液体密度的实验。
①将实验的主要步骤补充完整,并用字母表示需要测量的物理量。
实验的主要步骤有:
A.向量筒内倒入适量的待测液体,记下液面所示的刻度值V1;
B.将实心物体放入量筒中液体里,待其静止时记下液面上升的刻度值V2;
C..
D..
②推导出计算待测液体密度的表达式:
9、现有如图所示的实验器材:
一些碎玻璃、装果冻用的塑料小盒子(重力忽略小计)、量杯一个、足量的水,仅利用这些器材,请你设计一个测量玻璃密度的实验方案。
要求:
(1)写出实验步骤,并用字母把要测量的物理量表示出来;
(2)用测量的量将玻璃的密度表示出来。
10、为了测量某石块的密度,实验中学物理兴趣活动小组的同学利用一只小玻璃杯、一个量筒和适量的水做了如下实验:
(1)在量筒内倒入60cm3的水。
(2)将小玻璃杯开口向上漂浮在量筒内的水面上,如图甲所示,此时水面与84cm3刻度线相平。
(3)将石块放入小玻璃杯中,让小玻璃杯漂浮在量筒内的水面上,如图乙所示,此时水面与100cm3刻度线相平。
(4)取出小玻璃杯,将石块沉没在量筒内的水中如图丙所示,此时水面与64cm3刻度线相平。
根据以上数据可知,小玻璃杯的质量为 kg;
石块的体积是 cm3;
石块的密度是 kg/m3。
浮力应用方方面面
1.浮力选种
农业生产中,人们常用盐水选种。
选种时,人们先配制浓度合适的盐水,然后将备选稻谷倒入盐水中,空瘪的稻谷完全浸没时重力小于浮力,就会上浮直至漂浮在盐水水面上,颗粒饱满的种子浸没时由于受到的重力大于浮力而下沉至水底,取走浮在水面的瘪谷剩下的就都是饱满合格的稻种。
2.利用浮力治病
对于一些使人感到恐惧、不安或烦躁的心理疾病可以利用浮力进行治疗。
让患者躺在浓度较大的盐水中,由于浓度大的盐水的密度大于人体的密度,因此人在这种盐水中处于漂浮状态,这种自由自在漂浮的感觉对于一些心理疾病的治疗大有裨益。
3.利用浮力航行和运输
无论是最古老的小船还是最现代化的航母都是利用浮力使船体浮在水面上进行航行的,在水面上下都可以前进的潜水艇也是利用浮力在水中上浮和下沉的。
在水流上游砍伐的木材则可以直接放在水中借助浮力运送到下游。
4.游泳圈、救生衣
游泳圈的体积大而重力小,可以产生较大的浮力,帮助不会游泳的人浮在水面上,抗洪战士和水手的救生衣里面填充了大量的密度很小的泡沫物质,因此救生衣的重力较小并且当救生衣完全浸入水中时能够产或船员遭遇海难就可以借助救生衣的浮力逃生。
5.空气的浮力
浸在大气中的物体也会受到大气的浮力,如果物体受到大气的浮力大于自身的重力,物体就会升到空中。
节日里大规模放飞的氢气球、古代用作军事信号的孔明灯以及用于高空飞行的热气球和飞艇等都是利用空气浮力进行工作的,在球体内充入密度比空气小的氢气、氦气或热空气等使气球受到空气的浮力大于气球自身的重力以达到升到高空的目的。
6.利用浮力打捞重物
打捞水底沉船及重物时,先把许多空心金属做成的浮筒灌满水使其沉到打捞物附近,潜水员将浮筒系在打捞物上,然后用压缩空气排出浮筒里的水,利用所有浮筒受到的浮力将浮筒连同重物一起拉到水面上。
7.利用浮力测量血液的密度
测量血液密度的方法是:
先准备多瓶浓度不同的硫酸铜溶液,将取到的血液用胶头滴管在每瓶溶液中各滴入一滴然后选取能使血液处于悬浮状态的硫酸铜溶液并将密度计放入溶液中漂浮.根据浮力的知识可知,血液处于悬浮状态时血液的密度与这瓶硫酸铜溶液的密度相等.因此通过密度计读出的密度是该瓶硫酸铜溶液的密
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