浮力经典题型总结.docx
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浮力经典题型总结.docx
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浮力经典题型总结
第一局部:
浮力根底知识点
1、浮力的定义:
一切浸入液体〔气体〕的物体都受到叫浮力。
2、浮力方向:
,施力物体,
3、浮力产生的原因〔实质〕:
液〔气〕体对物体向上的压力大于向下的压力,
即浮力。
4、物体的浮沉条件:
(1)前提条件:
物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。
(2)请根据示意图完成下空。
G
下沉悬浮上浮漂浮
F浮
ρ液<ρ物ρ液=ρ物ρ液>ρ物ρ液>ρ物
(3)、说明:
①密度均匀的物体悬浮〔或漂浮〕在某液体中,假设把物体切成大小不等的两块,那么大块、小块都悬浮〔或漂浮〕。
②一物体漂浮在密度为ρ的液体中,假设露出体积为物体总体积的1/3,那么物体密度为
③悬浮与漂浮的比拟
一样:
F浮=G
不同:
悬浮ρ液=ρ物;V排=V物
漂浮ρ液>ρ物;V排 ④判断物体浮沉〔状态〕有两种方法: 比拟F浮与G或比拟ρ液与ρ物。 ⑤物体吊在测力计上,在空中重力为G,浸在密度为ρ的液体中,示数为F那么物体密度为: ρ物=Gρ/(G-F) ⑥冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体,冰化为水后,冰中含有铁块、石块等密大于水的物体,冰化为水后。 5、阿基米德原理: (1)、内容: 。 (2)、公式表示: F浮=G排=ρ液V排g从公式中可以看出: 液体对物体的浮力与液体的和物体有关,而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。 (3)、适用条件: 液体〔或气体〕 6.漂浮问题“五规律〞: 规律一: 物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力; 规律二: 同一物体在不同液体里漂浮,所受浮力一样; 规律三: 同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小; 规律四: 漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几; 规律五: 将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。 7.浮力的应用: (1)、轮船: 工作原理: 要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须。 排水量: 。 单位t由排水量m可计算出: 排开液体的体积V排=m/ρ液;排开液体的重力G排=mg;轮船受到的浮力F浮=mg轮船和货物共重G=mg。 (2)、潜水艇: 工作原理: 潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。 (3)、气球和飞艇: 工作原理: 气球是利用空气的浮力升空的。 气球里充的是密度小于空气的气体如: 氢气、氦气或热空气。 为了能定向航行而不随风飘荡,人们把气球开展成为飞艇。 (4)、密度计: 原理: 利用物体的漂浮条件来进展工作。 构造: 下面的铝粒能使密度计直立在液体中。 刻度: 刻度线从上到下,对应的液体密度越来越大 8.浮力计算步骤: (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)、选择适宜的方法列出等式〔一般考虑平衡条件〕。 第二局部: 计算浮力方法小结 1、示重差法,就是物体在空气中的重与物体在液体中的重的差值等于浮力。 即 。 例1: 弹簧秤下挂一铁块,静止时弹簧秤的示数是4N,将铁块一半浸入水中时,弹簧秤的示数为3.5N,这时铁块所受的浮力是_________N,ρ铁: ρ水=_________。 2、压力差法: 应用F浮=F向上-F向下求浮力。 这是浮力的最根本的原理。 例2: 2.如下图: 某物块浸没在水中时,下外表受到水的压力为2.3牛,上外表受到水的压力为1.5牛,那么该物块受到水的浮力为___牛,方向为________。 3、公式法: F浮=ρ液gV排=G排液例3: 将体积是50cm3的物体浸没在水中,它受到的浮力多大? 假设此物体有一半浸在煤油中,它所受的浮力多大? 〔ρ煤油=0.8×103kg/m3〕g取10N/kg 4、受力分析法: 如果物体在液体中处于漂浮或悬浮状态,那么物体受重力和浮力作用,且此二力平衡,那么F浮=G物。 如果物体受三个力而处于平衡状态。 那么要分析出重力和浮力以外的第三个力的方向,当第三个力方向与重力同向时,那么F浮=G物+F3,当第三个力方向与重力方向相反,那么F浮=G物-F3。 例4: 把质量是200g的塑料块放入水中,静止时塑料块有一半露出水面。 〔g取10N/kg〕 求: 〔1〕塑料块在水中受到的浮力? 〔2〕塑料块的体积和密度? 5、排水量法: F浮=排水量〔千克〕×g 轮船的满载重量,一般是以排水量表示的,即是排开水的质量,船也是浮体,根据浮体平衡条件也得: 船受到的总F浮=G总,而排水量〔千克〕×g,就是船排开水的重,即是浮力,又是船、货的总重力。 6、应用阿基米德原理和浮沉条件解浮力综合题 例5: 重10N,体积为0.8dm3的物体浸没在水中,如果它只受浮力和重力两个力的作用,问: 此物体是上浮、下沉还是悬浮? 〔g取10N/kg〕 例6: 将质量是890g的铜块放入水中时,它受的浮力多大? 假设将铜块放入水银中,当铜块静止时所受的浮力多大? 〔ρ铜=8.9g/cm3,ρ水银=13.6g/cm3〕〔g取10N/kg〕 第三局部: 浮力典型题型: 1、浮力比拟题 例1、甲、乙、丙三个体积一样的实心小球,静止在液体中如图8所示,关于三个小球下面说法正确的选项是〔〕 A.三个球受到的浮力关系为F甲=F乙>F丙B.三个球受到的浮力关系为F甲<F乙=F丙 C.三个球的密度关系为ρ甲<ρ乙<ρ丙D.三个球的密度关系为ρ甲>ρ乙>ρ丙 例2、将重力一样的木块和铁块放入水中静止后,那么〔 〕A、木块受的浮力大 B、铁块受的浮力大C、木块和铁块所受浮力一样大 D、无法判断谁受的浮力大 例3、甲、乙两个完全一样的密度计放在A、B两种液体中,如图43所示,那么甲、乙密度计受浮力F甲、F乙和A、B液体密度比拟〔〕 A.F甲>F乙,ρA>ρBB.F甲=F乙,ρA=ρB C.F甲<F乙,ρA<ρBD.F甲=F乙,ρA>ρB 2.浮力变化题 例1.一个充气的气球下面挂一个金属块,把它们放入水中某处恰能静止,如果把金属块及气球的位置轻轻向上移一些,那么金属块和气球() A.仍能静止B.向下运动 C.向上运动D.上下晃动 例2、金鱼缸中小金鱼口中吐出的小气泡,在升至水面的过程中体积逐渐变大,这个过程中气泡所受浮力将〔〕 A.不变B.变大C.变小D.无法确定 例3、潜水艇从潜行变为上浮,在浮出水面之前,所受海水的压强和浮力变化情况正确的选项是〔〕 A.压强减小,浮力不变B.压强增大,浮力不变 C.压强不变,浮力变大D.压强不变,浮力变小 3.判断物体是否实心 例: 体积是30cm3的铁球,质量是79g,它是空心的还是实心的? 如果是空心的,空心局部的体积多大? (ρ=7.9g/cm3) 分析: 〔1〕根据密度公式变形V=m/ρ求出此时铁球的实心体积,再与铁球的实际体积〔30cm3〕相比拟,如果相等,那么是实心的,如果实心体积小于实际体积,那么是空心的.〔2〕用铁球的实际体积减去实心局部的体积就是空心局部的体积.此题主要有三种做法,可以通过密度、体积或质量来判断实心还是空心.但要计算空心体积最好根据体积进展计算. 4.合金比例计算题 例1: 有块金和银的合金,质量为596克,将它浸没在水中称,弹簧测力计示数为5.56牛,试求这块合金中,金和银的质量各是多少? 〔ρ金=19.3g/cm3,ρ银=10.5g/cm3〕. 分析: 此题解题关键是先求出合金的体积,然后建立方程组进展解答 5.“切割〞题 例1: 一个体积为V的实心长方体,放入水里,静止时长方体能浮在水面.现将它露出水面的局部切去,再把它剩余局部放入水里.假设要求长方体剩余局部静止时,露出水面的体积V’与长方体的体积V的比值为最大,那么长方体的密度为多少? 分析: 物体漂浮时浮力等于自身的重力,根据浮力公式列出等式,削掉浮出水面局部后,再根据浮力公式列出等式,要想露出水面的体积V’与长方体的体积V的比值为最大,根据浮力公式列出等式求出比值的大小 例2: 浮在水面上的长方体木块的密度为ρ,水的密度为ρ0,将木块浮在水面以上的局部切去,木块又会上浮,待稳定后再次切去水面以上的局部,剩余木块的体积正好是原来的1/2,那么可判断ρ: ρ0为〔 〕 分析: 由于木块漂浮,利用阿基米德原理和物体的漂浮条件可得F浮=ρ水v排g=G木=ρ木v木g,得出两种情况下的关系式,再根据切去水上局部后剩余局部的体积等于没切去时排开水的体积、最后剩余木块的体积正好是原来的1/2,得出木块和水的密度的大小关系. 例3 6.判断容器底部压力变化情况 例1: 静止在水平桌面上的容器里盛有液体,液体对容器底部的压力不一定等于液体重力〔 〕 例2: 木块下方吊着一铁块悬浮在水中,如果将绳子剪断,当铁块和木块静止时,水对容器底部的压强和压力的变化〔 〕 A.压强不变,压力不变B.压强变小,压力变大 C.压强变大,压力变小D.压强变小,压力变小分析: 液体产生的压强与液体密度和深度有关.判断物体静止时液面降低,从而根据公式P=ρgh可解.当绳子被剪断,木块上浮,铁块下降.最终两物体静止时,木块局部体积露出水面,处于漂浮状态.因此液面较原来下降; 例3 7.空气浮力 例1: 空气的密度为1.29kg/m3,估算人体在空气中受到的浮力. 分析: 成年人质量在60kg左右,人的密度和水的密度相当,为1×103kg/m3,利用密度公式求出人的体积,再利用阿基米德原理求出人受的浮力.人体在空气中受到的浮力约为0.774N. 例2: 一个载重气球在空气中匀速上升时,受到的浮力为2000N,假设在所载重物中再加200N的物体,这时气球就能匀速下降,假设气球上升和下降时所受的浮力和阻力大小不变,那么气球的重力为 N,受到的阻力为N. 8.油水混合题 例1: 如下图,边长为10cm的立方体木块,浮在油和水的分界面上,它浸在水里的深度5cm,其余局部浸在油里,假设水深20cm,油深10cm,容器的底面积是20cm2,求: 木块受到的浮力及木块的密度〔ρ油=0.6×103kg/m3,g取10N/kg〕 例2: 在两端开口的U型玻璃管内装有水和某种油,它们静止时的情况如下图,A处为它们的分界面,这种油的密度为 9.冰融化 例1.漂浮在水面的冰块融化后,液面会升高吗? 容器底部的压强会发生变化吗? 例2.在如下图的装有水的杯中漂浮着一块冰,冰块内有一实心小铁块.当冰全部融化后,杯中的液面将会〔填“升高〞、“降低〞或“不变〞〕. 例3.如下图,一块0℃的冰放在盛有0℃的水的容器中.冰块与容器底部相接触并相互间有压力,那么当冰完全融化为0℃的水后.容器中水面的位置将〔 〕 饺子为什么一开场沉底,后来又浮上来? 答: 刚下锅时,饺子受到的浮力小于重力,所以下沉;水沸腾后,饺子内部的空气受热膨胀,饺子的体积增大,受到的浮力增大,当浮力大于重力时便上浮. 10、实验探究题 [例1]给你足够的水,量筒一只,怎样测定小瓷酒杯的密度〔酒杯的直径小于量筒的直径〕请写出主要实验步骤及密度表达式。 解析: 测固体密度的方法有多种,有直接的方法: 用天平测质量、量筒〔量杯〕测体积;有间接的方法: 利用物体漂浮时排开液体的重力等于物体的重力,求出物体的质量,再利用排水法测物体的体积,算出物体的密度,此题应使用间接方法测小瓷酒杯的密度。 答案: 1.在量筒里倒入适量的水,记下水面到达的刻度 2.把小酒杯漂浮在水面上,记下水面到达的刻度 3.把小酒杯漂浮在水中,记下水面到达的刻度 4.计算: 小酒杯漂浮在水面上 小酒杯漂浮在水中时,它排开水的体积为 ,即瓷杯自身瓷的体积。 11、浮力与图像结合问题
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