湖北省2016年中考物理专题复习 第十一讲 浮力和浮力的计算
11页1、第十一讲 浮力和浮力的计算一、复习策略1、浮力(2)产生原因: 注:当物体底部与容器紧密结合时,不受浮力(3)阿基米德原理(4)物体的浮沉条件注:a结合实际情况(生活实际)记忆b非实心体:取物体的平均密度2、浮力的计算思路一:不可能同时漂浮( )不可能同时浸没( )只能一个漂浮,一个浸没,水中漂浮,酒精中浸没思路二:小球在水中静止时,小球在酒精中静止时:,小球在酒精中一定下沉小球在水中:小球在水中应为漂浮(2)浮力的计算方法 适用范围平衡法:漂浮(悬浮)条件漂浮、悬浮称重法: 下沉阿基米德原理: 普遍适用浮力产生原因: 普遍适用3、浮力的应用(1)轮船(漂浮:):空心法轮船的排水量:满载时排开水的质量从河中驶入海水:,不变,变小(2)密度计(漂浮:,类似于轮船):测量液体的密度 特点:越往下端的刻度值越大(一定时,成反比)(3)潜水艇:改变自身重力实现浮沉特点:浸没时,不变(如:从河中驶入海中,变大,G也变大,充水)(4)气球和飞艇4、利用浮力测密度利用浮力来测量密度我们也可将它们分为两大类:固体类(基本思路: ,测出m、V,由 求出物质的密度)常见固体类问题有三种情况:(1):称重法
2、(如以石块为例)器材:石块和细线,弹簧测力计、水、烧杯(无刻度)面临困难:缺少量筒,体积V不好测量。突破思路:将石块浸没入水中,测出,由,求出。步骤:用弹簧测力计测出石块在空气中的重力为G。将石块浸没入水中,测出它对弹簧测力计的拉力。()(2) :“空心”漂浮法(如以牙膏皮为例)器材:牙膏皮、量筒、水面临困难:缺少天平或弹簧测力计,质量m或重力G无法测出。突破思路:想办法使其做成空心状,使其漂浮在水面上,根据,只要测出即可。步骤:将牙膏皮浸没在水中,用排水法测出其体积为。再将牙膏皮取出做成“空心”状,使其漂浮在水面上,测出它排开水的体积 ()。(3) :漂浮法(如以木块为例)器材:量筒、水、木块、细铁丝。面临困难:缺少天平或弹簧测力计,质量m或重力G无法测出。突破思路:同上述第(2)种,使其漂浮在水面上,根据,测出即可。步骤:在量筒中装入适量的水,用细铁丝将木块压入水中至其浸没,用排水法测出。让木块自由漂浮在水面上,用量筒测它排开水的体积。液体类:(基本思路:不由求解,而用求)液体的密度测量涉及到浮力时,往往除测量工具外,还会给定其他辅助工具,如水和固体,我们按给定固体的性质可将液体类
3、问题分为两类(以测牛奶密度为例):(1)若给定固体为石块等()(下沉):称重法。器材:弹簧测力计、牛奶、水、烧杯(不带刻度)、石块和细线。面临困难:缺少量筒,体积不好测量。突破思路:当物体浸没入水中和待测液中时,有:水中受到浮力:。待测液体中受到的力:,步骤(大概):用称重法测出石块浸没在水中所受浮力。用称重法测出石块浸没在牛奶中所受浮力。(2)若给定固体为木块等()(漂浮):漂浮法。器材:量筒、水、牛奶、木块。面临困难:缺少天平或弹簧测力计,质量m或重力G不好测。突破思路:由于木块放入水中或牛奶中都会漂浮,浮力都等于重力,受密度计原理启发,将木块当成一支密度计来使用。步骤(大概):将木块放入水中,使其漂浮,测出排开水的体积。再将木块放入牛奶中,使其漂浮,用量筒测出排开牛奶体积。由于浮力都等于木块重力,二、典例剖析例1、(四川省中考试题)弹簧测力计下吊着重为14.7N的正方体金属块,当它们完全浸没在水中时,如图所示,弹簧测力计的示数为9.8N,则金属块排开水的重力为_N;若金属块上表面所受水的压力为19.6N,则金属块下表面所受水的压力为_N解析:浮力是指浸在液体(或气体)中的物体受到
4、的向上的托力故物重一定的物体浸在液体(或气体)中,弹簧测力计减小的示数就是物体所受浮力,即F浮=GF由阿基米德原理可知,浮力的大小应等于物体排开液体的重力,即F浮=G液因此,本题中的金属块排开水的重力G水=F浮=GF=14.7N9.8N=4.9N根据浮力产生的原因,即浮力是由物体所受液体向上与向下的压力差产生的,得出F浮=F向上F向下,故本题中的金属块下表面所受水向上的压力F向上=F浮F向下=4.9N19.6N=24.5N答案:4.924.5例2、(上海市中考试题)用手把体积为5104m3的球浸没在水中,球受到的浮力为_N若该球重为6N,则浮力与重力的合力大小为_N,放手后这个球将_(填“上浮”、“悬浮”或“下沉”)解析:由阿基米德原理F浮=液V排g可计算出球浸没在水中所受的浮力F浮=水V排g=1.0103kg/m35104m39.8N/kg=4.9N;物体所受浮力是竖直向上的,所受重力是竖直向下的,则这两个力的合力大小F合=GF浮=6N4.9N=1.1N;根据浮沉条件可知:物体在液体中是浮是沉,决定于物体浸没时所受的浮力F浮与重力G的大小关系,若F浮G,物体上浮,最终漂浮;若F浮=G
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