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四川省射洪外國語學校2020屆中考物理 專題九 浮力復習(無答案).doc

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?浮力1.知道浮力產生的原因,能對探究“阿基米德原理”實驗的過程作出正確的說明,以及得出正確的結論等;能準確表述阿基米德原理的內容;能運用其關系式F=ρ液gV排進行簡單的計算。2.能通過簡單的受力分析以及二力平衡條件等知識判斷具體情況下物體的浮沉。3.知道輪船、潛水艇、氣球和飛艇以及密度計的應用原理。第二部分 知識回顧一、浮力1、浮力(1)定義:浸在液體(或氣體)中的物體會受到向上的力,這個力叫做浮力。(2)浮力的施力物體是液體(或氣體),方向是豎直向上。練習:輪船、鴨子等能浮在水面上,是由于受到水向上的浮力。而在水中搬石頭比在空氣中搬石頭輕,也是由于石頭受到了浮力的作用。(3)浮力產生的原因:浸在液體(或氣體)中的物體,受到液體(或氣體)對物體向上的壓力大于向下的壓力,向上、向下的壓力差即浮力。注意:所謂盡早液體中的物體,既包括漂浮在液體表面的物體,也包括沉入液體中的物體,但不包括浸在液體中但下表面不在液體中或與容器下表面結合緊密的物體。例如插入河底淤泥中的木樁和已粘在杯底上的鐵塊都不受水的浮力。浸在氣體中的物體也受到氣體對它豎直向上的浮力,但一般情況下不考慮氣體對物體的浮力。(3)利用彈簧測力計測浮力:根據力的平衡原理,因為物體浸在水中時,受到三個力的作用——重力G、彈簧測力計的拉力F拉和浮力F浮,其中重力方向豎直向下,彈簧測力計的拉力和浮力的方向都是豎直向上,根據同一直線上力的合成,可知F浮=G- F拉。這樣利用稱重法可測浮力的大小。練習:一個物體掛在彈簧測力計下,示數為30N,浸沒在水中時,示數為20N,則物體所受浮力的大小為10N,方向是豎直向上。此時物體受重力、拉力和浮力的作用,物體所受的力的施力物體分別為地球、掛鉤和液體。2、決定浮力大小的因素(1)物體在液體中所受浮力的大小不僅與液體的密度有關;還與物體排開液體的體積有關,而與浸沒在液體中的深度無關。注意:在判斷浮力大小時,要首先根據浮力產生的原因確定物體是否受到浮力作用,不能誤認為只要物體浸在液體中就受浮力作用。(2)彈簧測力計下掛著一個物體,當物體逐漸浸入水中時,彈簧測力計的示數逐漸減小,物體受到的浮力逐漸增大。將一個空心的金屬球浸沒在水中并上浮,隨著露出水面的體積逐漸增大時,球所受的浮力將逐漸變小,球所受的重力不變,當球浮在水面靜止時,所受浮力和它的重力相等。注意:所謂“物體排開的液體的體積”是指物體浸入液體的部分的體積,這部分體積排開了本來處于這一位置的液體。物體浸入液體中的體積逐漸變大,物體受到的浮力也隨著增大,這表明物體受到的浮力的大小與浸沒在液體中的體積有關,不能理解為與浸沒在液體中的深度有關。二、阿基米德原理 (2)物體浸在液體中的體積越大,液體的密度越大,它所受的浮力就越大。因此,我們推想,浮力的大小跟物體排開液體的質量密切相關,而液體的重力大小跟它的質量成正比,因此可以進一步推想,浮力的大小跟排開液體所受的重力也密切相關。2、阿基米德原理(1)實驗:浮力大小與物體排開液體所受的重力的關系①用彈簧測力計測出物體所受的重力G1,小桶所受的重力G2;②把物體浸入液體,讀出這時彈簧測力計的示數為F1,(計算出物體所受的浮力F浮=G1-F1)并且收集物體所排開的液體;③測出小桶和物體排開的液體所受的總重力G3,計算出物體排開液體所受的重力G排=G3-G2。(2)內容:浸在液體中的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于它排開液體所受的重力。練習:浸在水中的蘋果受到豎直向上的浮力,浮力的大小等于蘋果排開的水所受的重力。(3)公式:F浮=G排=ρ液gV排(4)從阿基米德原理可知:浮力的只決定于液體的密度、物體排開液體的體積(物體浸入液體的體積),與物體的形狀、密度、質量、體積、及在液體的深度、運動狀態無關。注意:阿基米德原理當中提到的體積是浸入液體中的物體排開的液體的體積,也就是物體浸入到液體里的那部分物體的體積。當物體全部浸沒時,V排=V物,當物體部分浸入液體中時,V排<V物。原理中所說的密度指的是物體浸入到什么物質當中,這種物質的密度,而不是浸入的物體的質量。3、浮力大小的計算方法(1)稱重法把物體掛在彈簧測力計上,記下彈簧測力計的示數為G,再把物體浸入液體中,記下彈簧測力計的示數F,則F浮=G-F。(2)壓力差法這是利用浮力產生的原因,F浮=F向上-F向下,該方法適用于高度已知的形狀規則的正方體、長方體或圓柱體。(3)公式法這是利用阿基米德原理,F浮=G排=m排g=ρ液gV排,普遍適用于計算任何形狀物體受到的浮力。(4)平衡法即物體漂浮或懸浮時,物體處于平衡狀態:F浮=G。三、物體的浮沉條件及應用1、物體的浮沉條件狀態F浮與G物V排與V物對物體ρ物與ρ液上浮F?。綠物V排=V物ρ物ρ液懸浮F?。紾物ρ物=ρ液漂浮F?。紾物V排<V物ρ物<ρ液注意:總有同學認為“上浮的物體受到的浮力大,下沉的物體受到的浮力小”,這種說法是不正確的。事實上物體的沉浮決定于物體受到的浮力和物體重力的大小關系,而不是只決定于物體受到的浮力大小。大石塊受到的浮力再大,只要還小于自身的重力,就不會上??;小木塊受到的浮力再小,只要還大于自身的重力,就不會下沉。懸浮與漂浮有相似之處,也有重要區別。相似之處是:物體都處于平衡狀態,各自所受重力和浮力是大小相等的一對平衡力。重要區別是:(1)它們在液體中的位置不同,懸浮是物體可以靜止在液體內部任一地方,而漂浮則是物體靜止在液體表面上;(2)處于懸浮狀態的物體,其密度與液體密度相等,處于漂浮狀態的物體,其密度小于液體的密度,其體積大于物體排開液體的體積。通常情況下,判斷物體的浮沉有兩種方法:一是根據力的關系來判斷,即根據浮力和重力的大小關系,結合浮沉條件來判斷;二是根據物體密度與液體密度的關系來判斷。2、浮力的應用(1)輪船是采用空心的方法來增大可以利用的浮力。輪船的排水量:輪船滿載時排開水的質量。輪船從河里駛入海里,由于水的密度變大,輪船浸入水的體積會變小,所以會上浮一些,但是受到的浮力不變(始終等于輪船所受的重力)。(2)潛水艇是靠改變自身的重力來實現上浮或下潛。(3)氣球和飛艇是靠充入密度小于空氣的氣體來實現升空的;靠改變自身體積的大小來改變浮力的。(4)密度計是漂浮在液面上來工作的,它的刻度是“上小下大”。注意:采用空心的辦法增大可以利用的浮力,我們知道,木塊能漂浮在水面上,是因為木材的密度小于水的密度,如果把木頭挖成空心的獨木舟,可以減小自身的重力,多裝貨物,以增大可利用的浮力,因此可見,我們要把密度大于水的密度的物質做成物體浮于水面,可采用“空心”的辦法,增大體積從而增大浮力,使物體浮于水面,用鋼鐵做成輪船就是根據這一原理。熱氣球是靠改變自身體積,達到改變浮力大小。利用密度比空氣密度小的氣體,通過充入或放出氣體的多少來改變自身的體積,從而改變所受浮力的大小來實現升降,氣球和飛艇都是利。省略部分。入足夠多的酒精中靜止時,它受到的浮力等于 N.(p酒精=0.8×103kg/m3、p水=1.0×103kg/m3、g=10N/kg)11.【湖北省宜昌市2020年春季九年級調研考試物理試題】一個豎直懸掛在水中的圓柱體,上表面受到水的壓力為5N,底部受到水的壓力為13N,該圓柱體受到的浮力為 N,該圓柱體的體積是 m3。三、實驗探究題次數123456h/cm24681012F/N0.20.40.60.60.60.61.【江蘇省興化顧莊等三校2020學年八年級下學期第三次月考】小華在探究影響浮力大小因素的實驗中,先在空氣中測出圓柱體的重力大小是1.0N,然后將圓柱體逐漸浸入水中,如圖甲所示。她測得圓柱體受到的浮力F和其底面進入水中的深度h的對應據如下表: ⑴第1次實驗時彈簧測力計的示數為____N。⑵利用表中數據,在圖乙中畫出F—h圖線。⑶實驗中h=6cm時,圓柱體剛好全部浸沒水中,則分析實驗數據可得結論:浮力的大小與 有關,與_____________________無關。⑷如改用濃鹽水做實驗,在圖乙中再畫出F—h圖線,圖線上h = 6cm點的位置變____(高/低),這樣的比較是為了探究____對浮力大小的影響。2.【江蘇省無錫市惠山2020屆九年級下學期期中考試】利用一根吸管制作一個簡易密度計.(1)為了讓飲料吸管能豎直的漂浮在液體中,應在吸管的 (上端/下端)塞入一些銅絲作為配重,并用石蠟將吸管的下端封閉起來.若將它放入液體中后不能豎直漂浮,請提出改進做法 .(2)這根吸管豎直漂浮在不同液體中時,液體的密度越大,它露出液面部分的長度 (越長/越短/不變),受到的浮力大小 (變大/變小/不變)(3)通過正確計算,在吸管上標出對應的刻度線,便制成了一個簡易的吸管密度計.下列四種刻度的標示合理的是( )(4)為了使測量結果更準確,如何使簡易密度計上兩條刻度線(如0.9、1.0)之間的距離大一些? 寫出一種方法. .3..【2020年北京市通州區初三模擬考試】小明利用彈簧測力計、細線、裝有適量水的小桶,測量鐵礦石的密度。以下是小明設計的實驗步驟,請你按照他的實驗思路,將實驗步驟補充完整。(1)將裝有適量水的小桶懸掛在彈簧測力計下方,待小桶靜止時,讀出彈簧測力計的示數F1,并記錄在表格中; (2)用細線拴住鐵礦石,將鐵礦石放入小桶中,手松開細線,鐵礦石沉入桶底,待小桶靜止時,讀出彈簧測力計的示數F2,并記錄在表格中;(3) ,待小桶靜止時,讀出彈簧測力計的示數F3,并記錄在表格中;(4)已知水的密度為ρ水,利用測量出的物理量和ρ水計算鐵礦石的密度ρ石 = ,并將計算結果記錄在表格中。=7.【上海市松江區2020屆九年級5月模擬(三模)物理試題】某小組同學探究物體浸沒在液體中時彈簧測力計的示數大小與哪些因素有關。如圖17所示,實驗時,他們采用三個體積相同的不同物體,分別用彈簧測力計測出它們在空氣中的重力G,然后把三個物體分別浸沒在水中,記錄下此時測力計的示數F拉,如表一所示。接著,他們繼續用酒精和鹽水重做實驗,并把實驗數據記錄在表二、表三中。(已知ρ鹽水> ρ水>ρ酒精)實驗序號G(牛)F拉(牛)42.01.254.03.265.04.2實驗序號G(牛)F拉(牛)72.00.884.02.895.03.8實驗序號G(牛)F拉(牛)12.01.024.03.035.04.0表一(水)表二(酒精)表三(鹽水)(1) 分析比較實驗序號 的數據及觀察到的現象,可得出的初步結論是:體積相同的不同物體,浸沒在同種液體中時,物體重力越大,彈簧測力計示數越大。(2)分析比較實驗序號1與4與7或2與5與8或3與6與9的數據及觀察到的現象,可得出的初步結論是: 。(3)請進一步綜合分析比較表一、表二、表三中的數據及觀察到的現象,并歸納得出結論。(a)分析比較表一、表二或表三中的數據及觀察到的現象,可初步得出: _________ 。(b)分析比較表一、表二和表三中的數據及觀察到的現象,可初步得出: 。四、計算題1.【重慶市西南大學附屬中學校初2020級九年級第六次月考】水平桌面上放置有底面積為80 cm2,質量為400 g的柱形圓筒容器,筒內裝有16 cm深的某種液體,彈簧測力計下懸掛著底面積為40 cm2、高為8 cm的圓柱體,從圓柱體逐漸浸入直到浸沒,彈簧測力計示數F與圓柱體浸入液體深度h的關系如圖所示.(圓筒厚度忽略不計,液體不溢出)求:(1)圓筒內液體的密度是多少? (2)圓柱體浸沒在這種液體中時,液體對容器底增加的壓強是多少?(3)當圓柱體的一半浸入液體中時,圓筒容器對桌面的壓強是多少?2.【蘇州市相城區2020-2020學年第二學期期末考試】一個不規則的實心物體,質量55g,放入裝滿純水的燒杯中,沉入底部,排開0.5N的水.然后向燒杯中加鹽并攪拌,直到物體懸浮為止.(g=10N/kg)求:(1)物體在純水中所受的浮力;(2)物體的體積:(3)物體懸浮時鹽水的密度.3.【江蘇省興化顧莊等三校2020學年八年級下學期第三次月考】(6分)如圖所示,彈簧測力計下面掛一實心圓柱體,將圓柱體從盛有水的容器上方離水面某一高度處緩緩下降(其底面始終與水面平行),使其逐漸浸沒入水中某一深度處。右圖是整個過程中彈簧測力計的示數F與圓柱體下降高度h變化關系的數據圖像。已知ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。:⑴圓柱體的質量 ⑵圓柱體浸沒在水中時所受浮力⑶圓柱體的體積⑷圓柱體的密度·4.如圖所示,體積為500cm3的長方體木塊浸沒在裝有水的柱形容器中,細線對木塊的拉力為2N,此時水的深度為20cm.(取g=10N/kg),求:(1)水對容器底的壓強.(2)木塊受到水的浮力.(3)木塊的密度.(4)若剪斷細線待木塊靜止后,將木塊露出水面的部分切去,要使剩余木塊剛好浸沒在水中,在木塊上應加多大的力?
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