1、第8讲 浮 力,浮力及其应用 1浮力的定义:一切浸入液体(气体)中的物体都受到_叫浮力 2浮力产生的原因:浮力是由液体(气体)对浸在它里面的物体向上和向下的_产生的 3浮力的方向总是_的 4浸在液体中的物体受到浮力的大小,跟物体浸入液体中的体积_,跟液体的密度_,跟物体浸入液体中的深度_,竖直向上的托力,压力差,竖直向上,有关,有关,无关,6物体浮沉的条件(1)物体的浮沉取决于它受到的_和_的大小关系(2)对浸没在液体中的物体,当F浮_G物时上浮;当F浮_G物时下沉;当F浮_G物时悬浮(3)物体漂浮的条件:物体漂浮在液面上时, _ ,重力,浮力,F浮G物,5阿基米德原理:浸在液体里的物体受到竖
2、直向上的浮力,浮力的大小等于_,物体排开的液体所受到的重力的,大小,7浮力的利用(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把它做成空心的,使它能够排开更多的水排水量:轮船满载时_ ,单位 _,轮船受到的浮力F浮 G排 _,排开水的质量,kg,mg,(2)潜水艇 工作原理:潜水艇的下潜和上浮是靠改变_来实现的 (3)气球和飞艇 工作原理:气球是利用空气的_升空的 (4)密度计 原理:利用_来进行工作 刻度:刻度线从上到下,对应的液体密度_帮你理解 V排与V物的关系 物体漂浮时V排V物;物体 悬浮或下沉时V排V物,自身重力,漂浮条件,浮力,变大,有关浮力的计算 请写出下
3、列公式: (1)称重法:_(F为物体浸在液体里时弹簧测力 计的示数) (2)阿基米德原理:_ (3)浮力产生的原因:_ (4)漂浮或悬浮条件:_,F浮GF,F浮G排,F浮_F向上F向下,F浮G物,对接点一:浮力及其应用 【例1】 (2013杭州)将一冰块用细线拴住慢慢地浸入到酒精中,并保持悬置状态(如图),在冰块浸入的过程中,台秤的读数将_(选填“增大”、“减小”或“不变”);在冰块熔化过程中,容器内液面将_(选填“上升”、“下降”或“不变”),台秤的读数将_(选填“增大”、“减小”或“不变”)(已知:冰的密度为0.9103 kg/m3,酒精的密度为0.8 103 kg/m3;整个过程中无液体
4、溢出),【解题流程】 审立意:本题考查探究“浮力大小与哪些因素有关”以及利用整体法对物体受力分析 抓关键:台秤的示数等于烧杯的重力加酒精的重力加冰的重力减去绳子的拉力,在冰块浸入的过程中冰的浮力变大,绳子的拉力减小,台秤的示数变大;冰熔化成水的体积小于冰块排开酒精的体积 析过程:利用整体法对物体受力分析知台秤的示数等于烧杯的 重力加酒精的重力加冰的重力减去绳子的拉力,在冰 块浸入的过程中冰的浮力变大,绳子的拉力减小,则 台秤的读数将变大;冰融化成水的体积小于冰块排开 酒精的体积,在冰块熔化过程中,容器内液面将下 降,总重力不变但绳子的拉力变小,所以台秤的读数 将变大 得结论:变大 下降 变大,
5、【中考预测】 1“鸡蛋撞地球”的实验中,实验者把装有鸡蛋的装置挂在3个气球下面,使其从三楼落下,结果鸡蛋落地时完好无损,其主要原因是减少了鸡蛋的 ( )A重力 B浮力C下落时间 D着地速度解析 鸡蛋在下落过程中重力和浮力都不变,由于挂在气球下面,气球受到的浮力大于气球的重力,所以气球对鸡蛋有向上的拉力,减小了鸡蛋下落的速度答案 D,2 小满在探究“浮力大小等于什么”的实验时,利用器材进行了如图所示的实验,并将实验数据填入了下表,(1)请将表中第三行的数据补充完整; (2)在进行了数据分析发现,第一组数据明显与其他数据所反映的规律不符为了得出结论,他将第一组数据中的桶与水重G1改为0.4 N,排
6、开水重G排改为0.3 N请你评价他的这种作法评价:_针对此实验数据,你的作法是_. (3)传说澡盆的水溢出给了阿基米德灵感,由此得出了著名的阿基米德原理他在物理学方面的另一重要贡献是_,解析 (1)F浮GF0.9 N0.5 N0.4 N;(2)小满为了得出结论,他将第一组数据中的桶与水重G1改为0.4 N,排开水重G排改为0.3 N不符合物理实验中的要求,物理实验要坚持实事求是的态度他下一步的操作应找出原因重做实验;(3)阿基米德在物理学方面的另一重要贡献是发现了杠杆原理答案 (1)0.4 (2)没有坚持实事求是的态度 找出原因重做实验 (3)杠杆原理,对接点二:有关浮力的计算 【例2】 (2
7、012嘉兴)随着全球平均气温的升高,北极地区冰层融化的速度加快,北极熊的栖息地不断缩小,北极熊遭遇的生存危机是全球变暖的又一证据(1)相对于其他地区,气候变化对北极熊的影响尤其严重,目前北极熊脆弱的生态系统已变得岌岌可危,而位于食物链顶端的北极熊更是首当其冲,北极地区的生态系统之所以脆弱,原因是生物种类少(2)如图所示,北极熊全身披有白色的毛,有利于它捕捉猎物;多毛的脚掌,使它在冰上行走不易滑倒这些都是北极熊对北极这一特殊环境的适应,(3)由于全球变暖,冰层变薄而经常开裂,北极熊为了获取食物,常常从一块浮冰跳到另一块浮冰当一只780千克的北极熊跳到一块露出海面部分体积为100米3的浮冰上时,请
8、计算说明这块浮冰能否继续保持漂浮状态?(海水1.04103千克/米3,g10牛/千克),解析 (3)冰块还能增加的最大浮力: F浮水gV排1.04103 kg/m310 N/kg100 m31.04106 N, 北极熊的重力: Gmg780 kg10 N/kg7.8103 N, F浮G, 这块浮冰还能继续保持漂浮状态 答案 这块浮冰还能继续保持漂浮状态 知识链接 浸在液体中的物体,当F浮G时,物体上浮;当F浮 G时,物体悬浮;当F浮G时物体下沉 方法点拨 解决此类问题时,一定要理清解题思路,牢记基本公式并能灵活进行公式变形,不断提高综合运用知识、解决实际问题的能力,【中考预测】 32010年5
9、月17日,浙江舟山的洋山港停靠了建港以来最大吃水船舶,名字叫“地中海伊凡娜”轮该船长363 m,船宽45 m,总质量1.3108 kg,吃水深度达15 m,停靠在洋山三期码头(g10 N/kg,洋山港水密度约1.0103 kg/m3)(1)该轮船受到的浮力多大?(2)轮船底部受到的水的压强多大?,解析 (1)知道船的质量,利用重力公式求船重,再根据漂浮条件求船受到水的浮力; (2)已知船吃水的深度和水的密度,利用液体压强公式pgh计算船底部所受水的压强 答案 (1)船漂浮,船受到水的浮力: F浮G船mg1.3108 kg10 N/kg1.3109 N; (2)船底部受水的压强: pgh1.01
10、03 kg/m310 N/kg15 m1.5105 Pa.,易错点一 错误理解浸在液体中的物体受到的浮力与浸 入的深度有关指点迷津 解答这类题目,正确理解阿基米德原理是问题的关键浮力的大小等于排开液体所受的重力,与其他的因素都没有关系,【典例1】 如图所示将一铁块用弹簧测力计悬挂起来,并逐渐浸入水中,下列能正确表示铁块所受浮力与浸入深度关系的是 ( ),解析 铁块由空气逐渐浸入水中,浸没前V排不断增加,所以浮力不断增加;浸没在水中之后V排不再改变,所以浮力不再改变答案 D,易错点二 不能正确区分物体的体积与排开液体的体积指点迷津 解决这类题目时一定要注意:只有物体浸没在水中时V排V物 ,物体漂浮在液面上时,V排V物 【典例2】 一个物体体积是0.01 m3,放至水中静止时有2/5的体积露出水面,它受到的浮力是_牛解析 F浮液gV排1103kg/m310 N/kg0.01 m33/5 60 N.答案 60 N,