初二科學(水的浮力)

時間 2021-09-02 01:11:55

1樓:偶爾看而已

我做中考家教時蒐集的教案,例題對初三學生來講應該有難度的,有的可能說圖示怎樣的,其實不用看圖也能想出來。希望對你有用~

浮力(一)

一、浮力的概念

1.浮力的產生原因:由於浸在液體裡的物體上下底面的深度不同,所受液體的壓強不同,下底面向上的壓強大於上底面向下的壓強,從而使物體受到向上的壓力大於向下的壓力,這兩個壓力差就是浮力。

2.浮力的方向:總是豎直向上的。

3.顯然,當物體浸在液體中,且底面與容器底部密接的時候,物體底部不再受到液體向上的壓強時,它就不受浮力。比如,建築在水中的橋墩;再比如,陷在泥中的物體。

同學們都有這樣的體會,在泥濘的水中走路時,有時,鞋會被泥「吸」住而被拽下來,就是因為鞋受到大氣壓和水向下的壓強,而沒有受到向上的浮力。

4.阿基米德定律:浸在液體裡的物體受到向上的浮力,浮力的大小等於物體排開液體的重力。它不僅適用於液體也適用於氣體。

公式:f浮=ρ液gv排

5.物體的浮沉條件:這是指物體只受浮力和重力而沒有其他力作用的情況而言:

浸在液體中的物體,如果受到的浮力大於它的重力,物體就上浮;如果浮力小於重力,物體就下沉;如果浮力等於重力,物體就可以停留在液體裡任何深度的地方。

物體上浮、下沉、懸浮和漂浮的物理過程分析:物體全部浸入液體中所受浮力最大。當f浮》g物,則物體上浮,一直到露出液麵瞬間仍是如此。

當物體繼續上升時,f浮減小,直到最後物體靜止地漂浮於液麵時,f浮=g物,此時f浮與g物是一對平衡力。若f浮g乙′ 選a。

例題2 只用一個彈簧測力計和一杯水,怎樣測定一塊合金的密度?

分析與解答 我們只要按照圖乙所示的方法,讀出兩種情況下測力計g1與g2,就可以計算出物體的密度了。

從圖中可以看出,這裡g1就是合金塊所受的重力,g2是合金塊在水中時的視重(即彈簧測力計的讀數)。合金塊受到的浮力為f浮=g1-g2

由阿基米德定理:f浮=g排水,且物體浸沒時v排=v物,∴g1-g2=ρ水gv物

(1) 又∵g1=m物g, (2)

式(2)除以(1)得。

這是一個巧妙的方法,本來求密度是離不開測物體體積的,這裡通過浮力的計算代替掉了,只用彈簧秤和水就可以了。既不用天平也不用量筒就可以求物體密度了。

三、物體所受浮力的分析方法

浮力是物體所受到的各種力的一種,因此研究浮力對物體的作用,必須遵從力的一般分析方法,即首先要確定研究物件,對所選物件進行全面的受力分析,然後找出各物理量之間的數學關係再動手計算,求出所要求的量。

例題3 盤秤上放一盛水容器,秤的示數為10牛頓。將一5牛頓的物體吊在彈簧秤下放入水中,如圖3所示,求當彈簧秤示數為4牛時,容器下的盤秤示數為多少?

分析:物、水、秤連在一起互相之間有相互作用力,必須分開研究。對於每一部分作全面受力分析,列出平衡力的關係,才能計算出容器下盤秤的示數。

如圖4所示,f浮與分別是水對物的浮力與物對水的反作用力,n與n′分別是秤對水的支援力與水對秤的反作用力。(盛水容器與秤看成一體)

解:t+f浮=g物 n=+**

f浮= n=n′ ∵t=4牛,g物=5牛

∴f浮=g物-t=5牛-4牛=1牛

∵**=10牛 =f浮=1牛

∴n′=n=1牛+10牛=11牛

即容器下的盤秤的示數是11牛頓。

例題4 某物體漂浮於水中,將密度為5克/釐米3體積為v1的金屬塊放在該物上,整個物體剛好浸沒在水中,若將體積為v2的同種金屬塊掛在該物體下也可以使其剛好浸沒入水中,求v1與v2之比為多少?

分析:根據題所給條件,物體與小金屬塊共同在重力和浮力作用下處於平衡狀態,因此應選物體與金屬塊一起作為研究物件。如圖6所示。

解:令物體體積為v,密度為ρ物,所受重力g:

f浮=g1+g,即ρ水gv=ρ金gv1+ρ物gv

=g2+g,ρ水g(v+v2)=ρ金gv2+ρ物gv

ρ金gv1=(ρ水-ρ物)gv

(ρ金-ρ水)gv2=(ρ水-ρ物)gv

∴ρ金gv1=(ρ金-ρ水)gv2

四、抓住本質,舉一反三

應用浮力研究的問題是很多的,要善於抓住相同物理本質的題目,把它們抽象成同樣的模型,這樣才能舉一反三,做一個題會一個題。

例題5 槽中水面上浮有一個木塊,木塊上壓著一個鐵塊,此時槽內水面位置在k處,若將鐵塊用細線繫於木塊下放入水中,如圖7-乙所示,水面將如何變化?若將鐵塊取下放入水槽中沉入水底,水面如何變化?

分析:如甲圖所示木塊與鐵塊浮於水面,f浮=g木+g鐵,乙圖所示相同的物理過程,只是鐵塊在下,木塊在上,仍f浮=g木+g鐵,所以水面不會變化。丙圖所示則不然,當把鐵塊投入水中時,浮於水面的僅剩木塊,浮力減小,水面會下降。

解:f浮1=ρ水gv排1=g木+g鐵

f浮2=ρ水gv排2=g鐵+g木

∴v排1=v排2,k=k′

f浮3=ρ水gv排3=g木f2, ρ1>ρ2; b、f1>f2, ρ1<ρ2; c、f1=f2, ρ1<ρ2;

d、f1=f2, ρ1>ρ2;

15、在四隻相同的杯子中都盛滿水, 乙中浮著一塊小木塊,丙中浮著一塊小冰塊, 丁的水中

浮著一個空心球, 下列說法中正確的是:----------------( )

a、每隻杯的總質量是相同的;

b、在乙杯中撒些細鹽, 木塊露出液麵的體積減小;

c、丙杯中的冰塊熔解, 液麵就會升高;

d、在丁杯中加些酒精, 空心球要上浮。

16、如圖所示, 同一木塊c 恰能停留在水中同一深度, 那麼圖甲中所掛重物a 與圖乙中所放

重物b 的重力比較:--------------------------( )

a、相等; b、a比b重; c、b比a重; d、無法確定。

17、一空心鉛球, 重4.5牛頓, 體積為0.5 米3, 如果把這個鉛球浸沒在水中, 則鉛球( )

a、上浮; b、下沉; c、懸浮; d、無法確定。

18、漂浮在水缸中的一木盒, 裡面有一塊石頭, 如果將石頭從木盒中取出扔到水缸裡, 則缸

內水面高度將:---------------------------( )

a、上升; b、下降; c、不變; d、無法確定。

19、木塊從水底上浮到水面(沒有露出水面)的過程中, 下述說法中正確的是:-( )

a、木塊所受浮力逐漸增大, 且浮力大於木塊重力;

b、木塊所受浮力逐漸減小, 且浮力大於木塊重力;

c、木塊所受浮力不變, 且浮力等於重力;

d、木塊所受浮力不變, 且浮力大於重力。

20、一木塊重4 牛頓, 浮在水面上, 有一半體積浸沒在水中。若使木塊全部浸沒在水中, 其

受到的浮力應等於:---------------------------( )

a、2牛; b、4牛; c、6牛; d、8牛。

21、有一小木塊, 當它浮在水面上時有2/5 的體積露出液麵, 而當它浮在另一種液體中時

有1/5 的體積露出液麵, 則小木塊在這兩種液體中所受的浮力的比是:-----( )

a、1:1 ; b、2:1 ; c、5:3 ; d、3:5。

22、如圖所示, 把同一金屬塊用線吊著浸入水中的情況, 哪一種情況, 線對金屬塊的拉力

最大:--------------------------------( )

23、如圖所示, 甲、乙兩球用細線相連, 放入水杯中, 細線受的力為1牛, 兩球正好懸浮在

水中, 如果細線斷後, 下列判斷完全正確的是:--------------( )

a、甲、乙兩球都能下沉; b、甲球下沉, 乙球上浮;

c、甲球上浮, 乙球下沉; d、甲、乙兩球還懸浮在水中。

24、如圖所示, 一個物體浮在液麵上, 它露出液麵的體積為v1,液麵下的體積為v2, 液體密度與物體密度的比為:-------------------------( )

a、v1:v2 ; b、v2:v1 ; c、(v1+v2):v2; d、v2:(v1+v2)。

25、質量相同的空心鉛球和空心銅球各一個(鉛的密度大於銅的密度),放入水中後都懸浮,

兩球相比較, 則:--------------------------( )

a、銅球的體積大; b、鉛球的體積大;

c、銅球空心部分的體積大; d、鉛球空心部分的體積大

六、計算題:

1、某物體懸浮在煤油中,受到的浮力為15.68牛,求(1)、物體的體積?(2)、若將此

物體放入水中,它露出水面的體積為多大?(煤油密度為800千克/ 米3)

2、一根鋼絲繩的最大拉力是10000牛,能否將體積為1米3,重為17000牛的石塊從水中提起? (通過計算說明)

3、水雷重4400牛,體積為500分米3,把它放入水中,水雷靜止時受到的浮力多大?

4、有一物體漂在水面上時有3/5的體積沒入水中,當它漂在某液體表面上時,有1/4的體積

露出液麵,求該液體的密度?

5、密度為7.5×103千克/米3的金屬球,在空氣中稱時重為1.47牛,浸沒在水中稱時為1.176

牛,這個球是空心的還是實心的?(通過計算說明)

6、一個體積為1000釐米3的長方形物體,浸沒在水中某處,物體的下表面受到水的壓力是

15牛,求物體上表面受到的水的壓力是多少?

7、把質量是270克的鋁塊掛在彈簧秤的掛鉤下面,並把鋁塊浸沒在水中,問鋁塊受到的浮力

多大?彈簧秤的示數是多大?(鋁的密度是2.7×103千克/米3)。

8、槽中水面上浮有一個木塊,木塊上壓著一個鐵塊,如圖7-甲所示,此時槽內水面位置在k處,若將鐵塊用細線繫於木塊下放入水中,如圖7-乙所示,水面將如何變化?若將鐵塊取下放入水槽中沉入水底,如圖7-丙所示,水面如何變化?

說一下 關於冰放在液體中的問題答案是不變 不妨記住:

鹽升 酒降 水不變,就是將冰塊放入鹽水,融化後液麵上升。放入酒精中,融化後液麵下降水中,融化後不變。

關於初二科學水的浮力的題,最好是計算題

1 一個體積為2米3的氫氣球,球皮重10牛,在地面附近空氣對它的浮力是多大?它最多能吊起多重的物體?空氣 1.29千克 米3,氫氣 0.09千克 米3 選做 2 有一個金屬球,在空氣中稱時,彈簧秤的示數是15牛,浸沒在水中稱時,彈簧秤的示數是5牛,已知該金屬的密度為2 103千克 米3,g 10牛 ...

初二科學,謝謝

這句話需要些前提 比如 如果是固體對接觸面的壓強 則需要說固體質量 或重量 不變,體積增大,壓強減小公式p f s g s,接觸面積大了,壓強就小了如果是氣體壓強 前提是 氣體的量保持一定,體積越大,則氣體壓強就越小這個可以從分子動理論來解釋 至於公式我就不太清楚是不是有了 氣體的壓強不是和麵積s有...

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