第十章_浮_力讲解.ppt

(2)探究“浮力大小与排开水的重力关系”的实验过程： ①如图乙,用弹簧测力计测出石块的重力为F1; ②如图丙,用弹簧测力计测出空烧杯的重力为F2; ③如图丁,把石块浸入盛满水的溢水杯中,用该烧杯承接从溢水杯里被排出的水,当石块全部浸入水中时,读出弹簧测力计的示数为F3; ④如图戊,用弹簧测力计测出该烧杯和排出的水的总重力为F4。 用F1、F2、F3、F4表示,实验中测得石块所受的浮力为　　　,排出水的重力为　　　。 根据该实验的测量数据,可得出物体所受浮力大小与排开水的重力的定量关系是　　　。 【解析】本题考查阿基米德的实验探究过程。(1)浮力的大小跟液体的密度和物体排开液体的体积有关。铁块浸入水中的体积越大,它受到的浮力越大。(2)研究浸没在水中的石块受到的浮力与它排开的水所受重力之间的关系时,利用称重法测量石块受到的浮力F浮,利用排水法得出石块排开水的重力G排,通过比较得出结论。由图知,F浮=F1-F3=1.5N-1 N=0.5 N,G排=F4-F2=1N-0.5 N=0.5 N,故F浮=G排。 答案：(1)逐渐变大　(2)F1- F3　F4-F2　F1- F3=F4-F2 【延伸探究】结合典例思考以下问题： 探究完成后，实验者想知道小石块的密度，你能帮他写出实 验方法吗？ 【解析】本题考查探究实验“浮力的研究”。由典例图可知石 块的重力G=F1，由公式m= 算出石块的质量，把石块完全浸 没在水中，此时排开水的体积即为石块的体积，然后根据 ρ= 可算出石块密度。 【典例2】随着全球平均 气温的升高,北极地区冰层融化速度加快, 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。由于全 球变暖,冰层变薄而经常开裂,北极熊为了获取食物,常要从一块浮冰跳到另一块浮冰。当一只780 kg的北极熊跳到一块露出海面部分体积为100 m3的浮冰上时,请计算说明这块浮冰能否继续保持漂浮状态。(ρ海水=1.04×103kg/m3,g=10 N/kg) 【思路导引】 【精讲精析】本题考查阿基米德原理及物体沉浮条件的应用。浸入液体中的物体的浮沉取决于物体的重力和受到浮力的大小关系,当F浮G时,物体上浮,最终漂浮在液面上;当F浮G时,物体下沉;当F浮=G时,物体会悬浮在液体中或漂浮在液面上。要判断浮冰的状态,可以比较浮冰露出海面部分受到的浮力与北极熊的重力的大小关系。 答案：浮冰露出海面部分受到的浮力F浮=ρ海水V排g=1.04 ×103kg/m3×100 m3×10 N/kg=1.04×106N 北极熊的重力G=mg=780 kg×10 N/kg=7.8×103N。因为F浮G,所以浮冰可以继续漂浮。 【方法归纳】计算浮力的方法 (1)计算浮力时,可依据物体所处的状态和题目已知条件选择适当的方法来计算; (2)通常将阿基米德原理与物体的悬浮、漂浮条件结合在一起来计算浮力的大小; (3)对于悬浮的物体,F浮=G排=G物,m排=m物。 【变式训练】质地均匀的小球漂浮于水 面,如图所示。切掉小球露出水面的部分,小球剩余部分的 密度　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”);若将小 球剩余部分浸没于水中,松手后它将　　　　(选填“上浮” “悬浮”或“下沉”)。 【解析】本题考查密度与浮力的知识。密度是物质本身的一种特性,物质密度的大小取决于物质本身的种类,与物体的质量和体积无关。切掉小球露出水面的部分后,小球的质量和体积都减小,但是其密度是不变的。若将小球剩余部分浸没于水中,小球排开水的体积不变,小球受到的浮力不变,质量变小,此时浮力大于重力,所以松手后小球将上浮。 答案：不变　上浮 ①液体的密度及深度　②浮力大小 中考题眼 浮力及决定浮力大小的因素 高频考点 1.浮力的产生： (1)浮力产生条件。 ①浸在液体中的物体无论是全部浸没,还是只有一部分浸入;无论是正在上浮还是正在下沉;无论是静止在容器底部还是漂浮在液面上,都要受到液体对物体的浮力作用。 ②浸在气体中的物体也会受到浮力,例如氢气球、热气球等。 (2)浮力产生原因：由液体对浸在它里面的物体向上和向下的压力差产生的。 ①如果某物体的下底面没有浸入液体,它就不会受到液体向上的压力,则该物体不会受到液体对它的浮力作用。 ②当物体浮在液面上时,浮力等于物体下表面所受的压力。 2.浮力的大小：浸在液体中的物体受到浮力的大小,只跟物体浸入液体中的体积有关,跟液体的密度有关,跟物体浸入液体中的深度无关。 【典例】某地在江面上修建一座大桥,如图中甲是使用吊车向江底投放长方形石料的示意图。在整个投放过程中,石料以恒定速度下降。乙是钢绳的拉力F随时间t变化的图像(从开始投放到石料刚好接触江底前)。t=0时刻吊车开始下放石料,忽略水的摩擦阻力,则下列说法错误的是(　　) A.石料在t=20