文档介绍:知识点
1. 浮力()
(1)定义:浸入液体中的物体,受到液体对其向上托的力叫浮力。
说明:(1)浸入包括全部没入或部分没入液体中两种情况。
(2)浮力的施力物:液体。受力物:浸在液体中的物体。
(3)浮力的方向:竖直向上。
(4)浸在气体中的物体同样会受到气体对它的浮力。
(2)产生原因:液体(气体)对浸入的物体向上和向下的压力差就是物体受到的浮力。即
(3)用测力计测浮力的原理:
2. 阿基米德原理
(1)内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开液体受到的重力。
(2)公式:
说明:(1)在气体中时,
(2)注意公式中的,当物体部分浸入时,,当物体全部浸入时,。
3. 浸没在液体中物体的浮沉条件
当或,物体上浮
当或,物体下沉
当或,物体悬浮
漂浮在液面上物体的浮沉条件
二、例题分析
例1. 有一个密度为,边长为10厘米的正立方体木块浸没水中,如图所示,,求此时木块受到的浮力。(要求用三种方法求解)
分析:对浮力问题的计算,可从不同角度出发来思考问题,如本题中,可运用阿基米德原理,求浮力,也可从力平衡角度出发分析被拉入水中的木块受到竖直向下的重力和拉力,竖直向上的浮力,并在这三个力的作用下平衡,所以有。其中。还可从浮力产生的原因来计算浮力。这三种方法是计算浮力的基本方法,应熟练掌握。
解:
方法一:阿基米德原理(由于浸没物体体积)
方法二:被拉入水中的木块受三力作用而平衡
方法三:木块在水下处,上表面所受压力,下表面所受压力分别为
由浮力产生的原因
例2. 有一金属球,在空气中称时,,浸没在水中称时,,已知该金属的密度为,这个金属球是空心还是实心的。
分析:由,可求出金属球在水中受到浮力
由阿基米德原理
在浸没的条件下,
在金属球体积和重力已知的条件下,我们可用比较体积、比较重力(或质量)、比较密度的方法来判断物体的空实心,详解如下:
解:金属球浸没在水中受的浮力
由
金属球体积
判断方法一:
若金属球是实心,其体积应为:
金属球是空心
判断方法二:
若金属球是实心,体积为的金属球的重力应为:
金属球是空心
判断方法三:
若金属球是实心,其密度应为:
金属球是空心
例3. 一物体浮在水面上,且有的体积露出水面,将食盐放入水中全部溶化后,物体仍漂浮在液面上,且露出液面的体积变为原来的2倍,求物体和盐水密度。
分析:解本题时应注意两个问题(1)题中有两个漂浮状态。(2)露出体积与排开水的体积关系,运用漂浮时,满足,列出两漂浮状态的方程,即可求出木块密度和盐水密度。
解:木块在水中漂浮
即其中
木块在盐水中漂浮
即
其中
例4. 实验题测量牛奶的密度
分析:设计实验时,要选定需用的仪器,实验步骤和所测量物理量的计算过程。
解:
方法一:将密度计竖直漂浮在牛奶中,从密度计的示数中直接读出牛奶的密度。
方法二:选用器材:量筒、玻璃杯、天平、砝码、牛奶。
实验步骤:
(