21.9浮力計(jì)算和應(yīng)用學(xué)生版a

1、講義：2.9浮力 2-浮力計(jì)算和應(yīng)用知識(shí)梳理1、浮力大小的方法: 稱(chēng)(根據(jù)定義): F 浮=GF(：物體本身的重力；：物體浸在液體中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。)；壓差法(產(chǎn)生原因): F 浮=F 向上F 向下 (F 向上=P 向上 S=液 gh1 S , F 向下=P 向下 S=液 ghS )； 公式法(開(kāi)液體所受到的重力；原理): F 浮=G 排=m 排 g=液 gV 排；(注意：G 排：指物體排m排：指物體排開(kāi)液體的質(zhì)量；液：指物體排開(kāi)的液體密度；V 排：指物體排開(kāi)的液體的體積。)二力平衡法(懸浮、漂浮條件):當(dāng)物體漂浮或懸浮時(shí), F 浮=G2、浮力的應(yīng)用：（1）、輪船：工作原理：要使密度大于水

2、的材料制成能夠漂浮在水面上的物體必須把它做成空心的，使它能夠排開(kāi)的水。 受力情況：F 浮=G 船（輪船漂?。?）、潛水艇：工作原理：潛水艇的下潛和上浮是靠改變自身重力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。（3）、氣球和飛艇：氣球和飛艇是利用空氣的浮力升空的。氣球里充的是密度小于空氣的氣體如：氫氣、氦氣或熱空氣。（4）、密度計(jì)：原理：利用物體的漂浮條件來(lái)進(jìn)行工作。構(gòu)造：下面的鋁粒能使密度計(jì)直立在液體中(漂浮)?？潭龋嚎潭染€(xiàn)從上到下，對(duì)應(yīng)的液體密度越來(lái)越大典型例題浮力的計(jì)算1在如圖 7-3 所示的裝有水的杯中漂浮著一塊冰，冰塊內(nèi)有一實(shí)心塊。當(dāng)冰全部融化后，杯中的液面將會(huì) （填“升高”、“降低”或“不變”）。2如圖 7 所示

3、，甲、乙兩個(gè)實(shí)心小球，體積分別為 V 甲、V 乙，密度分別為 甲、 乙，質(zhì)量分別為 m 甲、m 乙，兩個(gè)容器 A、B 中裝有密度分別為 1、2 的液體，已知它們的密度關(guān)系為 1 甲 乙2，則：（D ）A. 若 V 甲=V 乙，將甲、乙都放入容器 A 中，時(shí)二者所受浮力之比為 甲： 乙B.若 V 甲=V 乙，將甲、乙都放入容器 B 中，時(shí)二者所受浮力之比為 1：2時(shí)二者所受浮力之比為 乙： 甲C. 若 m 甲=m 乙，將甲、乙都放入容器 B 中，D.若 m 甲=m 乙，將甲、乙分別放入容器 A、B 中，時(shí)二者所受浮力之比為 1： 甲甲乙AB圖 73把一塊石蠟的底部磨平后置于燒杯底部，使它們之間密

4、合(如圖 8-2所示)，用手按住石蠟將水緩緩倒入燒杯中，直到水面淹沒(méi)石蠟塊后放手，則()。由于石蠟塊的密度比水小，所以石蠟塊會(huì)上浮由于石蠟塊受到水的壓力是向下的，所以石蠟塊不會(huì)上浮由于石蠟塊受到的摩擦力大于浮力，所以石蠟塊不會(huì)上浮由于水對(duì)石蠟塊沒(méi)有壓力，所以石蠟塊不上浮圖 8-24、如圖 10 所示，在三個(gè)相同的容器中分別盛有甲、乙、丙三種液體；將三個(gè)完全相同的銅球，分別沉入容器底部，當(dāng)銅球時(shí)，容器底受到銅球的壓力大小關(guān)系是 F 甲F 乙F 丙，則液體密度相比較 （）。圖 10A甲的最小B乙的最小C丙的最小D一樣大5如圖 9 所示，在底面積是 S1 的圓柱形容器中注入水，把一橫截面積為 S2、

5、高為 h 的圓柱體立在水中，圓柱體露出水面A水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為 p 水 gH，此時(shí)水深為 H，則下列說(shuō)法中正確的是()B水對(duì)容器底部的壓力為 F 壓 水 gh(S1S2) C水對(duì)容器底部的壓力為 F 壓 水 gHS1D圓柱體所受的浮力為 F 浮 水 gS2h6如圖 8-21 所示，在水平桌面上的盛水容器中漂浮一個(gè)質(zhì)量分布均勻的正方體木塊，若將木塊露出水面的部分截去并取走，那么（A、木塊余下部分下沉，容器底所受水的壓強(qiáng)增大 B、木材余下部分上浮，容器底所受水的壓強(qiáng)減小 C、木塊余下部分上浮，容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)不變）。D、木塊余下部分不上浮也不下沉，容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)不變浮力的應(yīng)用1、潛水艇是靠實(shí)現(xiàn)

6、上浮或下沉、懸浮的。潛水艇兩側(cè)有水艙，向水艙里充較多的水時(shí)，由于重力 浮力，它會(huì)逐漸下沉潛入水中；當(dāng)充入一定量的水，使得重力 浮力時(shí)，它就可以懸浮在水中；當(dāng)用壓縮空氣將水艙里的水排出較大部分時(shí)，由于重力 浮力，它就會(huì)上浮到水面上。2、木頭的密度小于水，能夠浮在水面上。如果將它挖空，使它的自重變輕，它就能排開(kāi)的水，從而獲得更大的力，古代的就是利用了這個(gè)道理。鋼鐵、水泥的密度大于水，實(shí)心的鋼鐵、水泥制品在水中會(huì)下沉，但如果把一定質(zhì)量的鋼鐵、水泥制成空心的，使它能夠，那么它受到的浮力就增大，也就能夠浮在水面上了?，F(xiàn)代的輪船就是利用了這個(gè)道理。3、氣球在它受到的浮力它的總重時(shí)就上升。氣球里充入的氣體通

7、常為氫氣或熱空氣，氫氣或熱空氣的密度都比空氣密度。4、某農(nóng)戶(hù)生綠豆芽時(shí)，將綠豆倒入盛水的容器中，發(fā)現(xiàn)成熟飽滿(mǎn)的綠豆沉入水底，干癟、蟲(chóng)蛀的綠豆漂浮在水面上，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是（）A沉底的綠豆受到的浮力小于重力，漂浮在液面的綠豆受到浮力大于重力 B沉底的綠豆受到的浮力小于重力，漂浮在液面的綠豆受到浮力等于重力 C沉底的綠豆受到的浮力大于重力，漂浮在液面的綠豆受到浮力等于重力D沉底的綠豆受到的浮力等于重力，漂浮在液面的綠豆受到浮力小于重力圖 8-21鞏固訓(xùn)練1在 0、1 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓條件下，氫氣的密度是 0.09kg/m3；空氣的密度塘 1.29kg/m3。有一積為 10m3 的氫氣球，球殼的厚度不

8、計(jì)，球殼重為 20N。取 g=1ON/kg。問(wèn)：(1)氫氣球內(nèi)充入的氫氣有多重?(2)氫氣球受到的空氣浮力是多大?(3)要使氣球能勻速上升，它的下面最多能吊多重的物體?2有一個(gè)金屬球，是用密度為 2.5103kg/m3 的金屬制成的。在空氣中用彈簧測(cè)力計(jì)稱(chēng)得其重為 14.7N，將它浸沒(méi)在水中稱(chēng)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)是 4.9N。(1)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明該球是空心的；(2)求該球空心部分的容積。3一個(gè)密度是 0.8103kg/m3、體積是 100cm3 的石蠟塊浮在某種液體中時(shí)，有 5/6 的體積露出液面。當(dāng)把一個(gè)金屬塊放在石蠟塊上面時(shí)，恰好能使石蠟塊沒(méi)入液體中。求金屬塊的質(zhì)量。4有一積為 800cm3、

9、重為 6N 的木塊浮在水面上，如圖 8-17 所示。取 g=10N/kg。問(wèn)：(1)木塊露出水面的體積是多大?(2)若在木塊上施加一個(gè)豎直向下的力 F，當(dāng) F 為何值時(shí)木塊能全部沒(méi)入水中?5有一木塊放入水中，當(dāng)上面放有質(zhì)量為 0.5kg 的重物時(shí)，木塊恰好全部浸入水中，若拿去重物，則木塊有 1/3 的體積露出水面，求：（1）木塊的體積。（2）木塊的密度。6圖 8-3 甲為一個(gè)木塊用細(xì)繩系在容器底部，向容器內(nèi)倒水，當(dāng)木塊露出水面的體積是 20cm3 細(xì)繩對(duì)木塊的拉力為 0.6N，將細(xì)繩剪斷，木塊上浮，面，如圖乙，求此時(shí)木塊受到的浮力。（g=10N/kg）時(shí)有 2/5 的體積露出水甲乙圖 8-37

10、有一邊長(zhǎng)為 2dm、密度為 0.6103kg/m3 的正方體木塊。現(xiàn)用一細(xì)線(xiàn)把木塊系在底面積為 8dm2 的圓柱形容器上，然后向容器中加水，使木塊完全浸沒(méi)于水中，如圖 8-18 所示。取 g=10N/kg。問(wèn)：(1)細(xì)線(xiàn)所受拉力為多大?(2)若把細(xì)線(xiàn)剪斷，當(dāng)木塊在水中穩(wěn)定時(shí)水對(duì)容器底的壓強(qiáng)減少了多少?圖 8-188圖 8-19 甲是一個(gè)足夠高的圓柱形容器，內(nèi)有一邊長(zhǎng)為 10cm、密度為 0.8103kg/m3的正方體物塊，物塊底部線(xiàn)的另一端系于容器底部連有一根長(zhǎng)為 20cm 的細(xì)線(xiàn)，細(xì)(圖甲中看不出，可參見(jiàn)圖乙)。向容器內(nèi)緩慢地倒入某種液體，在物塊離開(kāi)容器底后，物塊的 1/3 浮出液面。(1)

11、當(dāng)液面高度升至何值時(shí)；細(xì)線(xiàn)中的拉力最大?此時(shí)液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)多大?(2)求細(xì)線(xiàn)的最大拉力。(取 g=10N/kg)甲乙圖 8-199如圖甲所示，金屬塊 A 在木塊 B 上，木塊恰好浸沒(méi)在水中將金屬塊放入水中，容器底對(duì)金屬塊的支持力是 2 牛；木塊時(shí)，有 2/5 的體積露出水面，如圖乙所示已知木塊的體積是金屬塊體積的 5 倍，求：金屬的密度和木塊的重力課后作業(yè)1如圖 7-10 所示，將一塊重為 3N，體積為 100cm3 的石塊，用細(xì)線(xiàn)系著浸沒(méi)在裝有水的圓柱形容器中，容器中水的深度由 10cm 上升到 12cm. （容器的重力和容器壁的厚度忽略不計(jì)，g10N/kg）. 求：石塊所受浮力；容器中

12、水的重力；細(xì)線(xiàn)松動(dòng)，石塊沉到容器底后，容器對(duì)水平地面的壓強(qiáng).2一只用鐵制成的球，質(zhì)量為 118.5g，體積是 20cm3。已知鐵的密度是 7.9103kg/m3，取 g=10N/kg。(1)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明該球是空心的還是實(shí)心的；(2)將該球放入水中，待它在水中穩(wěn)定時(shí)，它受到的浮力是多大?圖 7-103有一邊長(zhǎng)為 2dm、密度為 0.6103kg/m3 的正方體木塊?，F(xiàn)用一細(xì)線(xiàn)把木塊系在底面積為 8dm2 的圓柱形容器上，然后向容器中加水，使木塊完全浸沒(méi)于水中，如圖 8-18 所示。取 g=10N/kg。問(wèn)：(1)細(xì)線(xiàn)所受拉力為多大?(2)若把細(xì)線(xiàn)剪斷，當(dāng)木塊在水中穩(wěn)定時(shí)水對(duì)容器底的壓強(qiáng)減少了多少?4如圖 8-20 所示，豎直壁容器底面積為 S